More Related Content
Similar to Cara Perhitungan dan pembahasan jalan rel (20)
Recently uploaded (20)
Cara Perhitungan dan pembahasan jalan rel
- 1. GEOMETRI JALAN REL Alinemen Horisontal Alinemen vertikal
- 2. Faktor Pertimbangan perencanaan Alinemen Jalan Rel Fungsi Dari Jalan Rel Keselamatan Ekonomi Aspek Lingkungan Estetika
- 3. Tc = R tg TC adalah singkatan dari tangen circle yakni titik dimana mulai menarik lengkung circle, Ec = T tg Ec merupakan jarak antara titik PI ke lengkung tikungan. Panjang lengkung diperoleh dengan rumus Lc = (/360 ). 2 . . R Dimana Lc merupakan panjang lengkung circle yang diukur dalam meter. Persamaan ini dapat disederhanakan lagi menjadi Lc = 0,01745 . R . merupakan sudut tangen yang diukur dari gambar trase jalan, sedangkan R merupakan jari jari rencana. Perhitungan Alinemen Horizontal (2)
- 4. Lengkung Lingkaran Gaya Sentrifugal diimbangi sepenuhnya oleh gaya berat
- 5. Lengkung Lingkaran (2) Gaya Sentrifugal diimbangi sepenuhnya oleh gaya berat dan gaya dukung komponen jalan rel
- 7. Lengkung Lingkaran Tanpa Lengkung Peralihan Pada lengkung lingkaran tanpa lengkung peralihan tidak ada peninggian rel. Jari-jari minimum lengkung digunakan adalah : R = 0.164 V2 Kecepatan (km/jam) Jari-jari Minimum Tanpa Lengkung Peralihan (m) Jari-jari Minimum dengan Lengkung Transisi 120 2370 780 110 1990 660 100 1650 550 90 1330 440 80 1050 350 70 810 270 60 600 200
- 8. Kecepatan Rencana Kecepatan yang digunakan untuk merecanakan konstruksi Jalan Rel Kecepatan Rencana untuk perencanaan struktur jalan rel V rencana = 1,25 x V maks Kecepatan Recana untuk Perencanaan Jari-jari Lengkung tikungan V rencana = V maks Kecepatan Rencana Untuk Perecanaan Peninggian Rel Jenis Kecepatan
- 9. Kecepatan Maksimum Kecepatan tertinggi yang diinginkan untuk operasi suatu rangkaian kereta pada lintas tertentu Kecepatan Operasi Kecepatan rata-rata kereta api pada petak jalan tertentu Kecepatan Komersial Kecepatan rata-rata sebagai hasil pembagian jarak tempuh dengan waktu tempuh Jenis Kecepatan (2)
- 10. Lengkung Peralihan Lengkung peralihan dibuat untuk mengeliminasi perubahan gaya sentrifugal sedemikian rupa sehinggga penumpang di dalam kereta api tetap terjamin kenyamanannya Panjang lengkung peralihan merupakan fungsi dari perbahan gaya sentrifugal per satuan waktu,kecepatan dan jari-jari lengkung
- 12. Peninggian Rel Peninggian rel diperlukan untuk mengimbangi timbulnya gaya sentrifugal pada kereta pada saat memasuku lengkung horizontal Berdasarkan stabilitas kereta api pada saat berhenti di bagian lengkung, kemiringan maksimum dibatasi sampai 10% dari lebar sepur atau hmak = 110 mm dengan faktor keamanan guling (SF) = 3.325 Peninggian minimum (hmin) = 8.8(v2 /R)-53.5 Peninggian normal (h normal) = 5.95(v2 /R) Peninggian dilakukan pada Rel Luar
- 13. Lengkung S Lengkung S terjadi bila dua lengkung dari satu lintasan yang berbeda arah terletak bersambung. Antara kedua lengkung harus ada bagian lurus minimal 20m di luar lengkung peralihan
- 14. Perhitungan Alinemen Horizontal Dengan: PI = nomor stasiun ( Point of intersection ) V = kecepatan rencana (ditetapkan ) km/jam R = jari jari ( ditetapkan ) m D = sudut tangen (dalam derajat ) TC = tangen Circle CT = Circle tangen Tc = jarak antara TC dan PI ( m ) Lc = panjang bagian tikungan ( m )
- 16. Lengkung Spiral-Spiral (S-S) Ls berdasar bentuk lengk spiral harus Ls Tabel (atau ke 3 pers)
- 18. Langkah Perencanaan Geometri Jalan Rel 1. Menentukan kecepatan maksimum dan kecepatan rencana : Dari tabel kelas jalan IV : V maks = 90 km/jam Kecepatan : Kecepatan Rencana : kecepatan yang digunakan untuk merencanakan konstruksi jalan rel Untuk perencanaan : V rencana = 1,25 x V maks Kecepatan Maksimum : Kecepatan tertinggi yang diijinkan untuk operasi suatu rangkaian kereta api pada lintas tertentu V rencana = 1,25 . V maks = 1,25 . 90 = 112,5 km/jam
- 19. 2. Menentukan Jari jari kelengkungan minimum (dari tabel ) = 780 m Vrencana (km/jam) R min. Tanpa lengkung peralihan (m) R min. Dengan lengkung peralihan (m) 120 110 100 90 80 70 60 2370 1990 1650 1330 1050 810 600 780 660 550 440 350 270 200 Untuk tikungan I : dipakai 800 m
- 20. 3. Menghitung Peninggian Rel , dihitung dengan persamaan : jari - jari ) v ( 95 , 5 h 2 rencana normal mm hnormal 13 , 94 800 ) 5 , 112 ( . 95 , 5 2 4. Menghitung panjang lengkung peralihan (Ls) Ls = 0,01 h. Vr = 0,01 . 94,13 . 112,5 = 105,89 m 5. Menghitung varibel-varibel yang lain , untuk mengetahui apakan trase yang telah ditentukan memenuhi syarat untuk mengakomodasi variabel tersebut Misal : Besaran Tt harus lebih kecil dari panjang trase lurus yang ada, jika tidak maka penentuan trase harus dievaluasi
- 21. s = 28,648 R Ls = 28,648 800 72 , 105 = 3,8 c = - 2.s = 7,6 2 . 3,8 = 0 LC = 0 Xc = 2 3 R 40 Ls Ls = 105,72 + 2 3 ) 800 .( 40 ) 72 , 105 ( = 105,94 Yc = R . 6 Ls2 = 800 . 6 72 , 105 2 = 2,33 P = Yc R ( 1 cos s) = 2,32 800 (1 cos 3,8) = 0,58 K = Xc R sin s = 105, 72 800 sin 3,8 = 52,03 Et = (R + P) sec ( 2 ) R = (800+ 0,56) sec 2 6 , 7 - 800 = 2,34 Tt = (R + P) tg 2 + K = (800 + 0,56) tg 2 6 , 7 + 52,73 = 106,21 < L3 ....... ok!
- 22. Pelebaran Sepur Pelebaran Sepur di rencanakan pada bagian lengkung agar roda kereta dapat elewati lengkung tampa mengalami hambatan. Pelebaran sepur dicapai dengan menggeser rel dalam kearah dalam Pelebaran Maksumum yang diijinkan adalah 20 mm Besar pelebaran sepur untuk bagian jari-jari tikungan sebabagi berikut :
- 23. Faktor yang mempengaruhi pelebaran sepur Jari-jari lengkung Ukuran / Jarak gandar muka belakng yang teguh (d)(rigid Wheel/ Base) Kondisi Keausan roda dan rel
- 24. Gerbong Dalam Tikungan Kedudukan I Gandar depan menempel pada rel luar sedangkan gandar belakang bebas diatara kedua rel, disebut jalan bebas Kedudukan II Gandar depan menjacapi rel luar sedangkan gandar belakang menempel pada rel dalam akan tetapi tidak sampai menekan. Gandar belakang ini berkedudukan radial terhadap titik pusat tikungan (M) Kedudukan III Gandar depan menempel pada rel luar sedangkan gandar belakang menekan dan menempel pada rel dalam. Kedua gandar tidak ada yang letaknnya radial terhadap titik pusat tikungan. Disebut Kedudukan IV Gandar depan menempel pada rel luar sedangkan gandar belakang menempel rel luar. Kedudukan ini disebut jalan tali busur uang hanya dicapai pada kecepatan tinggi
- 25. Gambar Kedudukan Roda pada Tikungan
- 26. PELEBARAN SEPUR Pada waktu gerbang dengan 2 gandar tengah melalui tikungan , roda muka terluar akan menekan rel, karena gandar depan dan gandar belakang merupakan satu kesatuan yang teguh (rigid wheel base), maka gandar belakang berada pada posisi yang sejajar dengan gandar muka, sehingga memungkinkan tertekannya rel dalam oleh roda belakang. Untuk mengurangi gaya tekan akibat terjepitnya roda kereta, maka perlu diadakan pelebaran agar rel dan roda tidak cepat aus. Faktor yang mempengaruhi besaran pelebaran sepur adalah : 1.Jari-jari kelengkungan 2.Ukuran / jarak gandar muka dan belakang 3.Kondisi keausan roda dan rel
- 27. Untuk penggunaan di lapangan pelebaran sepur tertera dalam peraturan konstruksi jalan rel Indonesia bab 2 pasal 2.d tabel 22 . harga harga tersebut diperoleh dengan mengambil jarak gandar d = 4 m, dengan pertimbangan agar rel terluar mengalami gaya tekan terkecil saat dilalui oleh gerbang dengan jarak gandar d = 3 m maupun d = 4 m Contoh : untuk kasus tikungan pada soal di atas tikungan 1 2 8 800 8000 W = ........ OK ! ( masih memenuhi syarat berdasarkan tabel PKJRI 1986) Besar Peninggian Rel dihitung dengan Formula : jari - jari ) v ( 95 , 5 h 2 rencana normal 800 ) 5 , 112 ( 95 , 5 h 2 normal 93,97 mm
- 28. Peninggian Rel pada lengkung peralihan (Ls) dilakukan secara gradual mulai dari Titik TS sampai dengan SC. Misal untuk kemudahan perhitungan sepanjang Ls dibagi empat segmen yaitu: Segmen 1 : Lx1 = 0,25 Ls Segmen 2 : Lx2 = 0,5 Ls Segmen 3 : Lx3 = 0,75 Ls Segmen 4 : Lx4 = Ls
- 29. Segmen 4 : Lx4 = Ls Dengan titik-titik koordinat masing-masing dihitung sebagai berikut Yi = .Ls.R 6 L 3 Xi Xi =Lxi + 2 2 3 xi Ls .. 40.R L Peninggian rel untuk masing-masing titik koordinat tersebut adalah : hi = max h Ls Lxi
- 30. Contoh : perhitungan peninggian rel untuk soal di atas Untuk tikungan 1 : R = 800 m h mak = 93,97 mm Ls = 105,72 m TITIK Lxi (m) Xi (m) yi (m) hi (mm) 1 26,43 26,43 0,04 23,49 2 52,85 52,85 0,29 46,98 3 79,28 79,28 0,98 70,46 4 105,72 105,72 2,33 93,97 Tabel hasil perhitungan peninggian rel
- 31. Alinemen Vertikal Alinemen vertikal adalah proyeksi sumbu jalan rel pada bidang vertikal yang melalui sumbu jalan rel tersebut Alinemen vertikal terdiri dari garis lurus dengan atau tanpa kelandaian serta lengkung vertikal berupa busur lingkaran. Letak lengkung vertikal diusahakan tidak berhimpit atau bertumpangan dengan lengkung horizontal Besar jari-jari minimum busur lingkaran (lengkung vertikal) tergantung pada besarnya kecepatan rencana yang digunakan seperti pada tabel berikut ini. Kecepatan Rencana (km/jam) Jari-jari minimum lengkung vertikal (m) > 100 8000 < 100 6000
- 32. Gambar lengkung vertikal Busur Lingkaran
- 33. Lengkung Vertikal dengan bentuk parabola r G G L 2 1 Menurut Hay, 1982, panjang lengkung vertikal dengan bentuk parabola dapat dihutung dengan rumus : Dengan : G1 dan G2 = dua kemiringan kelandaian yang bertemu (%) L = Panjang lengkung dalam kelipatan 100 ft r = tingkat perubahan kemiringan (%) tiap 100 ft r = 0.10 untuk lengkung cembung r = 0.05 untuk lengkung cekung Vazirani damm Chandola (1981) menyatakan hal yang sama dengan panjang lengkung menggunakan kelipatan 30 m
- 34. Kelandaian Kelompok kelandaian : Landai Penentu : Kelompok Kelandaian () Lintas Datar 0 10 Lintas Pegunungan 10 40 Lintas dengan Rel gigi 40 - 80 Kelas jalan Rel Kelandaian penentu maksimum() 1 10 2 10 3 20 4 25 5 25
- 35. Landai Curam Landai curam adalah kelandaian dalam keadaan yang memaksa dari lintas lurus dapat melebihi landai penentu Panjang maksimum landai curam ) ( 2 2 2 Sm Sk g Vb Va l Dimana : l = panjang maksimum landai curam (m) Va = kecepatan minimum yang diijinkan di kaki ladai curam (m/detik) Vb = kecepatan minimum di puncak landai curam (m/detik) 遜 Va > Vb g = percepatan gravitasi Sk = besar landai curam () Sm = besar landai penentu ()
- 36. CONTOH Jika pada ruas A-B dengan kelas jalan IV terdapat landai curam sebesar 30 , dengan kecepatan pada lembah/awal lereng sebesar 60 km/jam dan kecepatan pada akhir/puncak lereng sebesar 40 km/jam. Hitung panjang landai curam maksimum yang diijinkan! Jawab : l = ? Va = 60 km/jam = ........ m/s Vb = 40 km/jam = ........ m/s g = 10 m/s2 Sk = 30 Sm = 25 ) ( 2 2 2 Sm Sk g Vb Va l m l 1543 ) 025 , 0 03 , 0 ( 10 . 2 11 , 11 67 , 16 2 2
- 37. TUGAS GEOMETRI JALAN REL Direncanakan Pembangunan jalan rel kelas III jalur tunggal dan jenis bantalan beton. Berdasarkan hasil survei diperoleh alternatif trase yang memungkinkan adalah sebagai berikut : Adapun koordinat masing-masing titik adalah sebagai berikut A : ( 1235 , 1345) B : ( 2167 , 1029) C : ( 3245 , 1029) D : ( 4037 , 1204) PERTANYAAN : a. Rencanakan perhitungan tikungan untuk titik B atau titik C (pilih salah satu) b. Tentukan stasioning titik-titik penting ( TS, SL, LS dan ST) c. Buat rencana pelebaran sepur d. Buat rencana peninggian rel e. Gambarkan potongan melintang pada bagian lurus dan bagian tikungan masing-masing 1 buah
- 38. Ruang diatas sepur yang senantiasa bebas dari segala rintangan dan benda penghalang yang disediakan untuk lalul lintas rangkaian kereta api. Ruang Bebas Bangunan
- 40. Bangunan adalah ruang disisi sepur yangsenantiasa hasur bebas dari segala bangunan tetap seperti antara lain tiang semboyan, tiang listrik dan pagar Batas ruang bangunan diukur dari sumbu sepur pada ketinggian 1 3,55 meter Jarak ruan bangunan a. Pada lintas bebas : 2.35 s/d 2.53 m dari kiri kanan sumbu sepur b. Pada Emplasemen : 1,95 s/d 2.35 di kiri dan kanan sumbu sepur c. Pada Jembatan 2.15 m di kiri dan kanan sumbu sepur Ruang Bangunan
- 41. Penampang Melintang Jalan Rel
- 43. Beban Pada Jalan Rel 1. Gaya Vertikal Gaya Lokomotif Lok BB (56 ton), beban ditumpu 2 bogie, tiap bogie 2 gandar, tiap gandar 2 roda. Gaya gandar = 14 ton Lok CC (84 ton, 108 ton), beban ditumpu 2 bogie, tiap bogie 3 gandar 叩 2 roda. Gaya gandar 14, 18 ton Gaya Kereta Penumpang (Car, Coach) Berat 40 ton, 2 bogie 叩 2 gandar. Gaya gandar 10 ton Gaya Gerbong Barang (Wagon) Gaya Dinamis, akibat getaran, angin, jalan 2. Gaya Transversal (Lateral) Bekerja pada titik yang sama dengan gaya vertikal, akibat gaya sentrifugal, snake motion, & ketidakrataan geometri jalan rel. 3. Gaya Longitudinal Akibat perubahan suhu pada rel, gaya kohesi (gesekan roda dan rel, gaya rem.