76

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 MTOW Keberangkatan Tahunan pound kg 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)

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

Susunan Roda

MTOW Keberangkatan

Tahunan W2 W1 Log R1 R1

lbs kg R2 R2'

A-380

Double Dual Tandem 1239000 590000 1200 1200 58853 52071,88 3,27 1877,3

B747-400

Double Dual Tandem 877000 394625 17144 17144 52072 52071,88 4,23 17144,0

MD-11 Dual Tandem 633000 287123 9231 9231 75169 52071,88 4,76 58099,5

DC-10 Dual Tandem 458000 259000 10683 10683 54388 52071,88 4,12 13100,8

A-330 Dual Tandem 509047 230899 16023 16023 60449 52071,88 4,53 33913,3

A-300 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

Design Aircraft Design Load Range Minimum Base Course

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.

87

Gambar 4.6 Tampak Input Data Perhitungan

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

CARA

PERBEDAAN PARAMETER

Total Keberangkatan Tahunan

Pesawat rencana Data kondisi tanah

Manual

Didapat dari jumlah keberangkatan tahunan di tahun rencana dan diekuivalenkan, sehingga dapat mengkibatkan kelebihan dan kekurangan jumlah dari total keberangkatan tahunan

Yang diperhitungkan adalah pesawat yang memiliki MTOW terbesar dan pesawat lain diekuivalenkan terhadap pesawat rencana, sehingga bisa mengakibatkan tebal perkerasan akan lebih besar

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

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. Tidak jelasnya gambar penggandaan dari Grafik tebal perkerasan menimbulkan kesalahan penentuan tebal perkerasan

b. Penentuan nilai dari subbase salah maka base course akan salah

FAARFIELD

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. 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 datadata sebagai berikut:

Ketinggian dari muka air laut = 17 meter

Temperatur udara = 320 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 = 1+0,07 (h/300)

Fe = 1+0,07 (h/300)

Fe = 1,00 meter

b. Koreksi temperatur

Pada Mean Sea Level temperatur standar 150C (atau 590F)

Temperatur di Bandara Kuala Namu adalah 320C

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 Width 200 Shoulder Width 40 Blast pad Width Lenght

280 400

Safety area width lenght

500 1000

Object-free area Width Lenght

800 1000

Obstacle-free Zone 400 200

(Sumber: Horonjeff, Planning & Design Of Airport)

a. Wingspan (lebar sayap) = 26108 = 79,8 m

b. Fuselage length (panjang pesawat) = 23903 = 72,9 m

c. Kategori pendekatan pesawat = E

d. Kelompok desain pesawat = VI

e. Runway Pavement

Lenght (approxsimate) = 3702,63 m

Width = 200 ft = 60 m

Shoulder width (lebar bahu) = 40 ft = 12 m

Runway blast pad

Width = 280 ft = 84 m

Lenght = 400 ft = 120 m

Runway safety area (RSA)

Width = 500 ft = 150 m

Lenght bayond each runway end = 1000 ft = 300 m

97

Runway object-free area (OFA)

Width = 800 ft = 240 m

Lenght bayond each runway end = 1000 ft = 300 m

Runway obstacle-free zone (OFZ)

Width = 400 ft = 120 m

Lenght bayond each runway end = 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.

98

Gambar 4.8 Hasil Desain Geometrik Landasan Pacu