Upload
hasto-utomo
View
246
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Angka Ekivalen - 1
ANGKA EKIVALEN
PENGERTIAN
Angka ekivalen (E) dari suatu beban sumbu kendaraan
adalah angka yang menyatakan jumlah lintasan sumbu
tunggal seberat 8,16 tonf (18.000 lbf) yang akan
menyebabkan derajat kerusakan yang sama apabila beban
sumbu tersebut lewat satu kali (pada struk-tur perkerasan
yang sama).
• Angka ekivalen menjadi dasar dalam menganalisa lalulintas
sebagai beban perkerasan.
• Hampir tiap metode menetapkan nilainya sendiri-sendiri yang
kadang hasilnya berbeda.
2. ANGKA EKIVALEN UNTUK PERKERASAN LENTUR
a. AASHTO
Dari hasil percobaan AASHTO didapat 3 persamaan dasar.
Gt Wt
L LSN L
SN LL L
= −
= ++
+
=+
+
β ρ
β
ρ
.(log log )
, , .( )( ) .
.( ) .( )
,
, ,
,, ,
,
0 40 0 0811
101
1 23 23
5 1923 23
5 935 19
24 33
1 24 79
Angka Ekivalen - 2
dimana :
Gt : fungsi logaritma dari perbandingan antara kehilangan
tingkat pelayanan dari pt = Co atau IPo sampai pt =
IPt dengan kehilangan tingkat pelayanan dari pt = Co
atau IPo sampai pt = 1,5
β : fungsi dari desain dan variasi beban sumbu yang
berpengaruh terhadap bentuk profil pt dan W
W : faktor lalulintas
ρ : fungsi dari desain dengan variasi beban sumbu yang
menyatakan jumlah perki-raan banyaknya sumbu
yang diperlukan sehingga jumlah perkiraan
mempunyai tingkat pelayanan pt = 1,5
L1 : beban sumbu tunggal
L2 : kode untuk beban sumbu, = 1 untuk sumbu tunggal,
= 2 untuk beban sumbu ganda
SN : structural number (atau D untuk perkerasan kaku)
Dengan persamaan tersebut akan dapat ditentukan nilai angka
ekivalen, atau traffic equivalent factor (TEF), bagi suatu beban
gandar. Sebagai beban dasar adalah beban sumbu tunggal 18
kips.
TEF ini nilainya dipengaruhi oleh :
- nilai tebal perkerasan (structural number/SN),
- nilai indeks permukaan terminal (IPt),
Angka Ekivalen - 3
- beban gandar,
- jenis gandar.
Analisa lalulintas didasarkan pada :
SAL = 18.000 lbs
L1 = 18 kips
L2 = 1 kips
sehingga :
β = ++
+= +
+0 40 0 081 18 1
10 40 1094
1
3 23
5 19 5 19, , .( )( )
,( )
,
, ,SN SN
log , , .log( ) , .log( ) , .loglog , , .log( ) , .log , loglog , .log( ) ,
ρρρ
= + + − + += + + − += + −
5 93 9 36 1 4 79 4 335 93 9 36 1 4 79 19 4 33 19 36 1 0 20
1 2 2SN L L LSN
SN
persamaan 1 (Gt) menjadi :
log , .log( ) ,,
( ) ,
Wt SN Gt
SN
18 9 36 1 0 200 40 1094
1 5 19
= + − ++
+
Gt IPt=
−−
log ,, ,4 24 2 15
dari persamaan tersebut, faktor yang terkait adalah :
Wt18
SN, dan
Ipt (diambil 2,0 dan 2,5)
Angka Ekivalen - 4
dengan catatan persamaan tersebut cocok untuk kondisi iklim
dan tanah seperti pada percobaan AASHO.
a) Koreksi kondisi iklim, dinyatakan dalam faktor regional R
Wt NtR
Wt NtR
18 18 1
18 18 1
=
= +
.
log log log( )
b) Koreksi kondisi tanah dasar.
log Wt = log Nt18 + f(s)
f(s) = K (Si - So)
dengan :
Si = daya dukung tanah pada suatu kondisi i
So = daya dukung tanah pada suatu kondisi AASHTO
test
Nt18 = beban total pada kondisi AASHTO test
Wt18 = beban total pada suatu kondisi I
K = bilangan tetap
persamaan menjadi :
log log ' ( )
( )
wt Nt K S SWtNt
i o
K S Si o
18 18
10 1818
= + −
=−
Angka Ekivalen - 5
dari AASHO Road Test :
SN S Wt18 (daily) 1,98 10 1000 1,98 3 2,5
diperoleh :
10 10002 5
0 37210 3K K( ),
,− = ⇒ =
Koreksi kondisi tanah :
log Wt = log Nt’18 + f(s)
= log Nt’18 + 0,372 (Si - 3,0)
Setelah kondisi iklim dan tanah dimasukkan, persamaan
menjadi :
log , .log( ) ,,
( )
log , ( , )
,
Wt SN Gt
SNR
Si18 9 36 1 0 200 40 1094
1
1 0 372 3 0
5 19
= + − ++
+
+ + −
dengan menggunakan metoda ilmu nomografi, maka dengan
memasukkan nilai-nilai Wt untuk selama UR (=20 th) diperoleh
nomogram untuk menentukan nilai SN.
Angka Ekivalen - 6
Contoh : nilai TEF beban sumbu tunggal (ganda).
Untuk IPt = 2,0
Beban Structural Number Sumbu 2 4 6
10.000 lbf 0,085 (0,008) 0,085 (0,007) 0,076 (0,006) 18.000 lbf 1 (0,077) 1 (0,075) 1 (0,066) 22.000 lbf 2,443 (0,171) 2,310 (0,174) 2,408 (0,158) 30.000 lbf 10,031 (0,623) 8,649 (0,643) 9,169 (0,617) 38.000 lbf 29,949 (1,746) 24,553 (1,723) 25,099 (1,744)
Untuk IPt = 2,5
Beban Structural Number
Sumbu 2 4 6
10.000 lbf 0,102 (0,013) 0,102 (0,009) 0,080 (0,006)
18.000 lbf 1 (0,097) 1 (0,092) 1 (0,070)
22.000 lbf 2,376 (0,198) 2,094 (0,207) 2,299 (0,166)
30.000 lbf 9,547 (0,648) 6,831 (0,695) 7,793 (0,633)
38.000 lbf 28,296 (1,731) 18,064 (1,679) 18,984 (1,726) b. Bina Marga
Dasar yang digunakan adalah rumus dasar yang disajikan
oleh AASHO dengan di-modifikasi, sehingga diperoleh suatu
persamaan untuk menentukan angka ekivalen (E). Beban
dasar yang digunakan adalah 8,16 tonf.
Nilai angka ekivalen (E) dipengaruhi oleh :
- beban sumbu gandar,
- jenis gandar, untuk ini diambil koefisien (b) = 0,086
Contoh : Nilai E
Angka Ekivalen - 7
Beban Sumbu E –angka ekivalen
(lbf) (kgf) Tunggal ( ganda )
10.000 4.540 0,095 ( 0,008 )
18.000 8.160 1,0 ( 0,086 )
22.000 9.988 2,236 ( 0,192 )
30.000 13.620 7,716 ( 0,664 )
38.000 17.252 19,863 ( 1,708 )
c. Road Note
Menurut Road Note, angka ekivalen disebut equivalence
factor (EF), nilainya didapat dari pengembangan TEF
AASHO. Nilai EF dipengaruhi oleh beban gandar saja,
ditentukan berdasar beban 18.000 lbf atau 8.200 kgf.
Contoh : Nilai EF
Beban Sumbu
EF
10.000 lbf 0,0833
18.000 lbf 1,0
22.000 lbf 2,4270
30.000 lbf 9,8837
38.000 lbf 29,4023 d. Asphalt Institute
Menurut AI, angka ekivalen disebut load equivalent factor
(LEF). LEF ditentukan juga dari angka yang diusulkan oleh
AASHO dan AI menentukan nilai beban dasar 80 kN (sumbu
tunggal). Nilai LEF dipengaruhi oleh :
Angka Ekivalen - 8
- beban gandar,
- jenis gandar,
Beban Sumbu LEF tunggal ( ganda )
10.000 lbf 0,088 ( 0,007 )
18.000 lbf 1,0 ( 0,077 )
22.000 lbf 2,182 ( 0,180 )
30.000 lbf 6,971 ( 0,658 )
38.000 lbf 17,202 ( 1,703 ) e. Shell
Angka ekivalen atau conversion factor (ne) ditentukan
berdasar beban standar 80 kN.
Contoh : Nilai ne
Beban Sumbu
ne Beban Sumbu
ne
20 kN 0,00384 100 kN 2,4
40 kN 0,061 120 kN 4,98
60 kN 0,31 150 kN 12,15
80 kN 1,0 200 kN 38,40
3. ANGKA EKIVALEN UNTUK PERKERASAN KAKU
AASHTO
Dari hasil percobaan AASHO didapat 3 persamaan dasar.
Dengan persamaan tersebut akan dapat ditentukan nilai angka
Angka Ekivalen - 9
ekivalen, atau traffic equivalent factor (TEF), bagi suatu beban
gandar. Sebagai beban dasar adalah beban sumbu tunggal 18
kipf. TEF ini nilainya dipengaruhi oleh :
- tebal slab ( slab thickness / D ),
- nilai indeks permukaan terminal ( IPt ),
- beban gandar,
- jenis gandar.
Contoh : Nilai TEF beban sumbu tunggal (ganda)
Untuk IPt = 2,5 :
Beban Slab Thickness
Sumbu 6 8 10
10.000 lbf 0,10 (0,01) 0,08 (0,01) 0,08 (0,01)
18.000 lbf 1 (0,16) 1 (0,14) 1 (0,13)
22.000 lbf 2,21 (0,34) 2,28 (0,31) 2,38 (0,30)
30.000 lbf 8,18 (1,11) 7,79 (1,13) 8,79 (1,14)
38.000 lbf 23,18 (2,85) 20,61 (2,91) 22,74 (3,12) 4. MUATAN KENDARAAN
• Muatan kendaraan akan berkaitan dengan beban gandar dan
selanjutnya ke angka ekivalen.
• Kenyataan menunjukkan bahwa kenaikan muatan atau beban
gandar diikuti dengan meningkatnya angka ekivalen secara
tidak linier.
Angka Ekivalen - 10
• Menurut Bina Marga misalnya, apabila beban gandar naik
menjadi 2 x, maka angka ekivalen akan naik menjadi 16 x. Ini
berarti tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh gandar tadi
bertambah 14 x.
• Untuk itu perlu usaha agar ketentuan tentang batas muatan
ijin maksimum dapat selalu dipatuhi.
• Dari ketentuan yang ada khususnya bagi kendaraan angkutan
barang akan ada pembatasan :
- MST : muatan sumbu terberat
- JBB : jumlah berat beban (kendaraan + penumpang
+ barang)
- DAI : daya angkut ijin
- JBI : jumlah berat yang diijinkan
• Pengawasan terhadap pembatasan tersebut dapat dilakukan
dengan pengawasan melalui jembatan timbang.
• Usaha lain adalah dengan cara menganjurkan untuk
menambah jumlah gandar kendaraan tersebut.