desain perkerasan jalan kelompok 5
Post on 16-Apr-2017
1.099 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Desain Perkerasan JalanAgung Pangestu N I0113003Ely Jauharotus S I0113030Muhammad Rizqi A I0113091Sebastianus Kristanto N I0113119Trisunan Giri PI0113133
Jurusan Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Sebelas Maret
Surakarta2015
Jalan terletak di kecamatan JumantonoKaranganyar, yang menghubungkan antara desa Banjarsari ke Kedungdowo Jalan yang digunakan adalah jalan Kolektor3B, dengan lebar jalan 7 meter. (2 Jalur 2 arah)
Kriteria Jalan
DESAIN PERKERASAN LENTUR
Data lalu lintas pada tahun 1996 sebagai berikut1. Mobil penumpang (1+1) = 1100 Kendaraan2. Bus 8 ton (3+5) = 300 Kendaraan3. Truk 2 as 10 ton (4+6) = 70 Kendaraan4. Truk 2 as 13 ton (5+8) = 25 Kendaraan5. Truk 3 as 20 ton (6+7+7) = 10 Kendaraan Pertumbuhan lalu lintas selama pelaksanaan = 5% Jalan dibuka tahun 2000 Perkembangan lalu lintas = 6% Umur rencana jalan 20 tahun Curah hujan > 900 mm/thn Kelandaian jalan <6% Data CBR = 4 5 6 7 8 9 10 5 4 8 Jenis Perkerasan yang digunakan :1. Laston2. Batu pecah3. Sirtu
Metode Analisa Komponen
Dari grafik CBR di atas, didapatkan CBR yang mewakili adalah 4,7%
Menghitung LHR ( Lintas Harian Rata-Rata)1. LHR pada tahun 2000 (awal umur rencana):
2. LHR pada tahun 2020 (akhir umur rencana):
LHR pada awal umur rencana jalan (LHR 2000)
mobil penumpang 2 ton( 1+1) =1100 x (1+0.05)^4 1,337.0569bus 8 ton (3+5) =300 x (1+0.05)^4 364.6519Truk 2 as 10 ton (4+6) =70 x (1+0.05)^4 85.0854Truk 3 as 13 ton (5+8) =25 x (1+0.05)^4 30.3877Truk 2 as 20ton (6+7,7) =10 x (1+0.05)^4 12.1551
LHR pada tahun ke 20 (tahun 2020)
mobil penumpang 2 ton( 1+1) =1337,06 x (1+0.06)^20 4,288.12bus 8 ton (3+5) =364,65 x (1+0.06^20 1,169.49Truk 2 as 10 ton (4+6) =85,08 x (1+0.06)^20 272.88Truk 2 as 13 ton (5+8) =30,38 x (1+0.06)^20 97.46Truk 3 as 20ton (6+7,7) =12,15 x (1+0.06)^20 38.98
Menentukan Angka Ekivalen
Menentukan LEP
Untuk jalan 2 jalur 2 arah, koefisien distribusi kendaraan (C) kendaraan ringan maupun berat sebesar 0,5 (Daftar II koefisien distribusi kendaraan (C) NSPM DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM)
angka ekivalen beban sumbu [E)
mobil penumpang 2 ton( 1+1)
0.0002+0.0002= 0.0004
bus 8 ton (3+5)0.0183+0.141
= 0.1593
Truk 2 as 10 ton (4+6) 0.0577+0.2923
= 0.3500Truk 2 as 13 ton (5+8) 0.141+0.923= 1.0640
Truk 3 as 20ton (6+7,7) 0.2923+0.745
= 1.0373
mobil penumpang 2 ton( 1+1)
0,5 x 1337.06 x 0,0004= 0.27
bus 8 ton (3+5)0,5 x 364.65 x
0,1593= 29.04Truk 2 as 10 ton (4+6) 0,5 x 85.08 x 0,35= 14.89Truk 3 as 13 ton (5+8) 0,5 x 30.39 x 1,06= 16.17
Truk 2 as 20ton (6+7,7) 0,5 x 12.16 x
1,0373= 6.30LEP 66.67
npelaksanaa awal LHRadalah an dipergunak yang LHR :ctt jalan melintasi yangkendaraan jenis j
kendaraan distribusikoefisien C kendaraan masing-masingekivalen angka E : dimana
CjxEj x LHRj n
1i
LEP
Menentukan LEA
Menentukan LET akhir LHRadalah an dipergunak yang LHR:catatan Rencana, UR
jalan melintasi yangkendaraan jenis j kendaraan distribusikoefisien C
kendaraan masing-masingekivalen angka E : dimana
CjxEjx i)(1 LHRj n
1j
UR
Umur
LEA
mobil penumpang 2 ton( 1+1) = 0.86bus 8 ton (3+5) = 93.15Truk 2 as 10 ton (4+6) = 47.75Truk 2 as 13 ton (5+8) = 51.85Truk 3 as 20ton (6+7+7) = 20.22
LEA 213.83
LET = (LEP+LEA)/2
140.2497856
Menentukan LER
Mencari ITPCBR tanah dasar = 4,7%IP = 2FR = 1,5DDT = 4,5ITP = 8,6 (nomogram 4) Ipo = (3,9-3,5)
LER =LET x UR/10
=280.4995711
Penentuan nilai a (koefisien kekuatan relatif)- Lapisan permukaan : Laston, MS 744 a1 = 0,40- Lapisan Pondasi atas : Batu pecah kelas A a2 = 0,14- Lapisan Pondasi bawah : Sirtu kelas B a3 = 0,12
Menetapkan Tebal PerkerasanPenentuan nilai D menggunakan tebal minimum daftar VIID1 = 7,5 cmD2= 20 cmD3=?
D3 = 23,33cmD3= 24 cm
ITP = a1 x D1 +a2 x D2 +a3 x D38.6=0.4X7.5+0.14X20+0.12XD3
Gambar Hasil Desain
24 cm (SIRTU)
Kriteria Jalan Jalan terletak di kecamatan JumantonoKaranganyar, yang menghubungkan antara desa Banjarsari ke Kedungdowo Jalan yang digunakan adalah jalan Kolektor3B, dengan lebar jalan 7 meter. (2 Jalur 2 Arah) Mempunyai 2 jalur 2 arah Faktor DL = 100% Kecepatan rencananya 80 km/jam Dengan VLHR 1600
Metode Manual
Jenis
Perkerasan
Elemen Perkerasan Umur Rencana(tahun)
Perkerasan lentur lapisan aspal dan lapisan berbutir dan CTB 20
pondasi jalan
40semua lapisan perkerasan untuk area yang tidakdiijinkan sering ditinggikan akibat pelapisan ulang, misal : jalan perkotaan, underpass, jembatan, terowongan.
Cement Treated BasedPerkerasanKaku
lapis pondasiatas, lapis pondasi bawah, lapis beton semen, dan pondasi jalan.
Jalan tanpa penutup Semua elemen Minimum 10
Tabel Umur Rencana Perkerasan Jalan Baru
umur rencana jalan 20 tahun Klasifikasi kendaraan yeng melewati jalan
tersebut :1. Bus kecil2. Bus besar3. Truk 2 sumbu ringan4. Truk 2 sumbu kargo sedang5. Truk 3 sumbu ringan
Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas (i) Minimum untuk desain
2011 – 2020 > 2021 – 2030
arteri dan perkotaan (%) 5 4
Kolektor rural (%) 3,5 2,5
Jalan desa (%) 1 1
Di dapat CESA 4
i = 3,5 %Ur= 20 tahunR = (1+0.01i)ur-1
0.01iR = 28.2797
Jenis Kendaraan LHRT VDF4 VDF4/hari
1 1100 0.3 330
2 300 1.0 300
3 70 0.8 56
4 25 0.7 17.5
5 10 7.6 76
Total 779,5
Menentukan TM (trafic multiplier)
TM = 1,9didapat VDF5 = VDF4 x TM
= 1481,05 Didapat ESA20 = VDF5 x 365 x R
= 15.287.532 Tipe perkerasan jalan
AC WC modifikasi atau SMA modifikasi dengan CTB (pangkat 5)
Pemilihan Jenis
Perkerasan
Kondisi Tanah
Kondisi tanah dasar normal, dengan ciri-ciri nilai CBR 4,7% dan dapat dipadatkan secara mekanis. Desain ini meliputi perkerasan diatas timbunan, galian atau tanah asli.
Metode A untuk tanah normal
Tanah pada kondisi A1, yaitu:Tanah dasar bersifat lempung kepasiran
-Nilai CBR sebesar 4,7% 5%-Prosedur desain pondasi : A-Deskripsi struktur pondasi jalan : Perbaikan tanah dasar meliputi bahan stabilitas kapur atau timbunan pilihan (pemadatan berlapis <= 200 mm tebal lepas)-Tebal minimum peningkatan tanah dasar 100 mm.
Struktur perkerasan
F4 dengan ketebalan lapisan perkerasan
No Lapis Perkerasan Tebal (mm)
1 AC WC 40
2 AC BC 135
3 CTB 150
4 LPA KELAS A 150
Desain Perkerasan Lentur opsi biaya minimum termasuk CTB)1
DESAIN PERKERASAN
KAKU
ANALISIS KOMPONEN (Pd T-
14-2003)
Perhitungan Tebal
Pelat Beton Semen Data dan Parameter Perencanaan :
CBR : 4,7% Fcf : 4 Mpa (f’c = 285 kg/cm2 , silinder) Bahan pondasi bawah : stabilitas Mutu baja tulangan : BJTU 39 (fy : 3900kg/cm2) untuk BMDT dan BJTU 24 (fy : 2400
kg/cm2) untuk BBDT µ : 1,3 Bahu jalan : ya Ruji (dowel) : ya Data lalu-lintas harian rata- rata :
- Mobil Penumpang : 1100 buah/hari- Bus : 300 buah/hari- Truk 2as kecil : 70 buah/hari- Truk 2as besar : 25 buah/hari- Truk 3 as : 10 buah/hari- I : 6 % per tahun- UR : 40 th
Perhitungan Tebal
Pelat Beton Semen Direncanakan perkerasan beton semen untuk 2 lajur 2 arah
untuk Jalan Kolektor Perencanaan meliputi :
Perkerasan beton bersambung tanpa tulangan (BBTT)
Perkerasan beton bersambung dengan tulangan (BBDT)
Perkerasan beton menerus dengan tulangan ( BMDT)
Langkah-langkah perhitungan tebal pelat
A. Analisis lalu-lintas
RD = roda depan, RB = roda belakang, RGD = roda gandeng depan, RGB = roda gandeng belakang, BS = beban sumbu, JS = jumlah sumbu, STRT = sumbu tunggal roda tunggalSTRG = sumbu tungga roda ganda, STdRG = sumbu tandem roda ganda
Jenis Kendaraan
Konfigurasi beban sumbu (ton)Jml. Kend
(bh)Jml.
Sumbu Per Kend (bh)
Jml. Sumbu
(bh)
STRT STRG STdRG
RD RB RGD RGB BS (ton) JS (ton)
BS (ton)
JS (ton)
BS (ton)
JS (ton)
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]MP 1 1 - - 1100 - - - - - - - -Bus 3 5 - - 300 2 600 3 300 5 300 - -
Truk 2as Kecil 2 4 - - 70 2
1402 70 - - - -4 70 - - - -
Truk 2as Besar 5 8 - - 25 2 50 5 25 8 25 - -
Truk 3as Td 6 14 - - 10 2 20 6 10 - - 14 10
Total 810 475 325 10
Keterangan Analisis
Lalu-lintas MP : mobil penumpang dimana beban sumbu adalah 2 ton, kemudian di distribusi ke roda depan 1 ton dan
roda belakang 1 ton (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen) Untuk bus 2as dan truk 3as pembagian konfigurasi beban sumbunya sama, menyesuaikan beban sumbu
masing-masing kendaraan (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen) Untuk truk gandeng distribus beben sumbu di bagi pada empat roda, yakni roda depan 6 ton, roda belakang
14 ton, roda gandeng depan dan belakang masing-masing 5 ton. (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen)
Jumlah kendaraan di ketahui dari data yang ada Jumlah sumbu per kendaraan, untuk mobil tidak ada ; untuk bus dan truk 3 as yakni 2 sumbu, kecuali truk
gandeng 4 sumbu. (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen) Jumlah sumbu kendaraan diperoleh dari perkalian antara jumlah kendaraan dan jumlah sumbu per kendaraan Beban Sumbu (BS) untuk jenis STRT di ambil dari konfigurasi beban depan, kecuali truk 2 as (roda depan &
roda belakang) dan truk gandeng (roda depan, roda gandeng depan, dan roda gandeng belakang) Jumlah sumbu (JS) untuk STRT,STRG,STdRG yakni jumlah kendaraan yang ada berdasarkan data Beban sumbu (BS) untuk STRG di ambil dari konfigurasi beban belakang, hanya untuk jenis kendaraan bus
dan truk 2 as besar Beban sumbu (BS) untuk STdRG di ambil dari konfigurasi beban belakang, hanya untuk jenis truk gandeng
Perhitungan Jumlah Sumbu
Kendaraan Niaga (JKSN) JKSN = 365 x JSKNH x R
= 365 x 810 x 154,8 = 4,58 x 107
JKSN Rencana = 0,5 x 4,58 x 107
= 2,29 x 107
Keterangan : R : factor pertumbuhan lalu-lintas berdasarkan Umur Rencana
(UR) dan laju pertumbuhan per tahun (i) → (table 3 factor pertumbuhan lalu-lintas Pd T-14-2003 tentang pedoman perencanaan perkerasan jalan beton semen)
Angka 0,5 pada perhitungan JKSN Rencana merupakan factor koefisien distribusi dari perencanaan jalan 2 lajur 2 arah (Pd T-14-2003 tentang pedoman perencanaan perkerasan jalan beton semen)
B. Repitisi Sumbu Yang Terjadi
Perhitungan Repitisi Sumbu RencanaJenis Sumbu Beban
Sumbu (ton)Jumlah Sumbu
Proporsi Beban
Proporsi Sumbu
Lalu-lintas Rencana
Repitisi yang terjadi
[1] [2] [3] [4] [5] [6][7] = [4] x [5]
x [6]STRT 6 10 0,02 0,58 2,29 x 107 2,7 x 105
5 25 0,05 0,58 2,29 x 107 6,7 x 105
4 70 0,15 0,58 2,29 x 107 19 x 105
3 300 0,63 0,58 2,29 x 107 83 x 105
2 70 0,15 0,58 2,29 x 107 19 x 105
Total 475 1,00 STRG 8 25 0,08 0,4 2,29 x 107 7,3 x 105
5 300 0,92 0,4 2,29 x 107 84 x 105
Total 1080 1,00 STdRG 14 10 1,00 0,012 2,29 x 107 2,7 x 105
Total 10 1,00 Komulatif 224,4 x 105
Keterangan Perhitungan Repitisi
Yang Terjadi Jumlah sumbu : akumulasi dari jumlah sumbu
masing-masing konfigurasi beban sumbu kendaraan yang beratnya sama
Proporsi Beban : Jumlah sumbu masing-masing beban/total jumlah sumbu (STRT/STRG/STdRG)
Proporsi Sumbu : Jumlah total sumbu (STRT/STRG/STdRG) dibagi total jumlah sumbu (STRT+STRG+STdRG)
Lalu lintas rencana : JKSN Rencana Repitisi yang terjadi : Proporsi beban x Proporsi
sumbu x Lalu-lintas rencana
Perhitungan Tebal Pelat
Beton Sumber data beban : Hasil survey Jenis perkerasan : BBTT dengan ruji Jenis bahu : beton Umur rencana : 40 tahun JSK : 2,29 x 107
Faktor keamanan beban : 1 (tabel 4 Pd T-14-2003 tentang pedoman
perencanaan perkerasan jalan beton semen)
f’cf umur 28 hari : 4 Mpa Jenis & tebal lapisan pondasi : Stabilisasi semen 15 cm CBR tanah dasar : 4,7% CBR efektif : 27% Tebal taksiran pelat beton : 15 cm(diambil nilai minimum (150 mm) karena data yang ada tidak ada di dalam grafik)
Kesimpulan
Berdasarkan Analisis – analaisis di atas, persen rusak fatik lebih kecil (mendekati) 100% maka tebal pelat di ambil 15 cm.
CARA MANUAL
Perhitungan nilai pengali
pertumbuhan lalu lintas (R)
Untuk desain perkerasan kaku, umur rencana ditentukan (UR) = 40 tahun
dengan i = 2,5%, maka: R = {[(1+0.01*i)^UR]-1}/(0.01*i)
= {[(1+0.01*2.5)^40]-1}/(0.01*2.5)= 84,5503
Nilai ESA 40 tahun
VDF5 = 1481,05(dari perencanaan perkerasan lentur)
ESA 40 = VDF5 x 365 x R= 1481,05 x 365 x 84,5503= 45.706.476
Faktor Distribusi Lajur
Jumlah lajur setiap arah yang direncanakan berjumlah 1, sehingga faktor distribusi lajurnya sebesar 100%.
ESA 40 tahun sebesar 45.706.476 sehingga dapat ditentukan tipe perkerasan yaitu perkerasan kaku dengan lalu lintas rendah (desa dan daerah perkotaan)
Menentukan seksi-seksi subgrade yang
seragam dan daya dukung subgrade
Kondisi Tanah
Kondisi tanah dasar normal, dengan ciri-ciri nilai CBR 4,7% dan dapat dipadatkan secara mekanis. Desain ini meliputi perkerasan diatas timbunan, galian atau tanah asli.
CBR tanah dasar : 4,7 Kelas kekuatan tanah dasar : SG5 Prosedur desain pondasi : A Deskripsi struktur pondasi jalan : Perbaikan tanah dasar
meliputi bahan stabilitas kapur atau timbunan pilihan (pemadatan berlapis <= 200 mm tebal lepas)
Tebal minimum peningkatan tanah dasar 100mm.
Lapisan drainase
dan lapisan subbaseKoefisien drainase ‘m’ untuk tebal lapis berbutir (lihat Tabel 8.1 halaman 31).Dengan kondisi lapangan : Diatas permukaan tanah dengan drainase sub soil, medan datar. Terkadang drainase sub soil dibawah. Didapat nilai ‘m’ untuk desain sebesar 1.
Jenis Sambungan dan Bahu
Jalan
Kesimpulan
Sambungan : DowelBahu Jalan : BetonKetebalan Lapis Perkerasan : Tebal Pelat Beton : 305mm Lapis Pondasi LMC : 150 mm Lapis Pondasi Agregat kelas A : 150 mm
Perkerasan Lentur vs.
KakuKarakteristik Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku
Penyaluran Gaya
Perawatan Mudah, rutin (berkala)
Tidak perlu perawatan khusus
Keawetan - +Waktu Konstruksi Cepat Lama
Biaya Mahal Murah
Rekapitulasi Hasil Perhitungan
Jenis Perkerasan Analisis Komponen Cara Manual
Perkerasan Lentur D1= 7,5 cm (Laston)D2= 20 cm (Batu pecah)D3= 24 cm (Sirtu)
AC WC = 40mmAC BC = 135 mmCTB = 150 mmLPA Kelas A = 150 mm
Perkerasan Kaku Tebal Beton= 15 cm Tebal Pelat Beton : 305mmLapis Pondasi LMC : 150 mmLapis Pondasi Agregat kelas A : 150 mm
Dari hasil perhitungan dapat dilihat bahwa dengan metode analisis komponen perkerasan lentur didapatkan tebal yang cukup efisien, tetapi mengingat perawatan yang cukup mahal dan UR yang relatif kecil, maka lebih baik dipilih dengan perkerasan kaku dari hasil perhitungan dengan Analisis komponen dengan tebal 15 cm, karena biaya perawatan lebih kecil dan juga UR yang lebih panjang.
Kesimpulan
top related