Cara Menghitung Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)

Perhitungan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)

Perkerasan jalan beton semen atau perkerasan kaku, terdiri dari plat beton semen, dengan atau tanpa lapisan pondasi bawah, di atas tanah dasar. Dalam konstruksi perkerasan kaku, plat beton semen sering juga dianggap sebagai lapis pondasi, kalau di atasnya masih ada lapisan aspal.

Plat beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas
yang tinggi, akan mendistribusikan beban lalu lintas ke tanah dasar yang melingkupi daerah yang cukup luas. Dengan demikian, bagian terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari plat beton itu sendiri. Hal ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan diperoleh dari tebal lapis pondasi bawah, lapis pondasi dan lapis permukaan; dimana masing-masing lapisan memberikan kontribusinya.

Yang sangat menentukan kekuatan struktur perkerasan dalam memikul beban lalu lintas adalah kekuatan beton itu sendiri. Sedangkan kekuatan dari tanah dasar hanya berpengaruh kecil terhadap kekuatan daya dukung struktural perkerasan kaku.

Lapis pondasi bawah, jika digunakan di bawah plat beton, dimaksudkan untuk sebagai lantai kerja, dan untuk drainase dalam menghindari terjadinya "pumping".

Pumping adalah peristiwa keluarnya air disertai butiran-butiran tanah dasar melalui sambungan dan retakan atau pada bagian pinggir perkerasan, akibat gerakan lendutan atau gerakan vertikal plat beton karena beban lalu lintas, setelah adanya air bebas yang terakumulasi di bawah plat beton. Pumping dapat mengakibatkan terjadinya rongga di bawah plat beton sehingga menyebabkan rusak/retaknya plat beton. 

Pelat Tipe A.

 



Pelat tipe A ini adalah pelat lantai yang terjepit pada ke-empat sisinya, dengan sisi panjang nya (ly) = 4 meter, dan panjang sisi lebar nya (lx) = 2,5 meter, sehingga ly/lx = 1,6
Nilai ly/lx ini dicari untuk mendapatkan momen yang sesuai dengan tabel 13.32. PBI 1971
Menghitung Pembesian Pelat
Untuk menghitung pembesian pelat tipe A, perlu dihitung momen-momen pada pelattersebut.Dalam menghitung momen pelat, jarak terhadap gaya atau beban yang ada dihitung langsung ke arah x dan arah y.Dengan demikian, penghitungan momen pada pelat lantai digunakan tabel 13.32.2 dari PBI 1971. Dengan ly/lx = 1,6 maka diperoleh

• Momen ke arah x ( Mlx)         = – Mtx            = 0,058 * q * lx2

= 0,058 * 0,498 * 2,52

= 0,181 tm

• Momen kea rah y (Myx)         = -Mty            = 0,036 * q * lx2

= 0,036 * 0,498 * 2,52

= 0,112 tm

Keterangan :

• Arah x = perhitungan ke arah lebar pelat
• Arah y = perhitungan ke arah panjang pelat
• Mlx       = momen lapangan ke arah x
• Mtx       = momen tumpuan ke arah x
• Mly       = momen lapangan ke arah y
• Mty      = momen tumpuan ke arah y

Dari pembebanan pelat lantai atap yang sudah dihitung momennya tersebut, dapat dihitung besi yang akan digunakan untuk pelat tersebut. Pembesian pelat ini dihitung per meter panjang (m1).Sementara momen ke arah x (Mlx) = 0,181 kgm.Namun, sebelum menghitung pembesian tersebut perhatikan gambar denah pembesian pelat atap.
Tebal pelat bersih (h) diperoleh dengan rumus berikut :

h= ht – d
= 10 – 1/10 ht
= 10 – 8  = 8 cm

Denah pembesian pelat

Selanjutnya dihitung dahulu perbandingan antara tegangan baja tarik dan n kali tegangan tekan beton di serat yang paling tertekan pada keadaan seimbang.Tujuannya untuk pembesian dengan ketentuan

Untuk mendapatkan pembesian pelat ruang dapur tersebut digunakan perhitungan lentur dengan cara “n” sebagai berikut :

Berdasarkan PBI 1971 disebutkan bahwa tulangan minimum pelat ialah :

A min = 0,25 * b * ht

= 0,25 * 100 * 10

= 2,5 cm2

Bila menggunakan tulangan 8 mm atau 0,8 cm, maka luas penampang tulangan adalah :

A = 0,25 * pi * d2

= 0,25 * 3,14 * 0,82

= 0,502 cm2

Catatan : Menurut ketentuan, untuk rumah tinggal digunakan tulangan 8 mm, sedangkan ruko 10 mm dan untuk gedung bertingkat banyak seperti perkantoran dan pertokoan 10 – 12 mm, ( tergantung luas pelat dan besar kecilnya beban-beban yang bekerja pada pelat tersebut ).

Banyaknya tulangan 

Artikel Terkait: