Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku METODE NAASRA

METODE NAASRA Memperhitungkan akumulasi jumlah beban sumbu Umur rencana: 20 – 40 th  biasanya 30 th Konfigurasi sumbu dibagi 3: Sumbu tunggal roda tunggal (STRT) Sumbu tunggal roda ganda (STRG) Sumbu tandem/ganda roda ganda (SGRG)

Nomogram STRT

Nomogram STRG

Nomogram SGRG

FAKTOR-FAKTOR U/ MENENTUKAN TEBAL PERKERASAN: Kekuatan lapisan tanah dasar Kekuatan beton Lalu lintas rencana

KEKUATAN LAPISAN TANAH DASAR Modulus Reaksi Tanah Dasar (k)  tes Plate Bearing Untuk nilai segmen: k0 = k – 2 S (u/ jalan tol) k0 = k – 1.64 S (u/ jalan arteri) k0 = k – 1.28 S (u/ jalan kolektor/lokal) Dimana: k0 = modulus reaksi tanah dasar yang mewakili segmen k = modulus reaksi tanah dasar rata-rata S = standar deviasi = n = jumlah data

KEKUATAN LAPISAN TANAH DASAR Modulus Reaksi Tanah Dasar (k)  tes Plate Bearing Ada hubungan dengan harga CBR CBR (%) MODULUS REAKSI TANAH DASAR k (MPa/mm)

KEKUATAN BETON (Modulus Keruntuhan Lentur = fr) Tergantung: f ’c = kuat tekan karakteristik beton usia 28 hari (MPa) fct = kuat tarik (MPa) Rumus umum: f ct = 0.556  (f ’c) fr = 1.115  (f ct) fr = 0.62  (f ’c) Contoh: kuat tekan beton = 350 kg/cm2 = 350/10.2 Mpa = 34 MPa > 30 MPa (syarat min.) fr = 0.62  (34) = 3.6 MPa > 3.5 MPa (syarat min.)

d. Hitung Volume Lalu Lintas Rencana selama usia rencana 2. Tata Cara Perhitungan Lalu Lintas Rencana : a. Hitung Volume lalu lintas (LHR) yg diperkirakan pada akhir usia rencana b. Untuk masing-masing jenis kelompok sumbu kendaraan, diestimasi angka LHR awal dari kelompok sumbu. c. Mengubah beban trisumbu ke beban sumbu tandem didasarkan bahwa trisumbu setara dgn dua sumbu tandem d. Hitung Volume Lalu Lintas Rencana selama usia rencana Dimana : JSKN = Jumlah sumbu kendaraan maksimum JSKNH = Jumlah Sumbu Kendaraan Maksimum Harian, pd saat tahun ke-0 R = faktor pertumbuhan lalu lintas yg besarnya berdasarkan faktor pertumbuhan lalu lintas tahunan (i) dan usia rencana (n)

Untuk (i  0 ) Untuk (i  0 ), jika setelah m tahun pertumbuhan lalu lintas tidak terjadi lagi Untuk (i  0 ), jika setelah n tahun pertumbuhan lalu lintas berbeda dgn sebelumnya (i’/thn)

e. Menghitung persentase masing-masing kombinasi konfigurasi beban sumbu thd volume lalu lintas harian. f. Menghitung jumlah repetisi kumulatif tiap kombinasi konfigurasi beban sumbu pada lajur rencana : JSKN x % kombinasi terhadap JSKNH x Cd Dimana Cd = Koefisien distribusi ( Tabel 7.14)

Tata Cara Perencanaan Ketebalan  Didasarkan pada total fatigue mendekati atau sama dgn 100% Tebal Pelat Prosedur perencanaan : Pilih tebal pelat Untuk setiap kombinasi konfigurasi dan beban sumbu serta harga k tertentu maka : 1) tegangan lentur yg terjadi pada pelat beton ditentukan dari Grafik STRT, STRG atau SGRG 2) perbandingan tegangan dihit. Dgn membagi tegangan lentur yg terjadi pada pelat dgn modulus keruntuhan lentur beton (fr) 3) Jumlah pengulangan beban yg diijinkan ditentukan berdasarkan harga perbandingan tegangan pd tabel 7.16

c) Persentase fatigue untuk tiap kombinasi ditentukan dgn membagi jumlah pengulangan beban rencana dgn jml pengulangan beban ijin. d) Cari total fatigue dgn menjumlahkan persentase fatigue dari seluruh kombinasi konfigurasi/beban sumbu. e) Langkah ad diulangi hingga didapatkan tebal pelat terkecil dgn total fatigue lebih kecil atau sama dgn 100%

Contoh Perhitungan Rigid Pavement Diketahui : Akan direncanakan tebal perkerasan untuk jalan baru dgn ketentuan : Peranan Jalan : Jalan Arteri Tipe Jalan : 6 lajur 2 arah terbagi (6/2B) Usia Rencana : 20 tahun Rencana jenis perkerasan : kaku (rigid)

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. Jumlah LHR pada awal (LHR0) : * Mobil penumpang = 1400 kend, * Bus = 450 kend. * Truk 10 ton = 90 kend * Truk 20 ton = 45 kend.

Dari data tanah, diperoleh nilai CBR yg mewakili = 2.4 % Penyelesaian: Kekuatan Tanah Dasar Dari data tanah, diperoleh nilai CBR yg mewakili = 2.4 % Dari grafik pada gambar 7.5, diperoleh nilai k = 22 kPa / mm untuk CBR 2.4% K = 22

Akan digunakan beton dgn kuat tekan 28 hari sebesar 350 kg/cm2. 2. Mutu Beton Rencana : Akan digunakan beton dgn kuat tekan 28 hari sebesar 350 kg/cm2. fc’ = 350 / 10.2 = 34 Mpa > 30 Mpa ( minimum yang disarankan) dari rumus …. : 3.5 Mpa (minimum yg disarankan)

3. Beban Lalu Lintas Rencana a). Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga  Dicari harga R :  Maka JSKN = 365 x 1170 x 37.876 = 16174945.8 buah

b) Jumlah Repetisi Beban  Repetisi = JKSN * % Konfigurasi * Cd = 2488453.2 buah 16174945.8 38.46 0.4 (Lihat Tabel 7.14) 4. Kekuatan Pelat Beton Diasumsi tebal pelat beton ( rencana dgn dowel) = 180 mm > 150 mm ( minimum yang disyaratkan u/ rigid pavement !!!)

Dgn tebal pelat = 18 cm, Jmlh fatigue = 8640 * Dgn tebal pelat = 18 cm, Jmlh fatigue = 8640.4 % > 100 %  Hitung Ulang !!! Ket : Kolom 3 = ( kolom 2 x FK), FK diambil dari tabel 7.15 Kolom 5 = dari Grafik 9.4 s/d 9.6 Kolom 6 = ( kolom 5 : fr) Kolom 7 = dari tabel 7.16 dgn nilai dari kolom 6 Kolom 8 = (kolom 4 : kolom 7) x 100

Dicoba dgn tebal pelat = 20 cm Masih Kurang Tebal !!!

Dicoba dgn tebal pelat = 22 cm Oke ….!

Nomogram STRT k = 22 kPa Beban Sumbu = 5.5 ton Tebal = 180 mm Tegangan yang terjadi = 1.91 Tebal = 200 mm Tegangan yang terjadi = 1.60

Nomogram STRG k = 22 kPa Beban Sumbu = 7.26 ton Tebal = 180 mm Tegangan yang terjadi = 1.91 Tebal = 200 mm Tegangan yang terjadi = 1.62 Tebal = 220 mm Tegangan yang terjadi = 1.40

Nomogram SGRG k = 22 kPa Beban Sumbu = 7.26 ton Tebal = 180 mm Tegangan yang terjadi = 2.40 Tebal = 200 mm Tegangan yang terjadi = 2.08 Tebal = 220 mm Tegangan yang terjadi = 1.88

Penulangan Rigid Pavement

Gambar C. Sambungan Lidah Alur dengan Tie Bar

Gambar D. Tata Letak Sambungan Perkerasan Kaku

Data yang tersedia : Tanah dasar : harga CBR Rencana 10% Jumlah LHR pada awal (LHR0) : * Mobil penumpang = 1400 kend, * Bus = 450 kend. * Truk T1.2 (25 ton) 25:75 = 75 kend * Truk T1.2-22 (45 ton) 15:35:50 = 25 kend Hitung tebal perkerasan rigid pavement dan penulangannya. (Data yang lain asumsikan sendiri)