AC 150/5335-5B Example PCN= 90 3,500 co PCN= 80 co il PCN= 70 p PCN= 60 S PCN= 50 «co ER DC8-63 777-200 A300-B4 747-400 727-200 1. Aircraft ACN at traffic mix 45.2 48 8 51.3 524 53 9 48.2 GW 2. Calculated PCN at CDF 46,6 56.7 57.0 68.3 70.6 72.8 max. GW 3 Annual Departures from 2,000 800 300 1,500 3.000 400 traffic mix Gambar 22 Diagram Perbandingan Nilai PCN 6.4.3.4 Dari diagram perbandingan tebal perkerasan dan berat pesawat seperti yang ditampilkan dalam Gambar 21 dapat dilihat ketebalan CDF (garis dengan simbol lingkaran) lebih kecil dari ketebalan perkerasan yang di evaluasi (garis dengan simbol segitiga) yang mengindikasikan bahwa PCN yang ada lebih besar dari nilai ACN pesawat (terdapat kelebihan nilai PCN) sehingga perkerasan sangat aman untuk operasional pesawat. 6.4.3.5 Dari diagram pada Gambar 22, terlihat bahwa kebutuhan PCN untuk operasional semua pesawat adalah 54 sementara PCN yang ada adalah sekitar 73 (nilai PCN tertinggi pada CDF maksimum). Ini menunjukkan bahwa perkerasan yang ada sangat aman untuk operasional pesawat. 6.5 PERHITUNGAN PCN KOMPOSIT 6.5.1 Prinsip Perhitungan Perkerasan komposit merupakan perkerasan yang memiliki lapisan aus berupa lapisan aspal dengan slab beton di bawahnya.perkerasan komposit dabat dibagi menjadi tiga tipe yaitu: (i) Perkerasan komposit tipe 1. Perkerasan komposit tipe 1 merupakan perkerasan dengan lapisan asu berupa lapisan aspal yang relatif tipis di atas slab beton yang lebih tebal. Perhitungan PCN untuk perkerasan komposit tipe 1 mengikuti kaidah perhitungan PCN perkerasan kaku termasuk nomen klatur penulisan PCN. Pedoman Perhitungan PCN Perkerasan Prasarana Bandar Udara Halaman 38 dari 116
(ii) Perkerasan komposit tipe 2. Perkerasan komposit tipe 2 merupakan perkerasan dengan lapisan asu berupa lapisan aspal yang relatif tebal di atas slab beton. Perhitungan PCN untuk perkerasan komposit tipe 2 mengikuti kaidah perhitungan PCN perkerasan lentur termasuk nomen klatur penulisan PCN. (iii) Perkerasan komposit tipe 3. Perkerasan komposit anatara tipe 1 dan tipe 2. Konsep perhitungan PCN yaitu dengan interpolasi antara PCN yang dihitung berdasarkan konsep komposit tipe 1 dan tipe 2. 6.5.2 Perhitungan PCN Komposit Perhitungan PCN komposit dilakukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut: (i) Tipe 1 (jika (5 <0.5), tebal ekuivalen slab betonfac = CLhe +^ (ii) (iii) Tipe 2 (jika p > 1), tebal ekuivalen lapisan aspal hf = t + l&ct.he + be Tipe 3 (jika 0.5 < (S < 1), PCN = PCNr- (PCNf- PCNR).(2fi-l) Dimana: p=t/he he = tebal slab beton eksisting he = tebal ekuivalen slab beton hf = tebal ekuivalen perkerasan lentur (lapisan aus dan lapisan CTBC) t = tebal lapisan aspal be = tebal base course eksisting PCNr = nilai PCN tipe 1 dengan 0 = 0.5 PCNf = nilai PCN tipe 2 dengan p - 1.0 Ct = faktor kondisi ( 1 untuk perkerasan dengan sedikit retak, 0.85 jika 30%-50% permukaan mengalami retak) 6.6 PENGUJIAN HEAVY WEIGHT DEFLECTOMETER 6.6.1 Konsep Pengujian Heavy Weight Deflectometer 6.6.1.1 Pengujian HWD merupakan salah pengujian yang dapat mengindikasikan nilai PCN. Secara umum, pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui homogenitas daya dukung perkerasan serta mengetahui transfer beban khususnya pada sambungan perkerasan kaku. 6.6.1.2 Pengujian HWD dilakukan dengan mengetrapkan beban pada perkerasan dan mencatat lendutan yang terjadi melalui geofone yang dipasang di atas permukaan. Hasil HWD kemudian dianalisis dengan konsep perhitungan balik (back calculation) dengan bantuan software khusus ELMOD untuk menghasilkan nilai modulus setiap lapisan perkerasan termasuk nilai PCN. 6.6.1.3 Untuk mendapatkan hasil yang lebih komprehensif, pengujian HWD dapat dilaksanakan bersamaan dengan alat Ground Penetrating Radar (GPR) untuk mendapatkan gambaran tebal lapisan perkerasan. Pedoman Perhitungan PCN Perkerasan Prasarana Bandar Udara Halaman 39 dari 116
6.6.2 Pelaksanaan Pengujian Heavy Weight Deflectometer 6.6.2.1 Pengujian HWD dilaksanakan dengan dua tahap yaitu: (i) Tahap pertama adalah alat uji HWD akan mencatat lendutan vertikal yang terjadi melalaui sensor geophone yang terdiri dari tujuh titik uji di permukaan perkerasan. Data yang dikumpulkan dari uji HWD digunakan untuk melakukan evaluasi berdasar respon yang diberikan oleh lapis keras. (ii) Tahap kedua adalah pencatatan langsung di lapangan hasil respon lendutan yang terjadi sebagai respon daya dukung lapis keras. Uji HWD dilakukan dengan menempatkan plat beban diatas permukaan lapis keras sehingga pada saat beban dijatuhkan sensor akan membaca lendutan yang terjadi dibawah permukaan lapis keras. Keluaran utama yang dihasilkan alat uji HWD adalah adanya hubungan antara beban yang diberikan terhadap lendutan yang terjadi. 6.6.2.2 Prinsip dasar dari HWD test adalah beban yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu dengan berat tertentu terhadap permukaan perkerasan sehingga mengakibatkan terjadinya defleksi/lendutan sementara. Hasil pengukuran besarnya lendutan tersebut dapat untuk memperkirakan besarnya daya dukung perkerasan. Peralatan HWD test pada prinsipnya terdiri dari sebuah palu (hammer) dengan berat 720 kg dijatuhkan secara bebas dari ketinggian 390 milimeter pada loading plate dengan diameter 40 mm yang ditempatkan di atas pemukaan landasan. Beban impuls yang ditimbulkan akan mengakibatkan peak stress di bawah loading plate pada jarak tertentu yaitu sejauh 0 mm, 200 mm, 300 mm, 800 mm, 1200 mm, 1600 mm, 2000 mm dari pusat beban, diukur besarnya respons lendutan yang terjadi dengan menggunakan deflectometer. 15 an d9 dg ( di \ d? d3 dt dp ds dj oo o oo o o o o -«21 cm»-*21 cms* - 30 cm *-* 30 cm» «30 cm *-* 30 cm»«30 cm *-* 30 cm Gambar 23 Letak Geophone yang Menangkap Beban Impuls Pedoman Perhitungan PCN Perkerasan Prasarana Bandar Udara Halaman 40dari 116
Gambar 24 Alat HWD 6.6.2.3 Jika pada saat pelaksanaan pengujian di lapangan kondisi batas lendutan (deflection limit) sebesar 2.100 micron terlampaui maka berat hammer atau tinggi jatuh dapat disesuaikan di lapangan. Penyesuaian ini dimaksudkan agar hasil data pembacaan alat HWD dapat sesuai dengan kondisi batas dan spesifikasi kinerja alat HWD itu sendiri. Dalam prosedur pelaksanaan HWD perubahan berat hammer dan tinggi jatuh disesuaikan di lapangan berdasar hasil pengujian awal terhadap beberapa titik uji di lapangan. Secara mendasar perubahan beban tidak akan mempengaruhi terhadap perhitungan nilai elastisitas mengingat hubungan antara tegangan dan regangan yang dihasilkan bersifat linear. Dengan data lendutan yang terjadi dilakukan analisis dengan menggunakan metode Equivalent Thickness dapat diperoleh nilai modulus elastisitas perkerasan maupun subgrade-nya. Jumlah penelitian titik HWD ditentukan sebesar 1 titik untuk luasan lebih kurang 200 m2 (flexible pavement). 6.6.2.4 Pada arah memanjang, lokasi titik HWD test secara umum diutamakan pada 2/3 bagian dari runway yang mengalami efek terberat yaitu touch down area atau take off area. Penentuan titik pengujian HWD dibuat seefektif dan serapat mungkin yang dapat memberikan informasi akurat tentang kemampuan daya dukung lapisan perkerasan. Interval titik pengujian dengan alat HWD dilakukan tiap 10 m, dimana dengan jarak tersebut sudah dapat diperoleh informasi daya dukung perkerasan yang mewakili luasan perkerasan yang diuji. Pada arah melintang, titik HWD test didistribusikan pada 3 (tiga) jalur yaitu jalur tengah, jalur kiri dan jalur kanan yang jaraknya disesuaikan dengan jarak main landing gear dari pesawat kritis yang beroperasi. Pedoman Perhitungan PCN Perkerasan Prasarana Bandar Udara Halaman 41 dari 116
6.7 CONTOH PERHITUNGAN PCN Contoh 1 Perhitungan PCN Perkerasan Lentur Data struktur perkerasan: Asphalt Concrete 5 cm ATB 7.5 cm Base Course 20 cm (CBR > 80 %) Subbase Course 30 cm (CBR > 25%) Timbunan Pilihan 70 cm CBR > 8 %) Data Pesawat yang Beroperasi: No Jenis Pesawat Frekwensi Penerbangan Annual Departures 1 ATR 72-500 4 kali per hari 1.460 2 B 737-800 NG 2 kali per hari 730 3 A 310-300 2 kali per hari 730 4 B 737-500 2 kali per hari 730 A. Perhitungan PCN metode klasik 1. Menghitung Annual Departures Pesawat Kritis No Jenis Pesawat Konfig. Landing Gear Beban Pesawa t (Lbs) Annual Departure s Wheel Load (Lbs) Equiv. to Dual Gear Depart. 1 2 3 4 5 6 7 1 ATR 72-500 D 47.466 1.460 11.273 1.460 2 B 737-800 NG D 174.70 3 A 310-300 DT 315.04 4 B 737-500 D 134.00 Wheel load pesawat kritis (lbs) LogR2 0 1 0 /W2\l/2 w LogRl 730 41.491 730 730 37.411 1.241 730 31.825 730 Equiv. annual depart. 8 9 10 11 12 41.491 3.164 0.521 1.65 45 41.491 2.863 1.000 2.86 729 41.491 3.094 0.949 2.94 867 41.491 3.094 0.875 2.71 513 Total 2153 Pesawat kritis: B737-800 NG Equivalent Annual departures : 2153 2. Menghitung nilai CBR Subgrade CBR lower subgrade = 3 % CBR upper subgrade = 8 % Faktor equivalent = 2.5 (Appendiks A, Gambar A.2) t = 700/2.5 = 280 t2/acn = 2802/55 = 1425 CBR Subgrade = 7 % (Appendiks A, Gambar A.3) Pedoman Perhitungan PCN Perkerasan Prasarana Bandar Udara Halaman 42 dari 116
3. Menghitung tebal equivalent perkerasan Tebal perkerasan dalam sistem FAA: P401 = 12.5 cm = 5 in P 208 = 20 cm P 154 = 30 cm Tebal Total = 7.87 in = 11.8 in =24.67 in Tebal minimum material P 401 = 4 in (Appendiks C, Paragraf C.2.1) Tebal minimum material P 208 = 8.6 in (Appendiks C, Gambar C.l) Tebal perkerasan equivalen: P401 =4 in P 208 = 1 in x 1.4 + 7.87 in = 9.27in, digunakan 8.6 in P 154 = 0.67 in x 1.2 + 11.8 in = 12.60 in Tebal Total = 25.20 in 4. Menentukan daya dukung perkerasan Daya dukung perkerasan: 130000 lbs (Appendiks D, Gambar D.2) 5. Menentukan nilai ACN pesawat kritis (Appendiks E) ACN Pesawat B 737-800 NG untuk subgrade 7% atau kategori C Beban minimum : 91300 Lbs ACN min: 26 Beban maksimum: 174700 lbs ACN maks : 55 6. Menghitung nilai PCN (Paragraf 6.2.2.1) (130000-91300) PCN = 26 + (55-26) (174700-91300) Rekomendasi: PCN 39 F/C/X/T = 39 B. Perhitungan PCN Metode Grafis 1. Menghitung Kategori Frekuensi Lalu Lintas Penerbangan Jenis Pesawat ACN Pass to Coverage Ratio Passes /Year Coverage Design Life (col4/col 3) ACN Ratio Cov. Factor Gambar F3 Ekuivalen Coverage (Col5/col7) 1 2 3 4 5 6 7 8 ATR 72-500 14 3.2 2920 912.5 0.2 B 737-800 NG 50 3.2 1460 456.3 0.9 5 0 0.76 1200 0.72 634 A 310-300 56 3.2 1460 456.3 1 0.72 634 B 737-500 37 3.2 1460 456.3 0.6 6 0.72 634 Jumlah 3102 Kategori Frekuensi Lalu Lintas Penerbangan Low Catatan: Single Taxiway dan Tidak Dilakukan Pengisian Fue/(Passes=2.Annual Departures) Pedoman Perhitungan PCN Pen\erasan Prasarana Bandar Udara Halaman 43 dari 116
2. Tebal perkerasan total = 25.20 in (640 mm). Evaluasi PCN berdasarkan tebal total perkerasan (Gambar 12, Sumbu X-Axis), PCN = 38 3. Rekomendasi nilai PCN= 38F/C/X/T C. Perhitungan PCN dengan COMFAA 1. Menghitung tebal ekuivalen dengan COMFAA Spreadsheet nnce SuWuno AC1S0S3JMCApp S FiB.AJ.2 FigiA2-1S2 Convert to Convert lo P-200 MM "Flexible pavement Structure Items P-M1/3 p *os POOS ECOvOCRTE POM. CEM. TRTD P-208 CrAGG P-2OT Ags, P-211 PJ01 SOIL-OB*. P-1W S-,bb«se P-401 reference t P-209 reference t 1.4 1j2 1,2 1;0 1,0 nrt 1,2 Existing Flexible Pavement Layers P-401/3 PO04 P-209 I P-301 i 1 '; P-1M 1,0 ~\ r~~~" Equivalent TWekness, mm ', SubandeCBR.. P-401/3 4,0 P-209 6,0 P-1S4 16,4 ENTER Raf.Sectlon Reculrements 4,00 6,00 Loc ID Project Detain [Examples ENTER Existing Layer Thickness 6,0" to, 0,0' 0,0 0,0 to. In. 7,9] to. *f r 0,0 «. EE 113! to. 7,0' Pavement ID Formal j Chart I Eiistng Pa^ment ". P-1«."-":" Subg.M.! CBR 7,0 Save Data COMFAA Inputs Equivalent Pavement v; ^i^ Evaluation thickness t = 26,4 in. Evaluation CBR «7,0 Recommended PCN Subbas* rvj\ 2. Input data ke COMFAA Tebal ekuivalen: 26.4 in Pedoman Perhitungan PCN PerkerasanPrasaranaBanaarUdara Halaman 44 dari 116