3 PJJ - Kelompok 4 (Perencanaan Jalan Binjai - Medan, Sumatera Utara).pdf

7/21/2019 3 PJJ - Kelompok 4 (Perencanaan Jalan Binjai - Medan, Sumatera Utara).pdf

http://slidepdf.com/reader/full/3-pjj-kelompok-4-perencanaan-jalan-binjai-medan-sumatera-utarapdf 1/19

PROJECT WORK 1 PERENCANAAN JALAN BINJAI – MEDAN

SUMATERA UTARA

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Project Work 1

Program Studi Perancangan Jalan dan Jembatan

Disusun oleh :

1. Firdania Syafitri (NIM. 4113010005)

2. Kriswinharsenn Caesar S (NIM. 4113010007)

3. Therio Surya Maeza P (NIM. 4113010011)

Dosen Pembimbing

Ir. Endang Khamdari, MT.

NIP. 195701281995122001

PROGRAM STUDI PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIKNEGERI JAKARTA 2015



95

BAB V

PERENCANAAN PERKERASAN JALAN

5.1 KRITERIA PERENCANAAN PERKERASAN JALAN

1. Acuan

Perencanaan mengacu pada AASHTO (American Association of State

Highway and Transportation Officials) guide for design of pavement

structures 1993 (selanjutnya disebut AASHTO 1993).

2.

Nama Proyek

”PERENCANAAN JALAN BINJAI – MEDAN, SUMATERA UTARA”

3.

Umur Rencana

Dalam perencanaan jalan umur rencana divariabelkan sebagai hal yang

mempengaruhi kegunaan jalan sampai waktu tertentu. Perkiraan jumlah

kendaraan yang akan melalui jalan tersebut memberikan gambaran

mengenai kesesuaian antara permintaan dari lalu lintas yang akan melewati

jalan tersebut dengan prasarana yang disediakan. Untuk perencanaan ini

digunakan umur rencana 25 tahun.

4. Jenis Perkerasan

Dalam perencanaan pembangunan Jalan Arteri Primer, kami menggunakan

jenis perkerasan kaku atau rigid pavement . Hal ini berdasarkan beberapa

pertimbangan dalam menentukan jenis perkerasan kaku untuk jalan arteri

diantaranya :

Umur rencana dapat mencapai 15 – 40 tahun. Jika terjadi kerusakanmaka kerusakan tersebut cepat dan dalam waktu singkat.

Tingkat kekakuan cukup tinggi dibandingkan denagn perkerasan aspal,

yaitu 10 kali lipat (E beton = 40.000 Mpa, Easpal = 4.000 Mpa).

Pelat beton dengan flexural strength 45 kg/cm2 setebal 20 cm dapat

menampung sekitar 8 juta ESAL.

Tebal keseluruhan perkerasan jauh lebih tipis dari tebal keseluruhan

perkerasan flexible / aspal (>50%).



96

Sudah dipergunakan di Indonesia sejak tahun 1985, khususnya jenis

tanpa tulangan dengan sambungan ( jointed unreinforced concrete

pavement ).

Biaya pada saat pemeliharaan relatif lebih murah diandingan dengan

perkerasan fleksibel.

5.2 TAHAPAN PERHITUNGAN TEBAL PERKERASAN

Parameter Reliability

Tabel 5.1. Nilai Reliability yang mewakili

Berdasarkan Tabel 4.1 untuk nilai reliability (R) digunakan nilai yang

mewakili yaitu sebesar 90%.

Parameter Standard Normal Deviation

Berdasarkan Tabel 26 Nilai Standard Normal Deviation (ZR ), dengan nilai R =

90%, maka didapatkan nilai Standart Normal Deviation (ZR) sebesar -1.282.

Parameter Standard Deviation

Standard deviation untuk rigid pavement : So = 0,30 – 0,40. Maka digunakan

nilai tengah So = 0,35.

R (%) 75 80 85 90 95 99

Urban 85-99.9

Rural 80-99.9

Urban 80-99

Rural 75-95

Urban 80-95

Rural 75-95

85-95

90

Klasifikasi Jalan

Jalan Tol

Arteri

Kolektor

Interval R terpilih

R yang mewakili 90%



97

Parameter Serviceability

1. Initial serviceability : po = 4,5

2. Terminal serviceability index Jalur utama (major highways) : pt = 2,5

3. Total loss of serviceability : ∆ PSI = Po

– Pt = 2

Parameter CBR dan Modulus Reaksi Tanah

CBR Awal

Pada perencanaan jalan ini CBR rata-rata didapatakan 5,5 %.

Menurut Sulistiono, Djoko; Sulchan Arifin & Chomaedi; 2006

mengungkapkan bahwa nilai CBR > 6% dan nilai PI <10% memenuhi

persyaratan untuk tanah dasar jalan. Dalam pencapaian nilai tersebut maka

tanah harus dipadatkan dengan kadar air optimum. Semakin rendah nilai

CBR tanah, maka perecanaan tebal perkerasan akan semakin besar. Dan

sebaliknya, semakin tinggi nilai CBR, maka perencanaan tebal perkerasan

akan semakin kecil. Metode untuk meningkatkan nilai CBR tanah, yaitu :

- Stabilisasi oleh bahan pengikat

-

Memberikan energi pada tanah yang akan dipadatkan dengan cara

menekan, menumbuk dan menggetar

Pada Perencanaan Jalan Sempali Kota Medan, kami menggunakan

metode dengan cara memberikan bahan pengikat yaitu semen lalu

memberikan energi pada tanah yang akan dipadatkan melalui gaya tekan

menggunakan alat / mesin mekanik. Perencanaan Jalan Sempali Kota

Medan sepanjang 2,484 km menggunakan alat berat bernama ”Heavy

Tandem Vibratory” untuk memadatkan tanah hingga mendapatkan nilai

CBR > 6%. Tanah digilas sebanyak 3x setiap segmen . Kemudian, diuji

kembali besarnya nilai CBR tanah. Diambil 26 titik pengujian CBR dengan

jarak masing-masing adalah 95 meter sama seperti pengujian awal.

Sehingga didapatlah nilai CBR rata-rata sebesar 6,69%.

Nilai modulus reaksi tanah (k)

MR = 1500 x CBR

k = M, = x CBR, = x ,, = 517.090 pci



98

Flexural strength

Flexural strength (Sc’) = 45 kg/cm2 / 0,07031= 640,023 pci

Modulus elastisitas beton

Kuat tekan beton (f’c) = 350 kg/cm2 = 4977,950 pci

Modulus elastisitas beton = 57000 √ ′ = 4021613,489

pci

Parameter Drainage Coeficient (Cd)

Tabel 5.3. Nilai Cd yang mewakili

Berdasarkan Tabel 5.3. digunakan nilai tengah Cd yaitu sebesar 1,15.

Parameter Load transfer

Joint dengan dowel (J) = 2,5-3,1 (diambil dari AASHTO 1993 halaman

II-26), maka diambil nilai J = 2,55.

Faktor distribusi

Faktor distribusi arah (DD) = 0,5

Faktor distribusi lajur (DL) = 0,9

Cd 1.1 1.15 1.2

1.15 - 1.2

1.10-1.15

1.15

1.15Cd yang mewakili1.15

Good

Fair

Interval Cd terpilih

Drainage Coefficient



99

Parameter ESAL

Tabel 5.4. LHR tahun 2015 (tahun pertama jalan dibuka) Data Volume Lalu

Lintas

Dengan angka pertumbuhan lalu lintas rencana (i%) sebesar 3%, berikut

ditampilkan hasil perhitungan ESAL dari tahun 2015 sampai tahun 2040 pada

tabel 5.5.

Tabel 5.5. Perhitungan ESAL Kendaraan

Sedan, jeep, St Wagon 8763 0.0012 0.5 0.9 365 1727.1873

Pick Up 1768 0.2165 0.5 0.9 365 62870.301

Truk 2 as (L) 279 0.2458 0.5 0.9 365 11263.96935

Bus kecil 1392 0.2458 0.5 0.9 365 56198.7288

Bus Besar 176 1.0413 0.5 0.9 365 30101.9004

Truk 2 as (H) 126 2.9918 0.5 0.9 365 61916.7969

Truk 3 as 90 5.3443 0.5 0.9 365 79002.11475

W18 303080.9985

Wt 8143899.93

Kapasitas Jalan

Hari dalam

SetahunJENIS KENDARAAN LHR VDF DD DL



100

Perhitungan Tebal Perkerasan (D) Jalan Baru

Tabel 5.6. Parameter Perencanaan Tebal Pelat Beton

Untuk mendapatkan tebal perkerasan digunakan persamaan penentuantebal perkerasan kaku, yaitu :

25,0

75,0

75,0'

10

46,8

7

10

101810

:

42,1863,215

132,1log 32,022,4

)1(

10624,11

5,15,4log

06,0)1(log35,7log

k E D J

DC S p

D

PSI

DS Z W

c

d c

t o R

Kemudian, untuk mencari tebal perkerasan digunakan bantuan solver

pada software Microsoft Excel, hasil perhitungan diperlihatkan pada tabel 5.7.

PERENCANAAN TEBAL PELAT RIGID PAVEMENT- AASHTO 1993

Design ESAL (x 1000000) ESAL 8143899.930

CBR % 6.687692308

Modulus reaksi tanah dasar (k),pci 517.090

Eff, Modulus of subgrade reaction (k), pci 160

Kuat tekan beton (fc'), kg/cm2 350

Modulus elastisitas beton (Ec), psi 4021613

(Sc'), kg/cm2 45

(Sc'),psi 640.023

Load transfer coefficient J 2.500

Drainage coefficient Cd 1.150

Terminal serviceability pt 2.5

Initial serviceability po 4.5

Seviceability loss PSI 2

Reability (R) % 90

Standard normal deviation Zr -1.282

Standard deviation So 0.350

PARAMETER DESAIN NILAI

Flexural strength



101

Tabel 5.7. Perhitungan Tebal Perkerasan Dengan Solver

Persamaan penentuan tebal pelat (D)

Dilakukan perhitungan dengan menggunakan program software Microsoft

Excel. Nilai D ditentukan dengan cara trial and error , hingga hasil hitungan

saling mendekati. Maka didapatkan tebal beton sebesar 17.755 cm atau 6.990

inc. Untuk kemudahan pekerjaan saat dilapangan nanti, tebal pelat yang dipakai

sebesar 20 cm.

PERENCANAAN TEBAL PELAT RIGID PAVEMENT- AASHTO 1993

Design ESAL (x 1000000) ESAL 8143899.930

CBR % 6.687692308

Modulus reaksi tanah dasar (k),pci 517.090

Eff, Modulus of subgrade reaction (k), pci 160

Kuat tekan beton (fc'), kg/cm2 350

Modulus elastisitas beton (Ec), psi 4021613

(Sc'), kg/cm2 45

(Sc'),psi 640.023

Load transfer coefficient J 2.500

Drainage coefficient Cd 1.150

Terminal serviceability pt 2.5Initial serviceability po 4.5

Seviceability loss PSI 2

Reability (R) % 90

Standard normal deviation Zr -1.282

Standard deviation So 0.350

Tebal pelat rigid pavement (D), inc 6.990

(D), cm 17.755

(D), cm --> YANG DIPAKAI 20

(log10)W18 6.911

Rumus 6.911

PARAMETER DESAIN NILAI

Flexural strength

Tebal pelat beton

Check equation

25,0c

75,0

75,0d

'c

10t

46,8

7

10

10oR1810

k:E

42,18DJ63,215

132,1DCSlog p32,022,4

)1D(

10624,11

5,15,4

PSIlog

06,0)1D(log35,7SZWlog



102

5.3 PENULANGAN PERKERASAN KAKU

Gambar 5.1. Tampak atas potongan rencana jalan

Digunakan Penulangan = Perkerasan beton semen bersambung

dengan tulangan

Tebal pelat (h) = 20 cm

Koefisien gesekan antara pelat dengan lapisan pondasi dibawahnya (μ) = 0,9

fs (kuat tarik izin tulangan) = 240 N/mm²

Berat isi beton (M) = 2400 kg/m3

Gravitasi (g) = 9,81 m/s2

Dalam menentukan penulangan diambil salah satu bagian jalur yaitu jalur satu



103

Tulangan Memanjang

Gambar 5.2. Panjang antar sambungan memanjang jalur 1

=

. . . .ℎ

2 . =

0,9 15 2400 9,81 0,20

2 240= 132,435 ⁄

= 0,10% ℎ = 0,001 200 1000 = 200 ⁄

∅12 220 ,

= 1000220 3,14 12 12

4 = 513,8 ⁄

> 220 ⁄ ()

∅12 − 220



104

Tulangan Melintang

Gambar 5.3. Panjang antar sambungan melintang jalur 1

= . . . .ℎ2 . = 0,9 4,10 2400 9,81 0,202 240= 36,2 ⁄

= . . . .ℎ2 . = 0,9 3,60 2400 9,81 0,20

2 240= 31,8 ⁄

= . . . .ℎ2 . = 0,9 1,50 2400 9,81 0,20

2 240

= 13,24 ⁄

= 0,10% ℎ = 0,001 200 1000 = 200 ⁄

∅12 320 ,

= 1000320 3,14 12 12

4 = 353,25 ⁄

> 320 ⁄ ()

∅12 − 320



105

Gambar 5.4. Tampak atas penempatan tulangan Jalur 1

Gambar 5.5. Potongan A-A

Gambar 5.6. Detail A



106

Gambar 5.7. Detail tulangan

5.4 Sambungan

Gambar 5.8. Pengaruh sambungan pada perkerasan akibat beban

Dalam menentukan penulangan diambil salah satu bagian jalur yaitu

jalur satu.

Dowel

Tabel 5.8. Ukuran dan jarak batang dowel (ruji) yang diperlukan

Sumber : AASHTO1993



107

Dari hasil perhitungan tebal perkerasan didapat tebal pelat yaitu 20

cm atau 8 inci sehingga dari tabel di atas di dapat diameter dowel yaitu 1

inci atau 25 mm dengan panjang dowel 18 inci atau 450 mm dan jarak antar

dowel yaitu 12 inci atau 300 cm.

Gambar 5.9. Sambungan Muai dan Susut



108

Tiebars

Gambar 5.10. Grafik jarak maksimum tiebars

Gambar 5.11. Penentuan jarak dari tepi terdekat



109

Dari gambar diatas, maka diambil jarak sambungan dari tepi

terdekat. Sehingga dapat ditentukan jarak maksimum tiebars dengan melihat

gambar 5.9 (tebal pelat 20 cm atau 200 mm).

Tabel 5.9. Diameter dan jarak maksimum tie bar

Nomor

SambunganJarak (m)

Jarak Maksimum Tie Bar (cm)

∅ ∅

1 4,1 90,8 120

2 1,5 120 120

Digunakan tulangan dengan diameter 16 mm, maka di dapatkan

jarak maksimum tie bar 120 cm dan panjang tie bar yaitu 765 mm.

Gambar 5.12. Detail tie bar



110

Geometrik Sambungan

Gambar 5.13. Geometrik Sambungan

Gambar 5.14. Geometrik Sambungan Tikungan I



111

Gambar 5.15. Geometrik Sambungan Tikungan II

Gambar 5.16. Geometrik Sambungan Tikungan III

Jumlah dowel dan tie bar

Panjang jalan = 2,484 km = 2484 m

Panjang 1 segmen = 15 m

Jumlah tie bar 1 segmen = Lajur 1 – 2 = 13 buah

Lajur 2 – bahu luar = 13 buah +

Total tie bar 1 segmen = 26 buah



Jumlah dowel 1 segmen = Lajur 1 + bahu dalam = 14 buah

Lajur 2 = 12 buah

Bahu Luar = 5 buah +

Total dowel 1 segmen = 31 buah

Jumlah tie bar total = 1

= 26 ℎ

= 4306 ℎ

Jumlah dowel total = 1 + 1

= 31 ℎ + 31 ℎ

= 5134 ℎ

3 PJJ - Kelompok 4 (Perencanaan Jalan Binjai - Medan, Sumatera Utara).pdf

Documents

Transcript of 3 PJJ - Kelompok 4 (Perencanaan Jalan Binjai - Medan, Sumatera Utara).pdf