TUGAS AKHIR PERENCANAAN RUNWAY DAN TAXIWAY BANDARA KUALA NAMU, DELI SERDANG SUMATRA UTARA DISUSUN OLEH : Aditya Imam Dwi Prastyo (3104 100 019) DOSEN PEMBIMBING : Ir Hera Widyastuti, MT Istiar, ST., MT Musta in Arief, ST., MT JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA 2010
Bab i - pendahuluan Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Manfaat Penulisan Lokasi Studi
LATAR BELAKANG Dilihat dari segi waktu dan jarak tempuh perjalannya, transpotasi udara lebih unggul. Bandara udara juga merupakan faktor pendukung bagi perkembangan segi ekonomi, sosial, budaya, industri, dan perkembangan pariwisata. Bandara Polonia adalah nama bandara udara di Medan yang berada ditengah kota dan dapat menghambat perkembangan atau pertumbuhan kota tersebut. Kota Medan membutuhkan bandara bandara baru yang memenuhi taraf kelas internasional dan dapat mendukung perkembangan infrastruktur perekonomian kota Medan.
PERUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana merencanakan tebal perkerasan Runway, dan Taxiway dengan metode FAA? 2. Bagaimana merencanakan geometrik dan analisa arah Runway bandara kuala namu? 3. Bagaimana daya dukung tanah dengan menggunakan PVD?
tujuan Merencanakan tebal perkerasan Runway dan Taxiway. Merencanakan geometri dan menentukan arah Runway. Merencanakan perbaikan tanah dengan metode PVD
Batasan masalah 1. Untuk analisa tebal perkerasan runway dan taxiway menggunakan metode FAA. 2. Perbaikan tanah hanya dengan cara metode PVD tidak membahas dengan metode lainnya. 3. Tidak membahas analisa biaya atau estimasi biaya. 4. Data angin untuk perencanaan arah runway menggunakan data sekunder dari data BMG kepulauan Natuna pada tahun 1998 2002
Manfaat penulisan Manfaat dari penulisan Tugas Akhir ini diharapkan kedepannya dapat dijadikan acuan bagi proyek-proyek bandara yang merencanakan Runway, taxiway. Sehingga pengerjaannya bisa dikerjakan dengan baik dan disesuaikan dengan kondisi dan keadaan daerah tersebut.
lokasi Lokasi bandara Polonia Medan Bandara Polonia Gambar lokasi Bandara Polonia Medan ( sumber GoogleEarth )
Lokasi studi Daerah studi adalah Bandara Kuala Namu, Deli Serdang Sumatra Utara. Lokasi studi Gambar lokasi Bandara Kuala Namu ( sumber www.google.com )
start Studi Literatur Pendahulua Dan Tinjauan Pustaka Pengumpulan Data 1. Data tanah : Data konsolidasi. Data borlog. Data atterberg. Data grain size analysis. Data trixial. 2. Data wind rose. 3. Data tipe pesawat. 4. Data kontur. 5. Data lay out. Bab iii metodologi Pengolahan data Perencanaan lapangan terbang : Karakteristik Lapangan Terbang. Lingkungan Lapangan Terbang. Analisa Angin. Perencanaan Geometris. Perkuatan tanah : 1. Metode PVD. Perencanaan tebal perkerasan dengan metode FAA. Finis
Bab iv perencanaan RUNWAY DAN TAXIWAY 1. Perhitungan Forecast Annual Departure. 2. Menentukan Tebal Perkerasan Runway dan Taxiway dengan Metode FAA. 3. Arah Runway. 4. Menentukan panjang Runway. 5. Perencanaan Geometri.
Ramalan forecast annual departure No. x y xy x 2 (Y-?)² (y-a0-a1.x)² 1 2007 7800 15654600 4028049 165920.44 2146.778 2 2008 8300 16666400 4032064 8587.1111 8587.111 3 2009 8522 17120698 4036081 99015.111 2146.778 Σ 6024 24622 49441698 12096194 273522.67 12880.667 > Tabel 1, merupakan ramalan annual departure Boeing 743, (dan untuk pesawat lain sama tahap pekerjaannya dengan tabel b_743). > Tabel 2, ramalan disebalah diperhitungkan sampai 2021 untuk jenis pesawat B-743. NO x i Y = -716680,67 + 361 X i 1 2007 7864,33 2 2008 8207,33 3 2009 8568,33 4 2010 8929,33 5 2011 9290,33 6 2012 9651,33 7 2013 10012,33 8 2014 10373,33 9 2015 10734,33 10 2016 11095,33 11 2017 11456,33 12 2018 11817,33 13 2019 12178,33 14 2020 12539,33 15 2021 12900,33
Forcest annual departure 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 Grafik diatas menunjukan pergerakan annual departure B-743 meningkat tiap tahunanya
MENENTUKAN TEBAL PERKERASAN DENGAN METODE FAA No Tipe Pesawat Forcest Annual Departure Tipe Roda Pendaratan Faktor Konversi Konversi Forcest Annual Departure MTOW jumlah roda pendaratan beban satu roda pendaratan beban roda pesawat rencana Equivalent Annual Departure hasil konversi dari pesawat rencana (R2) (n) (W2) (W1) (R1) 1 A320 35346.33 Dual Tandem 1 35346.33 158730 4 37698.375 95000 733.139 2 A319 19489.3 Dual Tandem 1 19489.3 330690 4 78538.875 95000 7951.926 3 B732 38211 Dual wheel 0.6 22926.6 105220 2 49979.5 95000 1454.368 4 B733 34237 Dual Wheel 0.6 20542.2 126000 2 59850 95000 2648.850 5 B734 62008.5 Dual Wheel 0.6 37205.1 126000 2 59850 95000 4244.272 6 B735 8322.33 Dual Wheel 0.6 4993.398 127869 2 60737.775 95000 906.155 7 B739 85659 Dual wheel 0.6 51395.4 138000 2 65550 95000 8188.184 8 B743 1200.33 Dual tandem 1 1200.33 743900 8 88338.125 95000 931.902 9 BAE146 4311.17 Dual Tandem 1 4311.17 89500 4 21256.25 95000 52.389 10 MD82 23148.33 Single Wheel 0.5 11574.165 146500 16 8698.4375 95000 16.966 11 CN235 4816.83 Single Wheel 0.5 2408.415 35274 1 33510.3 95000 101.971 12 C208 4787.17 Single Wheel 0.5 2393.585 8750 1 8312.5 95000 9.989 13 FK50 5749.83 Single Wheel 0.5 2874.915 125000 1 118750 95000 7359.703 34599.815
CBR subgrade = 12 % Sub base = 40 % Annual departure = 34599,819
. Tabel perkerasaan bagi tingkat departure > 25000 Tingkat Annual Departure % 25.000 tebal departure 50.000 104 100.000 108 150.000 110 200.000 112
KURVA RENCANA UNTUK PERKERASAN FLEXIBLE
Tebal perkerasan total = 29 inch = 73,66 cm perkerasaan total = 29 x 104% = 30,16 inch = 76,61 cm (KARENA ANNUAL DEPARTURE > 25000) Tebal Sub Base = 19,66 inch = 49,94 cm Tebal surface untuk daerah kritis = 5 inci = 12,7 cm ( ketentuan pada gambar 4.1 ). (KARENA ANNUAL DEPARTURE >25.000) maka tebal surface = 5 inch + 1 inch = 6 inch = 15,24 cm Jadi tebal base = tebal perkerasan total (tebal sub base + tebal surface) = = 4,5 inch = 11,43 cm Tebal minimum Base = 17,5 inch = 44,45 cm plotkan nilai tebal total perkerasan dan sub grade pada tabel menetukan minimum base UNTUK PERHITUNGAN NON KRITIS X 0,9
KURVA TEBAL MINIMUM BASE
ANALISA ARAH RUNWAY Arah runway harus sedemikian hingga searah dengan prevailling wind atau arah angin dominan. Data yang digunakan untuk menentukan arah runway didapat dari BMG kepulauan Natuna, hal ini disebabkan karena data dari BMG medan susah untuk didapatkan Sector True Azimuth 4-15 15-20 20-25 25-35 Total N 0 20,71 0,38 0,00 0,00 21,09589 NNE 22,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 NE 45 20,00 0,11 0,00 0,00 20,10959 ENE 67,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 E 90 5,75 0,00 0,00 0,00 5,753425 ESE 112,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 SE 135 4,55 0,00 0,00 0,00 4,547945 SSE 157,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 S 180 16,11 0,00 0,00 0,00 16,10959 SSW 202,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 SW 225 13,64 0,00 0,00 0,00 13,64384 WSW 247,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 W 270 12,16 0,05 0,00 0,00 12,21918 WNW 292,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 NW 315 4,49 0,05 0,00 0,00 4,547945 NNW 337,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0 Sub Total 97,4246575 0,6027397 0 0 98,0274 Calms 1,972603 Total 100
Hasil pengujian ke 3 di bawah ini didapat prosentasenya 97,95%.
Maka dari ke 3 hasil tersebut hasil arah runway yang dominan ke arah North East dan South west dengan prosentase 97,95%.
PERHITUNGAN PROFIL MEMANJANG RUNWAY DAN LONGITUDINAL SLOPE CHANGE No. Sta Kemiringan Sta kemiringan elevasi a No. elevasi (%) (%) a 1 0-150 4.25 41 1 850 2.25 2 0-100 4.25 0.00 0.00 42 1 900 2.50-0.50-0.50 3 0-50 4.50-0.50-0.50 43 1 950 2.25 0.50 1.00 4 0 0 5.00-1.00-0.50 44 2 0 2.25 0.00-0.50 5 0 50 5.00 0.00 1.00 45 2 50 2.50-0.50-0.50 6 0 100 4.50 1.00 1.00 46 2 100 2.50 0.00 0.50 7 0 150 4.25 0.50-0.50 47 2 150 2.25 0.50 0.50 8 0 200 4.50-0.50-1.00 48 2 200 2.25 0.00-0.50 9 0 250 4.50 0.00 0.50 49 2 250 2.50-0.50-0.50 10 0 300 4.00 1.00 1.00 50 2 300 2.50 0.00 0.50 11 0 350 4.00 0.00-1.00 51 2 350 2.25 0.50 0.50 12 0 400 4.00 0.00 0.00 52 2 400 2.25 0.00-0.50 13 0 450 4.50-1.00-1.00 53 2 450 2.25 0.00 0.00 14 0 500 4.50 0.00 1.00 54 2 500 2.50-0.50-0.50 15 0 550 4.25 0.50 0.50 55 2 550 2.50 0.00 0.50 16 0 600 3.50 1.50 1.00 56 2 600 2.25 0.50 0.50 17 0 650 4.25-1.50-3.00 57 2 650 2.25 0.00-0.50 18 0 700 3.50 1.50 3.00 58 2 700 2.00 0.50 0.50 19 0 750 3.00 1.00-0.50 59 2 750 2.50-1.00-1.50 20 0 800 3.25-0.50-1.50 60 2 800 2.50 0.00 1.00 21 0 850 3.40-0.30 0.20 61 2 850 2.50 0.00 0.00 22 0 900 3.00 0.80 1.10 62 2 900 3.00-1.00-1.00 23 0 950 3.50-1.00-1.80 63 2 950 3.00 0.00 1.00 24 1 0 4.00-1.00 0.00 64 3 0 3.25-0.50-0.50 25 1 50 4.00 0.00 1.00 65 3 50 3.25 0.00 0.50 26 1 100 4.00 0.00 0.00 66 3 100 3.00 0.50 0.50 27 1 150 4.25-0.50-0.50 67 3 150 2.75 0.50 0.00 28 1 200 3.50 1.50 2.00 68 3 200 2.75 0.00-0.50 29 1 250 3.50 0.00-1.50 69 3 250 3.00-0.50-0.50 30 1 300 3.25 0.50 0.50 70 3 300 3.00 0.00 0.50 31 1 350 3.50-0.50-1.00 71 3 350 2.75 0.50 0.50 32 1 400 4.00-1.00-0.50 72 3 400 3.00-0.50-1.00 33 1 450 3.75 0.50 1.50 73 3 450 3.00 0.00 0.50 34 1 500 3.75 0.00-0.50 74 3 500 3.00 0.00 0.00 35 1 550 3.50 0.50 0.50 75 3 550 2.50 1.00 1.00 36 1 600 3.00 1.00 0.50 76 3 600 2.25 0.50-0.50 37 1 650 3.00 0.00-1.00 38 1 700 2.50 1.00 1.00 39 1 750 2.75-0.50-1.50 40 1 800 3.00-0.50 0.00
Perencanaan Panjang Runway Panjang dasar runway : 3351 m (seblum faktor koreksi) Elevasi daerah lapangan terbang: +5.00 Suhu (derajat celcius) Bulan Suhu rata-rata Suhu maksimal Januari 27 34 Februari 26,4 34,4 Maret 27,9 34,2 April 27,6 34,2 Mei 27,7 33,2 Juni 27,5 32,1 Juli 26,7 33,1 Agustus 26,7 32,6 September 28,3 34,4 Oktober 29,1 35 Nopember 28,6 35,2 Desember 29,1 35,4 Dari data diatas maka didapat panjang runway setelah faktor koreksi adalah 3902.6 m.
Bab V perencanaan PERBAIKAN TANAH 1. Mendapatkan data tanah 2. Menghitung besarnya settlement 3. Waktu konsolidasi 4. Menghitung H rencana (Hcr) 5. Merencanakan PVD 6. Menghitung timbunan kritis
Parameter tanah PARAMETER TANAH bore hole γsat γd γ WC c Cc e0 LL PI (kn/m³) (kn/m³) (kn/m³) % (kn/m³) % % BH-1 16,90 12,90 16,90 31 9,9 0,47 1,07 65 42 BH-3 16,37 11,60 16,30 41 8 0,41 1,27 59 33 BH-4 14,74 8,10 14,80 82 13,9 0,54 1,29 73 35 BH-5 16,76 11,80 16,70 42 23 0,32 1,24 49 25 BH-6 15,74 9,90 15,80 59 25,7 0,57 1,64 76 40 BH-8 17,02 11,50 17,00 48 3,5 0,26 1,31 42 18 BH-9 13,33 6,50 13,30 106 10,3 0,90 2,85 113 72 BH-12 21,9 10,6 15,8 50 0,4 0,25 0,88 41 14 BH-13 14,88 8,7 14,9 71 12,1 0,63 1,95 83 53 BH-14 17,01 11,90 17 43 6,6 0,38 1,95 55 29 BH-16 14,34 8,1 14,4 77 9,6 0,59 2,14 79 50
Perhitungan settlement Tinggi Timbunan (m) 0,5 1,5 2,5 3,5 Si Sc St (m) (m) (m) 0,043 0,13 0,171 0,128 0,314 0,442 0,213 0,449 0,662 0,298 0,554 0,852 note : untuk perhitungan settlement menggunakan kedalaman yang paling kritis, untuk zona runway pada BH-8
Waktu konsolidasi Derajat Lama Faktor Waktu Konsolidasi Konsolidasi (U%) (Tv) (Tahun) 0 0 0,00 10 0,008 0,23 20 0,031 0,90 30 0,071 2,06 40 0,126 3,65 50 0,197 5,71 60 0,287 8,32 70 0,403 11,68 80 0,567 16,44 90 0,848 24,59 100 ~ ~ Waktu Konsolidasi (Tahun) 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Grafik Hubungan antara Derajat Konsolidasi dengan Lama Waktu Konsolidasi Tanpa PVD Pada BH 8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Derajat Konsolidasi (%)
H rencana (hr) Hr H Hr - H St (m) (m) (m) (m) 0,5 0 0,5 0,171 1,5 0 1,5 0,442 2,5 0 2,5 0,662 3,5 0 3,5 0,852
Merencanakan PVD Jenis PVD yang digunakan: Nama PVD : Amerdrain 407. Lebar (a) : 100 mm = 0,1 m Tebal (b) : 3 mm = 0,03 m Berat : 93 gr/m Diameter ekivalen : dw = 100 + 3 2 = 51,5 mm CV Hdr U rata-rata Ch Tv Uv Uh D S (m 2 /dtk) (m) (%) (m2/dtk) (%) (%) (m) (m) 0,00000007 8 90% 0,00000014 0,0028 6,0% 89,4% 0,8 0,9
Merencanakan tinggi timbunan kritis (Hcr) Dari hasil yang dihitung dengan Xstable, maka didapat hasil saffety faktornya. H (m) SLOPE 1:1 1:2 1:3 0,5 1,51 1,611 2,95 1 0,689 1,37 1,718 2 0,695 1,311 1,689 3 0,701 1,284 1,543
Dari gambar ini diketahui tinggi kritisnya (SF = 1) SF 1:1 = 0,976 meter SF 1:2 = 1,044 meter SF 1:3 = 1,727 meter
KESIMPULAN Bab VI KESIMPULAN DAN SARAN 1. Berdasarkan data-data yang ada, penulis dapat menentukan tebal perkerasan runway dan taxiway dengan menggunakan metode FAA didapat untuk tebal kritis adalah 109,63 cm, dan untuk ketebalan non kritis adalah 97,65 cm. 2. Dari data angin yang ada didapat arah angin dominan adalah 97,95%, dan hasil arah runway yang dominan ke arah North East dan South west. 3. Dengan data suhu yang ada didapat panjang runway setelah faktor koreksi adalah 3903 m. 4. Pada perbaikan tanah yaitu menggunakan PVD dengan type : AMERDRAIN 407 a = 100 mm, b = 3 mm. Berat = 93 gr/m Jarak pemasangan = 0,7 m Model pemasangan adalah pola segiempat.
5. Analisa perbandingan geometrik runway
SARAN Perlu dilakukan perhitungan tebal perkerasan dengan metode lain kemudian dibandingkan dan pilih yang paling optimal. Perlu dilakukan perencanaan perbaikan tanah dengan memperhatikan aspek dan metode pelaksanaan di lapangan agar perencanaan benarbenar sesuai dengan keadaan di lapangan dan bisa meningkatkan kemudahan pelaksanaan di proyek