BAB III METODE PERENCANAAN START Jl RE Martadinata Permasalahan: - Klasifikasi jalan Arteri, kelas 1 - Identifikasi kondisi jalan - Identifikasi beban lalu-lintas - Genangan air pada badan jalan Standar desain Bina Marga Elemen-elemen perencanaan: - Klasifikasi jalan - Karakteristik lalu-lintas - Kondisi lingkungan Perencanaan Perkerasan Beton Seman Data-data: - Lapisan perkerasan lama - LHR - Beban sumbu kendaraan - CBR - Lebar dan panjang jalan Analisa dan pembahasan: - Perhitungan tebal perkerasan baru - Perhitungan tulangan - Pelaksanaan pekerjaan Kesimpulan dan Saran SELESAI Gambar 3.1 Flowcharts Tugas Akhir III-1
3.1 Survei data lalu-lintas Untuk memperoleh data lalu-lintas harian rata-rata yang dibutuhkan untuk perencanaan dilakukan survei pada ruas Jl RE Martadinata dengan menghitung jumlah kendaraan niaga yang melewati ruas jalan tersebut. Survei dilakukan secara manual dengan pencatatan per 15 menit pada jam pengamatan berdasarkan komposisi kendaraan yang diklasifikasikan. Pelaksanaanya dilakukan pada jam sibuk dari hari Senin sampai hari Rabu dan dilakukan pada jam 08.00-10.00 wib dan 14.00-16.00 wib. Sedang alat yang dibutuhkan untuk pengambilan data, meliputi : a. Alat tulis untuk mencatat data jumlah kendaraan yang lewat ke dalam lembar pencatatan volume kendaraan yang telah dibuat sesuai dengan jenis kendaraan b. Alat pencatat waktu atau jam sebagai petunjuk durasi pengamatan yang diambil setiap 15 menit c. Counter untuk menghitung jumlah kendaraan. Untuk pengamatan surveyor menghitung jumlah kendaraan yang melewati titik pengamatan berdasar jenis kendaraan dan waktu pengamatan dengan bantuan alat-alat tersebut, kemudian dicatat pada lembar pencatatan volume yang telah dibuat dan hasilnya seperti data survei pada lampiran. 3.2 Analisa lalu-lintas Jenis kendaraan yang diperhitungkan hanya kendaraan niaga dengan berat total minimal 5 ton. III-2
3.2.1 Konfigurasi sumbu kendaraan Ada 4 jenis sumbu yang diperhitungkan dalam perencanaan, yaitu : Sumbu tunggal roda tunggal ( STRT ) Sumbu tunggal roda ganda ( STRG ) Sumbu tandem roda ganda ( STdRG ) Sumbu tridem roda ganda ( STrRG ). Konfigurasi sumbu kendaraan seperti yang diperlihatkan pada tabel 2.3 distribusi beban sumbu untuk berbagai jenis kendaraan. Kemudian data survei dikelompokan berdasarkan konfigurasi sumbu kendaraan. 3.2.2 Lajur rencana dan koefisien distribusi Lajur rencana merupakan salah satu lajur lalu lintas dari suatu ruas jalan raya yang menampung lalu-lintas kendaraan niaga terbesar. Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur dan koefisien distribusi (C) kendaraan niaga dapat ditentukan dari tabel berikut. Tabel 3.1 Lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi (C) kendaraan niaga pada lajur rencana Jumla Koefisien distribusi Lebar perkerasan (Lp) h lajur (ni) 1 arah 2 arah Lp < 5,50 m 1 lajur 1 1 5,50 m < Lp < 8,25 m 2 lajur 0,70 0,50 8,25 m < Lp < 11,25 m 3 lajur 0,50 0,475 11,23 m < Lp < 15,00 m 4 lajur - 0,45 15,00 m < Lp < 18,75 m 5 lajur - 0,425 18,75 m < Lp < 22,00 m 6 lajur - 0,40 sumber dari Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen,DPU 2003 III-3
3.2.3 Umur rencana jalan Umumnya perkerasan beton semen dapat direncanakan dengan Umur Rencana (UR) 20 tahun sampai 40 tahun. Pada perencanaan ini memakai umur rencana 20 tahun. 3.2.4 Pertumbuhan lalu-lintas Volume lalu-lintas akan bertambah sesuai dengan umur rencana atau sampai tahap di mana kapasitas jalan dicapai dengan faktor pertumbuhan lalu-lintas yang dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut : R = (1+i)^UR-1 / i...(3.1) Keterangan : R : faktor pertumbuhan lalu-lintas i : laju pertumbuhan lalu-lintas per tahun dalam % UR : umur rencana (tahun) Faktor pertumbuhan lalu-lintas (R) dapat juga ditentukan berdasarkan tabel. Tabel 3.2 Pertumbuhan lalu-lintas (R) Umur rencana Laju pertumbuhan ( i ) per tahun ( % ) (tahun) 0 2 4 6 8 10 5 5 5.2 5.4 5.6 5.9 6.1 10 10 10.9 12 13.2 14.5 15.9 15 15 17.3 20 23.3 27.2 31.8 20 20 24.3 29.8 36.8 45.8 57.3 25 25 32 41.6 54.9 73.1 98.3 30 30 40.6 56.1 79.1 113.3 164.5 35 35 50 73.7 111.4 172.3 271 40 40 60.4 95 154.8 259.1 442.6 sumber dari Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen,DPU 2003 Apabila setelah waktu tertentu (URm) pertumbuhan lalu-lintas tidak terjadi lagi, maka R dapat dihitung dengan cara sebagai berikut : III-4
R =( (1+i)^UR / i)+ur-urm)((1+i)^urm-1) (3.2) Keterangan : URm : waktu tertentu dalam tahun, sebelum UR selesai Berdasarkan data dari Jasa Marga pertumbuhan volume lalu-lintas rata-rata dari tahun 2005 sampai dengan tahun 2009 sebesar 3.28 %. 3.2.5 Lalu-lintas rencana Lalu-lintas rencana adalah jumlah komulatif sumbu kendaraan niaga pada lajur rencana selama umur rencana, meliputi proporsi sumbu serta distribusi beban pada setiap jenis sumbu kendaraan. Jumlah sumbu kendaraan niaga selama umur rencana dihitung dengan rumus sebagai berikut : JSKN = JSKNH x 365 x R x C.(3.3) Keterangan : JSKN : jumlah total sumbu kendaraan niaga selama umur rencana JSKNH : jumlah total sumbu kendaraan niaga per hari pada saat jalan dibuka R C : faktor pertumbuhan komulatif : koefisien distribusi kendaraan Tata cara perhitungan Lalu-lintas Rencana : 1. Hitung volume lalu-lintas ( LHR ) yang didapat dari data survei 2. Untuk masing-masing jenis kelompok sumbu kendaraan niaga, diestimasi angka LHR awal dari kelompok sumbu dengan beban masing-masing kelipatan 0,5 ton ( 5 5,5 ), ( 5,5 6 ), ( 6 6,5 ) dst. III-5
3. Mengubah beban trisumbu ke beban sumbu tandem didasarkan bahwa tri sumbu setara dengan dua sumbu tandem. 4. Hitung jumlah sumbu kendaraan niaga ( JSKN ) selama usia rencana : JSKN = JSKNH x 365 x R x C 5. Hitung jumlah repetisi kumulatif tiap kombinasi konfigurasi / beban sumbu pada lajur rencana : JKSN x proporsi beban dan sumbu 3.2.6 Faktor keamanan beban Pada penentuan beban rencana, beban sumbu dikalikan dengan faktor keamanan beban ( Fkb). Faktor keamanan beban ini digunakan berkaitan adanya berbagai tingkat reabilitas perencanaan seperti terlihat pada tabel berikut. Tabel 3.3 Faktor keamanan beban (Fkb) Peranan jalan Faktor Keamanan Jalan Tol 1,2 Jalan Arteri 1,1 Jalan Kolektor / Lokal 1,0 sumber dari Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen,DPU 2003 III-6
Perkiraan distribusi sumbu kendaraan niaga dan jenis/beban sumbu Penilaian CBR tanah dasar Pilih tebal dan jenis pondasi bawah Pilih jenis sambungan Pilih faktor keamanan beban FKB Tentukan faktor erosi setiap jenis sumbu Tentukan CBR efektif Taksir tebal pelat beton Pilih bahu beton atau bukan beton Pilih kuat tarik lentur atau kuat tarik tekan beton pada 28 hari Tentukan tegangan ekivalen setiap jenis sumbu Tentukan jumlah repetisi ijin untuk setiap beban sumbu Tentukan faktor rasio tegangan (FRT) Hitung kerusakan erosi setiap beban sumbu=perkiraan jumlah sumbu dibagi jumlah repetisi ijin, dan jumlahkan Apakah kerusakan ya erosi>100% tidak tidak Tebal rencana Penulangan Tentukan jumlah repetisi ijin setiap beban sumbu Hitung kerusakan fatik setiap beban sumbu=perkiraan jumlah sumbu dibagi jumlah repetisi ijin, dan jumlahkan Apakah kerusakan fatik>100% ya pelaksanaan Gambar 3.2 Flowcharts sistem perencanaan perkerasan beton semen III-7
3.3 Perencanaan Tebal Pelat Tebal pelat taksiran dipilih dan total fatik serta kerusakan erosi dihitung berdasarkan komposisi lalu-lintas selama umur rencana. Jika kerusakan fatik atau erosi lebih dari 100 %, tebal taksiran dinaikan dan proses perencanaan diulangi. Tebal rencana adalah tebal taksiran paling kecil yang mempunyai total fatik dan atau total kerusakan erosi lebih kecil atau sama dengan 100 %. Tahapan perencanaan ketebalan : 1. Tebal pelat a. Pilih jenis perkerasan beton semen bersambung dengan ruji b. Menentukan struktur tidak menggunakan bahu beton c. Menentukan jenis dan tebal pondasi bawah berdasar nilai CBR rencana dan perkiraan jumlah sumbu kendaraan niaga d. Menentukan CBR efektif berdasar nilai CBR rencana dan pondasi bawah yang dipilih e. Pilih kuat tarik lentur dan kuat tekan beton pada umur 28 hari (fcf) f. Pilih faktor keamanan beban lalu-lintas (FKB) g. Taksir tebal pelat beton h. Menentukan tegangan ekivalen (TE) dan faktor erosi (FE) untuk STRT dari tabel 3.4 i. Menentukan Faktor Rasio Tegangan (FRT) dengan membagi TE oleh kuat tarik-lentur (fcf) j. Untuk setiap rentang beban kelompok sumbu tersebut, ditentukan beban per roda dan mengalikan dengan factor keamanan beban untuk menentukan beban rencana per roda. Jika beban renana per roda > 65 III-8
kn (6,5 ton), diangap dan menggunakan nilai tersebut sebagai batas tertinggi. k. Menentukan jumlah repetisi ijin untuk fatik berdasar FRT dan beban rencanan dari gambar 3.1 yang dimulai dari beban roda tertinggi dari jenis sumbu STRT tersebt. l. Menghitung persentase dari repetisi fatik yang direncanakan terhadap jumlah repetisi ijin. m. Dengan menggunakan factor erosi (FE), menghitung jumlah total fatik dan total erosi dari gambar 3.2 dan 3.3. n. Menghitung persentase dari repetisi erosi yang direncanakan terhadap jumlah repetisi ijin. o. Mengulangi langkah k sampai n untuk setiap beban per roda pada sumbu tersebut sampai jumlah repetisi beban ijin yang terbaca pada gambar 3.1 dan 3.2 atau 3.3 yang masing-masing mencapai 10 juta dan 100 juta repetisi. p. Menghitung jumlah total fatik dengan menjumlahkan persentase fatik dari setiap beban roda pada STRT tersebut. Dengan cara yang sama menghitung total erosi dari setiap beban roda pada STRT tersebut. q. Mengulangi langkah h sampai dengan p untuk setiap jenis kelompok sumbu lainnya. r. Menghitung jumlah total kerusakan akibat fatik dan erosi untuk seluruh jenis kelompok sumbu. s. Mengulang langkah g sampai dengan r hingga diperoleh ketebalan tertipis yang menghasilkan total kerusakan akibat fatik dan erosi < III-9
100 %. Tebal tersebut sebagai tebal perkerasan beton semen yang direncanakan. 2. Dasar penentuan ketebalan a. Perkerasan bersambung Pemasangan tulangan pada perkerasan bersambung adalah untuk memperbolehkan penggunaan pelat yang panjang untuk menghemat biaya. Fungsi utama penulangan adalah menyambung permukaan pelat pada phase terjadi peretakan. b. Perkerasan bertulang menerus c. Perkerasan beton semen dengan permukaan aspal. Untuk tebal perkerasan beton semen yang akan dilalui kendaraan niaga, tidak boleh kurang dari 150 mm kecuali perkerasan bersambung tidak bertulang tanpa ruji (dowel), tebal minimum harus 200 mm. III-10
Tabel 3.4 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton sumber dari Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen,DPU 2003 III-11
Tabel 3.5 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton sumber dari Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen,DPU 2003 III-12
Gambar 3.3 Analisa fatik dan beban repetisi ijin Berdasarkan rasio tegangan, dengan / tanpa bahu beton III-13
Gambar 3.4 Analisa erosi dan jumlah repetisi beban ijin Berdasarkan factor erosi, tanpa bahu beton III-14
Gambar 3.5 Analisa erosi dan jumlah repetisi beban Berdasarkan factor erosi, dengan bahu beton III-15
3.4 Perencanaan Tulangan Tujuan utama penulangan untuk : a. Membatasi lebar retakan, agar kekuatan pelat tetap dapat dipertahankan b. Memungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi jumlah sambungan melintang sehingga dapat meningkatkan kenyamanan c. Mengurangi biaya pemeliharaan Jumlah tulangan yang diperlukan dipengaruhi oleh jarak sambungan susut, sedangkan dalam hal beton bertulang menerus, diperlukan jumlah tulangan yang cukup untuk mengurangi sambungan susut. 3.4.1 Perkerasan beton semen bersambung dengan tulangan Untuk mencari luas penampang tulangan dapat dihitung dengan persamaan 2.1 pada Bab II. 3.5 Pelaksanaan konstruksi jalan Pada pelaksanaan pekerjaan jalan seperti yang disyaratkan pada spesifikasi teknik, maka di dalam manajemen konstruksi juga mensyaratkan bahwa perlunya pelaksanaan pekerjaan sesuai pada urutan atau tahapan pekerjaan yang benar. Sehingga pekerjaan lebih efektif dan dapat meningkatkan efisiensi pelaksanaan, mengurangi biaya konstruksi dan untuk dapat menyelesaikan seluruh pekerjaan tepat waktu dengan mutu sesusai yang direncanakan. III-16
Di samping itu semua kegiatan yang merupakan bagian dari kegiatan utama, harus dapat dilaksanaan pada waktu yang bersamaan, sehingga seluruh kegiatan dapat diselesaikan pada waktu yang tepat. Hal ini disebabkan bahwa suatu kegiatan pelaksanaan proyek tidak dapat dimulai karena belum selesainya kegiatan sebelumnya. Penggunaan peralatan harus sesuai dengan metode yang benar, perlu mengetahui detail-detail tentang seluruh peralatan yang akan digunakan pada konstruksi jalan, sehingga penggunaan peralatan dapat lebih efisien sehingga dapat menekan biaya operasi dan pemeliharaan peralatan sehingga biaya konstruksi menurun dan/atau dapat lebih murah, menambah keuntungan kontraktor. III-17