62
SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS PRACETAK PRATEKAN UNBONDED – “SpRigWB*) (Continuously Rigid Pavement RC Pre-cast Prestress Unbonded System) Suatu teknologi konstruksi jalan perkerasan kaku pracetak merupakan Suatu inovasi baru perkerasan kaku beton bertulang menerus (continuously Reinforced Concrete Pavement/CRCP) dengan Pratekan Unbonded (Prestress Concrete Pavement/PCP) yang dibuat dalam bentuk modul panel-panel pracetak. Panel-panel pracetak yang disusun menjadi perkerasan kaku menerus ini menggunakan suatu sistem sambungan khusus hasil inovasi terbaru yang disebut dengan dowel aktifator PT. WASKITA BETON PRECAST *) Proses Pendaftaran Paten di Haki

SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

  • Upload
    others

  • View
    13

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

SISTEM PERKERASAN KAKU BETONBERTULANG MENERUS PRACETAK

PRATEKAN UNBONDED – “SpRigWB” *)

(Continuously Rigid Pavement RC Pre-cast Prestress Unbonded System)

Suatu teknologi konstruksi jalan perkerasan kaku pracetakmerupakan

Suatu inovasi baru perkerasan kaku beton bertulang menerus (continuouslyReinforced Concrete Pavement/CRCP) dengan Pratekan Unbonded (Prestress

Concrete Pavement/PCP) yang dibuat dalam bentuk modul panel-panelpracetak. Panel-panel pracetak yang disusun menjadi perkerasan kakumenerus ini menggunakan suatu sistem sambungan khusus hasil inovasi

terbaru yang disebut dengan dowel aktifator

PT. WASKITA BETON PRECAST

*) Proses Pendaftaran Paten di Haki

Page 2: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

DAFTAR ISI• PENDAHULUAN• PRECAST PAVEMENT, KONVENSIONAL DAN ASPAL• KERUSAKAN, JENIS DAN TYPE PERKERASAN KAKU• REFERENSI PRECAST PAVEMENT• DESAIN “ SpRigWP ”• UJI COBA PRODUKSI, PEMASANGAN PANEL, DAN UJI

BEBAN• METODE PELAKSANAAN KONSTRUKSI• NILAI EKONOMI

Page 3: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

AGENDA PEMBANGUNAN NASIONAL

RENCANA PEMBANGUNANJANGKA MENENGAH NASIONAL

2015-2019

PENDAHULUAN

Page 4: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

• Sistem beton pracetak adalah sistem yang memberikan kualitas yangbaik, waktu yang cepat dan ekonomis

• Pengembangan inovasi Sistem beton pracetak yang diajukanmerupakan kompilasi dari berbagai referensi dan pengalaman yangada.

• Sistem beton pracetak telah juga diterapkan untuk konstruksi jalan,dengan berbagai detail, metoda, dan performa aktual

• Perlu suatu metoda perbaikan yang cepat dengan mutu yang terjamin

• Pertumbuhan jalan tidak mampu menampung pertumbuhan kendaraan• Dampak kemacetan menjadi pemandangan yang biasa yang merugikan

pengguna• Perkembangan teknologi konstruksi masih terbatas pada perkerasan

lentur dan teknologi perkerasan kaku cast in situ (realtif sedikit padajenis pracetak)

• Kondisi struktur geografis dan jenis karakteristik tanah• Kendali yang sulit antara kekuatan konstruksi dengan beban berlebih

Masalah

SOLUSI

Page 5: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

JENIS KERUSAKAN

Page 6: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

PERBEDAAN PERKERASAN KAKU vs PERKERASAN LENTUR

Page 7: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

TIPE RIGID PAVEMENTPANEL BETON MENERUS &

TULANGAN(Continue reinforced Concrete)

PANEL BETON DENGANTULANGAN & SAMBUNGAN

(Jointed reinforced Concrete)

PANEL BETON TANPATULANGAN

(Unreinforced Concrete)

150 mm s/d 500 mm 200 mm s/d 300 mmTebal

Susut Muai Segmental dengan siardilatasi

Tegangan Sisi luar Segmenmengalami tegangan yanglebih besar, sehinggadipasang dowel

Tersebar secara merata pada semua bagian segment

Tulangan berfungsi menahan susut muai

4 m s/d 5 m 8 M s/d 15 mmPanjang

MetodeKonstruksi

Di cor di tempat Di cor di tempat Di cor di tempat atauprefabrikasi/Pracetak

Tulangan diperhitungkan saattransportasi dan pengangkatan,sehingga tidak rusak

Alur pecah

Dowel Tulangan Tulangan

Page 8: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Sambungan

PANEL BETON MENERUS &TULANGAN

(Continuous reinforced Concrete)

PANEL BETON DENGANTULANGAN & SAMBUNGAN

(Jointed reinforced Concrete)

PANEL BETON TANPATULANGAN

(Unreinforced Concrete)

• SAMBUNGAN DIRANCANGSAMA ATAU LEBIH BESARKEKUATANNYA DENGANTULANGAN UTAMA

• SAMBUNGAN LEMAH ATAUSAMBUNGAN KUAT

Pemeliharaan • RUTIN setiap tahun• BERKALA setiap 5 tahun

• BERKALA setiap 5 tahun• Tahun ke 6 atau ke 11 d

ioverlay lapisan aspal dankontinue RUTIN

• BERKALA setiap 5 atau 10tahun

Page 9: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

JENIS PERKERASAN KAKU1. JOINTED PLAIN CONCRETE PAVEMENT

(JPCP)Perkerasan kaku bersambung tanpatulangan

• Jarak/panjang cross join 5m – 6m harusdipasang tulangan polos dowel bar

• Jarak/lebar long join 3m – 4m harusdipasang tulangan ulir tie bars

2. JOINTED REINFORCED CONCRETEPAVEMENT (JRCP)Perkerasan kaku bersambaugn dengantulangan wire mesh

• Wire mesh = 0,15-0,25 A (luas penampang)• Tulangan WM sebgai tulangan muai susut

untuk mencegah keretakan maka cros jointlebih panjang daripada JPCP 9 m – 12 myang harus diberi tulangan polos dowel barsdan long join 3 m – 4 m tulangan ulir tiebars

Page 10: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

3. CONTINUOUSLY REINFORCEDCONCRETE PAVEMENT (CRCP)Perkerasan kaku menerus dengantulangan

• Tulangan = 0,6-0,8 A (Luaspenampang)

• Tanpa dowel dan Tulanganberfungsi mengurangi retakstruktur

4. PRECAST PRESTRESSED CONCRETEPAVEMENT (PPCP)Perkerasan kaku beton semen menerus, tanpatulangan yang menggunakan kabel-kabel pratekan guna mengurangi pengaruh susut, muaidan lentingan akibat perubahan temperaturdan kelembaban.

Page 11: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

PRECAST PAVEMENT DI INDONESIA

• Ada beberapa detail yang dikembangkan olehbeberapa inventor, namun ada dua kasuspenerapan pada jalan umum yang signifikan– Jalan Raya Cakung-Cilincing Jakarta

• Beton K 500• Pretension di arah panjan g• Posttension di arah pendek• Disambung dengan dowel di arah panjang• Disambung arah pendek dengan post tension.• Relatif tahan lama (sudah 7 tahun) jika terletak di

tanah yang cukup bagus

Page 12: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

REFERENSI PRECAST PAVEMENT

• PCI Amerika– Pelat satu arah prestress– Pelat dua arah prestress– Bagian dasar dibuat rata

• Jepang• Pelat satu arah r/c, satu arah lain r/c• Dasar tidak harus rata, elevasi pelat di stel, celah antar

pelat pracetak dan sub grade di grout• Pada kedua referensi harus ada tulangan

susut.

Page 13: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 14: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

DESAIN RIGID PAVEMENT “SpRigWB”

• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling dan ereksi,kemampuan menahan beban rencana

• Beton mutu ‘tinggi’ > K500 agar proses pemasangan bisa lebih cepat dan kualitas permukaantidak mudah hancur

• Untuk peningkatan jalan, pemasangan menggunakan pola Jepang, dimana kondisi jalan originaltidak usah dibobok, pelat dipasang di atas, di set levelnya lalu dilakukan grouting untuk mengisicelah jalan pracetak dan

• Penggunaan sambungan dowel aktifator, agar jika ada overload, kerusakan terpusat di dissipatersehingga mudah diperbaiki

• Jenis sambungan adalah sambungan lemah, dimana bila terjadi beban lebih, kerusakan terjadipada sambungan (dowel sbg sikring)

• Sistem ini memiliki kemampuan adaptasi pada kondisi ideal (CBR>6%) maupun tidak ideal.• Baja tulangan yang dimiliki mencegah retak susut• Memiliki sistem pratekan unbonded per panel, sehingga apabila ada kerusakan pada salah satu

panel maka panel lainnya tidak akan kehilangan gaya pratekan dan mampu merecovery bilaterjadi deformasi akibat beban berlebih.

• Mudah untuk dilakukan pemasangan dan penggantian panel karena menggunakan sistemsambungan khusus pendisipas

Page 15: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

1. Metode desain

Beban Sudut menghasilkandefleksi terburuk“Erosi berdasarkan lendutan akibatbeban sudut”

Mod

e ke

gaga

lan fatique

Erosi

Beban Tepi menghasilkan tekananterburuk“Kelelahan berdasarkan tegangan tarik”

pengulangan Beban berat berulang di sudut slab dan tepi mengakibatkankompresi material : di bawah dan di samping perkerasan terjadi proses pemompaan; erosi tanah

dasar, pondasi bawah, dan rongga di bawah antara bahu dan perkerasan; dan kegagalan di sambungan, terutama yang perkerasan tanpa dowel.

PARAMETER DESAINModulus beton pecah (MR)

Volume Lalulintas Rencana

Modulus reaksi tanah dasar (k)

Spektrum Beban Sumbu

Page 16: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

2. Lebar LajurBeberapa peraturan untuk penentuan lebar lajur jalan di Indonesia :• No. 007/BM/2009 : Geometri Jalan Bebas Hambatan Untuk

Jalan Tol

Di gunakan lebar Panel = 3.6 m / 2 = 1.8 m

Page 17: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

2. No. 038/TBM/1997 : TATA CARA PERENCANAANGEOMETRIK JALAN ANTAR KOTA

Page 18: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

3. PEMBEBANAN KONSTRUKSI(BEBAN TRUK)

BEBANDESAIN

BEBAN RENCANA“Sesuai beban muatan”

BEBAN AKTUAL>>> Beban rencana “Overload”

Page 19: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

RUAS YANG DIUSULKANDITANGANI DENGAN PBC(Ruas Ciasem – Pamanukan Km117+057 – 121+170 & 123+390 -141+050)

LOKASI SURVAI WIM KM 118 RUAS CIASEM - PAMANUKAN

Studi Beban Truk

Page 20: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

4,303,30

1,20 5,20 3,00Lebar Truk = 2,50 m

1. KENDARAAN TRUK 2 SUMBU (1-2H) GOLONGAN 6B

PANJANG TONJOLAN BELAKANG BERVARIASIMENCAPAI 3,05 M > STANDARD 2,40 M

RENCANA= 16 TON;RATA2= 21,017TON;TERBERAT= 26,760 TON

Page 21: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

2. KENDARAAN TRUK BERAT 3 SUMBU (1-2.2) GOLONGAN 7A

Lebar Truk = 2,50 m

PANJANG TONJOLAN BELAKANG 3,75 M

MUATAN TERBERAT = 42,573 TON

1,20 4,60 1,30 3,70

1,30

RENCANA= 24 TON;RATA2= 39,065TON;TERBERAT= 42,573 TON

Page 22: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

1,20

3,45

6,75

1,30

2,30

15,00

3,10

4,30

3. KENDARAAN TRUK TRAILER 4 SUMBU (1.2-22) GOLONGAN 7C1

RENCANA= 34 TON;RATA2= 58,854TON; TERBERAT= 66,452 TON

Page 23: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

4. KENDARAAN TRUK TRAILER 5 SUMBU (1.2-222) GOLONGAN 7C2

3,75

3,00 1,351,356,001,25 1,00

RENCANA= 37 TON;RATA2= 74,730TON;TERBERAT= 79,800 TON

Page 24: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

1,20 3,45 1,30 1,30 1,306,75 1,10

3,10

4,30

Lebar Truk = 2,50 m

5. KENDARAAN TRUK TRAILER 5 SUMBU (1.22-222) GOLONGAN 7C2

RENCANA= 45 TON;RATA2= 88,902TON; TERBERAT= 96,141 TON

Page 25: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

BERAT SUMBU RATA-RATARUAS CIASEM - PAMANUKAN

JENISKENDARAAN/

SUMBU

BERAT SUMBU RATA-RATA SEMUA MST KENDARAAN (kg)

sumbu depan sumbu blkng/tgh sumbu blkng Total BeratKendaraan

aktual rencana aktual rencana aktual rencana aktual rencana

Truk Berat 1.2H6932 6000 14085 10000 21017 16000

(Gol 6B)

Truk 3 Sumbu7935 6000 31130 18000 39065 24000

1.2.2 (Gol 7A)Truk Triler 1.2 -2.2 6651 6000 15449 10000 36255 18000 58354 34000(Gol 7C)Truk Triler 1.2 -2.2.2 7994 6000 16951 10000 49786 21000 74730 37000(Gol 7C)Truk Triler 1.2.2 -2.2.2 8204 6000 32236 18000 48462 21000 88902 45000(Gol 7C)

Page 26: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

JENISKENDARAAN/

SUMBU

BERAT SUMBU RATA-RATA SEMUA MST KENDARAAN (kg)

sumbu depan sumbu blkng/tgh sumbu blkng Total Berat Kendaraan

aktual rencana aktual rencana aktual rencana aktual rencana

Truk Berat 1.2H7157 6000 19602 10000 26760 16000

(Gol 6B)

Truk 3 Sumbu8865 6000 33709 18000 42573 24000

1.2.2 (Gol 7A)

Truk Triler 1.2 - 2.27938 6000 18247 10000 40267 18000 66452 34000

(Gol 7C)

Truk Triler 1.2 -2.2.2 8031 6000 16950 10000 54821 21000 79800 37000(Gol 7C)

Truk Triler 1.2.2 -2.2.2 9277 6000 35967 18000 50897 21000 96141 45000(Gol 7C)

BERAT SUMBU TERBERATRUAS CIASEM - PAMANUKAN

Page 27: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

3,30

1,20 5,20 3,00

19602 Kg7157 Kg

4901 kg4901 kg

4901 kg4901 kg

3579 kg

3579 kg

Distribusi beban pada roda asumsi beban terbagi rata

Page 28: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

1,20 4,60 1,30 3,70

1,30

33709 Kg8865 Kg

4214 kg4214 kg

4214 kg4214 kg

4433 kg

4433 kg

4214 kg4214 kg

4214 kg4214 kg

Page 29: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

1,20

3,45

6,75

1,30

2,30

15,00

7938 Kg 40267 Kg18247 Kg

5034 kg5034 kg

5034 kg5034 kg

4562 kg4562 kg

4562 kg4562 kg

3969 kg

3969 kg

5034 kg5034 kg

5034 kg5034 kg

Page 30: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

3,75

3,00 1,351,356,001,25 1,00

8031 Kg 16950 Kg 54821 Kg

4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg

4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg

4238 kg4238 kg

4238 kg4238 kg

4016 kg

4016 kg

Page 31: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

1,20 3,45 1,30 1,30 1,306,75 1,10

9277 Kg 35967 Kg 50897 Kg

4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg

4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg4569 kg

4238 kg4238 kg

4238 kg4238 kg

4016 kg

4016 kg

4238 kg4238 kg

4238 kg4238 kg

Page 32: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Perhitungan Beban Kontak

Page 33: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Beban Kontak Ban Roda :

• L = (Ac/0.5227) satuan in

Pavement Analysis and Design,

Yang H. Huang - 1993

• Tire Pressure =80 psi (0.552 Mpa)

• Beban 1 Ban = 5000 kg =11013 lb

• Ac = 11013 lb / 80 psi = 137.7 in2

• L = (Ac/0.5227)

= (137.7/0.5227)

= 16.23 in = 41 cm

(0.6 L)

(0.8712 L)35.9 cm

24.6 cm

(0.6 L)24.6 cm

32.4 cm

(0.8712 L)

(0.6 L)

Page 34: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

4. Perhitungan Nilai k (Spring)

• Model 1Rigid Pavement

Subbase

Sub grade

15 cm

15 cm Subbase :CBR 60%

Sub grade :CBR 6%

Rigid Pavement

Subbase

Sub grade

Subbase :CBR 60%

Sub grade :CBR 2.5%

40 cm

• Model 2

Page 35: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

• Model 2

k2 = 67,7 MPa/m

• Model 1

k1 = 94,4 MPa/m

Hasil perhitungan nilai k

Page 36: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

DESAIN PEMODELAN SpRigWP

Page 37: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 38: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 39: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Fungsi Tulangan :• Membatasi lebar retak dan mempunyai

kekuatan memikul beban kerja• Menahan beban lentur saat handling dan

beban kerja• Mengatasi susut muai karena suhu• Khusus, Tulangan prategang untuk

memulihkan deformasi saat beban berlebih /terjadi kerusakan dibawah perkerasan

Fungsi Sambungan :• Mengendalikan kekuatan dan retak akibat

susut muai dan beban lalulintas• Mempercepat dan mempermudah pelaksanaan• Mengakomodasi deformasi akibat beban

dinamis kendaraan• Mendistribusikan gaya dalam yang terjadi

diantara panel

Page 40: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

PEMODELAN Struktur SpRigWP

Page 41: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Distribusi beban pada roda,asumsi beban terbagi rata

(0.6 L)

(0.8712 L)

35.9 cm

24.6 cm

(0.6 L)

24.6 cm

32.4 cm

Page 42: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

12 m

1.8 m

k2 = 67,7 MPa/m

Model 2

Page 43: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Modelpembebanan

PERMODELAN ANALISIS RIGID PAVEMENT “SpRigWB”

Page 44: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

PERMODELAN ANALISIS FINITE-ELEMEN “SpRigWB”

Deformasi akibatcomb 1DL + 1LLSebesar -8 mm

Model menggunakannilai k / spring

Page 45: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

PERMODELAN ANALISIS RIGID PAVEMENT “SpRigWB”

Momencomb 1DL + 1LLSebesar 1.2 kNm/m

Momencomb 1.2DL + 1.6LLSebesar 2 kNm/m

Page 46: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

I.Propertiesb = 1800mmh = 175mmd (tulstrand) = 87.5mmd (tul rebar) = 145mmA = 315000mm2I = 803906250mm4w = 9187500mm3

II.Data BetonMutu Beton = K 350fc' = 29.05Mpafr = 3.34MpaEc = 25332.08Mpa

III.Data Tulangan

a.TulanganStrandDia = 0.5inchfy = 1680Mpafpu = 1840MpaAs1 = 98.71mm2n = 2As = 197.42mm2r = 0.0013Po = 254.28kNPi = 244.11kNPeff = 203.42kN

b.TulanganRebarDia = 16mmfy = 400MpaAs1 = 201.06mm2n = 3As = 603.18mm2r = 0.0023

c.Tulangan Wire meshDia = 6mmfy = 500MpaAs1 = 28.27mm2n = 13As = 367.56mm2r = 0.0014

Page 47: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

IV.Cek Analisaa.Tegangan

M = 2kNm (Output SAFE Comb 1DL+1LL)= 2000000Nmm

σ = (P/A) + (M/W)= 0.8635Mpa

σ < fr0.8635 < 3.3417 Ok..

b.Momen Nominal

Tulangan Strand Tulangan Rebar Tulangan Wiremeshd = 87.5mm d = 145mm d = 145mm

b = 0.85 - 0.008(fc'-30) b = 0.85 - 0.008(fc'-30) b = 0.85 - 0.008(fc'-30)= 0.858 = 0.858 = 0.858

ec = 0.0030 ec = 0.0030 ec = 0.0030es = 0.0272 es = 0.0521 es = 0.0695fs = 1680Mpac = 8.7mm c = 7.9mm c = 6mma = b c a = b c a = b c

= 7mm = 7mm = 5mmCc = 0,85 fc' a b Cc = 0,85 fc' a b Cc = 0,85 fc' a b

= 332kN = 301kN = 229kN

Ts = As fs Ts = As 1.25 fy Ts = As 1.25 fy= 332kN = 302kN = 230kN

Mn = As.fy (d-0.5.a) Mn = As.fy (d-0.5.a) Mn = As.fy (d-0.5.a)28kNm 43kNm 33kNm

Mu = 2kNm (Output SAFE Comb 1.2DL+1.6LL)Mn = 103kNm

Kebutuhan Tulangan = 0.6 - 0.8 A

Tulangan terpasangArah memanjang = 2138.90

= 0.68%

Arah memendek = 2100000= 0.33%

Page 48: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

PERMODELAN ANALISIS LIFTING RIGID PAVEMENT “SpRigWB”

Permodelan titik lifting

Momencomb 1.DLSebesar 3 kNm/m

Page 49: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

DATA PERENCANAANMutu Beton precast K - 350 fc' = 29.05 Mpa ( 28 hari )

fci' = 25.56 Mpa ( 14 hari )fci' = 18.88 Mpa ( 7 hari )fci' = 11.62 Mpa ( 3 hari )Es = 2.10E+05 MpaEc = 2.53E+04 Mpan = 8.29

Mutu baja tulangan deform U40 fy = 400 Mpa

Kontrol saat pengangkatan, umur 3 hari fci : 11.62 Mpa

fr = 0.7 . √fci = 2.386 Mpa = 23.86 kg/cm2

L = 12 m

Pengangkatan dengan 10 titik angkatBeban yang bekerja adalah Berat Sendiri Balok Precast = 756.0 kg/m'

qu = 1.2 * DL= 907.2 kg/m'

Qu = 1.5 * qu= 1360.8 kg/m' Faktor kejut = 1.5

M = 307 kg.cmw = 420 kg/m 2

0.042 kg/cm 2

0.033 kg/cm2 Oke !

0.033 kg/cm2 Oke !< fr

< fr

WL/4 WL/4 WL/4

0.1 L 0.1 L0.2 L 0.2L

WL/4

0.2 L

W

M

t

L

WL/4

0.2L

ANALISIS LIFTING RIGIDPAVEMENT “SpRigWB”

Page 50: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 51: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 52: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 53: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 54: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

METODE SET-UPPANEL PRE-CAST RIGID PAVEMENT

1. Penyiapan, pembersihan, dan perataan permukaan2. Pemasangan panel pre-cast

3. Injeksi material grout di bawah permukaan panel pre-cast4. Injeksi material grout sambungan antar panel pre-cast

Page 55: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling
Page 56: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Life Cycle Cost (LCC)LCC :

metode yang digunakan untuk mendapatkan menggambarkan nilai sekarang dan nilai yangakan datang dari suatu pembangunan konstruksi jalan selama umur konstruksi jalan itu.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

Kondisi Fungional :ukuran kemampuan perkerasan untuk melayani

pengguna jalan pada suatu waktu tertentu.(Keamanan, kenyamanan dan bIaya operasi

kendaraan)

Indikator :- Present Serviceability Index (PSI),- dan Internatuonal Roughness Index (IRI)

Kondisi struktural :ukuran kemampuan perkerasanmenanggung beban lalulintasdan melindungi pondasi dan

tanah dasar.Indikator :

lendutan dan alur atau retak

Page 57: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Diagram Alir Kas Periode Penggunaan

1 5 10 15 20

i

KR R R R R R R R R R R R

K K K

Biaya Initial ( i ) :Biaya Awal Konstruksi berupasubgrade, pondasi, perkersan,drainase, sarana prasarana, dll

Pemeliharaan Rutin ( R ) : Penggantian sealent, Penutupan retak, Penggantian sambungan, dll

Pemeliharaan Berkala ( K ) : Perbaikan/pembongkaran perkerasan

yang rusak Penggantian sealent, Penutupan retak, Penggantian sambungan, dll

1 5 10 15 20

i

K K K K

Perkerasan kaku cast in situ

Perkerasan kaku SpRigWP

Page 58: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Bill Quantity Perkerasan Kaku

PERKERASAN KAKU CAST IN SITU PERKERASAN KAKU “SpRigWP”

Page 59: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

KONSEP ANALISIS LCCUraian Perkerasan

SpRigWPPerkerasan Kaku

Konvensional1. Tebal Beton 18 cm 32 cm2. Mutu Beton K-500 K-450 ( fs 45)3. Sambungan Menerus * Interval 4 m, dengan

Dowel4. Pembukaan UntukLalu Lintas

Segera 7 hari

5. Umur 30 tahun 30 tahun6. Pemeliharaan Berkala tiap

10 tahundengan

penggantianslab sekitar

20 %

Pada tahun ke 10,pemeliharaan berkaladengan overlay hotmix

5 cm.Selanjutnya tahun ke

11 s/d ke 30 dilakukanpemeliharaan rutin tiaptahun dan berkala tiap

10 tahun.7. Biaya OperasionalKendaraan (BOK***)

Catatan *** :BOK : Biaya Konsumsi

bahan bakar Biaya konsumsi oli

mesin Biaya pemakaian

ban Biaya

pemeliharaanonderdilkendaraan

Biaya penyusutankendaraan

Biaya suku bunga Biaya asuransi

manajemen Biaya operator

Page 60: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Perbandingan Biaya KonstruksiUraian Perkerasan

SpRigWPPerkerasan Kaku

Konvensional1. Initial Cost Beton 970 ribu/m2 (21

juta per panel uk:(1,8x8x0,18 m)

640 ribu/m2 (2 juta/m3)

2. Ganguan KemacetanAkibat lamanya waktupembukaan Lalu-lintas- Asumsi value of time dari

PDB adalah 17 ribu/jam- LHR Pantura : 35.000

kend/hari/arah,- Rata2 penumpang 2

orang/mobil

- - Pembukaan untuklalu-lintas 7 hari

- Asumsi delay/macet0,5 jam/hari

- Lost of money; 7 harix 0,5 jam x 17 ribu x35 ribu kend x 2 org= 4,1 Milyar

TOTAL KONSTRUKSI per 1Km, Lebar 7 m (tidaktermasuk lean concrete, subbase dan penyiapan subgrade)

970 ribu x 7 x 1000=

6,8 Milyar

640 ribu x 7 x 1000 =4,5 Milyar

+4,1 Milyar (Lost of Time)

Page 61: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

Perbandingan Biaya OperasionalUraian Perkerasan

SpRigWPPerkerasan Kaku

Konvensional1. Pemeliharaan Rutin - - Penggantian sealent

sambungan- Sealing retak permukaan- Mulai tahun ke 11,

pemeliharan rutinperkerasan aspal, asumsi 1% luas per tahun

2. Pemeliharaan Berkala - Setiap 10 tahun,penggantianpanel rusak,asumsi = 20 % x6,8 M = 1,4Milyar

- Setiap 10 tahun, perbaikanpelat beton, asumsi = 30 %x 4,5 M = 1,35 Milyar

- Setiap 10 tahun, overlayrata2 dengan Hotmix, AC-WC = 105 ribu x 7 x 1000= 721 Juta

TOTAL BIAYAPEMELIHARAAN dalamPRESENT VALUE(asumsi Discount Rate 12%)

Page 62: SISTEM PERKERASAN KAKU BETON BERTULANG MENERUS …sibima.pu.go.id/pluginfile.php/8100/mod_resource...• Beton tebal 15 - 25 cm dengan tulangan diperhitungkan pada kondisi handling

PENUTUPBe

ton

Non

Pra

ceta

k co

r di

tem

pat

Beto

n Pr

acet

ak P

rate

gang

PERMASALAHAN :

RETAK susut muai

SAMBUNGAN hancur

BEBAN LEBIH TIDAKTERKONTROL merusaksemua bagian

DAMPAK : UMUR RENCANA

TIDAK TERCAPAI PERLU BIAYA

PERAWATAN TINGGI LALU LINTAS

TERHAMBAT

KEUNGGULAN : KONSTRUKSI DAPAT

MENGENDALIKANBEBAN LEBIH

MENGATASI KERUSAKANDENGANTERPENUHINYA SYARATMINIMUM (adanyatulangan susut, mututerkendali, alat sambungsebagai “sekring”, dll.)

KONSTRUKSI CEPAT &TEPAT

UMUR RENCANATERCAPAI

BIAYA PERAWATANRENDAH

LALU LINTAS LANCAR

SISTEM KONSTRUKSI JALANPERKERASAN KAKU

PRACETAK Spir Dissipater

MENERUS

Jalan beton non pracetak dgtulangan susut