perkerasan jln

- 1 - MATA KULIAH : PERENCANAAN PERKERASAN JALANDOSEN PENGASUH : IR. H. ISKANDAR RENTA, MT.

I. METODA PERENCANAAN PERKERASAN JALAN

banyak cara (metoda), antara lain :

AASTO dan The Asphalt Institute (AS)

Road Note (Inggris)

NAASRA (Australia)

Dan Bina Marga (Indonesia)

Namun Di negara Indonesia digunakan Metoda perencanaan sebagai berikut :

Untuk perkerasan Lentur digunakan cara Bina Marga, dengan “metoda

analisis komponen” SKBI :2.3.26.1987 /SNI 03-1732-1989.

Untuk perkerasan Kaku digunakan cara NAASRA (National Association of

Australian State Road Authorities), Interim Guide to Pavement Design” (1979),

yang telah disesuaikan dengan kondisi di Indonesia oleh Bina Marga dalam

SKBI: 2.3.28.1988 dan “Pavement Design” (A Guide to the Structural Design

of Road Pavements) NAASRA, 1987.

Gambar.Bagan Alir Sistem Perencanaan Perkerasan untuk Jalan Baru

.PERTIMBANGAN PERENCANAAN PERKERASAN JALAN

1. Konstruksi dan Pemeliharaan, faktor yang perlu dipertimbangkan :

Perluasan dan jenis drainase

Penggunaan konstruksi berkotak-kotak

Ketersediaan peralatan khususnya peralatan : pencampur material,

penghamparan dan pemadatan

Penggunaan konstruksi bertahap

Penggunaan Stabilisasi

Kebutuhan dari segi lingkungan dan keamanan pemakai/pngguna jalan

Sosial dan Strategi pemeliharaan

Resiko-resiko yang mungkin terjadi.

EVALUASI DAYA DUKUNG TANAH

DASAR (SUBGRADE)

LALU-LINTAS RENCANA

PERENCANAAN STRUKTUR1. PERKERASAN LENTUR2. PERKERASAN KAKU3. PELAPISAN TAMBAHAN

(OVERLAY UTK JALAN LAMA)

PERTIMBANGAN KONSTRUKSI DAN PEMELIHARAAN

LINGKUNGAN

MATERIAL PERKERASAN

PERBANDINGAN PERENCANAAN

IMPLEMENTASI PERENCANAAN

- 2 -2. Pertimbangan Lingkungan

♣. Kelembaban :

Pola hujan dan penguapan

Permeabilitas lapisan aus

Kedalaman MAT (muka air tanah)

Permeabilitas relatif dari lapisan perkerasan

Bahu jalan tertutup atau tidak

Jenis perkerasan

PENGUAPAN RESAPAN KE PERKERASAN

RESAPAN KEBAHU LAPISAN PERKERASAN TRANSFER DARI REMBESAN BAHU JALAN PERGERAKAN UAP AIR DARI MAT DARI TEMPAT DARI LAPISAN TINGGI TANAH BAWAH MAT FLUKTUASI MAT

Gamb Pergerakan Air pd konstruksi perkerasan♣. Suhu Lingkungan:

Suhu lingkungan pengaruhnya cukup besar pada penampilan permukaan perkerasan

jika digunakan pelapisan permukaan dengan aspal, karena karakteristik dan sifat aspal

yang kaku dan regas pada temperatur rendah dan sebaliknya akan lunak dan visko

elastis pada suhu tinggi, sedangkan dengan perkerasan dengan beton temperatur yang

tinggi juga akan berpengaruh besar, terutama pada saat pelaksanaan konstruksi.

3. Evaluasi Lapisan Tanah Dasar (subgrade)

♣. Faktor pertimbangan estimasi daya dukung

Urutan pekerjaan tanah

Penggunaan kadar air (W) pada saat pemadatan dan kepadatan lapangan

(γd) yang dicapai

Perubahan kadar air selama usia pelayanan

Variabilitas tanah dasar

Ketebalan lapisan perkerasan total yang dapat diterima lapisan lunak

(subdrade).

♣. Pengukuran daya dukung subgrade

California Bearing Ratio (CBR)

Parameter elastis

Modulus Reaksi tanah dasar (k)

4. Material Perkerasan

Material berbutir lepas

Material terikat

Aspal

- 3 - Beton semen

5. Lau-Lintas Rencana

Jumlah sumbu yang lewat

Beban sumbu

Konfigurasi sumbu

♣.Konfigurasi sumbu dan ekivalensi

Jarak sumbu

Jumlah roda/sumbu

Dan beban sumbu

♣.Kebutuhan perencanaan ada empat jenis :

Sumbu tunggal roda tunggal

Sumbu tandem roda ganda

Sumbu tunggal roda ganda

Sumbu triple roda ganda

♣.Lajur Rencana

Lajur rencana yang diperhitungkan yaitu lajur rencana yang menerima beban terbesar.

♣.Usia Rencana, Beberapa tipikal usia rencana:

Lapisan perkerasan aspal baru, 20 – 25 thn

Lapisan perkerasan kaku baru, 20 – 40 thn

Lapisan tambahan (aspal, 10-15), (batu pasir, 10 – 20) thn.

♣.Angka pertumbuhan lalu-lintas

Jumlah lalu-lintas akan bertambah baik pada keseluruhan usia rencana atau pada

sebagian masa tersebut. Angka pertumbuhan lalu-lintas dapat ditentukan dari hasil

survei utk setiap proyek.

♣.Metoda perhitungan Lalu-lintas Rencana

Metoda yang akan digunakan tergantung dari data lalu-lintas yang ada dan prosedur

perencanaan yang digunakan. Secara ideal data lalu-lintas harus mencakup jumlah dan

berat setiap jenis sumbu dalam arus lalu-lintas.

6. Lapisan Perkerasan Lentur

♣. Karakteristik Perkerasan Lentur

Bersifat elastis juka menerima beban, sehingga dapat memberi kenyamanan bagi

pengguna jalan

Pada umumnya menggunakan bahan pengikat aspal

Seluruh lapisan ikut menanggung beban

Penyebaran tegangan kelapisan tanah dasar sedemikian sehingga tidak merusak

lapisan tanah dasar (subgrade)

Usia rencana maks. 20 thn (MKJI=23 thn)

Selama Usia rencana diperlukan pemeliharaan secara berkala (rutin

maintenance)

- 4 - LAPISAN PERMUKAAN (SURFACE COURSE) ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ LAPISAN PONDASI ATAS (BASE COURSE)

LAPISAN PONDASI BAWAH (SUBBASE COURSE)

LAPISAN TANAH DASAR

Gambar Susunan Lapisan Perkerasan Lentur♣. Lalu-Lintas Rencana utk Perkerasan Lentur

1. Persentase Kendaraan pada Lajur Rencana

Tabel: Jumlah Lajur berdasarkan lebar perkerasan

LEBAR PERKERASAN (L) JUMLAH LAJUR (n)

L < 5,50 M 1 LAJUR

5,50 M ≤ L < 8,25 M 2 LAJUR

8,25 M ≤ L < 11,25 M 3 LAJUR

11,25 M ≤ L < 15,00 M 4 LAJUR

15,00 M ≤ L < 18,75 M 5 LAJUR

18,75 M ≤ L < 22,00 M 6 LAJUR

Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur ditentukan dari lebar

perkerasan, lihat tabel berikut:

Tabel: Koef. Distribusi kendaraan (C) untuk kendaraan ringan dan berat yang lewat pada jalur rencana JUMLAH LAJUR

KENDARAAN RINGAN * KENDARAAN BERAT **1 ARAH 2 ARAH 1 ARAH 2 ARAH

1 LAJUR 1,00 1,00 1,00 1,00

2 LAJUR 0,60 0,50 0,70 0,503 LAJUR 0,40 0,40 0,50 0,4754 LAJUR --- 0,30 --- 0,455 LAJUR --- 0,25 --- 0,4256 LAJUR --- 0,20 --- 0,40* Berat total < 5 ton, mobil penumpang, pick up, mobil hantaran

**Berat total ≥ 5 ton, Bus, Truck, Traktor, semi trailer, dan trailer2. Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan

a) Angka Ekivalen Sumbu Tunggal :

E =

b) Angka Ekivalen Sumbu Ganda

E = 0,086

Tabel: Angka Ekivalen (E) beban sumbu Kend. BEBAN SATU SUMBU ANGKA EKIVALENKG LBS SUMBU TUNGGAL SUMBU GANDA

1000 2205 0,0002 ----------------2000 4409 0,0036 0,00033000 6614 0,0183 0,00164000 8818 0,0577 0,00505000 11023 0,1410 0,01216000 13228 0,2923 0,02517000 15432 0,5415 0,0466

- 5 -8000 17637 0,9238 0,07948160 18000 1,0000 0,08609000 19841 1,4798 0,1273

10000 22046 2,2555 0,194011000 24251 3,3022 0,284012000 26455 4,6770 0,402213000 28660 6,4419 0,554014000 30864 8,6647 0,745215000 33069 11,4148 0,982016000 35276 14,7815 1,2712

3. Perhitungan Lalu-Lintas

a) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP).

LEP =

b) Lintas Ekivalen Akhir (LEA).

LEA =

c) Lintas Ekivalen Tengah (LET).

LET =

d) Lintas Ekivalen Rencana (LER).

LER = LET x FP

FP =

Dimana : i : perkembangan lalu-lintas

J : Jenis kendaraan

LHR : lalu-lintas harian rata-rata

UR : usia rencana (tahun)

FP : faktor penyesuaian

4. Perhitungan Daya Dukung Tanah Dasar

Daya dukung tanah dasar (DDT) ditetapkan berdasarkan grafik korelasi. Daya

dukung tanah dasar diperoleh dari nilai CBR atau Plate Bearing test, DCP, dll. (lihat

gambar korelasi DDT dan CBR SNI 03-1732-1989).

5. Faktor Regional

Faktor Regional ini (FR) adalah faktor korelasi sehubungan dengan adanya

perbedaan kondisi dengan kondisi percobaan AASHTO Road Test dan disesuaikan

dengan keadaan di Indonesia. FR ini dipengaruhi oleh bentuk alinemen, persentase

kendaraan berat yang berhenti serta iklim (lihat tabel faktor regional (FR)).

6. Indeks Permukaan.

- 6 -Indeks permukaan adalah nilai kerataan/kehalusan serta kekokohan permukaan

yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalu-lintas yang lewat. (dapat dilihat

dalam tabel indeks permukaan pada akhir usia rencana (IP) ).

7. Indeks Tebal Perkerasan (ITP).

ITP = a1.D1 + a2.D2 + a3. D3

Dimana : ITP : Indeks tebal perkerasan

a : Koefisien lapisan

D : Tebal lapisan (cm)

Nilai a dapat diambil dari tabel Koefisien kekuatan relatip (a) ).

Contoh Perhitungan tebal perkerasan : Diketahui :

Akan direncanakan tebal perkerasan untuk jalan baru dengan ketentuan :

Peranan jalan : Jalan arteri

Tipe Jalan : 6 lajur 2 arah terbagi (6/2 B)

Usia rencana : 20 tahun

Rencana jenis perkerasan : lentur (flexible)

Data-Data yang tersedia :

Tanah dasar : harga CBR Rencana pada beberapa titik yang mewakili : 2,5 – 2,5

– 2 – 3 – 3 – 4 – 3 – 5 – 4 – 3 – 2 – 3,5 -

4 – 4 – 5.

Kondisi/ Iklim setempat : Curah hujan rata-rata 750 mm/thn

Kelandaian rata-rata : 6 %

Jumlah LHR pada awal (LHRo):

Jenis kendaraanVolume

(Bh. Kend.)Beban Sumbu (ton)

Depan Belakang

Mobil PenumpangBusTruk 10 tonTruk 20 ton

14004509045

1346

156

2x7

a) Angka pertumbuhan lalu-lintas : 6 %.

PENYELESAIAN :

1) LALU-LINTAS RENCANA :

a) Menghitung angka ekivalen (E) masing-masing Kend.:

Mobil Penumpang = 0,0002 + 0,0002 = 0,0004

Bus = 0,0183 + 0,1410 = 0,1593

Truk 10 ton = 0,0577 + 0,2923 = 0,3500

- 7 - Truk 20 ton = 0,2923 + 0,7452 = 1,0375

b) Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP).

Dari Rumus : LEP =

Mobil penumpang : 0,2 x 0,0004 x 1400 = 0,112

Bus : 0,4 x 0,1593 x 450 = 28,656

Truk 10 ton : 0,4 x 0,3500 x 90 = 12,600

Truk 20 ton : 0,4 x 1,0375 x 45 = 18,675

LEP = 60,043

c) Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA)

Dari Rumus : LEA =

Atau Rumus : LEA = LEP (1 + i)UR

Jadi LEA = 60.043 (1 + 0,06)20

LEA = 192,566.

d) Menghitung Lintas Ekivalen tengah (LET)

Dari Rumus : LET =

LET =

e) Menghitung Lintas Ekivalaen Rencana (LER) :

Dari Rumus : LER = LET + FT

FT = UR/10

Jadi LER = 126,305 x (20/10) = 252,610

2) DAYA DUKUNG TANAH :

a. Mencari harga CBR yang mewakili CBR Jumlah yang sama atau yang lebih

besarPersen (%) yang sama atau yang lebih

besar2 15 15/15 x 100 100,00

2,5 13 13/15 x 100 86,673 11 11/15 x 100 73,33

3,5 7 7/15 x 100 46,674 6 6/15 x 100 40,005 2 2/15 x 100 13,33

100

90

80

70

60

- 8 - 50

40

30

20

10

0 1 2 2,40 3 4 5 CBR (%) Dari data tanah diperoleh nilai CBR yang mewakili = 2,40 %

2) Mencari Nilai Daya Dukung Tanah Dasar

Dari grafik di atas diperoleh nilai CBR yang mewakili adalah = 2,40 %, maka

dari gambar 7.7 Korelasi DDT dan CBR diperoleh nilai Daya Dukung Tanah

Dasar (DDT) = 3,5.

3) TEBAL LAPISAN PERKERASAN :

a) Faktor Regional, Dari data : Jalan Arteri dengan jurah hujan rata-rata/tahun =

750 mm, kelandaian rata-rata = 6% Jadi % kendaraan berat =

= 29,5 %

Dari Tabel 7-8 → FR = 1,0

b) Indeks Permukaan :

Indeks permukaan awal, direncanakan lapisan permukaan laston dengan

Roughness ≤ 1000 mm/km maka dari tabel 7-10 → Ipo ≥ 4

Indeks permukaan akhir :

Jalan arteri

LER = 252,610 (hasil perhitungan )

Dari tabel 7-9 untuk jalan arteri, Ipt = 2,0 – 2,5, diambail 2,5

c) Mencari Harga Indeks Tebal Perkerasan (ITP) :

Ipo = ≥ 4, Ipt = 2,5, → (Digunakan Nomogram 1)

Dengan : LER = 252,6; DDT = 3,5; FR = 1,0, maka, diperoleh ITP = 9,20,

Cara penggunaan nomogram, lihat gambar 7-8.

5. Direncanakan Susunan Lapisan Perkerasan berikut ini :

Dari tabel 7-11, diambil data :

Lapisan permukaan : Laston (a1) = 0,40

Lapisan pondasi atas : Laston atas (a2) = 0,28

Lapisan pondasi bawah : Batu pecah kelas A (a3)= 0,13

Maka ITP = a1.D1 + a2.D2 + a3.D3→dari tabel 7-12 diperoleh :

D1 minimum = 7,5 cm

D2 minimum = 10 cm,

Maka : 9,2 = 0,4 x 7,5 + 0,28 x 10 + 0,13.D3, jadi

Diperoleh D3 = 26,15 cm ∞ diambil D3 = 26,50 cm

- 9 - 7,5 cm LASTON

10,0 cm LASTON ATAS

26,50 cm SIRTU KELAS A (CBR 70) CBR = 2,40 %

Gambar. Lapisan perkerasan jalan♠. ANALISIS DAYA DUKUNG

Analisis daya dukung untuk keperluan perencanaan teknik jalan raya, yaitu daya

dukung pada subgrade, baik natural subgrade maupun embankment subgrade.

Daya dukung ini didasarkan pada nilai CBR hasil pengujian lapangan maupun

laboratorium:

Lapisan tanah dasar asli, yaitu natural subgrade hasil pekerjaan galian. Nilai

CBR untuk lapisan ini diperoleh dari uji lapangan dengan alat DCP (Dynamic

Cone Penetrometer) atau alat sondir , atau dilakukan pengambilan contoh tanah

dengan selinder (Mold), untuk uji CBR asli dilaboratorium

Lapisan tanah dasar bentukan, yaitu lapisan tanah dasar pada permukaan

timbunan (embankment subgrade) hasil pekerjaan urugan. Nilai CBR pada

lapisan ini diperoleh dari uji CBR di laboratorium terhadap contoh tanah tidak asli

(hasil uji kompaksi).

Pada konstruksi badan jalan yang berupa struktur timbunan perlu dipertimbangkan

hal-hal sebagai berikut :

Jika timbunan terletak pada tanah lunak, harus dilakukan perhitungan daya

dukung dan besarnya penurunan tanah asli (dibawah timbunan) yang menopang

struktur timbunan

Kemiringan lereng timbunan harus dianalisis agar aman terhadap bahaya

kelongsoran sehubungan dengan tinggi timbunan dan jenis material urugan.

♠. MATERIAL JALAN

Material yang diperlukan untuk konstruksi jalan terdiri dari :

Tanah

Agregat

Aspal / Beton

♠♠. Tanah pada konstruksi jalan diperlukan untuk membentuk badan jalan berupa

urugan.

Urugan biasa tidak boleh digunakan apabila mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

Tanah yang termasuk kelompok CH(USCS)

Tanah ekspansif yaitu tanah yang potensi ekspansif tinggi dengan LL>60 dan IP >35.

Urugan pilihan hanya digunakan pada lokasi tertentu yang mempunyai nilai CBR

rendaman berdasarkan AASHTO T 193-81 minimal 10% dan IP maks. 6%.

- 10 -♠♠. Agregat, adalah material perkerasan berbutir yang digunakan untuk lapisan

perkerasan jalan, terdiri dari tiga kelompok berdasarkan mutu yaitu :

Agregat kelas A

Agregat kelas B

Dan agregat kelas C

Agregate dilihat dari jenisnya adalah :

Asli (natural), kerikil, pasir, batu pecah/belah

Buatan pabrik, letusan dari bara api, batu sabak

♠♠. Aspal, adalha material utama pada konstruksi lapis perkerasan lentur (flexible

pavement) jalan raya, yang berfungsi sebagai bahan pengikat agregat, karena

mempunyai daya lekat yang kuat, sifat adhesif, kedap air dan mudah dikerjakan.

Aspal yang digunakan untuk material jalan terdiri dari :

Aspal alam, di Indonesia ditemukan di pulau Buton sulawesi tenggara dan dikenal

dengan sebutan Asbuton (aspal buton). Aspal ini dapat ditemukan dalam bentuk

padat, plastis, dan cair, ditemukan juga di USA, prancis,dan Swiss.

Aspal buatan, adalah bitumen yang merupakan jenis aspal hasil penyulingan minyak

bumi yang mempunyai kadar parafin yang rendah dan disebut : paraffin base crude

oil. Aspal buatan ini terdiri dari berbagai bentuk yaitu :

Aspal padat, sifatnya adalah :

o Mempunyai daya ikat yang kuat

o Dapat menjadi cair

o Dapat menjadi cukup keras kembali setelah sudah dilakukan pencampuran

dengan agregat disebut aspal beton.

o Titik lembek aspal harus diperhitungkan berdasarkan hasil laboratorium

o Bitumen yang digunakan tidak boleh terlalu peka terhadap suhu karena waktu

penetrasi sangat tergantung pada suhu.

o Digunakan hampir seluruh pekerjaan pelaksanaan lapisan perkerasan jalan

aspal dan aspal beton.

Aspal cair, adalah aspal yang dicampur dengan pelarut :

o Aspal RC (Rapid Curing), aspal yang dicampur dengan kerosin (bensin) agar

cepat mengeras.

o Aspal MC (Medium Curing), aspal yang dicampur dengan minyak disel,

sedang.

Aspal SC 9Slow Curing), aspal yang dicampur dengan residu.

o Sifat Aspal Cair, mudah dan mempersingkat waktu dalam pelaksanaan.

o Aspal Emulsi, merupakan aspal cair yang lebih cair dari yang lainnya,

jenisnya adalah

Aspal emulsi anionik adalah aspal emulsi yang diberikan muatan listrik

negatif dan umumnya dapat digunakan untuk melapisi batuan yang

- 11 -basa dan netral dengan baik. Aspal ini terdiri dari : MC (labil), MS (agak

stabil), dan MC (stabil).

Aspal emulsi kationik adalah aspal emulsi yang bermuatan listri positif

sehingga baik untuk digunakan melapisi batuan netral dan alam. Aspal

ini terdiri dari : MCK (bekerja cepat), MSK (bekerja kurang cepat), dan

MLK (bekerja lamban).

Aspal emulsi nonionik adalah aspal emulsi yang tidak bermuatan listrik,

karena tidak mengalami proses ionisasi.

o Sifat bahan aspal emulsi, faktor yang dapat mempengaruhi aspal emulsi

dalam pelaksanaan adalah :

Sifat kimia aspal padat

Kekerasan dan jumlah aspal semen

Ukuran partikel aspal dalam emulsi

Jenis dan konsentrasi zat emulsi

Keadaan pencampuran, suhu / tekanan

Muatan ion pada partikel emulsi

Tingkat penambahan bahan

Jenis peralatan membuat emulsi

Sifat zat emulsi

Penambahan zat kimia.

o Penggunaan bahan aspal emulsi

Penggunaan aspal emulsi sama dengan aspal padat.

Beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dalam memilih aspal emulsi

adalah :

Keadaan cuaca, (pencampuran/peralatan)

Jenis dan ketersediaan agregat

Ketersediaan peralatan pelaksanaan

Lokasi geografis: jarak angkut/kualitas air

Pengawasan lalu-lintas

Pertimbangan lingkungan

o Aspal emulsi RS (Rapid Setting)

o Aspal emulsi MS (Medium Stting)

o Aspal emulsi SS (Slow Setting)

T e r , adalah istilah umum untuk cairan yang diperoleh dari mineral organis seperti

kayu atau batu bara melalui proses pemijaran atau destilasi pada suhu tinggi tanpa

zat asam.

CAMPURAN ASPAL DAN AGREGATE

o Jenis campuran, Konstruksi perkerasan lentur merupakan campuran antara

aspal dan aggregate. (Beton aspal) fungsinya :

- 12 - Lapisan pondasi ( struktur )

Lapisan permukaan ( Struktur )

Lapisan aus (Non struktur)

Lapisan penutup ( Non struktur )

o Metode Segregasi dan Metode Pracampur :

Campuran panas (HotMix)

Campuran hangat ( Warm Mix)

Campuran dingin ( Cold Mix )

BEBERAPA CAMPURAN ASPAL DAN AGREGATE YG DIKENAL :

o LAPEN (Lapis Penetrasi Makadam)

o LATASIR (Lapis Tipis Aspal Pasir)

o BURAS ( Laburan Aspal)

o BURTU ( Laburan Aspal Satu Lapis )

o BURDA ( Laburan Aspal Dua Lapi )

o LASBUTAG ( Lapis A spal Buton Campuran Dingin )

o LATASBUM ( Lapis Tipis Aspal Buton Murni )

o LASTON ( Lapis Aspal Beton) atau Asphaltic Concrete, AC

o LASTON ATAS (Lapis Aspal Beton Pondasi Atas )

o LASTON BAWAH ( Lapis Aspal Beton Pondasi Bawah )

o LATASTON (Lapis Tipis Aspal Beton ) atau Hot Rolled Sheet (HRS)

o H R A ( Hot Rolled Asphalt )

o S M A ( Stone Mastic Asphalt ).

SIFAT-SIFAT PENTING YG HARUS DIMILIKI OLEH SUATU CAMPURAN ASPAL :

o Stabilitas

o Fleksibilitas

o Durabilitas

o Workabilitas

o Ekonomis

Beton, atau beton-semen baik betoan bertulang maupun beton tidak bertulang,

banyak digunakan konstruksi jalan raya yaitu :

o Bangunan pelengkap jalan

o Bangunan drainase jalano Bangunan jembatano Dan lapis perkerasan kaku (rigid pavement)

Sifat-sifat betono Menghasilkan permukaan yang keras, tahan terhadap gerusano Mempunyai kuat tekan yang tinggio Tahan terhadap cuaca dan bebas korosi

- 13 - Semen, atau portland cement (PC) adalah material yang akan bereaksi secara

kimiawi jika dicampur dengan air dalam suatu proses yang disebut hydrasi untuk membentuk benda (membatu)

Agregat :o Agregate Halus adalah yang digunakan untuk campuran beton adalah pasir

dengan mutu yang baik.

Tabel : Gradasi Agregate HalusAyakan % Lolos dalam berat

3/8” (9,5 mm) 100No. 4 (4,75 mm) 95 - 100

No. 16 (1,18 mm) 45 - 80No. 50 (0,30 mm) 10 - 30

No. 100 (0,15 mm) 2 - 10

o Agregat Kasar, agregat kasar yang digunakan untuk campuran beton adalah

kerikil/split.

o A I r, semua air yang boleh diminum layak digunakan untuk campauran beton,

kecuali mengandung alkali atau aksid, minyak dan bahan organik.

♣. LAPISAN PERKERASAN KAKU

Perencanaan perkerasan kaku didasarkan atas perencanaan yang dikembangkan

oleh NAASRA (nasional Association of Australia State Road Authorities).

Susunan lapisan pada perkerasan kaku umumnya seperti pada gambar dibawah ini :

Gambar Lapisan Plat Beton

Perkerasan Kaku (Concreta Slab)

Lap. Pondasi Bawah

(Sub. Base Coarse)

Lap. Tanah Dasar

(Sub. Grade)

Metoda perencanaan yang diambil untuk menentukan tebal lapisan perkerasan

adalah :

o Kekuatan lapisan tanah dasar yang dinamakan nilai CBR atau modulus Reaksi tanah

dasar (k).

o Kekuatan beton yang digunakan untuk lapisan perkerasan

o Prediksi volume dan komposisi lalu-lintas selama usia rencana

o Ketebalan dan kondisi lapisan pondasi bawah (sub base), yang diperlukan untuk

menopang konstruksi, lalu-lintas, penurunan akibat air dan perubahan volume lapisan

tanah dasar serta sarana perlengkapan daya dukung permukaan yang seragam

dibawah dasar beton.

♣♣. Jenis Lapisan Kaku

- 14 -1. Perkerasan Beton Semen, didefinisikan sebagai perkerasan yang mempunyai

lapisan dasar beton dari Portland Cement (PC). Menurut NAASRA ada lima jenis

perkerasan kaku yaitu :

o Perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan

o Perkerasan beton semen bersambung dengan tulangan

o Perkerasan beton semen menerus dengan tulangan

o Perkerasan beton semen dengan tulangan serat baja (fiber)

o Perkerasan beton semen pratekan.

2. Perkerasan Kaku dengan Permukaan Aspal, didefinisikan sebagai salah satu dari

jenis komposit.

♣♣. Faktor Untuk Menentukan Ketebalan

1. Kekuatan Lapisan Tanah Dasar

Untuk perencanaan tebal perkerasan kaku dibutuhkan daya dukung tanah yaitu :

CBR dan modulus reaksi tanah dasar (k).

Untuk menentukan modulus Reaksi Tanah Dasar (k) Rencana yang mewakili

suatu seksi jalan, dipergunakan rumus:

K0 = Ќ – 2 S Untuk jalan Tol

K0 = Ќ – 1,64 S Untuk Jalan Arteri

K0 = Ќ – 1,28 S Untuk Jalan Kolektor / Lokal

Faktor keseragaman (Fk) :

Fk = (dianjurkan).

Dimana :

K0 ; modulus reaksi tanah dasar yang mewakili suatu seksi

Ќ : modulus reaksi tanah dasar rata-rata dalam suatu seksi

Jalan

n : Jumlah data K

Standar Deviasi :

S =

2. Kekuatan beton

Beton semen adalah agregat yang dicampur dengan semen PC secara basah.

Lapisan beton semen dapat digunakan sebagai lapisan pondasi bawah pada

perkerasan lentur dan kaku.

1) Beton Pondasi Bawah untuk perkerasan lentur beton mempunyai kelebihan

kemampuan untuk ditempatkan dengan dituangkan begitu saja pada kondisi

tanah dasar jelek (poor subgrade) tanpa digilas.

- 15 -2) Beton pondasi Atas untuk perkerasan kaku dapat didefinisikan sebagai

perkerasan yang mempunyai alas / dasar atau landasan beton semen,

penentuan tebal perkerasan kaku beton didasarkan pada kuat lentur 90 hari

Tipikal hubungan untuk mengubah kuat tekan beton 28 hari ke kuat lentur 90 hari

yang menggunakan agregat pecah, menurut NAASRA adalah :

F28 = 0,75

F90 = 1,1 F28 = 0,83

Dimana : F90 : kuat lentur beton 90 hari (Mpa)

F28 : Kuat lentur beton 28 hari (Mpa)

C28 : Kuat tekan rencana beton 28 hari (Mpa)

Tipikal hubungan untuk mengubah kuat belah ke kuat lentur menurut NAASRA

adalah :

F28 = 1,3 S28

Dimana : S28 : kuat belah beton 28 hari (Mpa)

Kuat tekan karakteristik beton pada usia 28 hari untuk perkerasan jalan dengan

beton bertulang harus tidak kurang dari 30 Mpa.

Menurut SNI T-15-1991-03 :

Besarnya Modulus Keruntuhan Lentur Beton (fr), yaitu :

fr = 0,7 , (Mpa) untuk beton normal

Jika fct sudah ditentukan, maka diganti 1,8. fct

Dengan ketentuan

1,8. fct < → fr = 1,26 fct (Mpa)

Jika fct tidak ditentukan, maka fr harus dikalikan dengan angka sebagai

berikut :

o Untuk beton ringan Total :

fr = (0,75) 0,7 → fr = 0,525 (Mpa)

o Untuk Beton Ringan berpasir :

fr = (0,85) 0,7 → fr = 0,595 (Mpa)

Dimana :

fc : kuat tekan karakteristik beton pada usia 28 hari

fct : Kuat tarik belah rata-rata beton ringan.

( fc dan fct dalam Mpa).

Pengujian yang Dilakukan :

3. Untuk menentukan Modulus Keruntuhan Lentur Beton (Modulus of

Rupture) dilakukan dengan standar ASTM C78-75 atau AASHTO T97-

- 16 -76(1982) “ Flexural Strength of Concrete “ menggunakan balok (simple

beam) beton dengan pembebanan tiga titik.

4. Untuk menentukan Kuat Tarik Belah Beton, dilakukan dengan standar

ASTM C496-71 atau AASHTO T198-74(1982) “ Splitting Tensile Strength “

menggunakan contoh selinder beton.

3. Lalu-lintas Rencana untuk Perkerasan Kaku

Tahapan Yang dilakukan sebagai berikut :

1) Karakteristik Kendaraan :

a. Jenis kendaraan yang diperhitungkan hanya kendaraan niaga dengan

berat total minimum 5 ton.

b. Konfigurasi sumbu yang diperhitungkan ada 3 macam yaitu :

i. Sumbu tunggal roda tunggal ( STRT )

ii. Sumbu tunggal roda ganda ( STRG )

iii. Sumbu tandem/ganda roda ganda ( SGRG ).

2) Tatacara Perhitungan Lalu-Lintas Rencana :

a. Hitung volume lalu-lintas (LHR) yang diperkirakan pada akhir usia

rencana, sesuaikan dengan kapasitas jalan

b. 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.

c. Mengubah beban trisumbu ke beban sumbu tandem didasarkan

bahwa trisumbu setara dengan dua sumbu tandem.

d. Hitung jumlah sumbu kendaraan niaga (JSKN) selama usia rencana :

JSKN = 365 x JSKNH x R

Dimana :

JSKN : Jumlah sumbu kend. Maksimum

JSKNH :Jumlah sumbu kend. Maksimum Harian

Pada saat tahun ke 0

R : Faktor pertumbuhan lalu-lintas yang besar-

Nya berdasarkan faktor pertumbuhan lalu-

Lintas tahunan (i) dan usia rencana (n). Untuk ( i ≠ 0 )

R =

Untuk ( i ≠ 0 ), Jika setelah m tahun pertumbuhan

Lalu-lintas tidak terjadi lagi :

R = + (n – m)(1 + i)m-1

- 17 - Untuk ( i ≠ 0 ), Jika setelah n tahun pertumbuhan

Lalu-lintas berbeda sebelumnya

( i’ / tahun )

R = +

e. Hitung persentase masing-masing kombinasi konfigurasi beban

sumbu terhadap jumlah sumbu kendaraan niaga harianHitung

persentase masing-masing kombinasi konfigurasi beban sumbu

terhadap jumlah sumbu kendaraan niaga harian

f. Hitung jumlah repetisi kumulatif tiap kombinasi konfigurasi / beban

sumbu pada lajur rencana :

JSKN x % kombinasi terhadap JSKNH x Cd

Dimana : Cd : koefisien distribusi (lihat tabel).

Tabel : Koefisien distribusi kend. Niaga pada Lajur Rencana

Jumlah Lajur Kendaraan Niaga

1 Arah 2 Arah

1 Lajur 1,00 1,00

2 Lajur 0,70 0,50

3 Lajur 0,50 0,475

4 Lajur -- 0,45

5 Lajur -- 0,425

6 Lajur -- 0,40

Tabel : Faktor keamanan

Peranan Jalan Faktor Keamanan

Jalan Tol 1,2

Jalan Arteri 1,1

Jalan Kolektor / Lokal 1,0

4. LAPISAN PONDASI BAWAH (Sub Base)

Alasan dan keuntungan digunakannya lapisan pondasi bawah (sub base) dibawah

perkerasan kaku adalah :

Menambah daya dukung lapisan tanah dasar

Menyediakan lantai kerja yang stabil utk peralatan kerja

Utk mendapatkan permukaan daya dukung yg seragam

Utk mengurangi lendutan pada sambungan-sambungan sehingga menjamin

penyaluran beban melalui sambungan muai dalam jangka waktu lama

Utk membantu menjaga perubahan volume lapisan tanah dasar

yang besar akibat pemuaian atau penyusutan

- 18 - Utk menjegah keluarnya air pada sambungan atau tepi-tepi pelat (Pumping)

Pada perkerasan kaku lapis pondasi bawah tidak dianggap sebagai lapis yang

menopang (mendukung), akan tetapi jika lapis pondasi bawah dibuat dengan konstruksi

lapis pengikat (bound Sub base) dan akan diperhitungkan daya dukung, maka nilai K

yang digunakan adalah nilai “K-gabungan “ yang dapat ditentukan dengan perkiraan

( tabel tipikal Nilai Kekakuan lapis pondasi).

a. Lapisan pondasi bawah agregat lepas.

Utk mencegah “pamping “ dengan syarat agregat tersebut bergaradasi baik

dan dari bahan berplastisitas rendah/stabil.

Tabel : Tipikal Nilai Kekakuan Lapis Pondasi

Jenis Material Kisaran kekakuan

Psi Mpa / Gpa

Granular 8.000-20.000 (55-138 Mpa)

Lapis pondasi stabilisasi semen 500.000-1.000.000 (3.5-6.9 Gpa)

Tanah stabilisasi semen 400.000-900.000 (2.8-6.2 Gpa)

Lapis pond. diperbaiki dg. aspal 350.000-1.000.000 (2.4-6.9 Gpa)

Lapis pond. Diperbaiki dengan aspal emulsi 40.000-300.000 (0.28-2.1 Gpa)

b. Lapis Pondasi Bawah Terikat

Bahan pengikat yang digunakan adalah semen, kapur atau aspal, digunakan

pada jalan dengan beban lalu-lintas tinggi.

Keuntungannya adalah :

1) Penyaluran beban keagregat dapat lebih bertahan lama jika lendutan

dibatasi

2) Jika terjadi retak akibat beban lalu-lintas, maka tingkat kerusakan

perkerasan relatif lambat jika terdapat daya dukung lapisan pondasi dasar

yang tinggi

3) Keruntuhan pd. sambungan dapat dijaga secara efektif.

c. Lapisan Pondasi Bawah Beton

Digunakan pada lapisan tanah lunak dan beban lalu-lintas tinggi, untuk

meningkatkan daya dukung dan menambah ketahanan terhadap erosi, lapisan

pondasi beton dengan campuran abu batu atau sejenisnya, mempunyai kuat

tekan minimum utk 28 hari sebesar 5 Mpa.

Beberapa alternatif lapisan pondasi beton yang dapat digunakan adalah :

o Beton giling

o Beton aspal

o Bahan yang distabilisasi dengan semen, kapur, abu batu.

- 19 -5. Tatacara Perencanaan Ketebalan

Kebutuhan tebal perkerasan ditentukan dari jumlah kendaraan niaga selama usia

rencana. Perencanaan tebal pelat beton didasarkan pada total fatigue mendekati

atau sama dengan 100 %.

Tahapan perencanaan adalah sebagai berikut :

A. Tebal Pelat

Prosedure perencanaan :

1) Pilih suatu tebal pelat tertentu

2) Untuk setiap kombinasi konfigurasi dan beban sumbu serta harga K tertentu

maka :

a. Tegangan lentur yang terjadi pada pelat beton ditentukan dari grafik

terlampir.

b. Perbandingan tegangan dihitung dengan membagi tegangan lentur yang

terjadi pada pelat dengan modulus keruntuhan lentur beton (fr).

c. Jumlah pengulangan beban yang diijinkan ditentukan berdasarkan harga

perbandingan tegangan pada tabel perbandingan tegangan dan jumlah

pengulangan beban yang diijinkan.

3) Persentase fatigue untuk tiap kombinasi ditentukan dengan membagi jumlah

pengulangan beban rencana dengan jumlah pengulangan beban ijin

4) Cari total fatigue dengan menjumlahkan persentase fatigue dari seluruh

kombinasi konfigurasi / beban sumbu

5) Langkah-langkah diatas (a→d) diulangi hingga didapatkan tebal pelat

terkecil dengan total fatigue lebih kecil atau sama dengan 100%

B. Dasar Penentuan Ketebalan

a. Perkerasan bersambung, perencanaan ketebalan pada perkerasan

bersambung merupakan dasar dari penentuan ketebalan. Pada setiap

sambungan dipasang tulangan besi beton, fungsi utamanya adalah

menyambung permukaan pelat pada phase terjadi peretakan, dengan

adanya tulangan yang dapat mendukung beban perkerasan maka akan

mengurangi pemeliharaan yang mungkin diperlukan jika timbul retak.

b. Perkerasan Bertulang Menerus, data-data berdasarkan penelitian dan

teoritis serta hasil beberapa pengujian pembebanan, seiring dengan

pengalaman dalam pelayanan perkerasan, menurut NAASRA

menunjukkan bahwa dengan kapasitas struktur yang sama, ketebalan

perkerasan beton bertulang menerus hanya membutuhkan 85 % dari

ketebalan perkerasan beton bertulang bersambung.

C. Tebal Perkerasan Minimum

- 20 - Dengan mengabaikan tebal perkerasan yang ditentukan dengan berdasarkan

tatacara uraian diatas, ketebalan minimum semua jenis perkerasan kaku yang akan

dilalaui kendaraan niaga tidak boleh kurang dari :

Tebal perkerasan kaku tidak boleh kurang dari 150 mm.

Kecuali perkerasan bersambung tidak bertulang tanpa ruji (dowel), tebal

minimum harus 200 mm.

Ketebalan minimum juga berlaku utk perkerasan kaku dengan lapisan

permukaan aspal dengan mengabaikan tebal lapisan aspal yang ada.

CONTOH PERHITUNGAN (KAKU).(I).

Diketahui : Akan direncanakan tebal perkerasan kaku utk jalan baru dengan ketentuan :

Peranan jalan : Jalan Arteri

Tipe jalan : 6 lajur 2 arah terbagi (6/2 B)

Usia rencana : 20 thn

Rencanakan jenis perkerasan : Kaku (rigid)

Data Yang tersedia :

Tanah dasar : harga CBR rencana pada beberapa ttk yang mewakili : 2,5-2,5-2-3-

3-4-3-5-4-3-2-3,5-4-4-5.

Kondisi iklim setempat :curah hujan rata-rata 750 mm/thn

Kelandaian rata-rata : 6 %

Jumlah LHR pada awal (LHR0):

Jenis kendaraan Volume(bh.kend.)

Beban sumbuDepan Belakang

Mobil penumpang 1400 1 1Bus 450 3 5Truk 10 ton 90 4 6Truk 20 ton 45 6 2x7

Angka pertumbuhan lalu-lintas : 6 %.

Penyelesaian :1) Mutu Beton rencana : digunakan mutu beton kuat tekan 28 hari sebesar 350 kg/cm2

f ‘ = 350 / 10,2 = 34 Mpa > 30 Mpa (minimum disarankan), dari rumus : fr = 0,62 √ f ‘c (Mpa) = 0,62 . √ 34 = 3,6 Mpa > 3,5 Mpa (ok)

2) Beban Lalu-Lintas Rencana :a. Jumlah sumbu kendaraan Niaga :Jenis

KendaraanJumlah Beban sumbu (ton) Konfigurasi sumbu

Kendaraan Sumbu Depan Belakang Depan BelakangBus 450 900 3 5 STRT STRG

Truk 10 ton 90 180 4 6 STRT STRG

Truk 20 ton 45 90 6 14 STRT SGRG

Jumlah 585 1170

Dari Rumus : Jumlah sumbu kendaraan Niaga :

JSKN = 365 x JSKNH x R

Dari Rumus : dicari harga R :

- 21 -

R =

Maka : JSKN = 365 x 1170 x 37,876 = 16.174.945,8 buah.

Dari rumus : JSKN x % kombinasi terhadap JSKNH x Cd, dimana Cd : koef.

Distribusi (tabel), Cd = 0,4, diperoleh harga repetisi kumulatif dari tiap kombinasi

konfigurasi / beban sumbu pada lajur rencana (lihat tabel dibawah :).

b. Jumlah Repetisi Beban :

Konfigurasi

Sumbu

Beban

Sumbu

(ton)

Persentase konfigurasi

sumbu (%)

Jumlah repetisi

selama usia

rencana

STRT 3 450 : 1170 = 38,46 24,88 x 105

STRT 4 90 : 1170 = 7,69 4,98 x 105

STRG 5 450 : 1170 = 38,64 24,88 x 105

STRT 6 45 : 1170 = 3,85 2,49 x 105

STRG 6 90 : 1170 = 7,69 4,98 x 105

SGRG 14 45 : 1170 = 3,85 2,49 x 105

3) Kekuatan Tanah Dasar ; mencari harga CBR yang mewakili :

CBR Jumlah yg sama atau lebih

besar

Persen (%) yg sama atau lebih besar

2 15 15/15 x 100 100,00

2,5 13 13/15 x 100 86,67

3 11 11/15 x 100 73,33

3,5 7 7/15 x 100 46,67

4 6 6/15 x 100 40,00

5 2 2/15 x 100 13,33

100 90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 2 2,4 3 4 5

- 22 -Dari data tanah diperoleh nilai CBR yang mewakili = 2,40 %Dari grafik Modulus reaksi tanah dasar K (kPa/mm) dimana korelasi hubungan antara

nilai K dan CBR diperoleh K = 22 kPa/mm untuk CBR = 2,40 %.

4) KEKUATAN PELAT BETON (TEBAL = 18 CM).

Sebagai langkah awal diperkirakan tebal pelat beton (rencana dengan dowel) = 180 mm

> 150 mm (minimum yg disyaratkan).

Bantuan grafik: 10, 11, dan 12 (pada lampiran perkerasan) diperiksa estimasi tebal pelat

cukup atau tidak, dari jumlah persentase fatigue yang terjadi (disyaratkan ≤ 100 %)

KonfigurasiSumbu

BebanSumbu

(ton)

BebanRencanaFK= 1,1

RepetisiBeban(105)

TeganganYg terjadi

(Mpa)

PerbandinganTegangan

JumlahRepetisiBeban

ygDiijinkan

PersentaseFatigue

(%)

1 2 3 4 5 6 7 8

STRT 3 3,3 24,88 -- -- -- --

STRT 4 4,4 4,98 1,65 -- -- --

STRG 5 5,5 24,88 1,45 -- -- --

STRT 6 6,6 2,49 2,25 0,625 16.000 1.556

STRG 6 6,6 4,98 1,80 -- -- --

SGRG 14 15,4 2,49 2,30 0,640 11.000 2.264

Jumlah 3.820.

Dengan tebal pelat = 18 cm, ternyata jumlah fatigue yang terjadi :

> 100 %, maka perhitungan harus diulang dengan menambah tebal pelat menjadi = 20

cm (dicoba).

Keterangan tabel perhitungan :

Kolom 3 : kolom 2 dikali Fk (diambil dari tabel faktor keamanan) jalan arteri.

Kolom 5 : dari grafik NAASRA (pada lampiran perkerasan) dengan nilai K = 22 kPa/mm

Kolom 6 : kolom 5 dibagi dengan fr

Kolom 7 : dari tabel perbandingan tegangan (tabel 7.16)

Kolom 8 : kolom 4 dibagi dengan kolom 7 dikalikan 100.

5. KEKUATAN PELAT BETON (TEBAL = 20 CM)

Koef.Sumbu

BebanSumbu

(ton)

BebanRencanaFK= 1,1

RepetisiBeban(105)

TeganganYg terjadi

(Mpa)

PerbandinganTegangan

JumlahRepetisi

Beban ygDiijinkan

PersentaseFatigue

(%)

1 2 3 4 5 6 7 8

STRT 3 3,3 24,88 -- -- -- --

STRT 4 4,4 4,98 1,40 -- -- --

STRG 5 5,5 24,88 1,40 -- -- --

STRT 6 6,6 2,49 1,88 0,520 300.000 83

STRG 6 6,6 4,98 1,54 -- -- --

SGRG 14 15,4 2,49 1,65 -- -- --

Jumlah 83

- 23 -Dengan tebal pelat = 20 cm, ternyata jumlah fatigue yang terjadi adalah : 83 < 100 %,

maka tebal pelat minimal = 20 cm (ok).

6. TATACARA PERENCANAAN PENULANGAN

Tujuan dasar distribusi penulangan baja adalah bukan untuk mencegah terjadinya

retak pada pelat beton tetapi untuk membatasi lebar retakan yang timbul pada

daerah dimana beban terkonsentrasi agar tidak terjadi pembelahan pelat pada

daerah retak tersebut sehingga kekuatan pelat tetap dapat dipertahankan.

Banyaknya tulangan baja yang didistribusikan sesuai dengan kebutuhan untuk

keperluan ini yang ditentukan oleh jarak sambungan susut, dalam hal ini

dimungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi jumlah

sambungan melintang sehingga dapat meningkatkan kenyamanan.

1) Kebutuhan Penulangan pd perkerasan bersambung tanpa tulangan :

Pada perkerasan bersambung tanpa tulangan, penulangan tetap dibutuhkan

untuk mengantisipasi atau meminimalkan retak pada tempat-tempat dimana

dimungkinkan terjadi konsentrasi tegangan yang tidak dapat dihindari .

Tipikal penggunaan penulangan khusus ini antara lain :

Tambahan pelat tipis

Sambungan yang tidak tepat

Dan pelat kulah atau struktur lain

2) Penulangan, pada perkerasan bersambung dengan tulangan, luas tulangan pada

perkerasan ini dihitung dari persamaan sebagai berikut :

As =

Dimana : As : luas tulangan yang diperlukan, (mm2/m lebar)

F : Koef. Gesekan antara pelat beton dengan lapisan

Dibawahnya (tabel 7.17) tak berdimensi

L : jarak antara sambungan , (m)

h : tebal pelat, (mm).

fs : tegangan tarik baja ijin, (Mpa) ± 230 Mpa.

Catatan : As minimum menurut SNI’91, untuk segala keadaan dapat diambil As = 0,14%

dari luas penampang beton.

Tabel 7.17: Koef. Gesekan antara pelat beton dengan lapisan pondasi dibawahnya.

Jenis pondasi Faktor gesekan (F)

Burtu, Lapen dan konst. Sejenis 2,2

Aspal beton, LATASTON 1,8

Stabilisasi kapur 1,8

Stabilisasi Aspal 1,8

Stabilisasi semen 1,8

Koral Sungai 1,5

Batu pecah 1,5

- 24 -Sirtu 1,2

Tanah 0,9

CONTOH PERHITUNGAN .(II)

Dari perhitungan soal didepan diperoleh tebal pelat = 20 cm

Akan direncanakan penulangan pelat beton untuk jenis perkerasan bersambung dengan

tulangan :

Data-data :

Tebal pelat beton = 200 mm

Lebar pelat = 10 m (untuk 3 lajur)

Panjang pelat = 20 m (jarak antar sambungan).

Penyelesaian :

1. Tulangan memanjang :

Dari rumus : As = dari tabel → F = 1,2 (sirtu)

fs = 230 Mpa

As = lebar → As = 245 mm2/m lebar

Luas tulangan minimum As = 0,14 % (SNI’91)

As min. = 0,004 (200) (1.000) = 280 mm2 / m lebar

Digunakan tulangan ø 12 – 250 mm

As = 453 mm2/m lebar > 280 mm2/m lebar.

2. Tulangan melintang :

As = 123 mm2 / m pias


As = 335 mm2/m lebar.

3. Penulangan

Pada perkerasan Menerus Dengan Tulangan:

a. Penulangan Memanjang :

Ps =

Dimana :

Ps ; persentase tulangan memanjang yang dibutuhkan terhadap penampang

beton, (%).

ft : Kuat tarik lentur beton yang digunakan = 0,4-0,5.fr (Mpa)

fy : tegangan leleh rencana baja (berdasarkan SNI’91, dimana fy < 400 Mpa –

BJTD40)

n : angka ekivalen antara baja dan beton = tak berdimensi (lihat tabel

dibawah).

- 25 -F : Koef. Gesekan antara pelat beton dengan lapisan dibawahnya, tak

berdimensi.

Es : modulus elastis baja (SNI”91, Es = 200.000 Mpa.)

Ec : modulus elastis beton (SNI”91, Ec = 4700 , (Mpa)

Tabel. Hub. antara Kuat Tekan beton dan angka ekivalen baja & beton (N) serta (fr).

f’c

(kg/cm2)

F’c

(Mpa)

N fr (rata-rata)

(Mpa)

115 11,3 13 2,2

120 – 135 11,8-13,2 12 2,2

140 - 165 13,7-16,2 11 2,4

170 - 200 16,7-19,6 10 2,6

205 - 250 20,1-24,5 9 2,9

260 - 320 25,5-31,4 8 3,3

330 - 425 32,4-41,7 7 3,7

450 44,1 6 4,1

Persentase minimum tulangan memanjang pada perkerasan beton menerus adalah 0,60

% dari luas penampang beton.

Jarak antara retakan pada perkerasan beton menerus dengan tulangan dapat dihitung

dengan persamaan :

Ler =

Dimana :

Ler = jarak teoritis antara retakan, dalam meter, jarak optimum antara 1 – 2 meter.

p = luas tulangan memanjang per satuan luas beban

fb = tegangan lekat antara tulangan dengan beton yang dikenal sebagai “lekat lentur”

dalam Mpa.

Tegangan lekat dasar = ≤ 800 Psi

Atau dalam SI unit :

Tegangan lekat dasar = ≤ 5,5 Mpa.

D = adalah diameter tulangan dalam cm.

Dimana :

S = koef. Susut beton, umumnya digunakan antara (0,0005-0,0006) untuk pelat

perkerasan jalan.

ft = kuat tarik lentur beton yang digunakan = 0,4 – 0,5 fr, Mpa.

n = angka ekivalen antara baja dan beton

u = keliling penampang tulangan per satuan luas tulangan

dalam (m-1)

- 26 -Ec = Modulus elastis beton

b. Penulangan Melintang

Luas tulangan melintang yang diperlukan pada perkerasan beton menerus, dihitung

dengan persamaan yang sama seperti pada perhitungan penulangan perkerasan

beton bersambung dengan tulangan.

CONTOH PERHITUNGAN (III)

Soal sama dengan contoh (II) diatas, akan direncanakan pelat beton untuk jenis

perkerasan menerus dengan tulangan.

Data-data :

Tebal pelat beton = 20 cm

Panjang pelat = 100 m

Lebar pelat = 10 m (untuk 3 lajur).

N = 7 , F = 1,2 , S = 0,0005

fc’ = 34 Mpa, fr = 3,6 Mpa, dan fy = 340 Mpa.

Penyelesaian :

1) PERSENTASE TULANGAN MEMANJANG :

Dari persamaan : Ps = dimanan :

ft = 0,5 fr = 0,5 (3,6) = 1,80 Mpa

Ps = = 0,580 % < 0,60 %

Luas tulangan minimum As = 0,6 % x luas penampang beton:

As min. = 0,006. (200).(1.000) = 1200 mm2/m lebar.

2) PEMERIKSAAN JARAK TEORITIS ANTARA RETAKAN:

Dicoba dengan tulangan ø 19 – 200 mm →As = 1418 mm2

Pemeriksaan jarak teoritis antara retakan, dengan persamaan:

Ler = , (diantara 1 – 2 m)

ft = 0,5.fr = 0,5 (3,6) = 1,8 Mpa

fb = = 2,42 Mpa,

Ec = = 27,405 Mpa

p = 0,0071

u = = 210

Ler = = 1,52 m < 2 m (ok)

Jadi tulangan digunakan cukup ø 19 – 200 mm.

- 27 -3) TULANGAN MELINTANG :

Tulangan melintang yang digunakan, dengan persamaan :

As = 123 mm2 / m pias


As = 335 mm2/m lebar.

7. SAMBUNGAN :

1) Jenis sambungan :

Sambungan dibuat atau ditempatkan pada perkerasan beton dimaksudkan

untuk menyiapkan tempat muai dan susut beton akibat terjadinya tegangan

yang disebabkan : perubahan lingkungan (suhu dan kelembaban), gesekan.

Sambungan pada perkerasan beton umumnya terdiri dari 3 jenis menurut

fungsinya :

Sambungan susut, untuk mengalihkan tegangan tarik beton akibat :

suhu, kelembaban, gesekan, dan mencegah terjadinya keretakan acak

pada pelat beton.

Sambungan muai, fungsinya untuk menyiapkan ruang muai pada

perkerasan, ini mencegah tegangan tekan yang menyebabkan

perkerasan tertekuk.

Sambungan konstruksi (pelaksanaan), diperlukan untuk kebutuhan

konstruksi (berhenti dan mulai pengecoran).

2) Geometrik Sambungan :

Jarak sambungan, berdasarkan SI unit jarak sambungan = 24 – 25 kali

tebal pelat

Tata letak sambungan: sambungan serong atau acak (random)

akanmeminimalkan dampak kekasaran sambungan sehingga dapat

memperbaiki mutu pengendalian, keuntungan sambungan serong :

Mengurangi lendutan dan tegangan pada sambungan, sehingga

menembah daya dukung beban pelat dan menambah usia pelat.

Mengurangi dampak reaksi kendaraan pada saat melintasi

sambungan dan memberikan kenyamanan yang lebih baik.

SAMB. SERONG

TEPI LUAR 1-1,5 M

BAHU

LAJUR 1

- 28 -

TIE BAR LAJUR 2 TIE BAR

DOWEL SAMB. MEMANJANG

LAJUR 3

JARAK SAMB. MELINTANG TEPI DALAM

DOWEL TIE BAR

GAMBAR : TATA LETAK SAMBUNGAN PERKERASAN KAKU

Dimensi Sambungan :

Biasanya kedalaman takikan sambungan susut melintang ¼ tebal pelat dan

sambungan memanjang 1/3 ketebalan pelat.

3) Dimensi Bahan Penutup Sambungan :

Sambungan susut :

Pada umumnya dalam nya berbanding lebar berkisar antara 1 – 1,5, dengan

kedalaman minimum 9,5 mm (3/8 inci) untuk sambungan memanjang dan 12,5

mm (1/2 inci) untuk sambungan melintang.

Menurut AASHTO’86 : disyaratkan lebar bukaan ≤0,04 inci untuk sambungan

tanpa ruji (dowel)

Menurut Yoder & Witczak : lebar bukaan ≤ 0,04 inci untuk sambungan tanpa

dowel, lebar bukaan ≤ 0,25 inci untuk sambungan dengan dowel.

Menurut SKBI 2.3.28.1988 : lebar retakan minimum (mm) = 0,45 x panjang pelat

(m) umumnya lebar retakan yang diijinkan berkisar antara 1 – 3 mm, tetapi untuk

mempermudah pengisian bahan penutup, lebar bukaan pada bagian atas

diperlebar maks. 6 – 10 mm dengan kedalaman tidak lebih dari 20 mm, dan

semua sambungan susut melintang harus dipasang ruji (dowel). Untuk bahan

penutup “ Premoded “.

Sambungan Muai, sambungan ini berdasarkan pengalaman, ini juga tergantung

bahan pengisi, pada umumnya dimensi nya akan lebih besar dari sambungan

susut.

Sambungan Pelaksanaan, menurut AASHTO’86,

10 mm

¼h Takikan h

- 29 - Sambungan Susut Melintang tanpa Dowel

4) DOWEL (RUJI):

Dowel berupa batang baja tulangan polos maupun profil, yang digunakan sarana

penyambung/pengikat pada beberapa jenis sambungan pelat beton perkerasan

jalan:

Tabel : Ukuran dan Jarak batang dowel (ruji) disarankan :

TEBAL PELAT

PERKERASAN

D O W E L

DIAMETER PANJANG JARAK

INCI MM INCI MM INCI MM INCI MM

6 150 ¾ 19 18 450 12 300

7 175 1 25 18 450 12 300

8 200 1 25 18 450 12 300

9 225 1 ¼ 32 18 450 12 300

10 250 1 ¼ 32 18 450 12 300

11 275 1 ¼ 32 18 450 12 300

12 300 1 ½ 38 18 450 12 300

13 325 1 ½ 38 18 450 12 300

14 350 1 ½ 38 18 450 12 300

Dowel berfungsi sebagai penyalur beban pada sambungan, yang dipasang

dengan separoh panjang terikat dan separoh diberikan pelumas agar bebas

bergeser.

Maks. = 20 mm 6 – 10 mm bahan penutup

¼ h h/2

h d ½ Ld ½ Ld h/2

Btg polos diminyaki/dicat d = diameter batang dowel, Ld = panjang batang dowel h = tebal pelat beton perkerasanGambar : Sambungan Susut Melintang dengan dowel.

Bahan Penutup 19 mm 50 mm 25 mm

¼ h

- 30 -

½ h h d ½ h Bahan pengisi/filler Btg polos diminyaki

½ Ld ½ Ld d = diameter batang dowel, Ld = panjang batang dowel h = tebal pelat beton perkerasan Gambar : Sambungan Muai dengan dowel.

5. Batang Pengikat (Tie Bar)

Btg pengikat baja profil 6-10 mm

Bahan penutup h/4 12 mm d h h/3 12 mm 50 mm

Lt/4 Lt/4

Lt = panjang batang pengikat (tie bar) dari baja tulangan yang diprofilkan dapat dibengkokan dan diluruskan kembali tanpa rusak, d = diameter tie bar, h = tebal pelat perkerasan.

Gambar : Sambungan Pelaksanaan Memanjang dengan lidah Alur dan Tie Bar (batang pengikat).

- 31 -

3

2

1

No

• mencari, mengumpulkan, danmenyusun informasi yang adauntuk mendeskripsikan suatupengetahuan.

Discovery Learning

• mempelajari dan menjalankansuatu peran yang ditugaskankepadanya.

• atau mempraktekan/mencobaberbagai model (komputer) yang telah disiapkan.

Simulasi

• membentuk kelompok (5-10)• memilih bahan diskusi• mepresentasikan paper dan

mendiskusikan di kelas

Small Group Discussion

KEMAMPUAN APA YANG BISA DIPEROLEH MAHASISWA

YANG DILAKUKAN MAHASISWA

MODEL BELAJAR

KEMAMPUAN YANG DIPEROLEH MAHASISWA

6

5

4

No

• Bekerja sama dengananggota kelompoknya dalammengerjakan tugas

• Membuat rancangan prosesdan bentuk penilaianberdasarkan konsensuskelompoknya sendiri.

Collaborative Learning

• Membahas danmenyimpulkan masalah/ tugas yang diberikan dosensecara berkelompok.

Cooperative Learning

• merencanakan kegiatanbelajar, melaksanakan, danmenilai pengalamanbelajarnya sendiri.

Self-Directed Learning



MODEL BELAJAR


- 32 -

Problem Based Learning

Project Based Learning

Contextual Instruction

MODEL BELAJAR



No

• Belajar dengan menggali/ mencari informasi (inquiry) sertamemanfaatkan informasitersebut untuk memecahkanmasalah faktual/ yang dirancangoleh dosen .

9

• Mengerjakan tugas ( berupaproyek) yang telah dirancangsecara sistematis.

• Menunjukan kinerja danmempertanggung jawabkan hasilkerjanya di forum.

8

• Membahas konsep (teori) kaitannya dengan situasi nyata

• Melakukan studi lapang/ terjun didunia nyata untuk mempelajarikesesuaian teori.

7


K OMPETENSI : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

MK : ………….......................................................... Sem: …… sks : ….

(6)

BOBOT NILAI (%)

(5)

BENTUK PEMBELA

JARAN

(4)

BAHAN/ SUBSTANSI KAJIAN

(3)

KRITERIA PENILAIAN

(INDIKATOR) (ATRIBUT Soft Skill)

(2)

KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN

(KOMPETENSI)

(1)

MINGGU KE

- 33 -

FOCUS GRUP DISCUSSIONFOCUS GRUP DISCUSSION• Identifikasi semua kemanpuan yang akan

didapatkan mahasiswa/peserta pada 9 metodepembelajaran SCL yang diberikan.

• Kemukakan alasan yang mendukung kenapakemanpuan tersebut bisa dicapai.

• Check kemanpuan yang sudah diberikan penila-ian oleh Bapak/ Ibu dan kira-kira berapa prosen-tasinya menentukan kelulusan mahasiswa?

• Metode yang mana yang sering Anda aplikasikandi dalam proses pembelajaran pada matakuliahAnda. Apa kekurangan yang Anda identifikasi(diwakili oleh presenter).

perkerasan jln

Documents