DESAIN DAN APLIKASI JALAN BETON

DI PENDEKAT UTARA JALAN RINGROAD

TIMUR, PEREMPATAN JALAN

WONOSARI

Oleh :

Muhammad Miftakhur Riza

Disusun Ulang Oleh :

1. Ahmad Sobah N.S

2. Restu Asegaf

Latar Belakang Pemilihan jalan Beton

• Saat ini jalan beton relatif banyak digunakan di jalan- jalan

ibukota maupun di daerah- daerah yang mempunyai tingkat

kepadatan lalu lintas tinggi. Beban kendaraan yang relatif besar

dan arus lalu lintas yang semakin padat menjadi alasan utama

pemilihan jalan beton

• Dalam perencanaannya, pelaksanaan jalan beton mengacu

pada Petunjuk Perencanaan Jalan Beton Semen yang

diterbitkan oleh Departemen Permukiman dan Prasarana

Wilayah, Pd T-14-2003. (diadopsi dari AUSTROADS, Pavement

Design, A Guide to the Structural Design of Pavements 1992)

Lokasi Studi kasus

• Studi kasus di Jalan Ring Road Timur, Perempatan Jalan

Wonosari. Kerusakan- kerusakan yang terjadi pada jalan aspal

disebabkan karena beban kendaraan yang relatif berat,

sebagai solusinya jalan aspal tersebut akan direncanakan

dengan jalan beton.

• Beban kendaraan yang relatif berat menyebabkan jalan aspal

melendut dan terjadi retakan di beberapa tempat seperti yang

ditunjukkan pada Gambar di bawah ini

Tinjauan Pustaka

Jalan beton (rigid pavement), yang jenisnya terdiri dari :

(1) Beton tanpa tulangan (URC, unreinforced concrete)

(2) Beton bertulang dan sambungan (JRC, jointed reinforced

concrete)

(3) Pelat beton menerus dan bertulang (CRCP, concrete

pavement)

Konstruksi jalan beton memiliki dua metode pengerjaan yaitu:

1. Jalan beton dibuat kontinyu

Jalan beton dibuat memanjang dengan jarak antar segmen sampai 15 meter, maka untuk mengantisipasi pengaruh kembang susut pada jalantersebut harus dipasang tulangan baja sebagai tulangan susutmenyebabkan jalan beton menjadi mahal dan pengerjaannya akan lebihkompleks.

2. Jalan beton disekat- sekat dengan siar dilatasi

Jalan beton dibuat dengan pengerjaan per segmen yang terpisah-terpisah untuk mengatasi resiko kerusakan akibat faktor kembang susuttanpa perlu memasang tulangan susut. Biaya yang dikeluarkan akanlebih murah namun akibatnya, jalan ini menjadi tidak nyaman karenategangan pada bagian pinggir segmen menjadi besar, maka untukmengatasinya kedua segmen yang berdekatan dipasangi dowel/ ruji.

Sekarang telah dikembangkan suatu konstruksi lain yang

merupakan kombinasi kedua cara di atas, yaitu konstruksi jalan

beton tersegmen dengan tulangan dan dowel. Gambaran crack

yang ditunjukkan pada Gambar dibawah tersebut terjadi karena

kembang susut, bukan karena beban. Dengan konsep ini, crack

yang dihasilkan relatif sedikit dan jarak sambungan antar segmen

menjadi lebih panjang, sehingga jalan menjadi lebih nyaman saat

dilalui

Konstruksi jalan beton dengan sistem sambungan dowel, siar

dilatasi, dan tulangan membuat jalan beton lebih kuat dan

nyaman jika dilalui, karena beban yang timbul dari beban

kendaraan dapat disalurkan dengan merata ke semua bagian

segmen jalan beton dengan jarak antar segmen yang lebih

panjang. Sambungan dowel berfungsi sebagai pengikat atau

penyatu antar segmen. Siar dilatasi berfungsi untuk memberikan

celah atau ruang untuk pemuaian, dan pemasangan tulangan

susut berfungsi untukmengatasi pengaruh kembang susut beton

(shrinkage).

1. Penentuan lalu lintas harian rata- rata (LHR)

VJP = volume jam perencanaan, yaitu jumlah lalu lintas yang direncanakan akan melintasi suatu penampang jalan selama 1 jam perencanaan.

K = faktor VJP yang dipengaruhi oleh pemilihan jam sibukkeberapa, serta jenis jalan antar kota (bernilai 10 – 15%) ataujalan dalam kota (bernilai lebih kecil)

2. Perencanaan Tebal Pelat Beton

Secara aplikatif, berdasarkan “Concrete Pavement DesignGuidance Notes” perencanaan tebal pelat untuk perkerasan betonadalah sebagai berikut :

a. Beton tanpa tulangan (URC, unreinforced concrete) denganketebalan pelat antara 150 mm – 500 mm.

b. Beton bertulang dan sambungan (JRC, jointed reinforcedconcrete) dengan ketebalan pelat antara 200 mm – 300 mm.

c. Pelat beton menerus dan bertulang (CRCP, concretepavement) dengan ketebalan pelat antara 200 mm – 300 mm.

3. Faktor- faktor yang Mempengaruhi Perencanaan

a. Lalu Lintas : Volume lalu lintas, Konfigurasi sumbu dan roda,

Beban sumbu, Ukuran dan tekanan ban, Pertumbuhan lalu lintas,

Jumlah jalur dan arah lalu lintas

b. Umur Rencana

c. Kapasitas Jalan

d. Tanah dasar : Dalam merencanakan tebal pelat beton

perkerasan kaku, keseragaman daya dukung tanah (k) sangat

penting. Dengan modulus reaksi tanah dasar (k) minimum 2

kg/cm3.

4. Besaran- besaran Rencana

a. Umur Rencana

Perkerasan kaku bisa direncanakan dengan umur rencanca 20- 40 tahun.

b. Lalu Lintas Rencana

(1) Lalu lintas harus dianalisa berdasarkan atau hasil perhitungan volume lalulintas dan konfigurasi sumbu berdasarkan data terakhir (≤ 2 tahun terakhir).

(2) Untuk keperluan perkerasan kaku, hanya kendaraan niaga yang mempunyai berat total minimum 5 ton yang ditinjau dengan kemungkinan 3 konfigurasi

sumbu sebagai berikut :

• Sumbu Tunggal Roda Tunggal (STRT), misalnya: mobil penumpang

• Sumbu Tunggal Roda Ganda (STRG), misalnya: bus.

• Sumbu Tandem Roda Ganda (STdRG), misalnya: truk 3as dan truk gandeng

Alur perhitungan tebal pelat beton

5. Rencana Penulangan Jalan Beton

a. Tulangan melintang

b. Tulangan memanjang

Alur Perhitungan Tulangan Perkerasan Beton

Aplikasi Perencanaan Jalan BetonA. Data Kendaraan

Keterangan :

• LV (light vehicle) : semua kendaraan penumpang beroda 2 as, dan mobil

• HV (heavy vehicle) : kendaraan barang dan bus dengan roda 2 as atau 3 as, sertatruk.

• MC (motor cycle ) : sepeda motor.

• VJP (volume jam perencanaan) : jumlah lalu lintas yang direncanakan akan melintasisuatu penampang jalan selama 1 jam untuk perencanaan.

B. Data teknis

Data teknis jalan beton yang akan direncanakan adalah sebagai berikut :

a. Umur rencana = 20 tahun

b. Tebal Pondasi bawah (dengan batu pecah) = 15 cm

c. Faktor gesekan pondasi = 1,5 (batu pecah)

d. MR beton = 40 kg/ cm3

e. Fs BJTU 39 = 3390 kg/ cm3

f. Pertumbuhan lalu lintas = 5% per tahun

g. Peranan Jalan = arteri

h. Koefisien distribusi jalur = 0,7 (2 jalur 1 arah, Tabel 2.2)

Rekapitulasi Jumlah Kendaraan dan Konfigurasi Beban

C. Perencanaan Tebal Pelat Beton

1. Menghitung Jumlah Kendaraan Niaga (JKN) selama umur rencana (20 tahun).

JKN = 365 x JKNH x R

JKNH = jumlah bus + jumlah truk 2 as + jumlah truk 3 as

= 267 + 313 + 173

= 753 kendaraan

JKN = 365 x JKNH x R

= 365 x 753 x 33,06

= 9.092.035 kendaraan

2. Menghitung Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Harian (JSKNH)

dan Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga (JSKN) selama umur

rencana (20 tahun).

JSKNH = sumbu bus + sumbu truk 2 as + sumbu truk 3 as

= 533 + 627 + 347 = 1507

JSKN = 365 x JSKNH x R

= 365 x 1507x 33,06

= 18.184.071 kendaraan

Tabel yang dipakai pada perhitungan berikutnya

3. Menghitung persentase masing- masing beban sumbu dan

jumlah repetisi yang akan terjadi selama umur rencana (20 tahun)

Nomogram yang dipakai pada perhitungan berikutnya

4. Perhitungan tebal pelat beton

Asumsi tebal pelat 12 cm MR= 40 kg/cm2

Asumsi tebal pelat 15 cm MR= 40 kg/cm2

D. Perencaaan Tulangan

a. Koefisien gesekan pelat dengan pondasi (F) = 1,5 (batu pecah)

b. Jarak antar sambungan (L) = 10 m

c. Tebal pelat (h) = 0,15 m

d. Tegangan tarik baja (fs) = 240 MPa

e. Mutu beton (fc) = 40 kg/cm2

f. Berat jenis beton= 2400 kg/ cm2

g. Kuat tarik beton (Fct) → 0,4 – 0,5 MR= 20 kg/cm2

h. Modulus elastisitas baja (Es) = 20000 kg/cm2

i. Tegangan leleh baja (fy) = 3900 kg/cm2

j. Modulus elastisitas beton (Ec) = 22136 kg/cm2

k. Gravitasi (g) = 9,81 m/s2

1. Tulangan melintang

Jumlah tulangan = 110,36 / 78,5 = 1.4 (dipakai buah 2 tulangan) → 2D10 – 500 mm

Karena berdasarkan peraturan penulangan untuk arah melintang harus berjarak 300

±50 mm, maka digunakan 2D10- 250 mm.

2. Tulangan Memanjang

As perlu = Ps x 1000 x tebal pelat

= 0,00515 x 1000 x 150

= 772,5 mm2

Dipakai tulangan diameter 12 mm

As = ¼ Л d2

= ¼ x 3,14 x 12^2

= 113,04 mm2

Jumlah tulangan = 772,5 / 113,4 = 6,8 (dipakai 7 tulangan)

Maka penggunaan tulangan memanjang adalah 7D12 – 150 mm.

Penulangan untuk arah memanjang dan melintang setiap segmen

ditujukkan pada

Gambar di bawah ini.

Jalan beton bertulang yang direncanakan

a. Jenis konstruksi yang cocok dipakai untuk perencanaan jalan beton diJalan Ring Road Timur, perempatan Wonosari adalah tipe JRC (jointedreinforced concrete). Dengan konsep ini, crack yang dihasilkan relatifsedikit dan jarak sambungan antar segmen menjadi lebih panjang,sehingga jalan menjadi lebih nyaman saat dilalui.

b. Perencanaan untuk tebal lapisan perkerasan jalan beton diperolehsebesar 15 cm dengan total fatigue sebesar 2,90 %.

c. Penulangan untuk arah memanjang diperoleh sebesar D12 – 150 mmdan arahmelintang sebesar D10 – 250 mm.

Kesimpulan