1V.1.3.2. Metoda AASHTO
Umur Rencana n = 5 tahun D
oi
= A D
f
– D
eff
Dimana : D
oi
= Tebal lapis ulang AC yang diperlukan A = Faktor konversi dari kekurangan tebal pelat beton ke tebal lapis
ulang AC D
f
= Tebal pelat untuk mendukung lalu lintas di masa mendatang, yang merupakan fungsi dari properties pelat perkerasan eksisting dan
pondasi, seperti : modulus elastisitas, modulus rupture, dan load transfer, dll.
D
eff
= Tebal efektif dari perkerasan eksisting 1.
CESA = 18.544.845 1,85 x 10
7
2. Menentukan nilai Modulus Reaksi Tanah Dasar k dan Modulus Elastis Beton
E
c
dengan 2 cara yaitu : •
Cara lendutan •
Cara CBR 2.1.
Cara lendutan
Hitung nilai AREA dari lendutan yang diperoleh dengan alat FWD, diambil nilai lendutan pada titik tengah pelat karena paling besar menerima beban
lalu lintas. Nilai lendutan rata-rata adalah :
d
0’
= 0,159 + 0,143 + 0,167 3 = 0,156
Universitas Sumatera Utara
d
12’
= 0,136 + 0,120 + 0,128 3 = 0,128 d
24’
= 0,116 + 0,101 + 0,096 3 = 0,104 d
36’
= 0,096 + 0,081 + 0,070 3 = 0,082 dimana :
d = Lendutan pada titik tengah pelat mm
di = Lendutan pada 12’,24’, 36’ dari titik tengah pelat mm Nilai AREA dihitung menggunakan rumus dibawah ini :
AREA = 6
[
1 + 2
12
d d
+ 2
24
d d
+
36
d d
]
= 6
[
1 + 2
156
, 128
, + 2
156 ,
104 ,
+
156
, 082
,
]
= 27 pelat betonnya lemah Nilai AREA secara tipikal akan mempunyai nilai dari 29 – 32 untuk beton
yang kuat.
Hitung nilai k-dinamis efektif berdasarkan nilai d dan AREA dengan
menggunakan rumus dibawah atau menggunakan grafik gambar 3.4.
k =
2
8
k
l d
p
− +
+
2
25 ,
1 2
ln 2
1 1
k k
l a
l a
γ π
dimana : d
= Lendutan maksimum p = beban dipakai 9.000 pounds
γ = kontanta Euler’s 0,57721566490 l
k
= radius of relative stiffness
Universitas Sumatera Utara
lk =
−
−
559340 ,
2 279133
, 1812
36 ln
AREA
Nilai k dinamis adalah 50 – 500 pci
Hitung nilai k-statis efektif berdasarkan nilai k-dinamis efektif : Nilai k-statis efektif =
2 , efektiff
dinamis k
−
Hitung Modulus Elastisitas beton E berdasarkan nilai AREA, Tebal pelat
dan nilai k-dinamis efektif dengan menggunakan rumus dibawah ini atau grafik gambar 3.5. :
E
c
=
[ ]
3 2
1 12
D k
lk µ
−
Dimana : D = Tebal pelat beton mm
μ = poisson ratio pelat beton = 0,15 k = k-dinamis efektif psi
Nilai E
c
adalah 3 – 8 x 10
6
psi untuk pelat beton yang kuat dan 3 x 10
6
psi untuk pelat beton yang lemah.
2.2. Cara CBR
CBR = 6
Modulus reaksi tanah dasar k
k = 4
, 19
MR =
4 ,
19 1500xCBR
= 4
, 19
6 1500x
= 464 pci •
Lapis subbase : Cement aggregate mixture
• Loss of Support
: LS = 1
Universitas Sumatera Utara
Koreksi effective modulus of subgrade reaction lihat gambar 3.4, didapat k = 160 pci.
Gambar 3.4. Correction of Effective Modulus of Subgrade Reaction for Potensial Loss Subbase Support
Modulus Elastis Beton E
c
E
c
= 57.000
fc
f
c
’ = kuat tekan beton, silinder psi telah ditetapkan sesuai spesifikasi pekerjaan di Indonesia pada umumnya digunakan f
c
’ = 350 kgcm
2
. Jadi, E
c
= 57.000 350 = 1.066.372,355
= 1,07 x 10
6
psi
Universitas Sumatera Utara
Dengan demikian diambillah nilai k dan Ec dari nilai CBR, karena cara ini lebih akurat dari cara lendutan.
k = 160 pci E
c
= 1,07 x 10
6
psi 3.
Hitung faktor koreksi lentur pelat perkerasan B berdasarkan rasio d d
12’
dari nilai lendutan yang diukur pada titik tengah pelat. Nilai B ideal berada antara 1,05 – 1,15.
B =
12
d d
= 128
, 156
, = 1,22
4. Hitung nilai load transfer
∆LT dengan per samaan dibawah ini : ∆LT = 100
∆ ∆
i ui
B Dimana :
∆LT = Load transfer ∆
ui
= Lendutan sisi pada pelat yang tidak dibebani unloaded ∆
I
= Lendutan sisi pada pelat yang dibebani B
= Faktor koreksi lentur pelat beton 5.
Tentukan nilai koefisien Load transfer “J” dengan menggunakan tabel 3.2. Nilai load transfer diambil yang terendah yaitu 64 , J = 3,5
6. Estimasi nilai Modulus Rupture Flexural Strength S
c
’ S
c
’ = 210 + 1,02 IT IT = Kuat tarik tak langsung dari bor inti berdiameter 6 inchi psi
Universitas Sumatera Utara
[ ]
− −
− +
+ +
− ∆
+ −
+ +
=
25 ,
75 ,
75 ,
10 46
, 8
7 10
10 18
10
42 ,
18 63
, 215
132 ,
1 log
32 ,
22 ,
4 1
10 624
, 1
1 5
, 1
5 ,
4 log
06 ,
1 log
35 ,
7 log
k E
D xJx
D x
C S
x p
D x
PSI D
S Z
w
c d
c t
R
[ ]
− −
− +
+ +
− +
− +
+ −
=
25 ,
6 75
, 75
, 10
46 ,
8 7
10 10
7 10
160 10
07 ,
1 42
, 18
5 ,
3 63
, 215
132 ,
1 1
640 log
5 ,
2 32
, 22
, 4
1 10
624 ,
1 1
5 ,
1 5
, 4
7 ,
1 log
06 ,
1 log
35 ,
7 39
, 645
, 1
10 85
, 1
log x
D x
x D
x x
x x
D x
D x
x
Modulus rupture Flexural strength pada umumnya digunakan : S
c
’ = 45 kgcm
2
= 640 psi. 7.
Tentukan tebal pelat perkerasan yang diperlukan untuk lalu lintas mendatang D
f
.
Data –data parameter yang digunakan :
Z
R
= Standar deviasi normal = - 1,645
R = Reliability = 95
So = Standar deviasi = 0,39
∆ PSI = pt – po, kehilangan tingkat pelayanan = 1,7
Cd = Koefisien drainase = 1
k = 160 pci
E
c
= 1,07 x 10
6
psi
S
c
’ = Modulud rupture = 45 kgcm
2
= 640 psi.
J = Koefisien load transfer = 3,5
pt = terminal serviceability index jalur utama = 2,5
ESAL = W
18
= 18.544.845 1,85 x 10
7
Universitas Sumatera Utara
Didapat, D = D
f
= 280 mm = 28 cm 8.
Faktor penyesuaian sambungan dan retak F
jc
dan Faktor penyesuaian kerusakan akibat fatik F
fat
, lihat gambar 3.6 dan tabel 3.3. diperoleh :
Ruas Seksi
F
jc
F
fat
Kesambi Cikampek
1 0,92
0,96 2
0,87 0,91
3 0,94
0,92
9. Tentukan tebal pelat perkerasan efektif D
eff
dari perkerasan eksisting : D
eff
= F
jc
. F
fat
. D
Ruas Seksi
F
jc
F
fat
D cm D
eff
cm
Kesambi Cikampek
1 0,92
0,96 25
22 2
0,87 0,91
25 20
3 0,94
0,92 25
22
Untuk keseragaman, D
eff
berpatokan kepada seksi ruas jalan yang paling parah mengalami kerusakan yaitu, seksi 2 = 20 cm
10. Hitung faktor konversi ketebalan lapis ulang AC A dengan persamaan
dibawah ini atau menggunakan gambar 3.2. : A = 2,2233 + 0,0099 D
f
– D
eff 2
– 0,1534 D
f
– D
eff
= 2,2233 + 0,0099 28 – 20
2
– 0,1531 28 – 20 = 1,6321
11. Dengan demikian, didapatlah tebal lapis ulang D
oi
: D
oi
= A D
f
– D
eff
Universitas Sumatera Utara
[ ]
− −
− +
+ +
− +
− +
+ −
=
25 ,
6 75
, 75
, 10
46 ,
8 7
10 10
7 10
160 10
07 ,
1 42
, 18
5 ,
3 63
, 215
132 ,
1 1
640 log
5 ,
2 32
, 22
, 4
1 10
624 ,
1 1
5 ,
1 5
, 4
7 ,
1 log
06 ,
1 log
35 ,
7 39
, 645
, 1
10 31
, 4
log x
D x
x D
x x
x x
D x
D x
x
= 1,6321 28 – 20 = 13,0568 cm
≈ 13 cm
Jadi, tebal lapis tambah D
oi
= 13 cm
Umur Rencana n = 10 tahun
1. CESA = 43.141.592 4,31 x 10
7
2. Analog dengan parameter hitungan pada metoda AASHTO untuk umur
rencana n = 5 tahun, untuk AASHTO dengan n = 10 tahun data-datanya sebagai berikut :
Z
R
= Standar deviasi normal = - 1,645
R = Reliability = 95
So = Standar deviasi = 0,39
∆ PSI = pt – po, kehilangan tingkat pelayanan = 1,7
Cd = Koefisien drainase = 1
k = 160 pci
E
c
= 1,07 x 10
6
psi
S
c
’ = Modulus rupture = 45 kgcm
2
= 640 psi.
J = Koefisien load transfer = 3,5
pt = terminal serviceability index jalur utama = 2,5
ESAL = W
18
= 43.141.592 4,31 x 10
7
3. Tentukan tebal pelat perkerasan yang diperlukan untuk lalu lintas mendatang
D
f
:
Universitas Sumatera Utara
Didapat, D = D
f
= 300 mm = 30 cm 4.
Tebal pelat perkerasan efektif D
eff
= 20 cm Faktor konversi ketebalan lapis ulang AC A = 1,7053
5. Dengan demikian, didapatlah tebal lapis ulang D
oi
: D
oi
= A D
f
– D
eff
= 1,6321 30 – 20 = 16,321 cm
≈ 16 cm
Jadi, tebal lapis tambah D
oi
= 16 cm
Universitas Sumatera Utara
1V.1.3.3. Metoda Asphalt Institute
Kategori