## Evaluasi Tebal Perkerasan Kaku Apron Bandara Mutiara SIS Al-Jufri
Aprilia Wulandari 1* , Suryo Hapsoro Tri Utomo 2 , Suprapto Siswosukarto 3
1 Mahasiswa Magister Sistem dan Teknik Transpotasi-Universitas Gadjah Mada
2,3 Dosen  Magister  Sistem  dan  Teknik  Transpotasi-Universitas  Gadjah  Mada
* email: apriliawulandr@mail.ugm.ac.id

## Abstract
Mutiara Sis Al Jufri Airport is one of the airports experiencing an increasing demand for air traffic. It is hoped that the demand for air travel that increases every year is also in line with the performance of the airport's airside facilities so that it can serve the increasing demand, especially on the apron. This study aims to evaluate the rigid apron pavement of Mutiara Sis Al-Jufri Airport Palu and obtain the results of the calculation of the planned apron pavement construction to be able to serve aircraft traffic in accordance with the planned aircraft traffic growth using Boeing 737-900ER type aircraft as the plan aircraft. The evaluation of the apron rigid pavement was carried out using the FAA (Federal Aviation Administration) method with a Boeing 737-900 ER as the design aircraft. Based on the results of the evaluation of rigid pavement thickness for existing conditions using Boeing 737-900ER type aircraft, the concrete slab thickness is 36 cm and the subbase is 15 cm, while the thickness of the pavement for the next 20 years is 41 cm and the subbase thickness is 15 cm. So it is necessary to add to the thickness of the concrete slab by 5 cm so that it can carry the burden of aircraft traffic for the next 20 years. As for the subbase course, there is no need for re-construction so that the pavement can serve aircraft traffic for the next 20 years.
Keywords: Mutiara Sis Al-Jufri airport, FAA method , Boeing 737-900ER, rigid pavement

## Abstrak
Bandar Udara Mutiara Sis Al Jufri merupakan salah satu bandara yang mengalami peningkatan permintaan akan lalu lintas udara. Adanya permintaan perjalanan udara yang meningkat setiap tahunnya diharapkan juga selaras dengan kinerja pada fasilitas sisi udara Bandar Udara tersebut sehingga dapat melayani peningkatan permintaan yang terjadi, khususnya pada apron. Penelitian ini dimaksudkan bertujuan untuk mengevaluasi perkerasan kaku apron Bandara Mutiara Sis Al-Jufri Palu serta memperoleh hasil perhitungan konstruksi perkerasan apron yang direncanakan  agar  mampu  melayani  lalu  lintas  pesawat  sesuai  dengan  pertumbuhan  lalu  lintas  pesawat  yang direncanakan  dengan  menggunakan  pesawat  tipe  Boeing  737-900ER  sebagai  pesawat  rencana.  Evaluasi perkerasan kaku apron dilakukan dengan menggunakan metode FAA ( Federal Aviation Administration ) dengan pesawat Boeing 737-900  ER sebagai  pesawat  rencana.  Berdasarkan hasil  evaluasi  tebal perkerasan  kaku  untuk kondisi eksisting menggunakan pesawat rencana tipe Boeing 737-900 ER diperoleh tebal slab beton sebesar 36 cm dan subbase sebesar  15  cm,  sedangkan  tebal  perkerasan  untuk  20  tahun  mendatang  diperoleh  tebal  slab  beton sebesar  41  cm  dan subbase 15  cm. Sehingga  perlu  dilakukan  penambahan  pada  tebal  slab  beton  sebesar  5  cm sehingga dapat memikul beban lalu lintas pesawat untuk 20 tahun mendatang. Sedangkan untuk subbase course tidak perlu dilakukan konstruksi kembali sehingga perkerasan tersebut dapat melayani lalu lintas pesawat untuk 20 tahun mendatang .
Kata kunci:  Bandara Mutiara Sis Al-Jufri , metode FAA , Boeing 737-900 ER, perkerasan kaku

## 1. Pendahuluan
Transportasi udara merupakan salah satu transportasi yang sangat penting saat ini, dimana transportasi  udara tersebut  dapat  mempercepat  mobilisasi  masyarakat  untuk dapat  berpindah dari  satu  kota  ke  kota  lainnya  dengan  waktu  yang  singkat.  Sehingga  permintaan  akan transportasi  udara  tersebut  mengalami  peningkatan  dari  tahun  ke  tahun.  Sarana  ini  memiliki peranan yang sangat penting terhadap pertumbuhan ekonomi dan kesejahteraan sosial di suatu daerah tertentu [1].
Salah satu bandara yang mengalami peningkatan permintaan yaitu Bandar Udara Mutiara Sis  Al-Jufri  yang  terletak  di  Kota  Palu,  Sulawesi  Tengah,  Indonesia.  Bandara  tersebut  tidak hanya  sebagai  mobilisasi  masyarakat  sekitar,  tetapi  juga  sebagai  salah  satu  pembangkit
perekonomian di Sulawesi Tengah, khususnya Kota Palu. Adanya permintaan perjalanan udara yang meningkat setiap tahunnya diharapkan juga selaras dengan kinerja pada fasilitas sisi udara Bandar  Udara  tersebut  sehingga  dapat  melayani  peningkatan  permintaan  yang  terjadi, khususnya  pada apron . Apron dirancang  menggunakan  perkerasan  kaku  dikarenakan apron menanggung  beban  statis  yang  cukup  lama  dan  tempat  melakukan  pengisian  bahan  bakar pesawat.
Penelitian ini dimaksudkan bertujuan untuk mengevaluasi perkerasan kaku apron Bandara Mutiara Sis Al-Jufri Palu serta memperoleh hasil perhitungan konstruksi perkerasan apron yang direncanakan agar mampu melayani lalu lintas pesawat sesuai dengan pertumbuhan lalu lintas pesawat  yang  direncanakan  dengan  menggunakan  pesawat  tipe Boeing 737-900ER  sebagai pesawat rencana.

## 2. Tinjauan Pustaka

## 2.1 Merancang Tebal Perkerasan Kaku Menggunakan Metode FAA
Penggunakan kurva perancangan metode FAA membutuhkan empat parameter yaitu kuat lentur  beton,  modulus subgrade ,  berat  kotor  pesawat  rencana  serta  jumlah  keberangkatan tahunan [2].

## 2.2 Karakteristik Pesawat Terbang
Berat pesawat udara, dimensi pesawat terbang, dan konfigurasi sumbu roda pesawat udara merupakan konfigurasi pesawat udara yang dijadikan sebagai acuan serta pertimbangan dalam mendesain atau merancang suatu bandar udara [3].

## 2.3 Apron
Apron merupakan sebuah area dalam bandar udara yang ditetapkan dan bertujuan untuk mengakomodasi dalam menaikan dan menurunkan penumpang maupun barang, parkir pesawat, fueling dan maintenance [4].  Apron  memiliki  2  fungsi  utama,  yaitu:  sebagai  tempat  parkir pesawat ( aircraft parking position ) dan sebagai fasilitas pelayanan dan pemeliharaan pesawat ( servicing  and  minor  maintenance ).  Pesawat  dapat  ditempatkan  dalam  beberapa  arah  ke bangunan  terminal  dan  bisa  bermanuever  ke  dalam  ataupun  keluar  tempat  parkirnya  dengan tenaga pesawat itu sendiri ataupun dengan bantuan alat penarik [5]. Adapun tipe parkir pesawat yang telah sukses diterapkan pada beberapa bandar udara yaitu: nose-in parking, angled nose- in parking, angled nose-out parking, parallel parking.

## 2.4 Tegangan Akibat Beban Roda
Tegangan akibat beban roda dihitung dengan menggunakan analisis Westergaard. Analisis Westergaard  digunakan  untuk  mengevaluasi  tegangan  yang  terjadi  pada  perkerasan,  serta defleksi  pelat.  Untuk  bandara,  Westergaard  mengembangkan  formula  untuk  tegangan  dan defleksi di bagian dalam pelat ( interior load ) dan di tepi pelat ( edge load ) [5].

## 2.5 Tegangan yang Terjadi Akibat Pengaruh Perubahan Temperatur
Panjang  jarak  sambungan  mempengaruhi  tegangan  yang  terjadi  pada  tepi  pelat  beton, dimana  besarnya  tegangan  pada  tepi  pelat  pada  waktu  terjadi curling ditunjukkan  pada Persamaan (2.1) berikut [6].
) 1 ( 2 2    −  = t t CE
(2.1)
dengan:
E
= modulus elastisitas beton αt
= koefisien termal beton
∆t
= perbedaan temperatur bagian atas dan bawah pelat beton 
= poisson ratio
C = faktor koreksi
Nilai  C  (faktor  koreksi)  diperoleh  berdasarkan  grafik  Bradbury  (1938)  ditunjukkan  pada Gambar 2.1 [6].
Gambar 2.1 Faktor koreksi tegangan curling pada pelat beton
Sumber: Bradbury, 1938

## 3. Metode Penelitian
Metode penelitian dilakukan dengan pengumpulan data yang berhubungan dengan evaluasi tebal perkerasan kaku apron Bandara Mutiara Sis Al-Jufri dengan menggunakan metode FAA ( Federal  Aviation  Administration ).  Data  primer  diambil  untuk  melengkapi  data  yang  belum terakomodasi  pada data  sekunder  dengan melakukan  wawancara langsung mengenai  kondisi aktual  Bandara.  Data  sekunder  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  diperoleh  langsung  dari Kantor  UPBU  Kelas  1  Bandara  Mutiara  Sis  Al-Jufri  Palu.  Adapun  parameter  yang  dapat dijadikan pertimbangan dalam perhitungan berdasarkan metode yang digunakan yaitu sebagai berikut.
1. Penelitian  ini  melakukan  pengumpulan  data  yang  diperlukan  untuk  evaluasi  perkerasan apron Bandara Mutiara Sis Al-Jufri Palu yang diperoleh dari Kantor UPBU Kelas 1 Bandara Mutiara Sis Al-Jufri Palu serta mengadakan wawancara langsung di lapangan.
2. Pergerakan lalu lintas udara baik pesawat maupun penumpang dalam kurun waktu 10 tahun terakhir.
3. Pesawat rencana yang digunakan sesuai dengan pertimbangan yang ada yaitu tipe pesawat Boeing 737-900ER.
4. Peramalan  lalu  lintas  udara  untuk  20  tahun  mendatang  dilakukan  dengan  menggunakan metode time series pada pesawat rencana tipe B737-900ER.
5. Perancangan tebal perkerasan apron didasarkan grafik pada metode FAA.
6. Menghitung tegangan dan defleksi.

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1 Data Lalu Lintas Udara 20 Tahun Mendatang
Data lalu lintas udara 20 tahun mendatang diperlukan dalam melakukan peramalan atau prediksi jumlah pergerakan pesawat dan penumpang kedepannya di Bandar Udara Mutiara Sis Al-Jufri Palu sehingga dapat melayani kebutuhan penerbangan masyarakat menjadi lebih baik di  Kota  Palu  tersebut.  Analisis  peramalan  dengan  menggunakan  metode time  series dibagi
Journal of Civil Engineering and Planning Vol. 3, No. 1 | 2022
menjadi  dua  model  yaitu  regresi  linier  dan exponential  smoothing dengan  bantuan software microsoft excel pada keberangkatan pesawat 10 tahun terakhir yaitu tahun 2010 hingga tahun 2019 sehingga diperoleh persamaan jumlah pergerakan pesawat pada model regresi linier dan exponential smoothing .
Gambar 4.1 Grafik pertumbuhan jumlah keberangkatan pesawat Bandara Mutiara Sis Al-Jufri Palu tahun 2010- 2019 dengan trendline regresi linear
Sumber: Hasil Perhitungan
Dari Gambar 4.1 di atas, diperoleh persamaan regresi linear yaitu:
9 , 2358 65 , 439 + = x y
Dengan nilai koefisien determinasi R2 = 0,8593, dimana bahwa variabel x (tahun) berpengaruh secara simultan terhadap variabel y (jumlah keberangkatan pesawat) sebesar 85,93%.
Tabel 4.2 Hasil forecasting keberangkatan pesawat 20 tahun menggunakan persamaan
Tahun Periode ke- (X) y = a + bx 2020 11 7195 2021 12 7635 2022 13 8074 2023 14 8514 2024 15 8954 2025 16 9393 2026 17 9833 2027 18 10273 2028 19 10712 2029 20 11152 2030 21 11592 2031 22 12031 2032 23 12471 2033 24 12910 2034 25 13350 2035 26 13790 2036 27 14229 2037 28 14669 2038 29 15109 2039 30 15548
Sumber: Hasil Perhitungan
Dari tabel di atas diketahui prediksi jumlah keberangkatan pesawat Bandara Udara Mutiara Sis Al-Jufri Palu untuk tahun 2039 yaitu sebanyak 15.548 pesawat.
y = 439.65x + 2358.9 R² = 0.8593 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Ju m lah Keb er an g k atan P esaw at Tahun
Journal of Civil Engineering and Planning Vol. 3, No. 1 | 2022
Tabel 4.3 Hasil forecasting keberangkatan pesawat 20 tahun mendatang dengan metode exponential smoothing Tahun Periode ke- (X) y = a + ⅇbx 2020 11 7633 2021 12 8373 2022 13 9184 2023 14 10074 2024 15 11051 2025 16 12122 2026 17 13296 2027 18 14585 2028 19 15998 2029 20 17549 2030 21 19250 2031 22 21115 2032 23 23161 2033 24 25406 2034 25 27868 2035 26 30569 2036 27 33532 2037 28 36781 2038 29 40346 2039 30 44256 Sumber: Hasil Perhitungan
Gambar 4.2 Grafik pertumbuhan jumlah keberangkatan pesawat Bandar Udara Mutiara Sis Al-Jufri Palu tahun 2010-2019 dengan trendline exponential smoothing Sumber: Hasil Perhitungan
Dengan  menggunakan  trendline exponential  smoothing maka  diperoleh  nilai  koefisien determinasi    yaitu  R2  =  0,8807  yang  artinya  bahwa  variabel  X  (tahun)  berpengaruh  secara simultan  terhadap  variabel  Y  (jumlah  keberangkatan  pesawat)  sebesar  88,07%  dengan memperoleh  jumlah  pergerakan  pesawat  pada  tahun  2039  sebanyak  44.256  pesawat. Berdasarkan data di atas, digunakan metode dengan model exponential smoothing dengan nilai koefisien determinasi yang lebih mendekati 1 dan total pergerakan pesawat terbanyak.
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 2 0 2 0 2 0 2 1
2 0 2 2
2 0 2 3
2 0 2 4
2 0 2 5
2 0 2 6
2 0 2 7
2 0 2 8
2 0 2 9
2 0 3 0 2 0 3 1 2 0 3 2 2 0 3 3 2 0 3 4 2 0 3 5 2 0 3 6 2 0 3 7 2 0 3 8 2 0 3 9 Ju m lah Keb er an g k atan P esaw at Tahun
Journal of Civil Engineering and Planning Vol. 3, No. 1 | 2022

## 4.2 Perancangan Tebal Perkerasan Kaku
Data hasil peramalan jumlah keberangkatan untuk setiap pesawat pada tahun 2039 yang dapat digunakan dalam mendesain perkerasan kaku apron Bandar Udara Mutiara Sis Al-Jufri Palu  untuk  20  tahun  mendatang  dilihat  pada  Tabel  4.4.  Perbedaan  dengan  perancangan perkerasan pada kondisi eksisting yaitu perancangan untuk 20 tahun mendatang menggunakan data-data  jumlah  keberangkatan  pesawat  pada  tahun  2039  yaitu  pada  hasil  jumlah keberangkatan  tahunan  ( annual  departure) pesawat  campuran  (R 2 )  dan  perhitungan  nilai equivalent  annual  departure  (R 1 )  sehingga  akan  mempengaruhi  besarnya  perancangan  tebal perkerasan kaku untuk 20 tahun mendatang. Hasil perhitungan untuk nilai R 2 dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan hasil perhitungan untuk nilai R 1 dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 4.4 Hasil jumlah keberangkatan berdasarkan tipe pesawat untuk tahun 2039
No Tipe Pesawat Presentase Tipe Pesawat (%) Jumlah Keberangkatan Pesawat 1 B 737-900ER 13,06 5.780 2 B 737-800 29,42 13.020 3 A 320-200 17,03 7.537 4 ATR 72-600 38,80 17.171 5 Cessna 208 1,69 748 Jumlah 100 44.256 Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan Tabel 4.4 di atas, dapat dilihat bahwa jumlah keberangkatan pesawat untuk tahun 2039 yang dihitung berdasarkan presentase untuk tiap pesawat yaitu sebesar 44.256 pesawat.
Tabel 4.5 Hasil perhitungan jumlah keberangkatan tahunan ( annual departure ) pesawat campuran (R 2 ) untuk tahun 2039 No Jenis Pesawat Jumlah Keberangkatan Tahun 2039 Konfigurasi Roda Pesawat Faktor Pengali R 2 1 Boeing 737-900ER 5.780 Dual Wheel 1 5.780 2 Boeing 737-800 13.020 Dual Wheel 1 13.020 3 Airbus 320-200 7.537 Dual Wheel 1 7.537 4 ATR 72-600 17.171 Dual Wheel 1 17.171 5 Cessna 208 748 Dual Wheel 0,8 598 Jumlah 44.256 44.106 Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan  Tabel  4.5  di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  jumlah  keberangkatan  tahunan  ( annual departure) untuk semua pesawat pada tahun 2039 yaitu sebanyak 44.106 pesawat.
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan nilai equivalent annual departure (R 1 ) untuk tahun 2039 No Jenis Pesawat Jumlah Keberangkatan Tahun 2039 R2 W1 W2 R1 1 Boeing 737-900ER 5.780 5.780 44.698 44.698 5.780 2 Boeing 737-800 13.020 13.020 44.698 41.491 9.210 3 Airbus 320-200 7.537 7.537 44.698 38.890 4.136 4 ATR 72-600 17.171 17.171 44.698 12.042 158 5 Cessna 208 748 598 44.698 4.183 7 Equivalent Annual Departure 19.291 Sumber: Hasil Perhitungan
Journal of Civil Engineering and Planning Vol. 3, No. 1 | 2022
Dari Tabel 4.6 di atas dapat dilihat bahwa untuk nilai equivalent annual departure untuk semua tipe pesawat di tahun 2039 yaitu sebanyak 19.291 pesawat
Berdasarkan  perhitungan  diatas  dan  perhitungan  yang  telah  dilakukan  sebelumnya  pada perancangan tebal perkerasan kaku pada tahun 2019, maka data – data yang digunakan dalam penentuan  tebal  perkerasan  kaku  dengan  menggunakan  kurva  metode  FAA  yaitu  sebagai berikut.
Flexural strength = 620 psi Equivalent annual departure = 19.291 pesawat k subbase = 300 psi Weight on MLG pesawat rencana = 92% × 188.200
= 173.144 lbs ≈ 173.000 lbs
Data di atas kemudian dimasukkan ke dalam kurva untuk mendapatkan tebal dari perkerasan kaku apron. besarnya tebal perkerasan kaku metode FAA untuk tipe pesawat B737  – 900ER dapat dilihat pada Gambar 4.3 [7].
Gambar 4.3 Hasil perancangan tebal perkerasan kaku, FAA pesawat Boeing 737-900ER untuk tahun 2039

## Sumber: Boeing, 2020
Dengan menggunakan kurva Gambar 4.3 masukkan nilai flexural strength sebesar 620 psi pada kemudian tarik garis lurus hingga mengenai nilai k sebesar 300 psi, kemudian tarik garis ke atas sesuai dengan nilai weight on main landing gear yang diperoleh yaitu sebesar 173.000 lbs kemudian tarik garis ke kanan hingga mengenai garis annual departure sebesar 19.291 pesawat kemudian tarik garis lurus ke bawah pada kurva untuk mendapatkan desain tebal perkerasan kaku dengan metode FAA pada tipe pesawat Boeing 737 – 900ER diperoleh tebal slab beton sebesar 16 inci ≈ 40,6 cm ≈ 41 cm. Untuk mendapatkan tebal perkerasan akhir maka dikalikan dengan  faktor  aman  pelaksanaan  sebesar  100%.  Sehingga  hasil  akhir  tebal  perkerasan  kaku untuk 20 tahun yang akan datang dengan menggunakan metode FAA yaitu:
Slab beton = 41 cm × 100% = 41 cm
Journal of Civil Engineering and Planning Vol. 3, No. 1 | 2022

## Subbase course
= 15 cm × 100% = 15 cm
Gambar 4.4 Detail perancangan perkerasan kaku untuk 20 tahun mendatang Sumber: Hasil Perhitungan

## 4.3 Menentukan Tegangan dan Defleksi Perkerasan Kaku
1. Menghitung beban yang diturunkan ban pada slab beton (P)
2 % MTW P  = lb 89.395 2 188200 % 95 =  = P 2. Menghitung radius of a circle with the same contact area
p P a  =  inch 37 , 11 220 89395 =  =  a

## 3. Menghitung nilai modulus elastisitas
Bandara  Mutiara  Sis  Al-Jufri  Palu  menggunakan  mutu  K-400  dengan  kuat  tekan  (fc)  400 kg/cm 2 atau 39,2 MPa.
Modulus elastisitas (E) = ' 4700 fc = 2 , 39 4700 = 29426,65 MPa = 4267748 psi = 4,2 × 10 6 psi 4. Menentukan nilai poisson ratio
Berdasarkan nilai modulus elastisitas, maka pada perancangan ini menggunakan material yaitu portland cement concrete . Nilai poisson ratio untuk material ini sebesar 0,15 dimana nilai yang digunakan  yaitu  nilai  tipikal  karena  menurut  Huang  (2004)  [8]  nilai poisson  ratio tidak memiliki  pengaruh  yang  terlalu  besar  sehingga  diambil  nilai  tipikal  tersebut  daripada  harus melakukan uji langsung.
5. Menghitung nilai modulus of subgrade reaction (k)
Bandara  Mutiara  Sis  Al-Jufri  Palu  memiliki  CBR  sebesar  6%.  Sedangkan  untuk modulus  of subgrade  reaction atau  reaksi  tanah  dasar  ( k )  digunakan  data  dari  hasil  perhitungan perancangan tebal perkerasan dengan menggunakan metode FAA yaitu nilai k sebesar 300 psi.
6. Menghitung nilai radius of relative stiffness (Ɩ) Tebal slab beton (d) yaitu sebesar 41 cm = 16,14 inch
4 2 3 ) 1 ( 12 k Ed l  − = = −   = 4 2 3 6 300 ) 15 , 0 1 ( 12 14 , 6 1 10 4,2 l 47,33 inch
7. Menentukan tegangan ijin dan defleksi maksimum yang dizinkan
a. Menghitung tegangan yang diijinkan untuk beton normal
ratio stress
MR ijin  =  ratio stress fc K ijin '  =  ,61 0 / 400 9 2  = cm kg ijin  2 2 / 1561,356 / 8 , 109 inch lb cm kg ijin = = 
b. Menghitung defleksi maksimum yang diijinkan
Jarak antar joint slab yang digunakan yaitu sebesar 6 m.
480 L ijin =  0,49 480 3701 , 39 6 =  =  ijin
inch
8. Menghitung tegangan dan defleksi akibat interior load pada slab beton.
Tabel 4.7 Rangkuman hasil perhitungan tegangan dan defleksi untuk masing-masing jenis load
Jenis Load /Beban Tegangan Defleksi Keterangan Hasil Perhitungan Yang Diizinkan Hasil Perhitungan Yang Diizinkan Interior Load 395,59 lb/inch 2 1561,356 lb/inch 2 0,016 inch 0,49 inch Aman/layak digunakan Edge Load 717,43 lb/inch 2 1561,356 lb/inch 2 0,046 inch 0,49 inch Aman/layak digunakan Corner Load 472,87  lb/inch 2 1561,356 lb/inch 2 0,121 inch 0,49 inch Aman/layak digunakan Sumber: Hasil perhitungan
Berdasarkan Tabel 4.7 di atas, dapat dilihat bahwa hasil dari perhitungan tegangan dan defleksi dari masing-masing load di atas bahwa tebal slab beton yang dihasilkan sebesar 41 cm aman untuk digunakan pada Bandara Mutiara Sis Al-Jufri Palu.

## 4.4 Menghitung Fatigue Perkerasan Kaku
Tabel 4.7 Nilai LRF dan PCR berdasarkan konfigurasi sumbu roda pesawat
No Konfigurasi Sumbu Roda Pass To Coverage Ratio, PCR Faktor Repetisi Beban, LRF 1 Sumbu Tunggal Roda Tunggal (S) 5,18 0,193 2 Sumbu Tunggal Roda Ganda (D) 3,48 0,287 3 Sumbu Tandem Roda Ganda (DT) 3,68 0,727 4 Sumbu Tandem Roda Ganda Dobel (DDT) 3,7 * ) 0,270 Sumber: ICAO, 1983 [2] 1. Menentukan nilai stress yang terjadi
Nilai stress yang  terjadi  didapatkan  dengan  menggunakan  nilai  dari flexural  strength yang didaptkan dari kurva perancangan tebal perkerasan metode PCA dengan menentukan besar dari tebal slab beton dan memasukkan data-data yang telah didapatkan sebelumnya.
2. Menghitung stress ratio
Nilai dari stress  ratio didapatkan dengan membagikan nilai flexural dan modulus of  rupture rencana menggunakan rumus sebagai berikut.
rencana MR
stress flexural ratio stress = M V        −  = 100 1 90 M MRR R
10 1 100 13 , 0 1 59 43 MRR , ,        −  = MRR  = 47,82 kg/cm 2

## Tabel 4.8 Variasi kekuatan beton
Rating Pengontrolan Pengecoran Koefisien Variasi (V) % Excellent Dibawah 10 Good 10 – 15 Fair 15 – 20 Poor Dibawah 20 Sumber: Packard, 1973 [9]
Maka nilai stress ratio untuk pesawat Boeing 737-900ER yaitu:
Di contohkan yaitu pada kurva perancangan tebal perkerasan metode PCA maka nilai flexural stress didapatkan sebesar 288 psi = 20,25 kg/cm 2 untuk jenis pesawat Boeing 737-900ER yang dapat dilihat pada Gambar 4.5.
rencana MR stress flexural ratio stress = 47,82 25 , 20 = ratio
stress = 0,42
Karena nilai stress ratio < 0,51 maka fatigue pada beton dapat menerima beban repetisi sampai pengulangan yang tak terhingga.
Gambar 4.5 Grafik perancangan tebal perkerasan kaku pesawat Boeing 737-900ER metode PCA menentukan nilai flexural stress Sumber: Hasil Perhitungan
Journal of Civil Engineering and Planning Vol. 3, No. 1 | 2022
Dari  kurva  Gambar  4.5  di  atas,  nilai flexural  stress diperoleh  berdasarkan  tebal  slab  beton sebesar 41 cm sehingga nilai flexural stress yang didapatkan dari grafik sebesar 288 psi. Nilai tersebut didapatkan dengan cara memasukkan nilai 41 cm ke grafik kemudian tarik garis lurus ke kiri hingga mengenai garis weight on main landing gear sebesar 173.200 lbs kemudian tarik garis lurus ke atas hingga mengenai garis k = 300 psi, terakhir yaitu menarik garis lurus ke kiri hingga mendapatkan nilai flexural stress sebesar 288 psi.

## 4.5 Menghitung Tegangan Pengaruh Perubahan Suhu
Nilai perubahan temperatur diperoleh dari penelitian sebelumya yang dilakukan oleh Prawesti (2019)[10]  tentang  evaluasi  perkerasan  kaku  di  apron  dengn  menggunakan  finite  element method  pada  studi  kasus  terminal  3  Bandar  Udara  Internasional  Soekarno-Hatta.  Nilai perubahaan temperatur pada permukaan atas dan permukaan bawah beton dapat dilihat pada Tabel 4.9.
Tabel 4.9 Nilai temperatur pada permukaan atas dan permukaan beton
Permukaan Nilai Temperatur ( 0 C) Siang Malam Atas 55 25 Bawah 25 30 Sumber: Prawesti, 2019

## 1. Faktor koreksi (C)
Nilai dari faktor koreksi dapat diperoleh dengan menggunakan grafik yang mana besaran nilai C bergantung pada panjang joint slab (L) dan radius of relative stiffness (Ɩ).
99 , 4 33 , 47 3701 , 39 6 =  = l L
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, diperoleh nilai L/ Ɩ sebesar 4,99 kemudian dimasukkan ke dalam grafik faktor koreksi yang dapat dilihat pada Gambar 4.6 berikut.
Gambar 4.6 Faktor koreksi tegangan curling pada pelat beton Sumber: Bradbury, 1983 [6]
Berdasarkan grafik pada Gambar 4.6 di atas, dengan memasukkan nilai hasil perhitungan L/ Ɩ sebesar 4,99 kemudian ditarik garis lurus ke atas hingga mengenai garis lengkung, kemudian tarik  garis  lurus  ke  kiri  sehingga  diperoleh  nilai  faktor  koreksi  tegangan curling pelat  beton sebesar 0,74.

## 2. Ekspansi termal beton
Nilai  dari  ekspansi  termal  beton  diperoleh  berdasarkan  jenis  agregat  kasar  yang  digunakan. Jenis  agregat  yang  digunakan  pada  apron  Bandara  Mutiara  Sis  Al-Jufri  Palu  yaitu  kerikil sehingga nilai ekspansi termal beton yang diperoleh yaitu sebesar 3,3 × 10 -6 yang ditunjukkan Tabel 4.10 berikut.
Tabel 4.10 Nilai tipikal untuk PCC CTE (α) (AASHTO, 1993)
Type of coarse aggregate PCC CTE 𝛼 (10-6/degree) Per degree C Per degree F Quartz 3,7 6,6 Sandstone 3,6 6,5 Gravel 3,3 6,0 Granite 2,9 5,3 Basalt 2,7 4,8 Limestone 2,1 3,8 Sumber: AASHTO,1993 [11]
Nilai dari modulus elastisitas dan poisson ratio telah diperoleh dari perhitungan sebelumnya, sehingga data-data yang akan dibutuhkan dalam perhitungan tegangan akibat perubahan suhu adalah sebagai berikut.
a. Perbedaan temperatur
= temperatur permukaan atas – temperatur permukaan bawah
= 55⁰C – 22⁰C = 30⁰C
b. Faktor koreksi : 0,74 c. Ekspansi termal beton : 3,3 × 10 -6 /⁰C d. Modulus elastisitas : 4,2 × 10 6 psi e. Poisson ratio
: 0,15
Sehingga tegangan akibat perubahan temperatur dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.1) sebagai berikut.
) 1 ( 2 2    −  = t t CE ) 15 , 0 1 ( 2 30 10 3 , 3 10 2 , 4 74 , 0 2 6 6 −      = −  38 , 157 =  psi ≈ 157 psi ≈ 157 lb/in 2

## 4.6 Menghitung Tegangan Tambahan
Tabel 4.11 Rangkuman hasil perhitungan tegangan tembahan untuk masing-masing jenis load Jenis beban Tegangan Sebelum ditambahkan tegangan akibat perbedaan temperatur Setelah ditambahkan tegangan akibat perbedaan temperatur Interior load 395,67 lb/inch 2 552,67 lb/inch 2 Edge load 717,43 lb/inch 2 874,43 lb/inch 2 Corner load 472,87 lb/inch 2 629,87 lb/inch 2

## Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan Tabel 4.11 di atas menunjukkan nilai tegangan sebelum dan sesudah ditambahkan dengan tegangan akibat  perbedaan temperatur dimana nilai  tegangan terbesar terjadi di edge load.

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  evaluasi  tebal  perkerasan  kaku apron Bandara  Mutiara  Sis  Al-Jufri didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Tebal  perkerasan  kaku  ( apron )  Bandara  Mutiara  Sis  Al-Jufri  diperoleh  perkerasan  kaku untuk 20 tahun mendatang dibutuhkan slab beton sebesar 41 cm dan subbase course 15 cm.
2. Berdasarkan kondisi eksisting tebal slab beton yaitu sebesar 36 cm, maka perlu dilakukan penambahan pada tebal slab beton sebesar 5 cm sehingga dapat memikul beban lalu lintas pesawat untuk 20 tahun mendatang. Sedangkan untuk subbase course tidak perlu dilakukan konstruksi kembali sehingga perkerasan tersebut dapat melayani lalu lintas pesawat untuk 20 tahun mendatang.

## Daftar Pustaka
[1] Huzeirien, H., dan Dahlan, M, E., 2018, Analisa Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Apron Bandar Udara Sultan Thaha Syaifuddin Jambi, Jurnal Civronlit Unbari, 2(2), 24-33.
[2] ICAO,  1983, Aerodrome  Design  Manual  Part  3  Pavements  Second  Edition ,  Montreal  Canada: International Civil Aviation Organization.
[3] Kosasih, D., dan Fibryanto, A., 2005, Analisis Kerusakan Retak Lelah pada Struktur Perkerasan Kaku Landasan Pesawat Udara dengan menggunakan Program Airfield, Jurnal Teknik Sipil, ITB, Bandung.
[4] FAA, 1996, Surface Movement Guidance and Control System, Advisory Circular 120-57A , United State: Federal Aviation Administration.
[5] Horonjeff, R., dan McKelvey, F, X., 1988, Perencanaan dan Perancangan Bandar Udara, Jakarta: Erlangga.
[6] Bradbury,  R.D.,  1938, Reinforced  Concrete  Pavements ,  Washington,  DC:  Wire  Reinforcement Institute.
[7] Boeing,  2020, Airplane  Characteristics  for  Airport  Planning ,  Washington  D.C  :    Boeing Commercial Airplane.
[8] Huang, Y.H. , 2004, Pavement Analysis and Design, 2nd Edition , Upper Saddle River, NJ: Prentice- Hall.
[9] Packard, R. G., 1973, PCA Engineering Bulletin, Desain of Concrete Airport Pavement, Illinois : Portland Cement Assosoation.
[10] Prawesti, P., Suhendro, B., & Hapsoro, S., 2019, Evaluation of rigid pavement on apron of terminal 3  Soekarno-Hatta  International  Airport  using  finite  element  method ,  In MATEC  Web  of Conferences (Vol. 270, p. 03005), EDP Sciences.
[11] AASHTO,  1993, Guide  for  Design  of  Pavement  Structures ,  Washington,  DC:  American Association of State Highway and Transportation Officials.