BAB 4 HASIL PEMBAHASAN

BAB 4 HASIL PEMBAHASAN 4.1. Perhitungan Dengan Cara Manual Data yang diperlukan dalam perencanaan tebal perkerasan metode FAA cara manual adalah sebagai berikut: 1. Nilai CBR Subbase : 20% 2. Nilai CBR Subgrade : 8% 3. Tipe Roda Pendaratan Pesawat rencana : Double Wheel Gear 4. Berat pesawat rencana : 877000 lbs, berat maksimum lepas landas pesawat didapat dari tabel 2.2 Karakteristik Beberapa Pesawat Tabel 4.1 Data Jenis Pesawat, Susunan Roda, MTOW dan Keberangkatan Tahunan Jenis Pesawat Susunan Roda pound MTOW Keberangkatan Tahunan A-380 Double Dual Tandem 1239000 562000 1200 B747-400 Double Dual Tandem 877000 397800 17144 MD-11 Dual Tandem 633000 287123 9231 DC-10-10 Dual Tandem 458000 207745 10683 A-330-200 Dual Tandem 509047 230899 16023 A-300-B2 Dual Tandem 315041 142900 10804 B737-300 Dual Wheel 140000 63502 10804 F-100 Dual Wheel 101000 45812 4494 F-28 Dual Wheel 66500 30163 2482 Sngl Whl-30 Dual Wheel 30000 13607 1288 (Sumber: Departemen Perhubungan Udara Bandar Udara Kuala Namu) kg 76

77 5. Equivalent Annual Departure diperhitungkan dengan cara berikut:. a. Nilai dari equivalent annual departure masing-masing pesawat adalah dibuat pada tabel 4.2 Maximum Take off weight (MTOW) adalah berat maksimum lepas landas pesawat didapat dari tabel 2.2 Karakteristik Beberapa Pesawat. b. Pesawat rencana dipilih B747-400 denga cara sebagai berikut: W1= MTOW pesawat rencana x 95% x (1/jumlah roda pesawat rencana) c. Pesawat Lain yang beroperasi di Bandar Udara Kuala Namu W2= MTOW pesawat rencana x 95% x (1/jumlah roda pesawat) d. Annual Departure adalah jumlah keberangkatan tahunan pesawat R2 = R2 x Faktor Pengali keberangkatan tahunan e. Log = f. R1 adalah jumlah keberangkatan tahunan ekuivalen pesawat ditentukan dengan cara sebagai berikut: R1 =...(4.1) ivalent Annual Departure

78 Tabel 4.2 Perhitungan Equivalent Annual Departure Jenis Pesawat A-380 B747-400 MD-11 DC-10 A-330 A-300 Susunan Roda MTOW Keberangkatan Tahunan W2 W1 Log R1 R1 lbs kg R2 R2' Double Dual Tandem 1239000 590000 1200 1200 58853 52071,88 3,27 1877,3 Double Dual Tandem 877000 394625 17144 17144 52072 52071,88 4,23 17144,0 Dual Tandem 633000 287123 9231 9231 75169 52071,88 4,76 58099,5 Dual Tandem 458000 259000 10683 10683 54388 52071,88 4,12 13100,8 Dual Tandem 509047 230899 16023 16023 60449 52071,88 4,53 33913,3 Dual Tandem 315041 142900 10804 10804 37411 52071,88 3,42 2623,8 B737-300 Dual Wheel 140000 63502 10804 6482 33250 52071,88 3,22 1671,8 F-100 Dual Wheel 101000 45812 4494 2696 23988 52071,88 2,48 301,4 F-28 Dual Wheel 66500 30163 2482 1489 15794 52071,88 1,87 74,1 Sngl Whel-30 Single Wheel 30000 13607 1388 832 14250 52071,88 1,64 44,0 128850

79 Jadi, Equivalent annual departure yang akan digunakan dalam menghitung tebal perkerasan adalah 128850 dan MTOW 877000 lbs. Kemudian plot ke grafik 4.1. Gambar 4.1 Grafik Tebal Perkerasan untuk Pesawat B747-400 (Sumber : Planning & Design Of Airports, Horonjeff) Keterangan : = Garis untuk tebal perkerasan total (CBR 8%) = Garis untuk tebal perkerasan subbase (CBR 20%) Hasil tebal perkerasan didapat dari plot grafik 4.1:

80 a. Tebal Perkerasan Total dari grafik 4.1, didapat tebal perkersan total = 40 in Tebal ini adalah untuk Annual Departure 25.000, maka untuk Annual Departure 128850 kali (dari tabel 4.2), perlu dikalikan dengan 1,09 (interpolasi dari keberangkatan tahunan pada tabel 4.3) sehingga diperoleh 40 in 1,09 = 43,6 in Tabel 4.3 Persentase pengali untuk tingkat keberangkatan tahunan diatas 25.000 Tingkat Keberangkatan Tahunan % Tebal Total Keberangkatan Tahunan >25000 50.000 104 100.000 108 150.000 110 200.000 112 (Sumber : Planning & Design Of Airports, Horonjeff) Interpolasi kebeangkatan tahunan diatas 25000 A= 1,09

81 b. Tebal Subbase Dengan menggunakan grafik yang sama, dengan CBR subbase 20% diperoleh tebal 20 in. Angka ini berarti ketebalan surface dan base diatas lapisan subbase. Maka, tebal lapisan subbase = 43,6 in 20 in = 23,6 in. c. Tebal Permukaan (Surface) Dari grafik 4.1, tertulis bahwa tebal lapisan surface untuk daerah kritis = 5 in, sedangkan untuk non kritis = 4 in d. Tebal Base Course Ketebalan Base Course adalah = 20 in 5 in = 15 in Tabel 4.4 Tebal Minimum Base Course Minimum Base Course Design Load Range Design Aircraft Thickness (pound) (kg) (in) (mm) Single Wheel 30.000-50.000 50.000-70.000 (13.600-22.700) 22.700-34.000) 4 6 100 150 Duel Wheel 50.000-100.000 100.000-200.000 (22.700-45.000) 45.000-90.700) 6 8 150 200 Duel Wheel 100.000-250.000 250.000-400.000 (45.000-113.400) (113.400-181.000) 6 8 150 200 B-757 B-767 200.000-400.000 (90.700-181.000) 6 150 DC-10 L101 I 400.000-600.000 (181.000-272.000) 8 200 B-747 400.000-600.000 600.000-850.000 (181.000-272.000) (272.000-385.700) 6 8 150 200 C-130 75.000-125.000 12.500-175.000 (34.000-56.700) (56.700-79.400) 4 6 100 150 (Sumber: AC No. 150_5320_6d) Maka dari hasil perhitungan susunan tebal perkerasan landasan pacu menggunakan cara manual dibuat pada tabel 4.5 di bawah ini.

82 Tabel 4.5 Susunan Perkerasan Lentur Dengan CBR 8% Layer in cm Surface Course (P-401/ P-403 HMA) 5 13 Base Course (P-304 Cement Treat Base) 15 38 Subbase Course (P-028 Agregate Base Course) 23,6 60 Total 43,6 111 Gambar 4.2 Susunan Perkerasan dengan Menggunakan Cara Manual

83 4.2. Perhitungan Dengan Software FAARFIELD 4.2.1 Perhitungan Total Annual Departure a. Untuk pesawat Boeing 747-400 N = 342880 kali Untuk pesawat lain dihitung dengan cara yang sama, maka dengan data yang ada didapat total departure masing-masing pesawat adalah sebagai berikut: Tabel 4.6 Total Keberangkatan Pesawat Di Bandara Kuala Namu Pesawat Total Keberangkatan A-380 24000 B747-400 342880 MD-11 184620 DC-10-10 213660 A-330-200 320460 A-300-B2 216080 B737-300 216080 F-100 89880 F-28 49640 Sngl Whl-30 25760 Total Keberangkatan = 1657660 4.2.2 Perhitungan Cumulative Damage Factor (CDF) Pada perencanaan tebal perkerasan menggunakan software FAARFIELD ini didapatkan nilai CDF yang terjadi adalah 1, sehingga: = 1...(4.2)

84 Berikut ini adalah tabel Cumulative Damage Factor contribution pesawat di Kuala Namu, dengan total CDF sebesar satu. Tabel 4.7 CDF Contribution Pesawat di Kuala Namu No. Airplane CDF Contribution 1 A380-800 0,02 2 B747-400B Combi 0,37 3 MD11ER 0,37 4 DC10-10 0,07 5 A330-200 std 0,16 6 A300-B2 std 0,01 7 B737-300 0,00 8 Fokker F100 0,00 9 Fokker-F-28-1000 0,00 10 Sngl Whl-30 0,00 TOTAL CDF = 1 Masing-masing jarak roda pesawat yang mempengaruhi beban pada perkerasan landasan pacu adalah sebagai berikut: Tabel 4.8 Dual Spacing Pesawat di Bandara Kuala Namu No Airplane Dual spacing (in) 1 A380-800 53,10 2 B747-400B Combi 44,00 3 MD11ER 54,00 4 DC10-10 37,50 5 A330-200 std 54,00 7 A300-B2 std 55,00 8 B737-300 30,50 9 Fokker F100 23,10 10 Fokker-F-28-1000 22,80 11 Sngl Whl-30 0,00

85 Gambar 4.3 Spasi Roda Masing-Masing Pesawat Setelah mengetahui kontribusi masing-masing pesawat dalam menyumbangkan kerusakan pada perkerasan, dapat ditentukan tebal perkerasan yang memiliki CDF =1 (kerusakan akan terjadi saat umur perkerasan selama 20 tahun terlampaui). Adapun hasil tebal perkerasannya adalah sebagai berikut: Tabel 4.9 Susunan Perkerasan Dengan Perhitungan Software FAARFIELD Layer in cm Surface Course (P-401/ P-403 HMA) 5 13 Base Course (P-304 Cement Treat Base) 8 20 Subbase Course (P-028 Agregate Base Course) 23,6 60 Total 36,6 93

86 Gambar 4.4 Susunan Perkerasan Menggunakan Softwara FAARFIELD Gambar 4.5 Hasil Desain Tebal Perkerasan Software FAARFIELD Untuk konfigurasi sumbu pesawat tampilan FAARFIELD dapat dilihat pada Lampiran C halaman L12-L19.

Gambar 4.6 Tampak Input Data Perhitungan 87

88 4.3 Perbandingan Tebal Perkerasan Cara Manual dan Software FAARFIELD Dari kedua cara diatas (manual dan software), jika dibandingkan hasil yang didapat akan terlihat perbedaan, separti yang diberikan di bawah ini: Tabel 4.10 Perbandingan Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan Jenis Perkerasan Hasil Perhitungan CBR = 8% Manual FAARFIELD in cm in cm Surface Course 5 13 5 13 Base Course 15 38 8 20 Subbase Course 23,6 60 23,6 60 Total 43,6 111 36,6 93 4.4 Tebal Perkerasan Total Setiap Pesawat Dengan menggunakan menggunakan kurva di lampiran D hal L20-L28, maka didapat tebal perkerasan total dari setiap jenis pesawat yang beroperasi di bandara Kuala Namu sebagai berikut: Tabel 4.11 Perbandingan Tebal Perkerasn Total Masing-Masing Pesawat No Jenis Pesawat Manual(in) FAARFIELD(in) 1 A-380-800 21 19,96 2 B747-400 39 33,98 3 MD-11 38 34,09 4 DC-10-10 35 30,39 5 A-330-200 31 30,10 6 A-300-B2 32 26 7 B737-300 25 20,52 8 F-100 23 20,52 9 F-28-1000 17 15,59 10 Sngl Whl-30 14 13,77

89 Gambar 4.7 Kurva Tebal Perkerasan Cara manual dan Software FAARDIELD 4.5 Analisa Hasil Perhitungan Hasil yang didapat dari masing-masing cara memiliki perbedaan pada bagian subbase dan base. Hal ini dikarenakan beberapa sebab: a. Pada softwae FAARFIELD, beban pesawat diperhitungkan semua sebagai penyumbang kerusakan perkerasan yang ditunjukkan oleh nilai CDF, berbeda halnya dengan cara manual yang pesawat-pesawatnya dikonversi menjadi pesawat rencana. Dan dari hasil perhitungan, nilai CDF mencapai 1, artinya perkerasan mampu mengakomodasi beban pesawat yang maksimum (A380-800 dan B747-400) sampai usia rencana 20 tahun.

90 b. Nilai surface kedua tebal perkerasan adalah sama, karena sudah ditentukan oleh FAA sebagai ketetapan untuk tebal kritis surface yaitu sebesar 5 in pada grafik tebal perkerasan seperti pada grafik 4.1. Tebal base course dengan menggunakan cara manual lebih tebal dari pada menggunakan cara software FAARFIELD, hal ini disebabkan karena pada saat melakukan perhitungan, masukan nilai awal dari tebal perkerasan base course merupakan nilai minimum yang berdasarkan pada tabel minimum base course untuk penggunaan material lapisan pondasi bawah (AC No.150_5320_6E). Sedangkan tebal perkerasan unutk subbase course kedua cara ini adalah sama. c. Perhitungan dengan cara manual memiliki kelemahan dalam ketelitian dalam penarikan garis untuk nilai dari setiap parameter yang akan diplot ke grafik, sehingga hasil yang didapat bisa menjadi lebih besar ataupun lebih kecil. Tabel 4.12 Perbedaan Konsep Perhitungan Tebal Peerkerasan Cara Manual dan Software FAARFIELD PERBEDAAN PARAMETER CARA Manual Total Keberangkatan Tahunan Didapat dari jumlah keberangkatan tahunan di tahun rencana dan diekuivalenkan, sehingga dapat mengkibatkan kelebihan dan kekurangan jumlah dari total keberangkatan tahunan Pesawat rencana Yang diperhitungkan adalah pesawat yang memiliki MTOW terbesar dan pesawat lain diekuivalenkan terhadap pesawat rencana, sehingga bisa mengakibatkan tebal perkerasan akan lebih besar Data kondisi tanah Masuk kan harga CBR Subgrade dan Subbase

91 FAARFIELD Pertumbuhan lalu lintas dikali angka keberangkatan dikali umur rencana perkerasan, sehingga tidak menimbulkan kekurangan dan kelebihan jumlah total keberangkatan tahunan Semua pesawat diperhitungkan sebagai penyumbang beban pada perkerasan dan memiliki CDF, sehingga setiap kebutuhan pesawat dapat diketahui. Memasuk kan harga CBR Subgrade dihubung kan, dengan nilai modulus E=1500CBR 4.6 Perencanaan Material Perkerasan Landasan Pacu Perhitungan tebal perkerasan dengan menggunakan dua cara diatas menggunakan material perkerasan yang juga telah ditentukan oleh FAA, yaitu: 1. Lapisan Permukaan(Surface) Untuk lapisan permukaan digunakan material P-401/ P-403 Hot Mix Asphalt (sumber : AC 150/5320-6D, Airport Pavement Design And Evaluation). 2. Lapisan Base Course Standar FAA menjelaskan untuk lapisan menggunakan material. (sumber : AC 150/5320-6D, Airport Pavement Design And Evaluation). Pada lapisan base course digunakan stabilisasi P-304, Cement Treated Base Course. CTB merupakan campuran semen, air, serta agregat halus dan kasar yang melalui proses gradasi laboratorium. Pemilihan jenis material ini karena memiliki stabilitas dan daya dukung tanah yang paling besar diantara material lainnya. Penggunaan CTB biasanya pada kostruksi perkerasan sebagai lapisan konstruksi pondasi bawah atau pondasi. Kelebihan dari penggunaan konstruksi CTB adalah sebagai berikut :

92 a. Lapisan konstruksi CTB tidak peka terhadap air, sifat ini sangat membantu untuk konstruksi dimana muka air tanahnya tinggi dan kondisi curah hujan yang tinggi. b. Nilai CBR yang dihasilkan > 100 % (lebih tinggi dari agregat biasa), sehingga dapat mengurangi tebal rencana perkerasan. c. Masa pelaksanaan yang relatif cepat. d. CTB hanya membutuhkan tiga hari untuk dilalui kendaraan/dilanjutkan pekerjaan konstruksi diatasnya setelah pemadatan. e. CTB dapat mengakomodasi penurunan setempat. 3. Lapisan Subbase Untuk lapisan subbase digunakan material P-208 Aggregate Base Course (standar FAA). (sumber : AC 150/5320-6D, Airport Pavement Design And Evaluation). P-208 terdiri dari bahan batu yang dipecah dulu. Persyaratan material tidak seketat base course, material ini dipakai untuk melayani pesawat terbang dengan berat kotor lebih dari 30.000 lbs.

93 4.7 Kelebihan dan Kekurangan Metode Tabel 4.13 Kelebihan dan Kekurangan Cara Manual dan FAARFIELD Cara Kelebihan Kekurangan Manual FAARFIELD a. Cara pengerjaan bisa dilihat secara detail, mulai dari tebal surface, base course sampai subbase b. Jika terjadi kesalahan perhitungan dapat dikoreksi kembali langsung pada titik permasalahan. a. Perhitungan dilakukan sangat cepat b. Kekuatan dari tebal perkerasan yang dihitung dapat ditentukan pada nilai CDF. c. Kebutuhan Subbase dari tebal perkerasan dihitung secara otomatis oleh Software FAARFIELD d. Dapat menampilkan konfigurasi roda pendaratan setiap pesawat a. Tidak jelasnya gambar penggandaan dari Grafik tebal perkerasan menimbulkan kesalahan penentuan tebal perkerasan b. Penentuan nilai dari subbase salah maka base course akan salah a. Detail perhitungan tidak dapat ditampilkan karena perhitungan dilakukan oleh FAARFIELD dalam program b. Ketidak telitian dalam input data akan mengakibatkan kesalahan yang fatal dalam perhitungan.

94 4.8 Perhitungan Geometrik Landasan Pacu Perhitungan geometrik meliputi dimensi landasan pacu, dan semua komponen yang merupakan pelengkap bagi keperluan landasan (shoulder, blast pad, safety area, pavement, object free area). Diketahui data data sebagai berikut: Ketinggian dari muka air laut Temperatur udara = ± 17 meter = 32 0 C Slope = 0,5 % ARFL A-380-800 = 10000 ft = 3050 meter 4.8.1 Perhitungan Panjang Landasan Pacu a. Koreksi terhadap ketinggian Koefisien koreksi = 7% untuk tiap ketinggian 300 m dari permukaan air laut (menurut persyaratan FAA). Fe Fe Fe = 1+0,07 (h/300) = 1+0,07 (h/300) = 1,00 meter b. Koreksi temperatur Pada Mean Sea Level temperatur standar 15 0 C (atau 59 0 F) Temperatur di Bandara Kuala Namu adalah 32 0 C Ft = 1 + 0,01 (T-(15-0,0065h)) Ft = 1 + 0,01 (32-(15-0,0065(17))) Ft = 1,17 meter

95 c. Koreksi terhadap kemiringan Kemiringan landasan pacu 0,5 Fs = 1+ 0,1S Fs = 1+ 0,1 (0,5) Fs = 1,05 meter Setelah dilakukan koreksi terhadap faktor diatas, maka panjang landasan pacu menjadi : Lr = ARFL(Aeroplane Reference Field Length) Fe Ft Fs = 3050 1,00 x 1,17 x 1,05 = 3747 meter 4.8.2 Spesifikasi Landasan Pacu a. Lebar Landasan pacu, berdasarkan Tabel 2.7, untuk kode VI E diperoleh lebar minimum landasan pacu sebesar 200 ft = 60 m. b. Lebar bahu landasan pacu berdasarkan Tabel 2.6, untuk kode VI E diperoleh 40 ft = 12 m c. Blast pad landasan pacu berdasarkan Tabel 2.6, untuk kode VI E diperoleh lebar blast pad 280ft = 84 m, dan panjang blast pad 400 ft = 120 m 4.8.3 Spesifikasi geometrik untuk Airbus 380-800 Dari tabel 4.14 diperoleh spesipikasi landasan pacu yang digunakan untuk menentukan panjang dan lebar landasan pacu.

96 Tabel 4.14 Standar Dimensi Landasan kategori VI E Airplane Design Group VI E Runway 200 Width Shoulder 40 Width Blast pad 280 Width Lenght 400 Safety area 500 width lenght 1000 Object-free 800 area Width Lenght 1000 Obstacle-free Zone 400 200 (Sumber: Horonjeff, Planning & Design Of Airport) a. Wingspan (lebar sayap) = 261 08 = 79,8 m b. Fuselage length (panjang pesawat) = 239 03 = 72,9 m c. Kategori pendekatan pesawat = E d. Kelompok desain pesawat = VI e. Runway Pavement Lenght (approxsimate) Width Shoulder width (lebar bahu) = 3702,63 m = 200 ft = 60 m = 40 ft = 12 m Runway blast pad Width Lenght = 280 ft = 84 m = 400 ft = 120 m Runway safety area (RSA) Width Lenght bayond each runway end = 500 ft = 150 m = 1000 ft = 300 m

97 Runway object-free area (OFA) Width Lenght bayond each runway end = 800 ft = 240 m = 1000 ft = 300 m Runway obstacle-free zone (OFZ) Width Lenght bayond each runway end = 400 ft = 120 m = 200 ft = 60 m Penentuan lebar runway dilihat berdasarkan kode tipe pesawat rencana berdasarkan tabel 2.7 mengenai lebar perkerasan struktural landasan pacu menurut FAA, lebar landasan pacu minimum untuk pesawat rencan Airbus 380-800 yang memiliki kode VIE adalah 60 meter.

Gambar 4.8 Hasil Desain Geometrik Landasan Pacu 98