TEBAL LAPIS PERKERASAN TAMBAHAN METODE
BENKELMAN BEAM
(BB) MENGGUNAKAN APLIKASI
VBA-EXCEL
Disusun guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat kesarjanaan Strata-1
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun oleh : PIPIN GUSMALAWATI
20120110009
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
i
TEBAL LAPIS PERKERASAN TAMBAHAN METODE
BENKELMAN BEAM
(BB) MENGGUNAKAN APLIKASI
VBA-EXCEL
Disusun guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat kesarjanaan Strata-1
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun oleh : PIPIN GUSMALAWATI
20120110009
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
ii
Nomor Mahasiswa : 20120110009
Menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul: “Pembangunan Perangkat
Lunak Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Tambahan Metode Benkelman Beam (BB) Menggunakan Aplikasi VBA-Excel” tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelas kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam Daftar Pustaka. Apabila ternyata dalam skripsi ini diketahui terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain maka saya bersedia karya tersebut dibatalkan.
Yogyakarta, Agustus 2016
iii
Allah tidak akan merubah nasib suatu kaum melainkan kaum itu sendiri yang mengubahnya
(Q.S. Ar Ra‟du 11)
„Man Jadda Wajada Wa Man Shabra Zhafira‟
(Barang Siapa Yang Bersung-sunguh Pasti Dapat Dan Barang Siapa Yang bersabar Pasti Beruntung)
“Bismillah..Yang penting yakin” (Bapak & Ibuk)
“Kegagalan hanya terjadi bila kita menyerah” (Lessing)
iv
Allah S.W.T atas nikmat yang telah kau berikan... Syukur alhamdulillah....
Bapak dan ibuk ku yang kusayangi terima kasih untuk semuanya yang telah
kalian berikan. Terima kasih buat semua do’a dan juga semangat yang kalian
berikan. Mungkin anakmu ini terlalu banyak bikin kalian susah tapi anakmu ini janji akan slalu membahagiakan kalian Pak..Buk...
Adikku Okky Adi Putranto terima kasih buat semangat yang selalu kau berikan...
Mbah, Om Toro, Mbak Yuli, Lek Mami, Pipit, Safa terima kasih buat kasih sayang kalian selama ini. Terima kasih sudah mau membimbing selama aku di JOGJA.. Terima Kasih...
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA ku TERIMA KASIH...
Temen-temenku... Mulai dari sahabatku SD (Icha, ajik) yang selalu setia dan selalu memberikan semangat yang luar biasa. Sahabatku Inees, Agre, Mak Ela kalian luar biasa, terima kasih karena selalu membantu dan mendukungku. Temenku seperjuangan Fajar Afriani terima kasih buat kerja samanya. Fitri, Etoy, Edo, Afdhol, Vendy, Kiki, Reza Baw dan Bapak Ir.Basuki terima kasih untuk tenaga dan semangat yang kalian berikan pada proses pengambilan data. Temen-temen kelas A terima kasih karena sudah bersedia menemani,
menyemati. Temen-temen seangkatan 2012. Kalian semua LUAR BIASA. SUKSEEEEES...
v
B. Hasil-Hasil Penelitian Terdahulu ... 7
BAB III. LANDASAN TEORI ... . 11
A. Benkelman Beam (BB) ... 11
B. Perencanaan Tebal Lapis Tambah ... 12
C. Visual Basic for Application (VBA) pada Microsoft Excel... 24
BAB IV. METODE PENELITIAN ... ... 26
A. Bagan Alir Penelitian ... 26
B. Lokasi Penelitian ... 27
vi
C. Pembahasan ... 66
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 67
A. Kesimpulan ... 67
B. Saran .. ... 67
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Penentuan Kondisi Ruas Jalan dan Kebutuhan Penanganan ... 7
Tabel 3.1 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan ... 12
vii
dasarkan data temperatur udara (Tu) dan temperature
permukaan (Tp) ... 17
Tabel 3.6 Ketentuan-ketentuan untuk aspla keras... 22
Tabel 3.7 Faktor koreksi tebal lapis tambah penyesuaian (FKTBL) ... 24
Tabel 5.1 Data-data pada kondisi jalan baik ... 45
Tabel 5.2 Data-data pada kondisi jalan buruk ... 45
Tabel 5.3 Hasil pengujian menggunakan alat BB ... 59
Tabel 5.4 Nilai lendutan BB terkoreksi (db)... 61
Tabel 5.5 Hasil pengujian menggunakan alat BB ... 63
Tabel 5.6 Nilai lendutan BB terkoreksi (db)... 64
Tabel 5.7 Hasil perhitungan manual dan BBBM’05-UMY... 66
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Hubungan Antara Kondisi, Umur dan Jenis Penanganan Jalan ... 6
viii
Gambar 4.14 Tampilan hasil penyelesaian... 39
Gambar 4.15 Tampilan modul back to data ... 40
Gambar 4.16 Tampilan modul next hasil ... 41
Gambar 4.17 Tampilan hasil output... 42
Gambar 4.18 Tampilan modul print... 43
Gambar 5.1 Lokasi pengujian Benkelman Beam ... 44
Gambar 5.2 Tampilan awal program Benkelman Beam BM 05-UMY (BBBM’05-UMY) ... 46
Gambar 5.3 Tampilan untuk jenis jalan ... 47
Gambar 5.4 Tampilan untuk jenis lapisan ... 47
ix
Gambar 5.10 Tampilan untuk penyelesaian ... 52
Gambar 5.11 Hasil penyelesaian pada kondisi jalan baik ... 52
Gambar 5.12 Hasil penyelesaian pada kondisi jalan buruk ... 53
Gambar 5.13 Tampilan untuk hasil akhir/output ... 54
Gambar 5.14 Hasil input kondisi jalan baik ... 55
Gambar 5.15 Hasil input kondisi jalan buruk ... 56
Gambar 5.16 Hasil output pada kondisi jalan baik ... 57
Gambar 5.17 Hasil output pada kondisi jalan buruk ... 58
Gambar 5.18 Lendutan BB terkoreksi (dB) ... 61
Gambar 5.19 Lendutan BB terkoreksi (dB) ... 65
DAFTAR NOTASI
C : koefisien distribusi kendaraan
Drencana : lendutan rencana
x
pengukuran
dB : lendutan balik
dR : lendutan rata-rata pada suatu seksi jalan
E : ekivalen bebas sumbu
FK : faktor keseragaman
Fkijin : faktor keseragaman yang diijinkan
Fo : faktor koreksi tebal lapis tambah atau overlay
Ft : faktor penyesuaian lendutan terhadap temperatur standar 35°C
FKB-BB : faktor koreksi beban uji Benkelman Beam (BB)
FKTBL : faktor koreksi tebal lapis tambah penyesuaian (untuk Laston
Modifikasi atau Lataston)
Ho : tebal lapis tambah sebelum dikoreksi
HL : tebal lapis beraspal
Ht : tebal lapis tambah setelah dikoreksi
m : jumlah masing-masing jenis kendaraan
Mr : modulus resilien
N : faktor hubungan umur rencana yang sudah disesuaikan dengan
perkembangan lalu lintas
n : umur rencana
ns : jumlah titik pemeriksaan pada suatu seksi jalan
r : angka pertumbuhan lalu lintas
S : deviasi standar atau simpangan baku
SDRG : Sumbu Dual Ronda Ganda
STRG : Sumbu Tunggal Roda Ganda
STRT : Sumbu Tunggal Roda Tunggal
STrRG : Sumbu Triple Roda Ganda
xi
Tu : temperatur udara
xv
Semakin lama kondisi jalan akan berangsur-angsur menurun sampai tingkat dimana rehabilitasi sudah harus dilaksanakan. Saat ini, pemeliharaan dan rehabilitasi di Indonesia belum dapat berjalan secara optimal. Hal ini disebabkan oleh semakin luasnya jaringan jalan, terbatasnya dana pemerintah untuk pemeliharaan jalan di Indonesia, dan keterbatasan kemampuan pengujian laboratorium untuk mendapatkan parameter ukur evaluasi jalan secara praktis dilapangan. Untuk mengetahui nilai kekuatan struktur diperlukan perencanaan tebal lapis perkerasan tambahan yang dihasilkan dari pengujian lendutan balik menggunakan alat Benkelman Beam (BB). Untuk memudahkan pengelohan data diperlukan pembangunan sebuah perangkat lunak menggunakan bahasa pemograman yaitu Visual Basic of Application (VBA) pada Excel agar dapat menyelesaikan analisis data dengan mudah.
Pada penelitian ini dibangun sebuah perangkat lunak menggunakan aplikasi VBA-Excel. Tujuan penelitian ini untuk mempermudah serta mempercepat pada saat pengolahan data. Pedoman yang akan digunakan untuk pembangunan perangkat lunak yaitu Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur dengan Metoda Lendutan (Pd T-05-2005-B) dengan data pengujian lendutan balik menggunakan alat BB. Data pengujian sendiri dilakukan pada jalan dengan kondisi baik serta jalan kondisi buruk sepanjang 2 km yang dilakukan pada Jalan Bangunjiwo-Bibis dan Jalan Karangjati.
Hasil dari penelitian ini berupa program perencanaan tebal lapis tambah dengan menggunakan alat BB yang diberi nama “Benkelman Beam BM’05 - UMY
(BBBM’05-UMY)”. Untuk hasil dari BBBM’05-UMY sudah dibandingkan dengan hasil perhitungan manual dan hasilnya sama hanya berbeda pada angka dibelakang koma saja. Hasil tebal lapis tambah menggunakan BBBM’05 untuk kondisi jalan baik sebesar 4,874 cm dan kondisi jalan buruk sebesar 16,399 cm. Hasil dengan menggunakan hitungan manual untuk kondisi jalan baik dan buruk sebesar 4,8625 cm dan 16,319 cm. Perbedaan hasil perhitungan menggunakan BBBM’05-UMY dengan hasil perhitungan manual sebesar 0,3 %. Hal ini menunjukkan bahwa software hasil penelitian akurat dan dapat digunakan dalam analisis tebal perkerasan jalan secara lebih efisien dan menghemat waktu analisis.
1 BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkerasan jalan merupakan salah satu struktur utama pada suatu konstruksi jalan dimana sistem manajemen perkerasan dituntut untuk menentukan kondisi struktur perkerasan jalan tersebut. Faktor yang mempengaruhi kinerja dari suatu perkerasan jalan seperti lalu lintas, cuaca, desain perkerasan, pelaksanaan pembangunan dan pemeliharaan. Untuk setiap lapis perkerasan jalan mempunyai umur rencana sehingga ketika bertambah umur rencana perkerasan jalan tersebut maka kondisi jalan akan berangsur-angsur menurun sampai tingkat dimana rehabilitasi sudah harus dilaksanakan.
Dalam pekerjaan perbaikan perkerasan jalan, dikenal dua istilah yaitu pemeliharaan dan rehabilitasi. Untuk tebal lapis tambah (overlay) dilakukan dengan pemeliharan berkala. Saat ini, pemeliharaan dan rehabilitasi di Indonesia belum dapat berjalan secara optimal. Hal ini disebabkan oleh semakin luasnya jaringan jalan, terbatasnya dana pemerintah untuk pemeliharaan jalan di Indonesia, dan keterbatasan kemampuan pengujian laboratorium untuk mendapatkan parameter ukur evaluasi jalan secara praktis dilapangan. Pada permasalahan ini dibutuhkan suatu sistem yang mampu mengevaluasi jaringan jalan secara baik, mulai dari tahap penilaian hingga rehabilitasi agar jalan memiliki umur layanan yang lebih lama. Sistem ini disebut sebagai sistem manajemen perkerasan jalan (Road Management System, RMS).
digunakan 2 untuk menentukan kapasitas beban yang dapat dilayani, keduanya juga dapat digunakan untuk pemilihan serta perancangan sistem rehabilitasi yang tepat. Ada dua metode untuk memonitor kualitas bahan dan menilai kondisi struktur jalan. Adapun pengujiannya sebagai berikut: 1. Metode pengujian merusak (Destructive Testing, DT).
2. Metode pengujian yang tidak merusak (Non Destructive Testing, NDT).
Metode DT merupakan metode konvensional yang melalui tahapan pengeboran (core drilling), perbaikan lubang jalan akibat pengambilan sampel, pemadatan ulang, pengujian benda uji di laboratorium hingga proses análisis data. Kelemahan dari metode ini antara lain memberikan efek gangguan yang cukup signifikan terhadap perjalanan kendaraan, memerlukan biaya yang relatif mahal, dan memerlukan waktu yang lama. Contoh metode DT yang umumnya digunakan antara lain core drilling, shelby tube trenching, Marshall, dan modulus Resilien.
Metode NDT merupakan suatu metode yang melalui pengamatan perilaku defleksi dan perpindahan partikel yang diakibatkan oleh beban statik atau dinamik. Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode DT dalam RMS antara lain proses pengujiannya yang cepat, ekonomis, tidak memberikan gangguan yang minimum terhadap kelancaran lalu-lintas, dan tidak menimbulkan kerusakan pada struktur perkerasan jalan. Menurut Rosyidi (2004), metode NDT lebih hemat karena dapat dikerjakan di tempat atau lapangan tanpa memerlukan waktu yang lama. Metode NDT yang berkembang saat ini diantaranya Benkelman Beam, Falling Weight Deflectometer (FWD), Spectral Analysis of Surface Wave (SASW), Ground Penetrating Radar, dan Rolling Dynamic Deflectometer.
Sesuai metode NDT, Benkelman Beam (BB) merupakan salah satu
merupakan lapis perkerasan tambahan yang dipasang di atas konstruksi perkerasan yang ada dengan tujuan untuk meningkatkan kekuatan struktur perkerasan yang ada agar dapat melayani lalu lintas yang direncanakan selama kurun waktu yang akan datang.
Dalam penelitian ini syarat perangkat lunak akan dibangun untuk
perencanaan tebal lapis tambahan menggunakan metode Benkelman Beam
(BB). Aplikasi dan bahasa pempograman yang akan digunakan adalah Visual Basic of Application (VBA) pada Microsoft Excel. Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur dengan Metode
Lendutan nomor : Pd T-05-2005-B (Bina Marga, 2005) dijadikan panduan utama dalam pembangunan perangkat lunak perencanaan tebal lapis tambahan dengan data pengujian benkelman beam.
B. Rumusan Masalah
Pembangunan perangkat lunak perencanaan tebal lapis tambah menggunakan VBA-Excel diharapkan dapat mempermudah sekaligus mempercepat pekerjaan pada saat pengolahan data, sehingga diharapkan dapat mengurangi kesalahan dalam proses pengolahan data yang banyak.
C. Tujuan Penelitian
1. Membangun aplikasi program perhitungan tebal lapis perkerasan jalan
dengan metode Beankleman Beam (BB) menggunakan Visual Basic of
Application (VBA) pada Microsoft Excel.
2. Membandingkan hasil hitungan tebal lapis tambahan (overlay) menggunakan data simulasi dan data lapangan hasil uji Beankleman Beam, antara hasil software dan manual.
D. Manfaat Penelitian
E. Batasan Penelitian
Batasan penelitian dalam perencanaan perhitungan tebal lapis tambahan berdasarkan metode Benkelman Beam sebagai berikut:
1. Perhitungan dengan Visual Basic of Application (VBA) pada
Microsoft Excel
2. Pengambilan data dengan pengujian langsung di ruas Jalan Karangjati dan Jalan Bangunjiwo-Bibis menggunakan alat Benkelman Beam (BB) dengan 2 kondisi yaitu jalan buruk dan jalan baik.
3. Perhitungan berdasarkan metode Benkelman Beam dengan Pedoman
Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur dengan Metode
Lendutan nomor : Pd T-05-2005-B (Bina Marga, 2005).
F. Keaslian Penelitian
Tugas akhir dengan judul “Pembangunan Perangkat Lunak
Perencanaan Tebal Lapis Tambahan Metode Benkelman Beam (BB)
Menggunakan Aplikasi VBA-Excel” belum pernah diajukan sebelumnya.
Adapun penelitian yang berhubungan dengan Benkelman Beam (BB)
adalah sebagai berikut:
1. “Penggunaan Alat Benkelman Beam Untuk Menghitung kekuatan Struktur (SN) Perkerasan Lentur (Studi Kasus Perkerasan Lentur Jalan Soekarno-Hatta Bandung dan Jalan Lingkar Barat Yogyakarta)” oleh Miratul Hak, (2009).
2. “Perencanaan Tebal Lapis Tambahan (Overlay) dan Analisa Biaya Konstruksi Berdasarkan Metode Benkelman Beam (Studi Kasus Jalan Yogyakarta – Parangtritis)” oleh Nofel Chaidir, (2007).
5 meremajakan struktur perkerasan. Overlay digunakan sebagai pemeliharaan jalan untuk meningkatkan struktur perkerasan sudah menurun. (Dani Effendi, 2015)
Menurut Kementerian Pekerjaan Umum, pemeliharaan jalan merupakan kegiatan yang berkaitan dengan perawatan dan perbaikan jalan yang diperlukan dan direncanakan untuk mempertahankan kondisi jalan agar tetap berfungsi secara optimal melayani lalu lintas selama umur rencana jalan ditetapkan. Berdasarkan frekuensi pelaksanaanya pemeliharaan jalan meliputi: 1. Pemeliharaan rutin merupakan kegiatan pemeliharaan yang dilakukan
secara terus menerus sepanjang tahun meliputi : perbaikan kerusakan kecil, penambalan lubang, pemburasan, perbaikan kerusakan tepi perkerasan, perawatan trotoar, saluran samping dan drainase bangunan pelengkap jalan dan perlengkapan jalan dan perawatan bahu jalan.
2. Pemeliharaan berkala merupakan kegiatan pemeliharaan yang dilakuakn hanya pada interval waktu tertentu karena kondisi jalan sudah menurun meliputi : perbaikan, levelling, resealing maupun overlay (pelapisan ulang) pada jalan beraspal atau regrooving (pengaluran/pengkasaran permukaan) maupun overlay pada jalan beton semen.
International Roughness Index adalah parameter yang digunakan untuk menentukan tingkat ketidakrataan permukaan jalan. Parameter Roughness dipresentasikan dalam suatu skala yang menggambarkan ketidakrataan permukaan perkerasan jalan yang dirasakan pengendara. Menurut Saleh, dkk (2008) pada dasarnya penetapan kondisi jalan minimal adalah sedang, dalam Gambar 2.1 terlihat berada pada level IRI antara 4,5 m/km sampai dengan 8 m/km tergantung dari fungsi jalannya. Jika IRI menunjukkan dibawah 4,5 artinya jalan masih dalam tahap pemeliharaan rutin, sementara jika IRI antara 4,5 sampai 8, yang dikategorikan pada kondisi sedang, berarti jalan sudah perlu dilakukan pemeliharaan berkala (periodic maintenance) yakni dengan pelapisan ulang (overlay). Sedangkan jika IRI berkisar antara 8 sampai 12, artinya jalan sudah perlu dipertimbangkan untuk peningkatan. Sementara jika IRI > 12 berarti jalan sudah tidak dapat dipertahankan, sehingga langkah yang harus dilakukan rekonstruksi.
Gambar 2.1 Hubungan Antara Kondisi, Umur dan Jenis Penanganan Jalan Sumber : Saleh dkk, 2008
Tabel 2.1 Penentuan Kondisi Ruas Jalan dan Kebutuhan Penanganan
Kondisi Jalan IRI (m/km) Kebutuhan
Penanganan
IRI rata-rata > 12
Peningkatan Jalan
Peningkatan Jalan
Jalan Tidak Mantap
Perencanaan tebal overlay perkerasan lentur terkini menggunakan metode yang membutuhkan data lendutan permukaan. Untuk menghitung tebal lapis tambah (overlay) yang dibutuhkan pada penelitian ini menggunakan metode Benkelman Beam (BB). BB merupakan salah satu alat pengujian untuk mengukur lendutan dan lendutan balik dari lapisan perkerasan. Penghitungan
dilakukan dengan menggunakan sebuah program pada Visual Basic of
Application (VBA) pada Excel.
VBA memang secara otomatis menangani semua data secara detail, yang membuat Kita menjadi nyaman dalam melakukan pemrograman. Tidak semua bahasa pemrograman memberikan kenyamanan seperti ini. Misalnya, ada bahasa pemrograman yang semata-mata hanya mengetik saja, sehingga seorang pemrogram harus secara eksplisit mendefinisikan secara operasional tipe data untuk setiap variabel yang digunakan (Walkenbach, 2007).
Oleh karena itu penelitian ini berjudul tentang “Pembangunan Perangkat Lunak Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Tambahan Metode Benkelman Beam (BB) Menggunakan Aplikasi VBA-Excel” yang bertujuan agar dapat mempermudah dan mempercepat pada saat proses perhitungan analisis data.
B. Hasil-Hasil Penelitian Terdahulu
1. Silaban, (2008) melakukan penelitian mengenai “Program Visual Basic V
6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom ” dengan tujuan untuk
memperoleh perhitungan luas tulangan, mendapatkan diameter tulangan dan jaraknya, memperoleh dimensi serta meminimalkan kesalahan pada saat perhitungan dilakukan. Hasil analisis sebagai berikut:
a. Tulangan memanjang yang diperlukan hasil hitungan dan komputer sama. Gaya geser tidak mempengaruhi tulangan memanjang. Tulangan transversal yang diperlukan dari hitungan manual adalah ϕ8-216 sedangkan hasul hitungan komputer adalah ϕ8-207, perbedaan tersebut diakibatkan jumlah tulangan yang dipergunakan menghitung �� berbeda.
b. Hasil tampilan program dapat dilihat dibawah ini (Gambar 2.1) :
Gambar 2.2 Hasil tampilan program Sumber: Silaban, 2008
2. Anugerah dan Arrowy, (2014) melakukan penelitian tentang “Perencanaan lapis Tambahan (Overlay) dan Rencana Anggaran Biaya Pada Ruas Jalan
Ponorogo-Menang (Sta 202+600 – 208+000) Kabupaten Ponorogo”
a. Berdasarkan penelitian pada Ruas Jalan Ponorogo-Menang mengalami keretakan dan pengelupasan lapisan atas, sehingga berpotensi sebagai penyebab terjadinya penurunan tingkat pelayanan terhadap pengguna jalan.
b. Metode Benkelman Beam digunakan untuk merencanakan tebal lapis tambah, dengan metode Lendutan Balik dan menggunakan perkerasan Laston.
c. Berdasarkan data yang didapat dari alat Benkelman Beam dan data LHR maka dilakukan perhitungan tebal lapis tambahan dengan menggunakan metode lendutan balik, diperoleh tebal lapis tambah 3 cm.
3. Effendi, (2015) melakukan penelitian mengenai “Analisis Perhitungan Tebal Lapis Tambahan pada Jalan Pangeran Suryanata-Patung
Lembuswana Kota Samarinda” dengan tujuan untuk mengetahui nilai tebal
lapis tambahan (overlay) dengan menggunakan metode Software Desain Perkerasan Jalan Lentur (SDPJL) serta mensosialisasikan metode tersebut. Hasil analisis sebagai berikut :
a. Data primer pada penelitian ini adalah hasil survei lapangan meliputi
daya dukung tanah menggunakan alat DCP (Dynamic Cone
Penetrometer), RCI (Road Condition Index, dan kondisi ruas jalan. Data sekunder diperoleh dari Satuan Kerja Perencanaan dan Pengawasan Jalan Nasional (P2JN) Propinsi Kalimantan Timur yang meliputi data lalu lintas harian rata-rata (LHR) tahun 2012, data lendutan (Benkelman Beam), data temperatur dan kondisi iklim.
Perhitungan menggunakan Analisis Komponen Metode SNI 1732-1989 - F
dan Fleksibel Perkerasan Desain Software ( SDPJL ).
Gambar 2.3 Hasil keluaran (output) pada SDPJL Sumber: Effendi, 2015
No. Kontrak : PJ 1 Nama Kontrak : Santan - Bontang Rangkaian Stasiun diukur dari Smd.80.000
Lebar Perkerasan (m)
Jenis dan Jarak J a l a n Bahu Jalan ketebalan
No. Rangkaian Stasiun bahu jalan
Ruas Stasiun ke Stasiun ke Lebar Lebar Rata² Permukaan Sub Sub Pondasi Pondasi Urugan
Stasiun Rata² Lebar yang ada Lebar Permukaan 1 Permukaan 2 Bawah (kiri/kanan) yang ada Disain Kiri Kanan Disain
(km) (km) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm)
34.0130 80+000 to 85+000 5.00 6.00 6.00 0.00 0.00 2.00 4.0 AC WC 13.0 AC BC 20 Agg S Jenis dan Ketebalan Lapis Perkerasan
11 BAB III LANDASAN TEORI
A. Benkelman Beam (BB)
Menurut Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur dengan Metode Lendutan Pd. T-05-2005-B,tebal lapis tambah (overlay) merupakan lapis perkerasan tambahan yang dipasang di atas konstruksi perkerasan yang ada dengan tujuan untuk meningkatkan kekuatan struktur perkerasan yang ada agar dapat melayani lalu lintas yang direncanakan selama kurun waktu yang akan datang.Benkelman Beam merupakan alat untuk mengukur lendutan balik dan lendutan langsung perkerasan yang menggambarkan kekuatan struktur perkerasan jalan.
Menurut Metode Pengujian Lendutan Perkerasan Lentur dengan
Alat Benkelman Beam SNI 03-2416-1991, metode ini dimaksudkan
sebagai pegangan dalam pengujian perkerasan jalan dengan alat Benkelman Beam (BB) yaitu mengukur gerakan vertikal pada permukaan lapis jalan dengan cara mengatur pemberian beban roda yang diakibatkan oleh beban tertentu dengan tujuan untuk memperoleh data dilapangan yang akan bermanfaat bagi penilaian struktur peramalan performance perkerasan dan perencanaan overlay. Untuk alat Benkelman Beam dalam dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Alat Benkelman Beam (BB)
B. Perencanaan Tebal Lapis Tambah Berdasarkan Metode Pd T-05-2005-B
1. Analisa Lalu Lintas
a. Jumlah Lajur dan Koefisien Distribusi Kendaraan (C)
Lajur rencana merupakan salah satu lajur lalu lintas dari suatu ruas jalan, yang menampung lalu-lintas terbesar.
Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur ditentukan dari lebar perkerasan sesuai Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan
Lebar Perkerasan (L) Jumlah Lajur
L < 4,50 m Sumber : Bina Marga, 2005 (Pd T-05-2005-B)
Koefisien distribusi kendaraan (C) untuk kendaraan ringan dan berat yang lewat pada lajur rencana ditentukan Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Koefisien distribusi kendaraan (C)
Jumlah Lajur Kendaraan ringan* Kendaraan berat**
1 arah 2 arah 1 arah 2 arah Sumber : Bina Marga, 2005 (Pd T-05-2005-B)
Keterangan: *) Mobil Penumpang **) Truk dan Bus
b. Ekivalen beban sumbu kendaraan (E)
Angka ekivalen STRT = beban sumbu (ton )
Angka ekivalen STrRG= beban sumbu (ton )
18,45
4
... (3.4)
Tabel 3.3 Ekivalen beban sumbu kendaraan (E) Beban sumbu
(ton)
Ekivalen beban sumbu kendaraan (E)
STRT STRG SDRG STrRG Sumber : Bina Marga, 2005 (Pd T-05-2005-B)
c. Faktor umur rencana dan perkembangan lalu lintas
Faktor hubungan umur rencana dan perkembangan lalu lintas ditentukan menurut persamaan 3.5 atau Tabel 3.4
N = 1
2 1 + (1 + )
� + 2(1 + )(1+ )� −1−1
Tabel 3.4 Faktor hubungan antara umur rencana dengan perkembangan lalu lintas (N)
r(%)
d. Akumulasi ekivalen beban sumbu standar (CESA)
Dalam menentukan akumulasi beban sumbu lalu lintas (CESA) selama umur rencana ditenrukan dengan persamaan 3.6.
CESA = MPTraktor −Trailer m × 365 × E × C × N ... (3.6) dengan pengertian :
CESA = akumulasi ekivalen beban sumbu standar
m = jumlah masing-masing jenis kendaraan
365 = jumlah hari dalam satu tahun
E = ekivalen beban sumbu (Tabel 3.3)
C = koefisien distribusi kendaraan (Tabel 3.2)
N = Faktor hubungan umur rencana yang sudah disesuaikan
2. Analisa Lendutan
a. Lendutan dengan Benkelman Beam
Perencanaan tebal lapis tambah berdasarkan kekuatan struktur perkerasan struktur yang ada dengan nilai lendutan. Lendutan yang didapatkan pada pengujian Benkelman Beam adalah lendutan balik. Nilai lendutan tersebut harus dikoreksi dengan faktor muka air tanah (faktor musim) dan koreksi temperatur serta faktor koreksi beban uji (bila beaban uji tidak tepat sebesar 8,16 ton). Besarnya lendutan balik adalah:
dB = 2× (d3– d1) × Ft × Ca × FKB-BB... (3.7)
dengan pengertian:
dB = lendutan balik (mm)
d1 = lendutan pada saat beban tepat pada titik pengukuran
d3 = lendutan pada saat beban berada pada jarak 6 meter dari
pengukuran
Ft = faktor penyesuaian lendutan terhadap temperatur standar 35°C, persaman 3.2 untuk tebal lapis beraspal (HL) lebih
kecil 10 cm dan persamaan 3.3 untuk tebal lapis beraspal (HL) lebih besar atau sama dengan 10 cm atau dapat juga
menggunakan Gambar 3.2.
= 4,184 × TL-0,4025 , untuk HL < 10 cm ... (3.8)
= 14,785 × TL-0,7573 , untuk HL≥ 10 cm ... (3.9)
TL = temperatur lapis beraspal, diperoleh dari hasil
pengukuran langsung dilapangan atau dapatdiprediksi dari temperatur udara yaitu:
TL = 1/3 (Tp + Tt + Tb) ... (3.10)
Tp = temperatur permukaan lapis beraspal
Tt = temperatur tengah lapis beraspal atau dari tabel 3.5
Tb = temperatur bawah lapis beraspal atau dari tabel 3.5
Ca = faktor pengaruh muka air tanah (faktor musim
ataumuka air tanah rendah
= 0,9 ; bila pemeriksaan dilakukan pada musim kemarau ataumuka air tanah tinggi
FKB-BB = faktor koreksi beban uji Benkelman Beam (BB)
= 77,343 × (Beban Uji dalam ton)(-2,0715) ... (3.11) Cara pengukuran lendutan balik mengacu pada SNI 03-2416-1991 (Metoda Pengujian Lendutan Perkerasan Lentur dengan Alat Benkelman Beam).
Gambar 3.2 Faktor koreksi lendutan terhadap temperatur standar (Ft)
Catatan:
- Kurva A adalah faktor koreksi (Ft) untuk tebal lapis beraspal (HL) kurang dari 10 cm.
- Kurva B adalah faktor koreksi (Ft) untuk tebal lapis beraspal (HL) minimum 10 cm.
Tabel 3.5 Temperatur tengah (Tt) dan bawah ( Tb) lapis beraspal berdasarkan data temperatur udara (Tu) dan temperatur permukaan (Tp)
Tu +Tp (°C) Temperatur lapis beraspal (°C) pada kedalaman 2,5 cm 5,0 cm 10 cm 15 cm 20 cm 30 cm
b. Keseragaman Lendutan
Perhitungan tebal lapis tambah dapat dilakukan pada setiap titik pengujian atau berdasarkan panjang segmen (seksi). Untuk menentukan faktor keseragaman lendutan adalah dengan menggunakan persamaan 3.12 sebagai berikut:
FK = s
dR ×
100% < FK ijin ... (3.12)
dengan pengertian:
FK = faktor keseragaman
FK ijin= faktor keseragaman yang diijinkan = 0% - 10% ; keseragaman sangat baik = 11% - 20% ; keseragaman baik = 21% - 30% ; keseragaman cukup baik dR = lendutan rata-rata pada suatu seksi jalan
= d suatu seksi jalan
ns = jumlah titik pemeriksaan pada suatu seksi jalan c. Lendutan Wakil (Dwakil)
Pada perencanaan tebal lapis tambahan perkerasan lentur ini memiliki tiga jenis jalan berdasarkan fungsinya menurut Sukirman (1999), yaitu:
1) Jalan Arteri/tol adalah jalan yang melayani angkutan umum dengan ciri-ciri perjalanan jarak jauh, kecepatan rata-rata tinggi, dan jumlah jalan masuk dibatasi secara efisien.
2) Jalan Kolektor adalah jalan yang melayani angkutan
sedang, kecepatan rata-rata sedang, dan jumlah jalan masuk dibatasi
3) Jalan Lokal adalah jalan yang melayani angkutan setempat dengan ciri-ciri perjalanan jarak dekat, kecepatan rata-rata rendah, dan jumlah jalan masuk tidak dibatasi.
Untuk menentukan besarnya lendutan yang mewakili suatu sub ruas jalan harus disesuaikan dengan fungsi/kelas jalan yaitu:
Dwakil = dR + 2 s ; untuk jalan arteri/tol ... (3.15)
Dwakil = dR + 1,64 s ; untuk jalan kolektor ... (3.16)
Dwakil = dR + 1,28 s ; untuk jalan lokal ... (3.17)
dengan pengertian:
Dwakil = lendutan yang mewakili suatu seksi jalan
dR = lendutan rata-rata pada suatu seksi jalan sesuai
persamaan 3.13
s = deviasi standar sesuai persamaan 3.14
d. Lendutan Rencana/Ijin (Drencana)
Untuk lendutan BB menggunakan rumus sebagai berikut:
Drencana = 22,208 × CESA(-0,2307)... (3.18)
dengan pengertian:
Drencana = lendutan rencana, dalam satuan milimeter
CESA = akumulasi ekivalen beban sumbu standar dalam satuan
ESA
3. Tebal Lapis Tambah (Overlay), (Ho)
Untuk menentukan tebal lapis tambah (Ho) dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
Ho = Ln 1,0364 + Ln Dwakil − Ln (Drencana )
0,0597 ... (3.19)
dengan pengertian:
milimeter (mm).
Drencana = lendutansetelahlapis tambah atau lendutan rencana
dalam satuan milimeter (mm).
a. Tebal Lapis Tambah (Overlay) terkoreksi, (Ht)
Untuk mentukan Ht dengan cara mengkalikan Ho dengan faktor koreksi overlay (Fo):
Ht = Ho × Fo ... (3.20) dengan pengertian:
Ht = teballapis tambah/overlayLaston setelah dikoreksi dengantemperatur rata-rata tahunan daerah tertentu,
dalam satuan centimeter
Ho = teballapis Laston sebelum dikoreksi temperatur rata-ratatahunan daerah tertentu, dalam satuan
centimeter
Fo = faktor koreksi tebal lapis tambah (overlay), (sesuai
persamaan 3.15 atau Gambar 3.2)
b. Faktor Koreksi Tebal Lapis Tambah (Overlay)
Tebal lapis tambah/overlay yang diperoleh berdasarkan temperatur standar 35°C, maka untuk masing-masing daerah perlu dikoreksi karena memiliki temperatur perkerasan rata-rata tahunan (TPRT) yang berbeda.
Fo = 0,5032 × EXP(0,0194xTPRT) ... (3.21) dengan pengertian:
Fo = faktor koreksi tebal lapis tambah (overlay)
TPRT = temperatur perkerasan rata-rata tahunan untuk daerah/
Gambar 3.3 Faktor koreksi tebal lapis tambah (Fo) terhadap TPRT
c. Jenis Lapis Tambah
Pada perencanaan tebal lapis tambahan perkerasan lentur ini memiliki tiga jenis lapisan yang digunakan yaitu:
1) Laston Modifikasi merupakan lapisan aspal yang dimodifikasi haruslah jenis Asbuton, dan elastomerik latex atau sintetis memenuhi ketentuan-ketentuan Tabel 3.6
Proses pembuatan aspal modifikasi dilapangan tidak diperbolehkan kecuali ada lisensi dari pabrik pembuatan aspal modifikasi dan pabrik pembuatannya menyediakan instalasi pencampuran yang setara dengan yang digunakan di pabrik asalnya.
Tabel 3.6 Ketentuan-ketentuan untuk aspal keras
No. Jenis Pengujian Metode Pengujian
Tipe I Aspal Pen.60-70
Tipe II Aspal yang Dimodifikasi
2 Viskositas Dinamis 60° C (Pa.s) SNI 06-6411-2000 160-240 240-360 320-480
3 Viskositas Kinematis 135° C
(cSt) SNI 06-6411-2000 ≥ 300 385-2000 ≤ 3000
4 Titik lembek (°C) SNI 2434-2011 ≥ 48 ≥ 53 ≥ 54
5 Daktilitas pada 25°C, (cm) SNI 2434-2011 ≥ 100 ≥ 100 ≥ 100
6 Titik Nyala (°C) SNI 2434-2011 ≥ 232 ≥ 232 ≥ 232
7 Kelarutan dalam
Trichloroethylene (%) AASHTO T 144-03 ≥ 99 ≥ 90
(1)
≥99
8 Berat Jenis SNI 2441 2011 ≥ 1,0 ≥ 1,0 ≥1,0
9 Stabilo\itas Penyimpanan:
Perbedaan Titik Lembek (°C)
ASTM D 5976 part
6.1 - ≤ 2,2 ≤ 2,2
10 Partikel yang lebih halus dari
150 micron (µ m) (%) Min. 95
(1)
-
Pengujian Residu hasil TFOT (SNI-06-2440-1991) atau RTFOT (SNI-03-6835-2002)
11 Berat yang Hilang (%) SNI 06-2456-1991 ≤ 0,8 ≤ 0,8 ≤ 0,8
12 Viskositas Dinamis 60° (Pa.s) SNI 03-6441-2000 ≤ 800 ≤ 1200 ≤ 1600
13 Penetrasi pada 25° C (%) SNI 06-2456-1991 ≥ 54 ≥ 54 ≥ 54
14 Daktilitas pada 25° C (cm) SNI 2432 2011 ≥ 100 ≥ 50 ≥ 25
15 Keelastisan setelah
Pengembalian (%) AASHTO T 301-98 - - ≥ 60
Sumber : Spesifikasi Umum Bina marga, 2010 (Revisi 3) 2) Laston kepanjangan dari Lapis Aspal Beton yang selanjutnya
3) Lataston merupakan kepanjang dari Lapis Tipis Aspal Beton yang selanjutnya disebut HRS. Terdiri dari dua jenis campuran HRS Pondasi (HRS-Base) dan HRS Lapis Aus (HRS Wearing Course, HRS-WC) dan ukuran maksimal agregat masing-masing campuran adalah 19 mm. HRS-Base mempunyai propersi fraksi agregat kasar lebih besar dari pada HRS-WC. Untuk mendapatkan hasil yang memuaskan, maka campuran harus dirancang sampai memenuhi semua ketentuan yang diberikan dalam Spesifikasi. Dua kunci utama adalah:
a) Gradasi yang benar-benar senjang.
Agar diperoleh gradasi yang benar-benar senjang, maka selalu dilakukan pencampuran pasir halus dengan agregat pecah mesin.
b) Sisa rongga udara pada kepadatan membal (refusal density) harus memenuhi ketentuan yang ditunjukan dalam Spesifikasi ini.
Laston bergradasi semi senjang sebagai pengganti Lataston bergradasi senjang hanya boleh digunakan pada daerah dimana pasir halus yang diperlukan untuk membuat gradasi yang benar-benar senjang tidak dapat diperoleh dan disetujui terlebih dahulu oleh Direksi Pekerjaan.
Jika jenis atau sifat campuran (bahan perkerasan jalan) yang digunakan tidak sesuai dengan ketentuan, maka tebal lapis tambahan harus dikoreksi dengan faktor koreksi tebal lapis tambahan penyesuaian (FKTBL) sesuai persamaan 3.22 atau tabel
3.6.
(FKTBL) = 12,51 × MR(-0.333) ... (3.22)
dengan pengertian:
(FKTBL) = faktor koreksi tebal lapis tambah penyesuaian
Tabel 3.7 Faktor koreksi tebal lapis tambah penyesuaian (FKTBL)
Laston Modifikasi 3000 min. 1000 0,85
Laston 2000 min. 800 1,00
Lataston 1000 min. 800 1,23
Sumber : Bina Marga, 2005 (Pd T-05-2005-B)
C. Visual Basic for Application (VBA) pada Microsoft Excel
Menurut Kusrini (2007), Visual Basic adalah salah satu bahasa pemograman komputer. Bahasa pemograman adalah perintah-perintah yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Visual Basic merupakan salah satu development tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai macam program komputer khususnya yang menggunakan sistem operasi windows.
Sejak tahun 1993, Excel telah memiliki bahasa
pemrograman Visual Basic for Applications (VBA), yang dapat
menambahkan kemampuan Excel untuk melakukan automatisasi di dalam
Excel dan juga menambahkan fungsi-fungsi yang dapat didefinisikan oleh pengguna (user-defined functions/UDF) untuk digunakan di dalam worksheet. Selain itu, Excel juga dapat merekam semua yang dilakukan oleh pengguna untuk menjadi (macro), sehingga mampu melakukan automatisasi beberapa tugas. VBA juga mengizinkan pembuatan form dan kontrol yang terdapat di dalam worksheet untuk dapat berkomunikasi dengan penggunanya.
Adapun komponen-komponen untuk membangun VBA pada Excel diantaranya sebagai berikut:
1. Visual Basic Editor atau Excel VBA Integrated Development
Environment (IDE) adalah lingkungan tempat program VBA
Exceldibuat lingkungan kerja visual basic edditor.
2. ToolBox Control merupakan objek dalam useform atau worksheet yang dapat dimanipulasi, seperti command button, text box, check box, combo box, list box, label dan option button.
3. Property merupakan karakteristik suatu objek seperti scrollarea, font, dan name.
4. UserForm merupakan lembar kerja yang berisi kontrol dan intruksi VBA untuk memanipulasi antar muka pengguna (user interface). 5. Function dan Macro. Untuk fuction adalah salah satu tipe VBA macro
26 BAB IV
METODE PENELITIAN
A. Bagan Alir Penelitian
Secara umum penelitian ini dilakukan untuk mempermudah dalam pengerjaan hitungan menentukan tebal lapis tambahan. Penelitian dilakukan dengan membangun perangkat lunak VBA excel dan data yang digunakan berasal dari pengujian dengan alat Benkelman Beam (BB). Tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.1.
.
Gambar 4.1 Diagram alir tahapan penelitian
A
Mulai
Tinjauan Pustaka
Pembuatan tampilan yang akan digunakan pada VBA
Menentukan flowchart perhitungan BB
Parameter yang digunakan : Nilai CESA, Kelas jalan, Tebal lapis beraspal, Musim (hujan atau kemarau), Sta.Pengujian, Beban uji, Nilai Lendutan (d1,d2, dan d3), Temperatur (Tu dan Tp)
Pemrogaman (Memasukan coding) sesuai formula pada Pd T-05-2005-B
Gambar 4.1 Lanjutan
B. Lokasi Penelitian
Untuk lokasi akan dilakukan di ruas jalan Karangjati dan Bangunjiwo-Bibis. Pengujian dilakukan pada 2 kondisi jalan yaitu jalan baik dan jalan buruk. Pengukuran lendutan pada perkerasan disarankan survei dihindari pada jalan yang deformasinya tidak plastis, serta kerusakannya tidak terlalu berat dan dilakukan ketika tidak banyak kendaraan yang lewat agar tidak membuat
A
Selesai Simulasi dengan data yang ada
Pengujian BB (Data Real)
Validasi
Output:
Hasil hitungan, sket hasil dan gambar lapis perkerasan
Tampilan hasil perangkat lunak
Cek hasil dengan perhitungan
OK
Tidak
kemacetan ketika mengambil data. Pengujian akan dilakukan dengan menggunakan alat Benkelman Beam (BB).
C. Teknik Pengumpulan Data Lendutan BB
Tata cara pengumpulan data lendutan perkerasan jalan dari alat BB dijelaskan sebagai berikut.
1. Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian BB menurut SNI 2416:2011 dapat diuraikan sebagai berikut:
a. Truk dengan spesifikasi standar
Truk yang digunakan mempunyai berat kosong (5 ± 0,1) ton, jumlah as 2 buah dengan roda belakang ganda. Beban masing-masing roda belakang ganda (4,08 ± 0,045) ton atau beban gandar 8,16 ton. Keadaan ban harus dalam kondisi baik dan jenis kembang halus (zig-zag) dengan ukuran: 25,4 cm × 50,8 cm atau 10 inci × 20 inci, 12 ply dan tekanan angin ban (5,5 ± 0,07) kg/cm2 atau (80 ± 1) psi. Untuk jarak sisi antara kedua bidang kontak ban pada permukaan jalan antara 10 cm sampai dengan 15 cm.
b. Alat Benkelman Beam terdiri dari dua batang dengan panjang total (366 ± 0,16) cm, yang terbagi menjadi dua bagian dengan perbandingan 1 : 2 oleh sumbu O dengan perlengkapan sebagai berikut:
1. Arloji pengukuran (dial gauge), berskala mm dengan ketelitian 0,025 mm atau dengan ketelitian yang lebih baik
2. Alat penggetar (buzzer) 3. Alat pendatar (waterpass)
c. Alat penyetel Benkelman Beam yang terdiri dari:
1. Pelat landasan (L) untuk landasan pelat penyetel dan tiang arloji pengukur
2. Pelat penyetel (T) yang dapat turun naik pada salah satu sisi (S) 3. Engsel (E) untuk menghubungkan pelat landasan (L) dan pelat
penyetel (T)
4. Sekrup pengatur (SP1) untuk menggerakkan pelat penyetel (T) turun naik pada bagian sisi (S) yang dihubungkan oleh engsel (E) 5. Tiang (TA) untuk kedudukan arloji pengukur alat penyetel 6. Arloji pengukur alat penyetel (AP1)
Gambar 4.3 Alat Benkelman Beam dan alat penyetel Sumber: SNI 2416:2011
Gambar 4.4 Termometer udara dan termometer permukaan e. Perlengkapan keamanan pada saat pengujian
f. Formulir-formulir lapangan yang diperlukan
g. Kamera untuk foto dokumentasi
2. Mekanisme Pengujian BB
Pengujian ini dapat digunakan untuk mengukur lendutan dan lendutan balik dari lapisan perkerasan jalan yang digunakan dalam perencanaan pelapisan (overlay) perkerasan jalan dan juga dapat digunakan sebagai Quality Control.
Cara pelaksanaannya menurut SNI 2416:2011 sebagai berikut: a. Penyiapan truk
1. Truk dimuati hingga masing-masing roda belakang ban ganda (4,08 ± 0,045) ton, penimbangan dilakukan pada masing-masing roda belakang ban ganda dan beban gandar merupakan penjumlahan dari beban masing-masing roda belakang tersebut. 2. Ban belakang diperiksa dan tekanan angin pada ban dibuat (5,5 ±
0,07) kg/cm2 atau (80 ± 1) psi dan diukur setiap 4 jam sekali. 3. Bila tidak atau belum dilakukan pengujian dan truk berhenti lebih
b. Penyiapan alat Benkelman Beam
1. Di perlukan penyetelan terlebih dahulu terhadap alat Benkelman Beam sebelum dipakai. Penyetelan ditujukan untuk mengetahui batas toleransi ketelitian alat.
2. Di pasangkan batang Benkelman Beam sehingga sambungan kaku
3. Di periksa arloji pengukur, bila perlu batang arloji dibersihkan dengan minyak arloji/alkohol murni guna memperkecil gesekan, untuk mengurangi terjadinya karat hindari pemakaian air sebagai pembersih
4. Di pasangkan arloji pengukur pada tangkai sedemikian rupa sehingga batang arloji pengukur vertikal pada tangkai Benkelman Beam
c. Penentuan titik-titik pengujian
Dilakukan setiap 100 m dengan total jarak yang akan diuji sekitar 1 km untuk kondisi jalan baik dan 1 km untuk kondisi jalan buruk.
d. Pengukuran lendutan balik
1. Di tentukan titik pengujian jalan tanpa median atau dengan median atau disesuaikan dengan kebutuhan
2. Di tentukan titik pada permukaan jalan yang akan diuji dan diberi tanda (+) dengan kapur tulis (dilakukan per 100 m).
3. Di posisikan truk (berisi muatan) pada titik pengujian yang telah ditentukan. Kemudian dilakukan penandaan untuk jarak 40 cm dan 600 cm dengan menggunakan kapur dan dibantu dengan alat meteran.
4. Tumit batang (beam toe) Benkelman Beam diselipkan di tengah-tengah ban ganda tersebut, sehingga tepat di bawah pusat muatan sumbu gandar dan batang Benkelman Beam masih dalam keadaan terkunci
6. Dilakukan pelepasan kunci Benkelman Beam sehingga batang Benkelman Beam dapat digerakkan turun naik
7. Dilakukan pengaturan batang arloji pengukur sehingga
menyinggung dengan bagian atas dari batang belakang
8. Dihidupkannya penggetar (buzzer) untuk memeriksa kestabilan jarum arloji pengukur
9. Setelah jarum arloji pengukur stabil, atur jam pada angka nol sehingga kecepatan perubahan jarum lebih kecil atau sama dengan 0,025 mm/menit atau setelah 3 menit, dicatat hasil pembacaan sebagai pembacaan awal (d1)
10.Truk dijalankan perlahan-lahan maju ke depan sampai batas 40 cm, dicatat sebagai pembacaan kedua (d2). Kemudian truk dijalankan perlahan-lahan sejauh 600 cm, setelah truk berhenti, arloji pengukur dibaca setiap menit sampai kecepatan perubahan jarum lebih kecil atau sama dengan 0,025 mm/menit atau setelah 3 menit, dicatat hasil pembacaan ini sebagai pembacaan akhir (d3)
11.Lakukan seperti langkah ke 9 dan 10 sesuai jarak yang diinginkan
e. Pengukuran temperatur
1. Pengukuran Temperatur Udara (Tu)
a. Alat yang digunakan yaitu temperatur udara
b. Dilakukan pengukuran di tempat teduh dan terbuka.
Pengukuran tidak boleh terpengaruh dengan sumber panas lainnya (misalnya: mobil/truk, mesin dan api)
c. Dlakukan pembacaan hasil setelah pengukuran berjalan sekitar 5 menit
2. Pengukuran Temperatur Permukaan (Tp)
a. Dilakukan pengukuran dengan termometer permukaan
b. Di lubangi sedikit pada perkerasan menggunakan alat palu dan obeng
d. Dicatat hasil pembacaan setelah pengukuran berjalan sekitar 5 menit
D. Teknik Analisis Data
Untuk menjalankan aplikasi Visual Basic for Applications (VBA) pada Microsoft Excel kita memerlukan menu developer. Jika belum tersedia maka terlebih dahulu kita harus mengaktifkannya dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Klik menu office button, pilih Excel Options 2. Akan ditampilkan jendela Excel Option
3. Pada kategori popular, beri tanda centang pada Show Developer tab in the Ribbon, lalu klik tombol OK.
Kemudian setelah menu developer aktif kita dapat melanjutkan untuk membangunan perangkat lunak perencanaan tebal lapis tambah sesusai rumus yang ada. Ada 2 data yang harus dicari sebelum dimasukkan pada input data yaitu:
1. Niilai CESA, untuk nilai CESA didapat dari analisa lalu lintas sesuai Pd T-05-2005-B. Dari mulai menghitung menentukan jumlah lajur dan koefisien distribusi kendaraan (C), ekivalen beban sumbu kendaraan (E) seta faktor umur rencana dan perkembangan lalu lintas
2. Temperatur Perkerasan Rata-rata Tahunan (TPRT), didapat dari Tabel A1
(Lampiran A) sesuai dengan lokasi pengujian Benkelman Beam.
Gambar 4.6 Tampilan dari VBA Excel
1. Membuat Form Input Data
Langkah awal : Klik Insert User Form Klik pada menu toolbox seperti label, textbox, option bottom, frame untuk membuat tampilan yang diinginkan. Edit penamaan untuk form. (Terlihat pada Gambar 4.7). Hasil input data dapat dilihat pada Gambar 4.8.
Gambar 4.7 Awal pembuatan form
Gambar 4.8 Tampilan hasil form masukkan data
Langkah kedua : Pemasukkan kode pada tombol oke dan tombol tutup agar dapat menjalankan perintah program. Caranya : Klik double tombol oke atau tombol tutup Coding (Lampiran B).
2. Membuat Form Hapus
Caranya sama dengan membuat form masukkan data yaitu menggunakan menu insert userform dan toolbox untuk bentuk yang dinginkan (terlihat pada Gambar 4.9).
Untuk pengkodean (Lampiran B) dapat dimasukkan pada tombol tutup dengan cara mengklik double tombol tutup.
3. Membuat Menu Utama
Tampilan dapat disesuaikan dengan keinginan dan kebutuhan. Untuk pembuatan tombol seperti input data, hapus, penyelesaian dapat menggunkan bentuk-bentuk yang terdapat pada menu shapes. Gambar tampilan awal dapat dilihat pada Gambar 4.10
Gambar 4.10 Tampilan menu utama
4. Sub Menu Input Data
Gambar 4.11 Tampilan modul input data
5. Membuat Modul Hapus
Caranya : klik kanan pada tombol hapus klik assign macro tulis nama modul (hapus_data) pada macro name sesuai keinginan klik OK maka akan muncul seperti Gambar 4.12 dan pengkodean (Lampiran B) dapat dimasukkan ke dalam modul.
6. Membuat Modul Penyelesaian
Caranya sama seperti modul input data maupun hapus yaitu : klik kanan tombol penyelesaian klik assign macro tulis nama modul (penyelesaian) pada macro name sesuai keinginan klik OK maka akan muncul seperti Gambar 4.13 dan pengkodean (Lampiran B) dapat dimasukkan ke dalam modul.
Gambar 4.13 Tampilan modul penyelesaian
Untuk tampilan hasil pada penyelesaian dapat dilihat pada Gambar 4.14
7. Membuat Modul Back to Data
Caranya : klik kanan tombol back to data klik assign macro tulis nama modul (pada macro name) klik OK maka akan muncul seperti Gambar 4.15 dan pengkodean (Lampiran B) dapat dimasukkan ke dalam modul.
Gambar 4.15 Tampilan modul back to data
8. Membuat Modul Next Hasil
Gambar 4.16 Tampilan modul next hasil
9. Membuat Tampilan Hasil Output dan Modul Print
Gambar 4.17 Tampilan hasil output
Gambar 4.18 Tampilan modul print
Sebelum digunakan program tersebut diuji terlebih dahulu dengan data simulasi (Lampiran C). Tujuannya untuk mengetahui apakah hasil yang akan diproses nanti sudah benar dengan hasil ketika menghitung dengan hitungan manual sehingga program dapat digunakan.
Pengkodean (Coding) Input Data :
Nilai CESA Kelas jalan
Tebal lapis beraspal (HL)
Musim (hujan atau kemarau) TPRT
nilai tebal lapis tambah dan gambar lapis permukaan pada Microsoft Excel
Membuka aplikasi VBA yang terdapat pada Microsoft Excel
A
Proses penyelesaian : 1. Koreksi nilai lendutan
a. Nilai Tt dan Tb didapat dari nilai Tu+Tp b. Nilai TL =
Dwakil = dR + 1,64s (jalan kolektor), Dwakil = dR + 1,28s (jalan lokal)
4. Drencana atau Dstl ov = 22,208 × CESA-0,2307 5. Tebal lapis tambah,Ho = Ln 1,0364+ LnDwakil −Ln (Drencana)
0,0597
6. Koreksi tebal lapis tambah, (Fo) = 0,5032 × EXP(0,0194xTPRT) 7. Tebal lapis tambah koreksi, Ht = Ho × Fo
Jika jenis atau campuran tidak sesuai ketentuan, maka harus dikoreksi dengan FKTBL,
FKTBL = 12,51 × Mr-0,333
Ht = Ho × FKTBL
Tidak
44 BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Pengujian Benkelman Beam
Data primer pada penelitian ini didapat dari pengujian langsung dilapangan yang dilakukan pada tanggal 31 Mei 2016. Pengujian dilakukan pada 2 kondisi jalan yaitu jalan baik dan jalan buruk dengan menggunakan alat benkelman beam. Pengujian dilakukan sekitar 1 km setiap kondisi jalan. Lokasi pada Jalan Karangjati dan Jalan Bangunjiwo-Bibis dapat dilihat pada Gambar 5.1.
Gambar 5.1 Lokasi pengujian Benkelman Beam
Data-data ini digunakan untuk menjalankan program sebagai verifikasi perangkat lunak. Data-data tersebut meliputi:
1. Stasioning, penomoran dengan interval tertentu pada titik pengujian 2. Beban uji (Ton), merupakan berat truk + isi pada saat pengujian 3. Nilai lendutan (d1, d2 dan d3) , (mm)
4. Temperatur udara (Tu) , (°C) 5. Temperatur permukaan (Tp) , (°C)
Data-data tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.1 dan Tabel 5.2. Jl. Bangunjiwo-Bibis
(Kondisi jalan baik)
Tabel 5.1 Data-data pada kondisi jalan baik
Sta
Beban Uji (ton)
Lendutan balik/BB (mm) Temperature (°C)
d1 d2 d3 Tu Tp
Tabel 5.2 Data-data pada kondisi jalan buruk
Sta
Beban Uji (ton)
Lendutan balik/BB (mm) Temperature (°C)
d1 d2 d3 Tu Tp
Hasil dari pembangunan menggunakan perangkat lunak dari aplikasi VBA
pada Microsoft Excel diberi nama “Benkelman Beam BM 05 - UMY
coding pada setiap sheet yang telah disesuaikan dengan persamaan atau rumus
sesuai dengan “Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur
dengan Metode Lendutan Pd. T-05-2005-B”.
1. Langkah-langkah penggunaan program/software Benkelman Beam BM 05 - UMY (BBBM’05-UMY)
Gambar 5.2 Tampilan awal program Benkelman Beam BM 05 - UMY
(BBBM’05-UMY)
Pada tampilan awal program Benkelman Beam Bina Marga 2005
(BBBM’05) akan terlihat seperti pada gambar 5.2 yang merupakan langkah awal untuk memasukan data-data yang digunakan dalam perhitungan tebal lapis tambahan. Terdapat beberapa data seperti:
Gambar 5.3 Tampilan untuk jenis jalan
b. Jenis Lapisan. Pada jenis lapisan untuk perencanaan pada penelitian ini diasumsiakan menggunakan lapisan laston. Cara untuk memasukkan datanya yaitu klik kolom jenis lapisan pilih Laston. Dapat dilihat pada Gambar 5.4
Gambar 5.4 Tampilan untuk jenis lapisan
c. Tebal lapis beraspal. Untuk tebal lapis beraspal digunakan tebal 20 cm (Subbase). Cara memasukkannya : klik kolom tebal lapis beraspal ketik 20 (terlihat pada Gambar 5.5).
d. Umur rencana. Direncanakan untuk jalan dengan umur rencana 5 tahun. Cara memasukkannya : klik kolom umur rencana ketik 5 (terlihat pada Gambar 5.5).
e. Jumlah repitisi beban lalu lintas (CESA). Pada perencanaan ini
digunakan nilai CESA sebesar 30.000.000.000 ESA. Cara
memasukkannya : klik kolom jumlah repitisi beban lalu lintas ketik 30.000.000 (terlihat pada Gambar 5.5).
f. Temperatur rerata tahunan (TPRT). Untuk nilai TPRT didapat dari Tabel A1 (Lampiran A) sesuai dengan lokasi pengujian. Standart TPRT sekitar 35°C. Untuk perencanaan ini digunakan nilai TPRT sebesar 35°C. Cara memasukkannya : klik kolom temperatur rerata tahunan ketik 35 (terlihat pada Gambar 5.5).
g. Modulus resilien (Mr). Nilai yang digunakan untuk modulus resilien sebesar 3000 MPa. klik kolom modulus resilien ketik 3000 (terlihat pada Gambar 5.5).
Setelah semuanya terisi kemudian masukkan data dari hasil pengujian Benkelman Beam atau dapat dilihat pada tabel 5.1 dan 5.2. Caranya :
a. Klik tombol input data, kemudian akan keluar tampilan seperti Gambar 5.6
Gambar 5.6 Tampilan input data
b. Masukkan data-data meliputi : stasioning, beban uji (ton), d1, d2, d3, temperatur permukaan (tp), temperatur udara (tu) yang data-datanya dapat dilihat pada tebael 5.1 dan 5.2. Masukkan juga data musim (musim hujan), ketebalan Tt sebesar 10 cm dan Tb sebesar 20 cm dengan cara mengklik seperti yang terlihat pada Gambar 5.7.
K
L
IK
Gambar 5.7 Cara memasukkan data
c. Klik oke. Lanjutkan pengisian untuk semua data. Setelah semuanya selesai klik tutup.
Keterangan:
Data tidak akan diproses ketika ada salah satu kolom yang kosong. Akan muncul perintah seperti yang terlihat pada Gambar 5.8
Gambar 5.8 Tampilan ketika gagal proses pada saat memasukkan data
KLIK KLIK
K
L
IK
Ketika pada proses memasukkan data ada kesalahan dapat dihapus dengan mengklik tombol hapus kemudian akan keluar tampilan seperti pada Gambar 5.9. Ada 2 pilihan dalam tampilan hapus data:
1. Klik hapus data terakhir klik yes atau no klik tutup, maka data yang paling akhir akan terhapus
2. Klik pada pilih hapus seluruh data? klik hapus seluruh data klik yes atau no klik tutup, maka semua data akan terhapus
Gambar 5.9 Tampilan untuk hapus data
Hasil untuk input data pada kondisi jalan baik dapat dilihat pada Gambar 5.14 dan kondisi jalan buruk pada Gambar 5.15
Gambar 5.10 Tampilan untuk penyelesaian
Gambar 5.12 Hasil penyelesaian pada kondisi jalan buruk
Kemudian untuk melihat hasil akhir, dapat mengklik tombol “next hasil” dan untuk melihat data awal kita dapat mengklik tombol “back to data”.
Untuk hasil akhir pada kondisi jalan baik dapat dilihat pada gambar 5.16 dan kondisi jalan buruk pada gambar 5.17
Dari hasil perhitungan menggunakan Benkelman Beam BM 05 - UMY (BBBM’05-UMY) didapat nilai tebal lapis tambahan sebesar 16,4 cm pada kondisi jalan buruk dan 4,9 cm pada kondisi jalan baik.
Gambar 5.13. Tampilan untuk hasil akhir/output
Dapat diubah sesuai pengujian
Otomatis muncul
Nilai tebal lapis tambah
K
L
2. Checking dengan menggunakan perhitungan manual
Diketahui perencanaan sebagai berikut:
a. Lokasi jalan = Jalan Bangunjiwo-Bibis dan Jalan Karangjati (Jalan Arteri)
b. Lalu lintas pada lajur rencana dengan umur rencana 5 tahun (CESA) = 30.000.000 ESA
c. Tebal lapis beraspal (AC) = 20 cm
d. Pelaksanaan pengujian pada musim hujan
e. Modulus Resilien (Mr) = 3000 MPa
f. TPRT = 35°C
Penyelesaian:
a. Kondisi Jalan Baik
Tabel 5.3 Hasil pengujian menggunakan alat BB
Sta
Beban Uji (ton)
Lendutan balik/BB (mm) Temperature (°C)
d1 d2 d3 Tu Tp
1. Menghitung lendutan BB terkoreksi
Pada Sta. 0 + 000 :
TL = 1/3 × (Tp + Tt + Tb)
= 1/3 × (38 + 36,3 + 33,95) = 36,08°C
Ft = 14,785 × TL-0,7573 , untuk HL≥ 10 cm
= 14,785 × 36,08-0,7573
= 0,978
Ca = 0,9 ; untuk musim hujan
FKB-BB = 77,343 × (Beban Uji dalam ton)(-2,0715)
= 77,343 × (8,6)(-2,0715) = 0,897
db = 2 × (d3– d1) × Ft × Ca × FKB-BB
= 2 × (0,01 – 0) × 0,978 × 0,9 × 0,897
= 0,016 mm
db2 = (0,016)2 = 0,00025 mm
dR = d
n s 1 ns
= 3,171
11
= 0,288
s = 1 2 − 1
2
−1
= 11× 1,104 − 3,171 2
11 11−1
Tabel 5.4 Nilai lendutan BB terkoreksi (db)
Gambar 5.18 Lendutan BB terkoreksi (dB)
FK = (s/dR) × 100%
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200
3. Lendutan wakil (Dwakil atau Dsbl ov) , untuk jalan arteri
Dwakil atau Dsbl ov = dR + 2S
= 0,288 + 2 × 0,138
= 0,5636 mm
4. Lendutan rencana/ijin (Drencana atau Dstl ov)
Drencana atau Dstl ov = 22,208 × CESA-0,2307
= 22,208 × (30.000.000) -0,2307
= 0,418 mm
5. Tebal lapis tambah (Ho)
Ho = Ln 1,0364 + Ln Dwakil − Ln (Drencana )
0,0597
= Ln 1,0364 + Ln 0,5636 − Ln (0,418 )
0,0597
= 5,5909 cm
6. Menentukan koreksi tebal lapis tambah (Fo) dengan TPRT = 35°C Fo = 0,5032 × EXP(0,0194 x TPRT)
= 0,5032 × EXP(0,0194 x 35)
= 1
7. Menghitung tebal lapis tambah terkoreksi (Ht)
Ht = Ho × Fo
= 5,5909 × 1
= 5,5909 cm (Laston dengan Modulus Resilien 2000 Mpa
dengan Stabilitas Marshall minimum sebesar 800 kg ) 8. Bila jenis campuran beraspal yang akan digunakan sebagai bahan
lapis tambah adalah Laston Modifikasi dengan Modulus Resilien 3000 Mpa dengan Stabilitas Marshall minimum sebesar 1000 kg diperoleh tebal lapis tambah sebagai berikut:
FKTBL = 12,51 × Mr-0,333
Ht = Ho × FKTBL
= 5,5909 × 0,87
= 4,8625 cm
b. Kondisi Jalan Buruk
Tabel 5.5 Hasil pengujian menggunakan alat BB
Sta
Beban Uji (ton)
Lendutan balik/BB (mm) Temperature (°C)
d1 d2 d3 Tu Tp
1. Menghitung lendutan BB terkoreksi
FKB-BB = 77,343 × (Beban Uji dalam ton)(-2,0715)
Tabel 5.6 Nilai lendutan BB terkoreksi (db)
2. Keseragaman lendutan
Gambar 5.19 Lendutan BB terkoreksi (dB)
FK = (s/dR) × 100%
4. Lendutan rencana/ijin (Drencana atau Dstl ov)
Drencana atau Dstl ov = 22,208 × CESA-0,2307
= 22,208 × (30.000.000) -0,2307
= 0,418 mm
5. Tebal lapis tambah (Ho)
Ho = Ln 1,0364 + Ln Dwakil − Ln Drencana 0,0597
= Ln 1,0364 + Ln 1,2374 − Ln (0,418 )
0,0597
= 18,764 cm
6. Menentukan koreksi tebal lapis tambah (Fo) dengan TPRT = 35°C Fo = 0,5032 × EXP(0,0194 x TPRT)
= 0,5032 × EXP(0,0194 x 35) = 1
7. Menghitung tebal lapis tambah terkoreksi (Ht) 0.000
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200
Ht = Ho × Fo = 18,764 × 1
= 18,764 cm (Laston dengan Modulus Resilien 2000 Mpa dengan Stabilitas Marshall minimum sebesar 800 kg ) 8. Bila jenis campuran beraspal yang akan digunakan sebagai bahan
lapis tambah adalah Laston Modifikasi dengan Modulus Resilien 3000 Mpa dengan Stabilitas Marshall minimum sebesar 1000 kg diperoleh tebal lapis tambah sebagai berikut:
FKTBL = 12,51 × Mr-0,333
Pada hasil perhitungan didapat nilai tebal lapis tambah untuk kondisi jalan baik nilainya 4,8625 cm dan kondisi jalan buruk 16,319 cm
C. Pembahasan
Dari hasil perhitungan menggunakan BBBM’05-UMY dengan perhitungan
manual dapat dilihat bahwa hasil yang didapat hanya berbeda sebesar 0,3 % (terlihat pada Tabel 5.7). Hal ini menunjukkan bahwasoftware hasil penelitian akurat dan dapat digunakan dalam analisis tebalperkerasan jalan.
Tabel 5.7 Hasil perhitungan manual dan BBBM’05-UMY
Manual BBBM’05-UMY
Baik Buruk Baik Buruk
Lendutan wakil 0,5636 mm 1,2374 mm 0,564 mm 1,244 mm
Lendutan rencana 0,418 mm 0,418 mm 0,418 mm 0,418 mm
Ho 5,5909 cm 18,764 cm 5,605 cm 18,856 cm
Ht 4,8625 cm 16,319 cm 4,875 cm 16,399 cm
67
1. Pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwa analisis data dengan
menggunakan program Benkelman Beam BM 05 - UMY (BBBM’05
-UMY) dapat digunakan untuk mengolah data dengan cepat dibandingkan dengan analisis data menggunakan perhitungan manual. Hanya memerlukan beberapa menit untuk memproses data sehingga menghemat waktu analisis.
2. Pada hasil perencanaan tebal lapis tambah program maupun manual tidak
jauh berbeda hanya berbeda pada angka dibelakang koma saja. Selisih perbedaannya 0,3% tidak terlalu jauh. Hal ini menunjukkan bahwa software hasil penelitian akurat dan dapat digunakan dalam analisis tebal perkerasan jalan secara lebih efisien. Untuk tebal lapis tambahan yang dihasilkan dengan program pada kondisi jalan buruk sebesar 16,399 cm dan untuk kondisi jalan baik sebesar 4,874 cm. Pada tebal lapis tambahan untuk yang manual pada kondisi jalan baik dan buruk yaitu 4,8625 cm dan 16,319 cm. Semakin buruk kondisi jalan tersebut maka nilai tebal lapis tambahannya juga akan semakin besar. Nilai lendutan rata-rata yang didapat pada kondisi jalan buruk juga lebih besar yaitu 0,647 mm dan syarat untuk lendutan yang digunakan ≤ 0,559 mm (Bina Marga). Oleh karena itu jalan tersebut perlu mendapatkan pemeliharaan lebih lanjut karena berkurangnya kekuatan struktur pada perkerasan jalan.
B. Saran
1. Pada penelitian yang sejenis mungkin dapat dilakukan dengan metode Bina Marga terbaru.
2. Perlu dikembangkan pengaplikasian bahasa pemograman menggunakan
