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.