DESAIN TEBAL PERKERASAN DAN PANJANG RUNWAY MENGGUNAKAN METODE FAA; STUDI KASUS BANDARA INTERNASIONAL KUALA NAMU SUMATERA UTARA
SKRIPSI
OLEH
ANTON MANONTONG NABABAN
1100052106
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA JAKARTA 2012
DAFTAR ISI
Halaman Cover Depan ......................................................................................................... i Halaman Judul Dalam ......................................................................................................... ii Halaman Persetujuan Hard Cover ..................................................................................... iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji ................................................................................. iv Halaman Pemberian Hak Cipta Non Eksklusif dari Mahasiswa ke Universitas Bina Nusantara ........................................................................................................................... v Abstrak
......................................................................................................................... vi
Kata Pengantar .................................................................................................................. vii Daftar Isi .......................................................................................................................... ix Daftar Tabel ..................................................................................................................... xiii Daftar Gambar .................................................................................................................. xv Daftar Lampiran .............................................................................................................. xvii BAB 1 PENDAHULUAN............................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ............................................................................................ 1 1.2. Identifikasi Masalah .................................................................................... 3 1.3. Tujuan Dan Manfaat Penelitian .................................................................. 3 1.4. Lingkup Penelitian ...................................................................................... 4 1.5. Sistematika Penulisan ................................................................................. 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 7 2.1. Gambaran Umum Obyek Penelitian ........................................................... 7 2.1.1 Letak Geografis Bandar Udara Kuala Namu ................................... 7
2.1.2 Karakteristik Bandara ...................................................................... 8 2.2. Perencanaan Landasan Pacu...................................................................... 10 2.3. Kondisi Fisik Pesawat ............................................................................... 12 2.4. Berat Pesawat ............................................................................................ 15 2.5. Konfigurasi Landasan Pacu ....................................................................... 18 2.5.1 Runway .......................................................................................... 18 2.5.2 Faktor yang Mempengaruhi Perencanaan Panjang Landasan Pacu...............................................................................................28 2.5.3 Lebar Landasan .............................................................................. 29 2.6. Perkerasan .................................................................................................. 31 2.6.1 Defenis ........................................................................................... 31 2.6.2 Lapisan Struktur Perkerasan Lentur .............................................. 33 2.6.3 Material Perkerasan ....................................................................... 36 2.7. Metode Perkerasan ..................................................................................... 40 2.7.1
Metode FAA Perkerasan Lentur Cara Manual .............................. 40
2.7.2
Perencanaan Perkerasan Dengan Software FAARFIELD ............. 55
2.8. Pertimbangan Perencanaan Perkerasan ...................................................... 59 2.9. Parameter Penentu Tebal Perkerasan ......................................................... 62 2.10.Kelebihan dan Kekurangan Metode FAA .................................................. 63
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 64 3.1. Pendekatan Penelitian ............................................................................... 64 3.2. Penentuan Tebal Perkerasan Runway ....................................................... 65
3.3. Langkah Perhitungan Penentuan Tebal Perkerasan dengan Metode Cara Manual ....................................................................................................... 67 3.4. Langkah Perhitungan Penentuan Tebal Perkerasan dengan Menggunakan Software FAARFIELD .............................................................................. 69 3.5. Langkah Perhitungan Untuk Mendesain Geometrik Landasan Pacu ........ 73
BAB 4 HASIL PEMBAHASAN .................................................................................. 76 4.1. Perhitungan Dengan Cara Manual ............................................................ 76 4.2. Perhitungan Dengan Software FAARFIELD ............................................ 83 4.2.1 Perhitungan Total Annual Departure ............................................ 83 2.2.2 Perhitungan Cumulative Damage Factor (CDF) ........................... 83 4.3. Perbandingan Tebal Perkerasan Cara Manual dan Software FAARFIELD ................................................................................................................... 88 4.4. Tebal Perkerasan Total Setiap Pesawat..................................................... 88 4.5. Analisa Hasil Perhitungan ......................................................................... 89 4.6. Perencanaan Material Perkerasan Landasan Pacu ..................................... 91 4.7. Kelebihan dan Kekurangan Metode ........................................................... 93 4.8. Perhitungan Geometrik Landasan Pacu ..................................................... 94 4.8.1 Perhitungan Panjang Landasan Pacu ............................................. 94 4.8.2 Spesifikasi Landasan Pacu ............................................................. 95 4.8.3 Spesifikasi Geometrik Untuk Airbus 380-800 ............................... 95
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 99 5.1
Kesimpulan ............................................................................................ 99
5.2
Saran ...................................................................................................... 100
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR RIWAYAT HIDUP DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Konvensi standar Penamaan untuk Konfigurasi Sumbu Pesawat .................. 13
Tabel 2.2
Karakteristik Pesawat ..................................................................................... 17
Tabel 2.3
Kode Referensi Pesawat................................................................................. 28
Tabel 2.4
Kemiringan Transversal Landasan Pacu ........................................................ 29
Tabel 2.5
Klasifiasi Bandar Udara ................................................................................ 29
Tabel 2.6
Standar Dimensi Landasan Kategori C,D dan E ............................................ 30
Tabel 2.7
Lebar Landasan Pacu ..................................................................................... 30
Tabel 2.8
Klasifikasi Tanah Dasar untuk Perencanaan Perkerasan oleh FAA .............. 44
Tabel 2.9
Faktor Konversi Keberangkatan Tahunan Ekivalen ...................................... 49
Tabel 2.10 Tebal Minimum Base Course ....................................................................... 54 Tabel 2.11 Persentase Pengali untuk Tingkat Keberangkatan Tahunan diatas 25.000 .... 54 Tabel 2.12 Pass To Coverage Ratio ................................................................................. 58 Tabel 2.13 Nilai Standar pada Software FAARFIELD .................................................... 58 Tabel 2.14 Tebal Minimum Base Course Untuk Software FAARFIELD ...................... 62 Tabel 3.1
Kode Referensi Pesawat................................................................................. 73
Tabel 3.2
Standar Dimensi Landasan Kategori C,D, Dan E .......................................... 74
Tabel 4.1
Data Jenis Pesawat, Susunan Roda, MTOW Dan Keberangkatan Tahunan . 76
Tabel 4.2
Perhitungan Equivalent Annual Departure ................................................... 78
Tabel 4.3
Persentase pengali untuk tingkat keberangkatan tahunan diatas 25.000 ....... 80
Tabel 4.4
Tebal Minimum Base Course ........................................................................ 81
Tabel 4.5
Susunan Perkerasan Lentur Dengan CBR 8% ............................................... 82
Tabel 4.6
Total Keberangkatan Pesawat Di Bandara Kuala Namu ............................... 83
Tabel 4.7
CDF Contribution Pesawat di Kuala Namu ................................................... 84
Tabel 4.8
Dual Spacing Pesawat di Bandara Kuala Namu ............................................ 84
Tabel 4.9
Susunan Perkerasan Dengan Perhitungan Software FAARFIELD................ 85
Tabel 4.10 Perbandingan Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan ....................................... 88 Tabel 4.11 Perbandingan Tebal Perkerasn Total Masing-Masing Pesawat ..................... 88 Tabel 4.12 Perbedaan Konsep Perhitungan Tebal Peerkerasan Cara Manual dan Software FAARFIELD .................................................................................. 90 Tabel 4.13 Kelebihan dan Kekurangan Cara Manual dan FAARFIELD ........................ 93 Tabel 4.14 Standar Dimensi Landasan Kategori VI E .................................................... 96
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Lokasi Bandara Kuala Namu ......................................................................... 7 Gambar 2.2 Bandara Kuala Namu ..................................................................................... 9 Gambar 2.3 Layout Bandar Udara Kuala Namu ................................................................ 9 Gambar 2.4 Istilah yang berhubungan dengan Ukuran Pesawat...................................... 11 Gambar 2.5 Unsur-Unsur Runway ................................................................................... 18 Gambar 2.6 Tiga Keadaan Umum Saat Penerbangan Pesawat ........................................ 22 Gambar 2.7 Tipe Konfigurasai Landasan pacu ................................................................ 24 Gambar 2.8 Diagram Faktor yang Mempengaruhi Panjang Landasan Pacu ................... 27 Gambar 2.9 Lapisan-Lapisan Perkerasan Lentur ............................................................. 36 Gambar 2.10 Konfigurasi Roda Pendaratan Untuk Pesawat Roda Tunggal ......................... 45 Gambar 2.11 Konfigurasi Roda Pendaratan Untuk Pesawat Roda Ganda ........................... 45 Gambar 2.12 Konfigurasi Roda Pendaratan Untuk Pesawat Roda Tandem Ganda ....... 46 Gambar 2.13 Konfigurasi Roda Pendaratan Untuk Pesawat Roda Ganda Dobel ............ 46 Gambar 2.14 Grafik Perencanaan Perkerasan Lentur Untuk Pesawat Dual Tandem ....... 51 Gambar 2.15 Grafik Penentuan Tebal Base Course Minimum......................................... 53 Gambar 2.16 Software FAARFIELD ................................................................................ 56 Gambar 2.17 Two Effective Tiew Widths-No Overlap ...................................................... 57 Gambar 2.18 One Effective Tiew Widths-No Overlap ...................................................... 57 Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian .................................................................................... 65 Gambar 3.2 Flowchart Penentuan Tebal Perkerasan .......................................................... 66 Gambar 3.3 Urutan Pengerjaan Penentuan Tebal Perkerasan Metode FAA .................... 68 Gambar 3.4 Data Pesawat ................................................................................................. 70
Gambar 3.5 Hasil Desain Perkerasan Lentur Software FAARFIELD .............................. 71 Gambar 3.6 Urutan Pengerjaan Perkerasan dengan Software FAARFIELD .................... 72 Gambar 3.7 Diagram Penentuan Panjang Landasan Pacu ................................................ 75 Gambar 4.1 Grafik Perencanaan Perkerasan Lentur Boeing 747-400 .............................. 79 Gambar 4.2 Susunan Perkerasan dengan Menggunakan Cara Manual............................ 82 Gambar 4.3 Spasi Roda Masing-Masing Pesawat ........................................................... 85 Gambar 4.4 Susunan Perkerasan Menggunakan Softwara FAARFIELD ....................... 86 Gambar 4.5 Hasil Desain Tebal Perkerasan Software FAARFIELD .............................. 86 Gambar 4.6 Tampak Input Data Perhitungan .................................................................. 87 Gambar 4.7 Kurva Tebal Perkerasan Cara Manual dan Software FAARFIELD ............ 89 Gambar 4.8 Hasil Desain Geometrik Landasan Pacu ...................................................... 98
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A – Penggunaan Program FAARFIELD Lampiran B – Hitungan Tebal Perkerasan Landasan Pacu Dengan Software FAARFIELD Lampiran C –Konfigurasi Sumbu Pesawat Lampiran D - Kurva untuk menentukan tebal perkerasan
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa dengan segala rahmat dan anugerah yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Dengan berbekal ilmu yang telah diperoleh di perkuliahan Universitas Bina Nusantara, penulis membuat skripsi dengan judul ”Desain Tebal Perkerasan Dan Panjang Runway Menggunakan Metode FAA; Studi Kasus Bandara Internasional Kuala Namu, Sumatera Utara”. Penulis menyadari bahwa laporan ini dapat diselesaikan dengan bantuan berbagai pihak, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Eduardi Prahara, ST., MT. sebagai dosen pembimbing yang membimbing penulis dari awal sampai selesainya penelitian. 2. Ibu Amelia Makmur, ST., MT. selaku pengguji sidang pendadaran yang telah memberikan kritik dan saran dalam perbaikan laporan ini. 3. Bpk. Andryan Suhendra, ST., MT. selaku Dosen pembimbing akademik angkatan 2007, yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing dalam penyelesaian laporan ini dan memberikan saran dalam proses penulisan skripsi. 4. Seluruh Staf Dinas Direktorat Jenderal Perhubungan Udara, khususnya Bapak Harmein, MT. 5. Ibu Meilani Kurniawan, ST., MT. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Binus University. 6. Bapak Agustinus Agus Setiawan, ST., MT. selaku Koordinator Skripsi. 7. Bpk. Irpan Hidayat, ST., MT. selaku Kepala Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Binus University.
8. Ibu Tini Kartini, S.Kom. selaku Administrasi Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Binus University. 9. Seluruh staf pengajar dan karyawan jurusan Teknik Sipil. 10. Keluarga (Bapak, Ibu, Kakak dan Adik-adik) yang selalu memberikan dorongan dan semangat. 11. Teman-teman Sipil angkatan 2007 yang banyak membantu dan menyemangati. 12. Teman-teman Teknik Sipil seluruh angkatan. Penulis mengharapkan saran, kritikan dan masukan dari berbagai pihak terhadap skripsi ini. Karena dengan adanya kritikan, saran dan masukan anda akan semakin memperkaya penulis dengan ilmu pengetahuan dan menjadikan kesempurnaan karya ilmiah untuk berikutnya. Semoga skripsi ini nantinya dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Akhir kata, saya ucapkan terima kasih dan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Jakarta, September 2012
Penulis
