Modul Pelatihan Faarfield (6f)

Modul Pelatihan Program FAARFIELD

Modul ini disusun sebagai bahan untuk merancang struktur perkerasan fasilitas sisi udara bandara, baik pekerjaan lapis ulang (overlay) maupun struktur menggunakan program FAARFIELD (berdasarkan peraturan-peraturan yang terdapat dalam FAA AC-150/5320-6F). Disusun Oleh: Harmein Rahman Putu Kresna Jaya Barkah Wahyu Widianto Luwandiko Wismar Luthfi Chaliqi Taufiq

Bahan disusun sebagai bagian dari sosialisasi di lingkungan PT Angkasa Pura I Tahun 2017

KATA PENGANTAR

Struktur perkerasan sistem pada bandara dibangun untuk memberikan daya dukung yang memadai terhadap beban dari pesawat. Perkerasan bandara didesain dalam banyak lapis (layers). Setiap lapis (layer) dirancang dengan ketebalan tertentu sehingga beban yang terjadi tidak membuat perkerasan bandara gagal dalam menerima beban pesawat. Perkerasan atau struktur perkerasan adalah struktur yang terdiri atas beberapa lapis material. Perkerasan yang mengandung campuran material bitumen dan agregat adalah perkerasan lentur (flexible pavement). Perkerasan yang mengandung pelat dari PCC (portland cement concrete) adalah perkerasan kaku (rigid pavement). Perkerasan lentur dan perkerasan kaku dapat ditemukan di bandara. Ada beberapa faktor dalam memilih jenis perkerasan di bandara seperti jenis dan frekuensi pesawat, kondisi iklim, biaya konstruksi, dan pemeliharaan. Secara umum, program pemeliharaan dapat dinyatakan dalam dua jenis, yaitu pemeliharaan struktural dan fungsional. Pemeliharaan struktural dilakukan dengan meningkatkan PCN (overlay) atau perbaikan struktur perkerasan itu sendiri. Sedangkan pemeliharaan fungsional dilakukan dengan pacthing (perbaikan permukaan perkerasan pada weakspot) dan overlay. Untuk mengetahui kondisi fungsional perkerasan runway landas pacu pada bandara, metode yang digunakan yaitu dengan parameter nilai PCI (Pavement Condition Index) yang berkorelasi dengan luas kerusakan. Dalam modul ini akan disampaikan informasi mengenai tahapan dalam menjalankan program FAARFIELD, dimulai dari input data sampai dengan outputnya. Diharapkan dalam modul ini dapat membantu dalam user dalam melaksanakan program-program pemeliharaan. Tim Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa modul ini tentu punya banyak kekurangan. Untuk itu Tim Penyusun dengan berlapang dada menerima masukan dan kritikan konstruktif dari berbagai pihak demi kesempurnaannya di masa yang akan datang.

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Penyetaraan Material FAA dengan Material di Indonesia ....................................... 9 Tabel 2 Nilai Modulus yang Diijinkan dan Poisson’s Ratio dalam FAARFIELD ............. 10 Tabel 3. Minimum Tebal Perkerasan Lentur ....................................................................... 11 Tabel 4 Minimum Tebal Perkerasan Kaku .......................................................................... 12 Tabel 5 kategori kekuatan tanah dasar perkerasan lentur .................................................... 14 Tabel 6 kategori kekuatan tanah dasar perkerasan kaku ..................................................... 14 Tabel 7. kategori batas tegangan roda ................................................................................. 14 Tabel 8 Konversi Pesawat Ke Pesawat FAARFIELD ......................................................... 32 Tabel 9. Tegangan Horizontal Maksimum pada Pelat ........................................................ 68 Tabel 10. Dimensi Tulangan ............................................................................................... 69 Tabel 11. Reinforced Isolation Joint (Type A-1) Design ..................................................... 70 Tabel 12. Doweled Contraction Joint (Type C) Design ...................................................... 70 Tabel 13. Embedded Steel Design ....................................................................................... 71

DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Tipikal Denah dan Potongan Perkerasan Lentur .................................................. 4 Gambar 2 Tipikal Denah dan Potongan Perkerasan Kaku .................................................... 5 Gambar 3 Alur Kerja FAARFIELD ...................................................................................... 6 Gambar 4 Konfigurasi Gear secara umum ............................................................................ 7 Gambar 5 Berbagai Macam Konfigurasi Roda untuk Beberapa Jenis Pesawat .................... 8 Gambar 6 Non-Aircraft Vehicles FAARFIELD .................................................................... 9 Gambar 7. Contoh output dari program FAARFIELD untuk lapisan lentur ....................... 11

PENDAHULUAN Struktur perkerasan bandar udara (bandara) didesain mengacu pada standar yang dikeluarkan oleh FAA (Federal Aviation Administration). FAA menyediakan panduan desain perkerasan bandara dalam Advisory Circular AC 150/5320-6F Airport Pavement Design and Evaluation yang dikeluarkan pada Tahun 2016 sebagai update pedoman AC 150/5320-6E pada Tahun 2009. Advisory Circular AC 150/5320-6F menggunakan full scale test sehingga program FAARFIELD dikembangkan lagi sampai dengan saat ini menggunakan program FAARFIELD v 1.42. Prosedur perencanaan perkerasan mekanistik sudah diimplementasikan di dalam program FAARFIELD. FAARFIELD (Federal Aviation Administration Rigid and Flexible Iterative Elastic Layered Design) adalah software yang dibuat oleh FAA terkait tebal perkerasan. FAARFIELD menerapkan prosedur layer elastic dan finite element untuk merencanakan perkerasan baru dan overlay pada perkerasan lentur dan kaku. Gambar berikut memperlihatkan potongan melintang pada bandara, baik perkerasan lentur maupun kaku, memiliki beberapa lapis yang terdiri dari lapis permukaan, base course, dan subbase course serta tanah dasar.

Gambar 1 Tipikal Denah dan Potongan Perkerasan Lentur Sumber: FAA AC 150/5320-6F (2016)

Gambar 2 Tipikal Denah dan Potongan Perkerasan Kaku Sumber: FAA AC 150/5320-6F (2016) Pada perencanaan perkerasan lentur, FAARFIELD menggunakan regangan vertikal maksimum pada bagian atas tanah dasar dan regangan horizontal maksimum di bawah lapisan permukaan aspal sebagai prediktor umur layan struktur perkerasan. Pada perencanaan perkerasan kaku, FAARFIELD menggunakan tegangan horizontal maksimum di bawah slab beton sebagai prediktor umur layan struktur perkerasan. Tegangan horizontal maksimum itu ditentukan menggunakan pembebanan. FAARFIELD didasarkan pada konsep cumulative damage factor (CDF). Nilai CDF untuk suatu pesawat berada di antara 0 dan 1. Nilai CDF menyatakan kontribusi kegagalan maksimum pada perkerasan. Sebagai contoh, nilai CDF 0,75 akan mengartikan umur perkerasaran sudah 75% dari umur layan yang direncanakan, sehingga perkerasan ini memiliki 25% umur layan sisa untuk pergerakan pesawat mendatang sebelum akhirnya perkerasan ini gagal/failure.

Gambar 3 Alur Kerja FAARFIELD Sumber: FAA (2016)

a) Proses Design Perkerasan dengan Program FAARFIELD Desain perkerasan dengan program FAARFIELD merupakan proses iterasi baik untuk design perkerasan lentur ataupun perkerasan kaku. Langkah-langkah dasar dalam menggunakan program FAARFIELD adalah sebagai berikut: 1. Dari Menu Startup, pilih “create a new job” 2. Modifikasi jenis struktur dan ketebalan lapis perkerasan yang akan dianalisis 3. Dari tab “airplane”, pilih jenis pesawat dan bebannya 4. Pilih “Life/Compaction”, untuk mengetahui umur sisa dan kebutuhan pemadatan 5. Pilih “Design” untuk kebutuhan tebal perkerasan. 6. Kembali ke Startup dan lihat report hasil analisis. b) Pertimbangan terhadap Lalu Lintas Pesawat a.

Beban Sistem Perkerasan harus didesain untuk mengantisipasi berat maksimum pada saat takeoff. Prosedur desain secara umum mengasumsikan 95% dari berat kotor dibebankan pada main landing gear dan 5 % sisanya dibebankan pada nose gear. Antisipasi dengan menggunakan berat maksimum (MTOW) pada saat lepas landas memberikan desain konservatif yang memungkinkan terjadinya perubahan trafik di masa yang akan datang, yang memungkinkan perkerasan tersebut masih dapat mengakomodasi.

Jika jumlah pesawat yang mendarat (arrival) mencapai 85% atau lebih besar dari operasi landasan pacu tersebut, dan untuk high-speed exit taxiway, penggunaan beban pesawat pada saat mendarat/landing diperbolehkan. b. Konfigurasi Roda Pesawat Tipe gear dan konfigurasinya menentukan bagaimana berat pesawat didistribusikan pada perkerasan dan bagaimana respon perkerasan terhadap pembebanan tersebut. Tipe dan konfigurasi gear pesawat mengacu pada Order 5300.7 sebagai berikut:

Gambar 4 Konfigurasi Gear secara umum

S - Single Wheel Main Gear with Single

S - Single Wheel Main Gear with Dual

Wheel Nose Gear

Wheel Nose Gear

D - Dual Wheel Main Gear with Single Wheel Nose Gear

2D/2D2 - Two Dual Wheels in Tandem Main Gear/Two Dual Wheels in Tandem Body Gear with Dual Wheel Nose Gear, Boeing B-747

3D - Three Dual Wheels in Tandem Main Gear with Dual Wheel Nose Gear, Boeing B-777

5D - Five Dual Wheels in Tandem Main Gear with Quadruple Nose Gear, Antonov AN-124

Gambar 5 Berbagai Macam Konfigurasi Roda untuk Beberapa Jenis Pesawat c.

Tekanan Roda Tekanan roda dipengaruhi oleh konfigurasi roda, berat kotor, dan ukuran roda. Dalam FAARFIELD, tekanan roda terkait erat dengan berat kotor dari pesawat tersebut. Tekanan roda memiliki pengaruh yang sangat signifikan terhadap regangan yang terjadi pada permukaan aspal dibandingkan pada subgrade/tanah dasar. Untuk konstruksi perkerasan lentur dengan stabilitas aspal tinggi, tekanan roda lebih dari 254 psi (1,75 MPa) dapat diakomodasi. Tekanan roda tidak memiliki dampak yang berarti terhadap perkerasan kaku.

c) Kendaraan Pendukung Operasional Bandara (Non-Aircraft Vehicles) Dalam beberapa situasi, kendaraan Pendukung Operasional Bandara seperti kendaraan pemadam kebakaran, kendaraan pembersih salju, atau kendaraan pengisi bahan bakar kemungkinan memiliki kontribusi beban pada roda yang lebih besar dibandingkan pesawat.

FAARFIELD telah mengakomodasi jenis kendaraan ini untuk masuk ke dalam traffic mix. Jenis kendaraan yang termasuk didalamnya adalah truck axles (single, dual, tandem, dan dual-tandem).

Gambar 6 Non-Aircraft Vehicles FAARFIELD d) Properti Material FAARFIELD Dalam program FAARFIELD terdapat informasi ketebalan, modulus elastis, dan poisson’s ratio. Tebal lapis perkerasan dapat divariasikan sampai dengan ketebalan minimum. Nalai Poisson’s ratio tidak bisa dirubah (fixed) untuk semua material dan modulus elastis bisa tetap ataupun bervariasi (dalam range yang ditentukan) tergantung dari material yang digunakan. Tabel berikut menyajikan beberapat macam jenis material dan propertinya sesuai standar dari FAA. Tabel 1 Penyetaraan Material FAA dengan Material di Indonesia Jenis Undefined Subgrade Aggregate: P-208 P-209 (Crushed) P-154 (Uncrushed) HMA: All P-401/P-403: Surface Overlay Stabilized (Flexible): Variable P-401/P-403 HMA PCC: All P-501 Surface Overlay fully unbonded Overlay partially bonded Overlay on flexible Stabilized (Flexible):

Keterangan Tidak didefinisikan Tanah Dasar

Setara Material di Indonesia Tanah Dasar

Agregat pecah dan tidak pecah

Lapis Pondasi Kelas A Lapis Pondasi Kelas B

Hot Mix Asphalt

AC-WC / AC-BC

Bahan Stabilisasi Aspal

ATB

Rigid Pavement

Beton K-350 – K-500

Stabilisasi dengan semen

Jenis Variable P-301 Soil Cement Base P-304 Cement Treated Base P-306 Econocrete Subbase

Keterangan

Setara Material di Indonesia CTB

Catatan: perlu disesuaikan lagi dengan hasil pengecekan di lapangan seperti dengan uji tespit. Tabel 2 Nilai Modulus yang Diijinkan dan Poisson’s Ratio dalam FAARFIELD

e) Perancangan Perkerasan Lentur Perkerasan lentur terdiri dari lapisan bitumen, base, dan subbase. Tebal struktur lapis perkerasan lentur ditentukan oleh daya dukung tanah dasar. Setiap lapis memiliki fungsinya masing-masing. Lapisan bitumen atau disebut lapis permukaan berfungsi untuk mencegah penetrasi air ke dalam lapisan base serta memberikan kondisi permukaan yang rata dan terikat dengan baik sehingga tidak ada agregat yang terlepas. Lapisan base berfungsi mendistribusikan beban dari roda pesawat ke lapisan subbase dan selanjutnya ke tanah dasar. Sementara fungsi dari subbase sama dengan fungsi base namun

subbase diperlukan saat tanah dasar memiliki nilai CBR kurang dari 20. Pada tahun 2008, FAA menerapkan metode perancangan tebal lapis perkerasan lentur dengan menggunakan teori lapis elastis. Teori ini mempertimbangkan gaya vertikal dan horizontal yang bekerja pada struktur perkerasan. Besar lendutan yang terjadi pada struktur akibat pembebanan merupakan fungsi dari elastisitas material, E (modulus Young). Rasio dari lendutan pada arah transversal dan vertikal dapat ditentukan dengan rasio Poisson, μ. Pada program FAARFIELD, teori lapis elastis dan CDF digunakan untuk menentukan tebal lapis perkerasan.

Gambar 7. Contoh output dari program FAARFIELD untuk lapisan lentur FAA, melalui advisory circular telah menetapkan tebal minimum untuk setiap lapis pada perkerasan yang akan didesain. Berikut tebal minimum untuk mendesain lapis perkerasan lentur. Tabel 3. Minimum Tebal Perkerasan Lentur

f) Perancangan Perkerasan Kaku Perkerasan kaku disusun oleh pelat beton PCC yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan.

Proses

perancangan

dengan

menggunakan

FAARFIELD

hanya

mempertimbangkan satu mode kerusakan yaitu retak yang terjadi pada pelat beton. Keretakan pada permukaan pelat beton dikendalikan dengan membatasi tegangan tarik yang terjadi pada bagian bawah dari pelat. Dalam perancangan tebal lapis perkerasan kaku, FAARFIELD menggunakan teori elemen hingga tiga dimensi (3D-FE). Teori ini memodelkan struktur perkerasan menjadi bagian-bagian diskrit sehingga besarnya tegangan dan regangan yang terjadi dapat diukur dengan lebih akurat. FAA, melalui advisory circular telah menetapkan tebal minimum untuk setiap lapis pada perkerasan yang akan didesain. Berikut tebal minimum untuk mendesain lapis perkerasan kaku. Tabel 4 Minimum Tebal Perkerasan Kaku

g) Struktur Perkerasan Bahu Fasilitas Sisi Udara Struktur perkerasan pada bahu runway, taxiway, dan apron diperlukan untuk mengantisipasi efek erosi yang diakibatkan oleh pesawat. Struktur perkerasan pada bahu juga dirancang untuk mampu menanggung beban pesawat dalam keadaaan darurat. FAA mensyaratkan tebal lapis perkerasan pada bahu dirancang untuk melayani pengulangan beban sebanyak 15 kali keberangkatan pesawat kritis (Most Demanding Aircraft). Sama seperti struktur perkerasan pada area lainnya, kebutuhan struktur perkerasan pada bahu ditentukan dengan menggunakan program FAARFIELD.

h) Subgrade Compaction FAARFIELD 1.4 juga mengakomodasi perhitungan kebutuhan pemadatan/compaction untuk berbagai macam jenis perkerasan, lalu lintas pesawat dan menyampaikan tabel informasi kebutuhan kepadatan minium untuk subgrade/tanah dasar. Tabel informasi tersebut merupakan rekomendasi kebutuhan kedalaman pemadatan yang diperlukan dari permukaan perkerasan (top of surface) dan permukaan subgrade (top of finished subgrade). FAARFIELD menentukan apakah kepadatan tersebut sesuai dengan ASTM D 698 atau D 1557 berdasarkan berat pesawat. ASTM D 698 digunakan untuk pesawat dengan berat kurang dari 60.000 pound / 27.200 kg dan ASTM D 1557 digunakan untuk pesawat dengan berat 60.000 pound / 27.200 kg atau lebih. i) PCN (Pavement Classification Number) PCN merupakan nilai komposit yang menyatakan kapasitas struktural perkerasan terhadap nilai tegangan pada level pembebanan tertentu. ICAO mewajibkan bandar udara yang melayani pesawat dengan berat lebih dari atau sama dengan 5700 kg untuk mempublikasikan nilai PCN. Nilai PCN saling berkaitan dengan nilai ACN (Aircraft Classification Number). ACN merupakan nilai yang menunjukkan efek relatif kerusakan yang ditimbulkan pesawat terhadap suatu struktur perkerasan pada kondisi tanah dasar tertentu. Struktur perkerasan dengan nilai PCN tertentu dapat melayani pesawat yang memiliki nilai ACN sama dengan atau lebih kecil dari PCN. Sistem ACN-PCN hanya ditujukan sebagai metode untuk melaporkan kekuatan relatif struktur perkerasan sehingga pihak operator bandar udara dapat menentukan tingkat operasional bandar udara. Metode ini tidak ditujukan sebagai prosedur dalam perancangan maupun evaluasi struktur perkerasan. PCN dilaporkan dengan menggunakan lima digit penomoran dengan konfigurasi: nilai numerik PCN / tipe perkerasan / kategori tanah dasar / tegangan roda izin / metode yang digunakan. 1. Nilai numerik PCN Merupakan angka yang menunjukkan kapasitas struktur perkerasan dalam mengangkut beban. 2. Tipe perkerasan Dalam pelaporan nilai PCN, kode untuk perkerasan lentur dan kaku masing-masing “F” dan “R”.

3. Kategori kekuatan tanah dasar Tabel 5 kategori kekuatan tanah dasar perkerasan lentur

Sumber: AC 150/5335-5C, 2014

Tabel 6 kategori kekuatan tanah dasar perkerasan kaku

Sumber: AC 150/5335-5C, 2014

4. Tegangan roda izin Tabel 7. kategori batas tegangan roda

Sumber: AC 150/5335-5C, 2014

5. Metode perhitungan PCN Terdapat dua metode yang digunakan untuk menentukan nilai PCN, yaitu metode teknis dan metode “using aircraft”. Dalam tugas akhir ini nilai PCN ditentukan dengan menggunakan metode teknis. Pada pelaporan nilai PCN, metode teknis diberi kode dengan huruf T sementara metode “using aircraft” diberi kode dengan huruf U. Nilai PCN ditentukan dengan menggunakan program COMFAA 3.0 dan dibantu dengan COMFAA support spreadsheet untuk menentukan nilai tebal efektif.

1. Tampilan Utama Jendela FAARFIELD

2. Pilih menu “New Job” dan tulis nama pekerjaan yang dilakukan, dalam contoh ini adalah Project1, kemudian pilih OK. Klik menu “New Job”

klik “OK”

3. Setelah membuat nama pekerjaan, akan muncul tampilan nama di “Job Files” (Project1). Project1 ini belum berisi material perkerasan yang akan digunakan.

4. Langkah selanjutnya membuat material untuk Project1 dengan cara mengkopi standar tipe perkerasan dari Samples ke Project1.

Klik menu Samples

5. Mengkopi standar tipe perkerasan dari Samples ke Project1 dengan meng”klik” tab Samples, pilih tipe perkerasan sesuai dengan rencana/jenis pekerjaan, kemudian pilih tab “Copy Selection”. Dalam modul ini disajikan contoh desain baru (New Pavement), untuk contoh lainnya bisa dilihat dalam lampiran.

Default standar jenis perkerasan

Pilih menu “Copy Section”

Catatan : Section Name

Pavement Type

Keterangan

ACAggregate

New flexible on Aggregate base

Perkerasan Baru (fleksibel/lentur) diatas agregat base

AconFlex

Asphalt overlay on Flexible pavement

overlay (fleksibel/lentur) diatas perkerasan aspal

AconRigid

Asphalt overlay on Rigid pavement

overlay (fleksibel/lentur) diatas perkerasan kaku

NewFlexible

New Flexible on stabilized base

Perkerasan Baru (fleksibel/lentur) diatas base distabilisasi

NewRigid

New Rigid on stabilized base

Perkerasan Baru (kaku/rigid) diatas base distabilisasi

PCConFlex

PCC overlay on flexible

overlay (kaku/rigid) diatas perkerasan lentur (fleksibel)

PCConRigid

Unbonded PCC on rigid

overlay (kaku/rigid) unbonded diatas perkerasan kaku

Pastikan untuk memilih tipe perkerasan yang sesuai dengan kondisi eksisting atau dilapangan atau perencanaan.

6. Setelah meng”klik” tab Copy Selection akan muncul tampilan seperti gambar dibawah, selanjutnya klik “Project1” akan muncul tab “Copying a Section” pilih ok dan pilih “End Copy”.

Klik Project1 setelah Copy Section

Klik OK

7. Akan muncul pilihan dalam “Section Name”, selanjutnya pilih tab “Structure” untuk melihat layering system perkerasannya.

Pilihan muncul setelah “End Copy”

Pilih Tab Stucture

8. Akan muncul tampilan lapisan perkerasan default dari FAA, apabila sistem perkerasan ingin diubah sesuai dengan kondisi lapangan, perencanaan, atau sesuai dengan tebal minimal yang ditetapkan FAA, pilih tab “Modify Structure”.

Pilih Modify Structure

9. Setelah meng”klik” Modify Structure, kita bisa mengedit layer material

Klik pada layer material

10. Muncul tampilan jenis material yang digunakan untuk setiap lapisan perkerasan

Muncul berbagai jenis material yang bisa dipilih

Catatan: 1. Hal yang harus diperhatikan dalam menambahkan lapisan yaitu tidak bisa menambahkan lapisan overlay dibawah lapis permukaan (surface) 2. Dalam memodifikasi, mengganti lapis permukaan aspal dengan lapis kaku akan mengganti tipe pavement yang dianalisis.

Keterangan Tab Layer Selection:

Bila menggunakan “undefined material”, maka program FAARFIELD akan mendefinisikan “undefined material” tergantung dari posisi lapisan tersebut yang dituliskan dalam tabel berikut: Lapis Pertama

Lapis Kedua

Prosedur Desain

Undefined

Asphalt Surface

Overlay Aspal diatas Fleksibel

Undefined

PCC Surface

Overlay Aspal Diatas Rigid

Undefined

Overlay Apapun

Tidak Valid

Undefined

Semua Kecuali diatas Perkerasan Lentur baru

Asphalt Surface

Undefined

Perkerasan Lentur baru

PCC Surface

Undefined

Perkerasan Kaku baru

Asphalt Overlay

Undefined

Overlay Aspal diatas Fleksibel

PCC Overlay

Undefined

Rigid diatas Lentur (Perkerasan Kaku baru)

11. Jika ingin menambahkan atau mengurangi lapis perkerasan, klik “Add/Delete Layer” di lapisan yang ingin ditambah (di atas/ di bawahnya) atau dihapus. Selanjutnya muncul window “Add or Delete a Layer”. Opsi ini digunakan untuk menyesuaikan jenis material yang akan dimodelkan sesuai rekomendasi FAA. Klik layer yang dimaksud terlebih dahulu

Klik ini untuk menambah atau menghapus layer

12. Pilihan jenis material untuk layer baru

13. Dengan meng-klik nilai tebal atau thickness di lapisan surface akan muncul window Asphalt Layer Thickness. Opsi ini dilakukan untuk mengubah tebal lapisan sesuai yang disyaratkan oleh FAA.

14. Berikut tampilan setelah thickness pada setiap lapis diubah sesuai dengan standar FAA.

Lapis perkerasan dan tebal yang sudah sesuai FAA

15. Klik pada bagian CBR dan masukkan nilai yang kita inginkan, dalam modul ini dicoba CBR 10% dan “End Modify” untuk mengakhiri modifikasi.

Klik 2x untuk mengganti nilai

Klik End Modify

Catatan: modifikasi lainnya bisa dilakukan pada ketebalan lapis perkerasan. 16. Klik pada “Airplane” untuk memasukkan jenis lalu lintas eksisting atau yang direncanakan.

Klik Airplane

17. Tampilan jendela untuk “Airplane”

2

Scroll untuk melihat informasi tambahan

3

1 Tampilan Jendela 1: 1.

Airplane Group Group Pesawat yang terdiri dari berbagai macam yaitu Generic (Umum), Airbus, Boeing, McDonnell Douglas, Other Commercial (Pesawat Komersial), General Aviation, Military, Non Airplane Vehicle dan External Library. Library Airplanes merupakan jenis/tipe pesawat dari masing-masing group. Contoh untuk latihan ini adalah adalah pesawat Airbus A330-300, Boeing 737-800, Boeing 777-300 ER, Bombardier CRJ-1000, dan ATR 72-600.

2.

Airplane Properties: 

Gross Taxi Weight (tns): berat kotor pesawat (ton)



Annual Departures: jumlah kedatangan pesawat



% Annual Growth: persentase pertumbuhan pesawat.



Total Departures: Total kedatangan pesawat



CDF Contribution: kontribusi kerusakan yang dihasilkan oleh pesawat



CDF Max for Airplane: nilai CDF maksimum pesawat



P/C Ratio: rasio P/C



Tire Press.: tekanan ban pesawat (kPa)



Percent GW on Gear: persentase berat pada gear roda



Dual Spacing: jarak antar roda (dual) (mm)



Tandem Spacing: jaran antar sumbu tandem (mm)



Tire Contact Width: lebar kontak ban (mm)



Tire Contact length: panjang kontak ban (mm)



Tire Contact Area: luasan area kontak ban (mm2)

total lifetime departures, tire pressure, percent gross load on the design gear, dualwheel spacing, tandem-wheel spacing, tire contact width, dan tire contact length merupakan besaran default dari FAARFIELD untuk setiap jenis pesawat di mana nilainya tidak dapat diubah/diganti.

3.

Tampilan Tab Airplane 

Add: menambahkan jumlah tipe pesawat pada list/daftar



Remove: menghilangkan pesawat dalam daftar/list.



Save List: menyimpan list pesawat yang diinput.



Clear List: menghapus semua daftar pesawat dalam list.



Save to Float: menyimpan list daftar pesawat ke dalam “float Airplanes” list, yang bisa digunakan untuk desain yang berbeda, daftar “float Airplanes” akan kosong saat memulai program FAARFIELD dari awal lagi.



Add to Float: menambahkan 1 jenis esawat dalam daftar ke dalam daftar “float Airplanes”



Help: bantuan tentang program FAARFIELD



CDF Graph: grafik CDF dari pesawat yang akan muncul setelah menjalankan fitur “life” atau Design Structure”



View Gear: melihat konfigurasi roda dan properti berdasarkan jenis/tipe pesawat.

Konfigurasi roda

Karakteristik pesawat A330300

18. Klik “Gross Taxi Weight” untuk meng-edit beban pesawat Klik GTW

19. Masukkan nilai berat pesawat, berat pesawat dibatasi sampai batas tertentu dimana berat tersebut merupakan batas wajar dari tipe/jenis pesawat yang ditinjau.

Batasan berat

Masukkan nilai berat pesawat yang diinginkan

20. Masukkan jumlah keberangkatan pesawat, jumlah pesawat dibatas sampai 100.000. bila sudah input jumlah annual departure, klik ok.

Batasan jumlah keberangkatan

Masukkan jumlah pesawat yang diinginkan

21. Klik pada tab “%annual growth” untuk memasukkan angka pertumbuhan pesawat. Pertumbuhan pesawat memiliki nilai batasan antara -10 s/d 10. Kemudian klik ok.

Batasan angka pertumbuhan

Masukkan angka pertumbuhan pesawat

22. Asumsi data list pesawat dan annual departure seperti tercantum pada gambar untuk dijalankan/running pada program ini. Klik “Save to Float” agar bisa digunakan untuk permodelan berikutnya, akan muncul di Float Airplanes. Jangan lupa klik “Save List” kemudian Klik “Back” untuk kembali ke jendela utama.

Float Airplanes yang sudah disave

Klik “save list”

Klik “back”

Data pesawat pada FAARFIELD tersedia pada library yang dibagi menjadi beberapa kelompok (Airplane Group). Group Pesawat yang terdiri dari berbagai macam yaitu Generic (Umum), Airbus, Boeing, McDonnell Douglas, Other Commercial (Pesawat Komersial), General Aviation, Military, Non Airplane Vehicle dan External Library. Untuk pesawat produksi Airbus dapat dilihat pada group Airbus. Begitu pula dengan Boeing dan McDonnell Douglas. Untuk pesawat-pesawat Bombardier, Embraer, Fokker, dan lainnya bisa dicek pada group Other Commercial atau General Aviation. Akan tetapi tidak semua varian atau aircraft manufacturer ada pada group tersebut. Pesawat yang umum di Indonesia rakitan ATR seperti ATR 42, ATR 72, beberapa rakitan Bombardier seperti Bombarider CRJ-1000 ER tidak tersedia pada aircraft library FAARFIELD. Pesawat yang tidak tersedia pada library harus didefinisikan sendiri menggunakan kelompok Generic atau General Aviation. Pesawat didefinisikan sesuai dengan MTOW (dalam lbs) dan konfigurasi main gear-nya.

S yang dimaksud artinya konfiugasi main gear-nya single, D artinya dual, 2D artinya dual tandem. Huruf yang mengartikan konfigurasi main gear diikuti dengan MTOW pesawat dalam kilo pound (kips / k lbs). S-30 artinya pesawat dengan single wheel pada main gear dengan MTOW 30.000 lbs. 2D-100 artinya pesawat dengan dual tandem pada main gear dengan MTOW 100.000 lbs. Jika MTOW pesawat tidak pada angka yang tepat, misal 91.800 lbs atau sekitar 41,460 ton (Bombardier CRJ-1000), nilai MTOW pada FAARFIELD bisa di-edit. Berikut beberapa contoh pesawat yang beroperasi di Indonesia namun tidak tersedia pada library FAARFIELD.

Tabel 8 Konversi Pesawat Ke Pesawat FAARFIELD Model Bombardier CRJ1000 ATR 72-600 ATR 42-500 Beechcraft Super King Air (350ER) CASA C-212 Cessna 402 Bombardier Challenger 600 Series (CL604) De Havilland Canada DHC 6 Twin Otter Embraer Legacy (E550 British Aerospace 125 (BAe 125) British Aerospace 146 (BAe 146 / Avro RJ) - 200 series

Konfigurasi Main Gear

MTOW dalam lbs

MTOW dalam ton

Nama di FAARFIELD

Dual Wheel

91.800

41,460

D-100

Dual Wheel Dual Wheel

50.706 41.005

23 18,6

D-50 D-50

Single Wheel

16.500

7,484

Single Wheel Single Wheel

16.975 6.850

7,7 3,1

S-15 S-10

Dual Wheel

48.200

21,863

D-40

Single Wheel

12.500

5,67

S-12,5

Dual Wheel

38.360

17,4

D-40

Dual Wheel

25.000

11,34

D-25

Dual Wheel

93.000

42,184

D-100

23. Tanda panah pada bagian kiri dari layering merupakan lapisan yang akan disesuaikan pada saat analisis

Tanda panah

24. Untuk merubah umur rencana perkerasan, klik 2x pada “Des. Life”, masukkan umur rencana yang diinginkan. Klik “des. Life” untuk merubah umur rencana

Catatan: standar desain umur rencana FAA adalah 20 tahun. 25. Setelah selesai menentukan umur rencana, kemudian klik “Design Structure” untuk menjalankan program. Program akan berhenti sampai CDF =1.

Program akan menginformasikan hasil running

Program akan mendesain tebal sampai CDF = 1

26. Setelah selesai maka akan terlihat tebal perkerasan desain hasil analisis

Program akan mendesain tebal minimum yang dibutuhkan

27. Selanjutnya cek kembali tab “Airplane”, informasi mengenai CDF dan P/C Ratio dan CDF graph dapat dilihat. Dari informasi tersebut dapat diketahui pesawat yang memberikan dampak terbesar terhadap struktur perkerasan. Selanjutnya Klik “Back” Informasi mengenai nilai CDF dan P/C Ratio tersedia

28. Klik “Back” lagi untuk ke menu utama, kemudian muncul pilihan apakah hasil running program akan disimpan atau tidak, dalam modul ini pilih “OK”.

Pilihan untuk menyimpan hasil analisis atau tidak

Klik “back” untuk ke menu utama

29. Dalam menu utama, klik tab “Notes” untuk melihat output program

Klik “Notes” untuk melihat output program

30. Setelah klik tab “Notes” akan muncul tampilan berikut.

Informasi hasil running program

Tombol perintah dalam notes

Tombol Perintah: 

Save XML

: simpan data dalam bentuk Extensible Markup Language (XML).



Save

: menyimpan notes untuk section yang dipilih



Print

: mencetak hasil output FAARFIELD



Design Info

: menunjukkan output dari section terpilih



Notes

: menunjukkan notes dari section terpilih



Copy

: mengkopi informasi design dan notes dari jendela NOTES ke clipboard. Text dapat di paste ke aplikasi lainnya seperti text editor atau word.

31. Tampilan outut FAARFIELD secara keseluruhan Cek notifikasi berikut

Catatan: “Asphalt CDF was not computed”, ini mengandung maksud bahwa desain yang dibuat diasumsikan mengalami kegagalan/failure pada bagian subgrade/tanah dasar dan tidak memperhitungkan fatigue/kelelahan pada bagian dasar/bawah dari lapis perkerasan. 32. Kembali ke menu awal, klik “Option”

Pilih “Option”

33. Centang pada bagian “HMA CDF”, running ulang lagi desain.

Centang

34. Hasil running ulang dapat terlihat kontrol terhadap fatigue/kelelahan terdapat pada bagian subgrade, dimana nilai CDF pada bagian subgrade mencapai 1 dimana CDF pada lapis perkerasan masih bernilai 0,41.

35. Beberapa contoh dalam modul ini untuk desain menggunakan FAARFIELD sebagai berikut: 

Desain bahu runway.



Desain perkerasan aspal baru



Desain perkerasan kaku baru



Desain overlay AC diatas perkerasan aspal.



Desain overlay AC diatas perkerasan kaku.



Desain overlay kaku diatas perkerasan aspal.



Desain overlay kaku diatas perkerasan kaku.

CONTOH DESAIN FAARFIELD (DESAIN BAHU/SHOULDER RUNWAY)

FAA menyediakan panduan desain perkerasan bahu (shoulder) untuk bandara dalam Advisory Circular AC 150/5320-6F Airport Pavement Design and Evaluation. Bahu didesain untuk mengakomodasi pesawat yang paling berpengaruh sebanyak 15. Tebal minimum lapis perkerasan bahu menurut FAA adalah sebagai berikut.

Langkah mendesain bahu dengan program FAARFIELD serupa dengan mendesain perkerasan baru. Akan tetapi, untuk desain bahu, hanya menggunakan satu jenis pesawat yang paling berpengaruh dan life dikurangi menjadi 15 tahun. 1. Tampilan Utama Jendela FAARFIELD

2. Pilih menu “New Job” dan tulis nama pekerjaan yang dilakukan, dalam contoh ini adalah Shoulder1, kemudian pilih OK. Klik menu “New Job”

klik “OK”

3. Setelah membuat nama pekerjaan, akan muncul tampilan nama di “Job Files” (Shoulder1). Shoulder1 ini belum berisi material perkerasan yang akan digunakan.

4. Langkah selanjutnya membuat material untuk Shoulder1 dengan cara mengkopi standar tipe perkerasan dari Samples ke Shoulder1.

Klik menu Samples

5. Mengkopi standar tipe perkerasan dari Samples ke Shoulder1 dengan meng”klik” tab Samples, pilih tipe perkerasan sesuai dengan rencana/jenis pekerjaan, kemudian pilih tab “Copy Section”. Dalam modul ini disajikan contoh desain baru (New Pavement), untuk contoh lainnya bisa dilihat dalam lampiran.

Default standar jenis perkerasan

Pilih menu “Copy Section”

6. Setelah meng”klik” tab Copy Section akan muncul tampilan seperti gambar dibawah, selanjutnya klik “Shoulder1” akan muncul tab “Copying a Section” pilih ok dan pilih “End Copy”.

Klik Project1 setelah Copy Section

Klik OK

7. Akan muncul pilihan dalam “Section Name”, selanjutnya pilih tab “Structure” untuk melihat layering system perkerasannya.

Pilihan muncul setelah “End Copy”

Pilih Tab Stucture

8. Akan muncul tampilan lapisan perkerasan default dari FAA, apabila sistem perkerasan ingin diubah sesuai dengan kondisi lapangan, perencanaan, atau sesuai dengan tebal minimal yang ditetapkan FAA, pilih tab “Modify Structure”.

Pilih Modify Structure

9. Setelah meng”klik” Modify Structure, kita bisa mengedit layer material

Klik pada layer material

10. Muncul tampilan jenis material yang digunakan untuk setiap lapisan perkerasan

Muncul berbagai jenis material yang bisa dipilih

11. Jika ingin menambahkan atau mengurangi lapis perkerasan, klik “Add/Delete Layer” di lapisan yang ingin ditambah (di atas/ di bawahnya) atau dihapus. Selanjutnya muncul window “Add or Delete a Layer”. Opsi ini digunakan untuk menyesuaikan jenis material yang akan dimodelkan sesuai rekomendasi FAA. Klik layer yang dimaksud terlebih dahulu

Klik ini untuk menambah atau menghapus layer

12. Pilihan jenis material untuk layer baru

13. Dengan meng-klik nilai tebal atau thickness di lapisan surface akan muncul window Asphalt Layer Thickness. Opsi ini dilakukan untuk mengubah tebal lapisan sesuai yang disyaratkan oleh FAA.

14. Berikut tampilan setelah thickness pada setiap lapis diubah sesuai dengan standar FAA untuk perkerasan bahu.

Lapis perkerasan dan tebal yang sudah sesuai FAA

15. Klik pada bagian CBR dan masukkan nilai yang kita inginkan, dalam modul ini dicoba CBR 10% dan “End Modify” untuk mengakhiri modifikasi.

Klik 2x untuk mengganti nilai

Klik End Modify

Catatan: modifikasi lainnya bisa dilakukan pada ketebalan lapis perkerasan. 16. Klik pada “Airplane” untuk memasukkan jenis lalu lintas eksisting atau yang direncanakan.

Klik Airplane

17. Klik “Gross Taxi Weight” untuk meng-edit beban pesawat Klik GTW

18. Masukkan nilai berat pesawat, berat pesawat dibatasi sampai batas tertentu dimana berat tersebut merupakan batas wajar dari tipe/jenis pesawat yang ditinjau.

Batasan berat

Masukkan nilai berat pesawat yang diinginkan

19. Masukkan jumlah keberangkatan pesawat, jumlah pesawat dibatas sampai 100.000. bila sudah input jumlah annual departure, klik ok.

Batasan jumlah keberangkatan

Masukkan jumlah pesawat yang diinginkan

20. Klik pada tab “%annual growth” untuk memasukkan angka pertumbuhan pesawat. Pertumbuhan pesawat memiliki nilai batasan antara -10 s/d 10. Kemudian klik ok.

Batasan angka pertumbuhan

Masukkan angka pertumbuhan pesawat

21. Asumsi data list pesawat dan annual departure seperti tercantum pada gambar untuk dijalankan/running pada program ini. Klik “Save to Float” agar bisa digunakan untuk permodelan berikutnya, akan muncul di Float Airplanes. Jangan lupa klik “Save List” kemudian Klik “Back” untuk kembali ke jendela utama.

Float Airplanes yang sudah disave

Klik “save list”

Klik “back”

22. Untuk desain bahu, dicari pesawat kritis (most demanding airplane) yakni pesawat dengan CDF terbesar. Akan muncul tulisan “Non-Standard Structure” karena lapis perkerasan tidak sesuai standar FAA, seperti modul latihan sebelumnya.

Klik “Airplane” untuk periksa CDF

23. Periksa CDF melalui opsi “Airplane”

24. Hapus pesawat selain CDF terbesar, sehingga tersisa Boeing 777-300 ER.

25. Ubah annual departures menjadi 1

26. Untuk merubah umur rencana perkerasan, klik 2x pada “Des. Life”, masukkan umur rencana yang diinginkan. Umur 15 Tahun disesuaikan dengan aturan FAA untuk desain bahu

Klik “Airplane” untuk periksa CDF

27. Akan muncul tulisan “Non-Standard Structure and Life” karena struktur lapis perkerasan dan umur rencana tidak sesuai aturan FAA seperti modul latihan sebelumnya.

28. Setelah selesai menentukan umur rencana, kemudian klik “Design Structure” untuk menjalankan program. Program akan berhenti sampai CDF =1.

Program akan menginformasikan hasil running

Program akan mendesain tebal sampai CDF = 1

29. Setelah selesai maka akan terlihat tebal perkerasan desain hasil analisis

30. FAA merekomendasikan untuk melakukan ulang langkah 25 sampai 31 untuk pesawat selain Boeing 777-300 ER. Berikut contoh perhitungan untuk pesawat Airbus A330-300 saja.

31. Input traffic hanya Airbus A330-300

32. Sesuaikan lapis perkerasan dengan standar desain untuk bahu dan umur rencana 15 tahun

33. Setelah di-run, akan muncul kebutuhan tebal lapis perkerasan

CONTOH DESAIN FAARFIELD (DESAIN PERKERASAN ASPAL BARU) 1. Pilih pada “Section Name” tipe perkerasan “ACAggregate”, klik “Copy Section” dan masukkan dalam job file “Project1” dan beri judul “NewFlex” dan selanjutnya “. Beri judul pekerjaan

Klik ok

2. Pada section “Project1”, pilih section “NewFlex” dan klik “Structure” Pilih project1

Pilih NewFlex

Pilih Structure

3. Akan muncul tampilan standar dari perkerasan baru, yaitu lapis aspal (P-401), lapis Base Courses (P-209) dan Lapis Subbase Courses (P-154). Apabila ingin memodifikasi jenis lapisan, bisa klik “modify structure”. Kita lanjutkan dengan desain yang telah disediakan. Umur rencana desain adalah 20 tahun (standar FAA). CBR desain 10%

Umur rencana

Jenis lapis struktur

Memodifikasi jenis struktur

4. Setelah menentukan lapis perkerasan yang digunakan, klik “Airplane” untuk memasukkan jenis pesawat. Remove jenis pesawat default terlebih dahulu lalu add sesuai modul. Jika sudah disimpan dalam Float Airplanes, bisa langsung Add Float. Untuk CRJ-1000 diwakili dengan D-100 Untuk ATR 72-600 diwakili dengan D-50

jenis pesawat yang digunakan dalam contoh ini sama dengan kombinasi pesawat di contohcontoh sebelumnya

5. Setelah memasukkan pesawat rencana, klik “Save List” untuk menyimpan dan klik “Save to Float” untuk dapat digunakan dalam perencanaan lainnya. Setelah terinput sesuai rencana, klik “Back”. Hasil input pesawat rencana

“Save list” untuk menyimpan data

“Save to Float” untuk bisa digunakan dalam desain lainnya

6. Lanjut dengan klik”Design Structure”, akan mucul

klik

7. Setelah selesai running akan muncul kebutuhan minimum tebal dari setiap lapis perkerasan. Akan muncul kebutuhan minimum tebal perkerasan yang diperlukan

CONTOH DESAIN FAARFIELD (DESAIN PERKERASAN RIGID BARU) 1. Pilih pada “section name” tipe perkerasan “NewRigid”, klik “Copy Section”, klik pada “NewRigid” dan masukkan dalam job file “Project1” dan beri judul “NewRigid01”. Beri judul pekerjaan

Klik ok

2. Pada section “Project1”, pilih section “NewRigid01” dan klik “Structure” Pilih project1

Pilih NewRigid01 1 Pilih Structure

3. Masukkan nilai pesawat rencana seperti perencanaan perkerasan fleksibel baru menggunakan “Float Airplanes” Remove terlebih dahulu pesawat yang tidak diinginkan

Float Airplanes

klik Back setelah tekan “Add Float”

4. Tampilan stuktur dari rigid, yaitu lapis PCC, lapis tipis beton (P-306) dan Lapis Base Courses (P-209). Untuk merubah jenis material, bisa klik “modify structure”. Umur rencana desain adalah 20 tahun (standar FAA). Nilai k subgrade adalah 46,8

Umur rencana

Jenis lapis struktur

Edit nilai k

Memodifikasi jenis struktur

Nilai k menggunakan persamaan berikut Berikut beberapa nilai k, baik dalam US Unit (English) maupun satuan Metric. CBR (%) 3 4 5 6 7 8 9 10

k (pci) English 67,507 84,461 100,491 115,823 130,597 144,909 158,831 172,413

k (MN/m3) Metric 18,3 23,0 27,3 31,5 35,5 39,4 43,1 46,8

5. Lanjut dengan klik”Design Structure”, akan mucul lapis perkerasan yang telah didesain oleh FAARFIELD

6. Setelah selesai running akan muncul kebutuhan minimum tebal dari setiap lapis perkerasan. kebutuhan minimum tebal perkerasan kaku yang diperlukan

Pada perkerasan kaku, dibutuhkan desain sambungan dan penulangan di area perkerasan kaku. Dalam desain sambungan dan penulangan perkerasan kaku, dibutuhkan tegangan maksimum yang terjadi pada pelat. Nilai tegangan maksimum didapat dari running software FAARFIELD. Nilai tegangan maksimum didapat dari file NikePCC.out. Langkah untuk mendapatkan nilai tersebut pada menu awal sebelum program di-run, klik “Option” dan check box “Out Files” pada ‘General Option’. Setelah tebal pelat beton didapat (run telah selesai), di folder di mana program FAARFIELD ini berada (misalkan di Program Files dan sebagainya), muncul file dengan nama “NikePCC.out”. Pada file ini, dapat dilihat nilai PCC Slab Stress dan PCC Overlay Stress untuk setiap jenis pesawat.

Ceklist pada opsi “Out File”

Untuk mencari file NikePCC.out, dapat dilihat di folder instalasi. Buka file dengan program notepad

Pilih nilai Horizontal stress paling besar

Tabel 9. Tegangan Horizontal Maksimum pada Pelat

Nilai maksimum tegangan horizontal dari output file NikePCC.out adalah 340.5894 psi untuk Boeing B777-300 ER. Nilai ini dibagi 0.75 untuk memperoleh tegangan maksimum free edge. Hal ini dilakukan karena tegangan pada software FAARFIELD sudah dikurangi 25% untuk menghitung tegangan asumsi pada sambungan. Oleh karena itu, tegangan maksimum free edge adalah 454.1192 psi. Section beton ini akan didesain menggunakan ultimate strength method. Dead load akan diabaikan. Diasumsikan faktor dari live load adalah 1.7, nilai Mu didapat dengan persamaan 𝑀𝑢 = 1.7 ×

𝜎𝑒𝑑𝑔𝑒 × 𝐼𝑔 𝑐

di mana σedge adalah nilai maksimum dari edge stress, Ig adalah momen inersia untuk setiap 1 ft panjang pelat beton, dan c adalah jarak dari sumbu netral ke titik terluar tegangan, diasumsikan setengah tebal pelat beton. Didapat nilai Mu adalah 816020.575 lb-in atau 68.07 kip-ft (lihat Tabel 11). 𝑀𝑢 = 1.7 ×

454.1192 × 8591.39 = 816020.575 8.128

Akan digunakan tulangan nomor 5 yang dipisahkan (bar spacing) dengan jarak 7 in. Dimensi tulangan dapat dilihat pada tabel dibawah ini Tabel 10. Dimensi Tulangan

Sumber : FAA AC 150/5320-6F

Selanjutnya, dapat dihitung flexural strength design dengan persamaan: 𝜙 𝑀𝑛 = 𝜙 𝐴𝑠 𝑓𝑦 𝑑 [1 − 0.59 (𝜌

𝑓𝑦 𝑓𝑐 ′

)]

di mana ϕ adalah stress reduction factor, As adalah luas tulangan, f y adalah tegangan leleh baja, fc’ adalah kuat tekan beton, d adalah kedalaman ke centroid tulangan, dan ρ adalah steel ratio. Didapat nilai ϕMn adalah 832286.33 lb-in atau 69.43 kip-ft (lihat Tabel 11). Oleh karena itu, dimensi dan spasi tulangan untuk sambungan isolasi memenuhi syarat. Untuk dimensi dan jarak tulangan dowel dapat dilihat pada Tabel 10. Dimensi dan jarak tulangan dowel dipengaruhi oleh tebal pelat PCC itu sendiri. Tabel 13 memperlihatkan hasil perhitungan untuk tulangan embedded steel dengan ukuran pelat PCC 7.5 m x 7.5 m dan tebal 16.55 in.

Tabel 11. Reinforced Isolation Joint (Type A-1) Design

Tabel 12. Doweled Contraction Joint (Type C) Design

Tabel 13. Embedded Steel Design

CONTOH DESAIN FAARFIELD (OVERLAY ASPAL DIATAS PERKERASAN ASPAL)

1. Asumsi tebal perkerasan eksisting adalah sebagai berikut: Aspal (P-401) Tebal 5” Base Courses (P-209) Tebal 11” Subbase Course (P-154) Tebal 10” Subgrade 6%

2. Buat perkerasan eksisting untuk desain overlay, pilih dari “sampel”, pilih “AConFlex”, klik “Copy Section”, selanjutnya klik “Structure”. 1

3

2 4

3. Bila struktur yang ada berbeda dengan kondisi eksisting maka klik “Modify Structure” untuk merubah susunan lapis perkerasan runway.

4. Lakukan “Modify Structure” dan “Add/Delete Layer” untuk menyesuaikan dengan kondisi eksisting.

Pilih untuk merubah nilai

Pilih untuk modify dan end modify struktur perkerasan

5. Klik pada lapisan paling atas untuk memastikan bahwa lapisan tersebut adalah lapisan overlay (lihat “Layer Type Selection”). Setelah selesai pilih “EndModify”. Klik pada lapisan atas

Ceklist bagian overlay, klik Ok

Klik End Modify

6. Setelah selesai memodifikasi, maka klik “Airplane” untuk memasukkan jenis pesawat dan jumlah “departure”.

Klik Airplane

7. Masukkan jenis pesawat dan “annual departure”, simpan data dengan klik “save list” kemudian pilih “back”. Jenis pesawat dan annual departure

Klik “save list”

Klik “back”

8. Klik “design structure” untuk melihat ketebalan overlay yang diperlukan.

Ketebalan overlay yang diperlukan

CONTOH DESAIN FAARFIELD (OVERLAY ASPAL DIATAS PERKERASAN KAKU) 1. Asumsi tebal perkerasan rigid eksisting adalah sebagai berikut:

Rigid Tebal 300 mm

Lapis Tipis Beton Tebal 100 mm Base Courses (P-209) Tebal 200 mm Subgrade CBR 10% (k = 46,8)

2. Perkerasan eksisting untuk desain overlay, pilih dari “Sample”, pilih “AConRigid”, klik “Copy Section”, selanjutnya klik “Structure”. 1 2 3 4

3. Beri judul section “OverRig”, klik “ok”, “EndCopy”, klik “JobFile” dan “section name” judul pekerjaan yang ditulis (AConRigid01) dan lanjut klik “structure”. Beri nama pekerjaan

Pilih ok, endcopy dan lanjut ke structure

4. Tampilan struktur overlay rigid, untuk merubah ketebalan dan jenis material, klik “modify”, setelah selesai memodifikasi, pilih “save structure” Ubah dan sesuaikan dengan kondisi eksisting

Simpan setelah selesai memodifikasi

5. Masukkan traffik rencana menggunakan data dari contoh sebelumnya, untuk mempermudah pilih di “section name” dan klik “Airplane”. Pilih section temapt pesawat rencana yang akan dikopi

klik “airplane”

6. Klik “SavetoFloat”, kotak “FloatAirplanes” akan terisi pesawat rencana, kemun=dian pilih “Back”. klik “SavetoFloat”

Kotak “Float airplane” akan terisi

Klik “back”

7. Kita akan melihat 2 menu baru pada bagian rigid yaitu SCI dan %CDFU

SCI dan %CDFU

Catatan:  SCI

: Structural Condition Index, merupakan nilai yang menunjukkan kondisi struktur perkerasan eksisting yang dilihat dari hasil pengamatan secara visual (Survey PCI). Nilai range dari SCI adalah 0 (rusak total) – 100 (tanpa kerusakan).

 CDFU : Cumulative Damage Factor Used, merupakan kumulatif dari kerusakan yang dihasilkan selama beroperasi sampai dengan saat ini. Perhitungan CDFU menggunakan persamaan berikut:

LU = lama operasi runway sampai dengan overlay (tahun) LD = Umur Rencana dari perkerasan eksisting (tahun) Dengan menggunakan FAARFIELD, untuk menghitung CDFU, buat struktur eksisting dari perkerasan, masukkan pesawat yang beroperasi, gunakan tab “life” pada FAARFIELD.

8. Buat perkerasan eksisting tanpa adanya lapis overlay (lapis aspal). Pilih “ModifyStructure”, klik “Add/Delete Layer”, klik lapisan overlay dan pilih “Delete”, “EndModify”, “Save Structure”. Pilih “ModifyStructure” dan klik “Add/Delete Layer”

“SaveStructure”

9. Muncul tampilan lapisan eksisting tanpa overlay, cek “Airplane” pastikan pesawat adalah pesawat eksisting / dari data historis Estimasi umur layan

Hilangkan lapisan overlay

Cek “Airplane”

10. Klik “life” dan nilai %CDFU akan muncul. %CDFU = 8636% (sebagai contoh) menunjukkan bahwa umur perkerasan sudah habis. Maksimal %CDFU = 100%.

Nilai %CDFU

11. Masukkan nilai %CDFU ke desain awal. Klik “ModifyStructure”, “Add/DeleteLayer”, klik lapisan paling atas dan pilih “add” dan ok. Tampilan layering

12. Klik 2x pada layering paling atas untuk mengganti material, pilih “overlay” dan klik ok

Pilih “Overlay”

Klik “ok”

13. Tampilan akan berubah sesuai gambar dibawah, jangan lupa mengganti nilai SCI, Des. Life, dan %CDFU. Asumsi SCI =100 dan nilai %CDFU sesuai output point 12 (dalam contoh ini digunakan nilai maksimal 100%) dan klik “EndModify”, klik “Design Structure” untuk running program.

Ganti nilai Des.Life, SCI dan %CDFU

14. Muncul kebutuhan tebal overlay yang diperlukan.

Overlay perlu setebal 300 mm

CONTOH DESAIN FAARFIELD (OVERLAY RIGID DIATAS PERKERASAN LENTUR) 1. Asumsi tebal perkerasan aspal eksisting adalah sebagai berikut: Aspal (P-401) Tebal 100 mm Base Courses (P-209) Tebal 200 mm Subbase Course (P-154) Tebal 100 mm Subgrade k = 46,8 MN/m3

2. Perkerasan eksisting untuk desain overlay, pilih dari “sampel”, pilih “PCConFlex”, klik “Copy Section”,”Project1”,beri judul, “EndCopy”, selanjutnya klik “Structure”. 1

4

3 2 5

3. Bila struktur yang ada berbeda dengan kondisi eksisting maka klik “Modify Structure” untuk merubah susunan lapis perkerasan runway.

4. Lakukan “Modify Structure” dan “Add/Delete Layer” untuk menyesuaikan dengan kondisi eksisting sehingga tampilan lapis perkerasan seperti gambar berikut:

Pilih untuk merubah tebal

Pilih untuk “modify” dan “end modify” struktur perkerasan

5. Klik pada lapisan paling atas (pada bagian modulus), masukkan nilai flexural Strength dari PCC. Setelah selesai pilih “EndModify”. Klik pada lapisan atas

Masukkan nilai kekuatan lentur beton dan klik “ok”

Klik “EndModify”

6. Setelah selesai memodifikasi, maka klik “Airplane” untuk memasukkan jenis pesawat dan jumlah “departure”.

Klik Airplane

7. Masukkan jenis pesawat dan “annual departure”, simpan data dengan klik “save list” kemudian pilih “back”. Jenis pesawat dan annual departure

Klik “save list”

Klik “back”

8. Klik “design structure” untuk melihat ketebalan overlay yang diperlukan.

Ketebalan overlay rigid yang diperlukan

CONTOH DESAIN FAARFIELD (OVERLAY RIGID DIATAS PERKERASAN RIGID) 1. Asumsi tebal perkerasan aspal eksisting adalah sebagai berikut:

Rigid Tebal 300 mm

Lapis Tipis Beton Tebal 200 mm Base Courses (P-209) Tebal 200 mm Subgrade CBR 10%

2. Perkerasan eksisting untuk desain overlay, pilih dari “sampel”, pilih “PCConFlex”, klik “Copy Section”,”Project1”,beri judul, “EndCopy”, selanjutnya klik “Structure”. 1

3

4

2 5

3. Bila struktur yang ada berbeda dengan kondisi eksisting maka klik “Modify Structure” untuk merubah susunan lapis perkerasan runway.

4. Lakukan “Modify Structure” dan “Add/Delete Layer” untuk menyesuaikan dengan kondisi eksisting sehingga tampilan lapis perkerasan seperti gambar berikut:

Pilih untuk merubah tebal

Pilih untuk “modify” dan “end modify” struktur perkerasan

5. Klik pada lapisan rigid (pada bagian modulus), masukkan nilai flexural Strength dari PCC (Eksisting dan rencana). Setelah selesai pilih “EndModify”. Mencari %CDFU sama spt langkah sebelumnya

Masukkan nilai kekuatan lentur beton dan klik “ok”

Klik End Modify

6. Setelah selesai memodifikasi, maka klik “Airplane” untuk memasukkan jenis pesawat dan jumlah “departure”.

Klik Airplane

7. Masukkan jenis pesawat dan “annual departure”, simpan data dengan klik “save list” kemudian pilih “back”. Jenis pesawat dan annual departure

Klik “save list”

Klik “back”

8. Klik “design structure” untuk melihat ketebalan overlay yang diperlukan.

Ketebalan overlay rigid yang diperlukan