alinemen horisontal (ar)

8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)

1/37

V-1

ALINEMEN HORISONTAL

Definisi : Alinemen horisontal adalah proyeksi sumbu jalan

tegak lurus bidang horisontal / bidang kertas yang

terdiri dari garis lurus dan garis lengkung.

GAYA SENTRIFUGAL

Bila suatu kendaraan berjalan melintasi suatu tikungan, maka

kendaraan ini akan didorong secara radial keluar oleh gaya

sentrifugal dan selanjutnya gaya tersebut akan diimbangi oleh beratkendaraan yang diakibatkan oleh superelevasi dari jalan dan oleh

gesekan melintang antara ban dan perkerasan.

Gaya-gaya yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut :

Gaya sentrifugal : F = m.a (5.1)

Dimana : m = masa = g

G

G = berat kendaraan

a = percepatan sentrifugal = R

V 2

GG Cos

G Sin

gR

GV 2

Cos gR

GV 2

Fs

Sin gR

GV 2

Diproyeksikanterhadap garis ini

Gambar 5.1. Gaya-gaya pada lengkung horisontal


2/37

V-2

V = kecepatan kendaraan

R = jari-jari tikungan

Dengan demikian rumus (5.1) menjadi :

F = gR

GV 2 (5.2)

Karena gaya-gaya dalam satu kesetimbangan , maka :

Cos gR

GV 2 = G sin Fs

Cos gR

GV 2 = G sin fs (G cos Sin gR

GV 2 )

gR

V 2

= tg fs + tg gR

V f s

2

nilai dari : tg gR

V f s

2

sangat kecil sehingga bisa diabaikan

dan tg dinyatakan dengan landai melintang super elevasi

e maka :

gRV

2

= e + fs

jika kecepatan dinyatakan dalam satuan km/jam dan

g=9,81m/det2 , maka persamaan akan menjadi :

R

V

127

2

= e+fs (5.3)

jika kecepatan dinyatakan dalam satuan mile/jam dan

g=32ft/det2 , maka persamaan akan menjadi :

R

V

15

2

= e+fs

Catatan : 1 mile = 1760 yard = 5.280 ft


3/37

V-3

DERAJAD LENGKUNG

Ketajaman suatu tikungan horisontal dapat dinyatakan

dengan Radius / jari-jari atau Derajad lengkung,

o Derajat lengkung besarnya berbanding terbalik dengan jari-jari

lengkung.

o Derajat lengkung maksimum atau jari-jari minimum adalah harga

batas dari ketajaman suatu tikungan untuk suatu design speed

yang ditentukan dari super elevasi maksimum dan faktor

gesekan masimum

Definisis derajad lengkung :

Besarnya sudut pusat/sudut lengkung yang terjadi dengan

busur 25 m atau 100 ft

360

D =

R 2

25

D = R

394,432.1 (5.4)

untuk satuan British :

360

D =

R 2

100

25 m

R R

100 ft

R

Gambar 5.2. Korelasi antara derajad lengkung (D)

dan radius lengkung (R)

D DR


4/37

V-4

D = R

578,5729 (5.5)

FAKTOR GESEKAN SAMPING

Tergantung pada :

1. Kecepatan kendaraan

2. Tipe dan kondisi perkerasan jalan

3. Tipe dan Kondisi ban

Kriteria untuk menentukan koefisien gesekan melintang

maksimum : yakni saat dimana gaya sentrifugal

mengakibatkan perasaan tidak enak dan pengendara

mengambil keputusan untuk menjalankan kendaraan lebih

cepat lagi.

Gambar 5.4 adalah hasil dari beberapa percobaan yangberbeda. Meskipun demikian hal yang sama adalah bahwa

faktor gesekan melintang untuk kecepatan tinggi harus

lebih kecil daripada untuk kecepatan lebih rendah. Garis

tebal adalah garis yang diusulkan yang sesuai pada

perencanaan kecepatan tinggi dan memberikan faktor

gesekan lebih kecil untuk perencanaan pada kecepatan

rendah dibandingkan garis lengkung yang lain.

Harga yang lebih rendah pada kecepatan yang rendah

diinginkan, karena pengendara sering melewati design

speed yang rendah.

Dari data di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa koefisien

gesek melintang untuk dipergunakan dalam perencanaantikungan harus sesuai dengan garis hitam lurus, yang

mempunyai harga 0,16 pada 30 km/jam sampai 0,10 pada

70 km/jam.


5/37

V-5

Gambar 5.3. Koefisien gesekan melintang maks. untuk

design (berdasar TEH’92 dalam satuan SI)

Gambar 5.4. Maksimum keamanan untuk faktor

gesekan samping


6/37

V-6

DERAJAD LENGKUNG MAKSIMUM( MAXIMUM DEGREE OF CURVATUR)

Definisi : derajad lengkung maks atau jari-jari minimum

adalah suatu harga batas untuk suatu designspeed , yang ditentukan dari superelevasi maks

dan koefisien gesek maksimum.

Menggunakan jari-jari yang lebih kecil untuk design speed

akan mengakibatkan diperlukannya superelevasi yang lebih

besar dari batas yang telah ditentukan.

Jari-jari min (R min.) dapat dihitung dari rumus :

R min =)..(127

2

maks fsmakse

V

(5.6)

Dan untuk satuan British adalah :

R min =)..(15

2

maks fsmakse

V

(5.7)

Dengan menggunkan D sebagai derajad lengkung dimana :

D = R

394,432.1 maka :

D = 2..(53,913.181

V

maks fsmakse (5.8)

Untuk satuan British dengan :

D = R

578,729.5 maka :

D = 2..(900.85

V

maks fsmakse

(5.9)

Tabel 5.1 memberikan nilai Rmin yang dapat dipergunakan

untuk superelevasi maksimum 0,08 dan 0,10 serta untuk

koefisien gesekan melintang maksimum sehubungan dengan


7/37

V-7

nilai kecepatan rencana yang terpilih menurut Bina Marga.

Bandingkan dengan Tabel 5.2 untuk menurut AASTHO.

Kec. Renc.

Km/jam

e

maks

f

maks

R min(perhit.)

R min

(design)

D maks(design)

40 0,100,08

0,166 47,363

51,213

47

51

30,48

28,09

50 0,10

0,08

0,160 75,858

82,192

76

82

18,85

17,47

60 0,100,08

0,153 112,041

121,659

112

122

12,79

11,74

70 0,100,08

0,147 156,522

170,343

157

170

9,12

8,43

80 0,10

0,08

0,140 209,974

229,062

210

229

6,82

6,25

90 0,10

0,08

0,128 280,350

307,371

280

307

5,12

4,67

100 0,100,08

0,115 366,233

403,796

3,91

3,55

110 0,100,08

0,103 470,497

522,058

470

522

3,05

2,74

0,10

0,08

0,090 596,768

666,975

597

667

2,40

2,15

Tabel 5.1. Besar R min dan D maks


8/37

V-8

Tabel 5.2. Besar R min dan D maks

Design Speed

mph

e

maks

R min

feet

D maks fmaks

Total

(e+f)

D maks

(pembulatan

30

40

50

60

65

70

75

80

0,06

0,06

0,06

0,06

0,06

0,06

0,06

0,06

273

508

833

1263

1483

1815

2206

2510

21,0

11,3

6,9

4,5

3,9

3,2

2,6

2,3

0,16

0,15

0,14

0,13

0,13

0,12

0,11

0,11

0,22

0,21

0,20

0,19

0,19

0,18

0,17

0,17

30

40

50

60

65

70

75

80

0,08

0,08

0,08

0,08

0,08

0,08

0,08

0,08

250

464

758

1143

1341

1633

1974

2246

22,9

12,4

7,6

5,0

4,3

3,5

2,9

2,5

0,16

0,15

0,14

0,13

0,13

0,12

0,11

0,11

0,24

0,23

0,22

0,21

0,21

0,20

0,19

0,19

30

40

50

60

65

70

75

80

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

231

427

694

1043

1225

1485

1786

2032

24,8

13,4

8,3

5,5

4,7

3,9

3,2

2,8

0,16

0,15

0,14

0,13

0,13

0,12

0,11

0,11

0,26

0,25

0,24

0,23

0,23

0,22

0,21

0,21

30

40

50

60

65

70

75

80

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

0,12

214

395

641

960

1127

1361

1630

1855

26,7

14,5

8,9

6,0

5,1

4,2

3,5

3,1

21,0

11,5

7,0

4,5

4,0

3,0

2,5

2,5

23,0

12,5

7,5

5,0

4,5

3,5

3,0

2,5

25,0

13,5

8,5

5,5

4,5

4,0

3,0

3,0

26,5

14,5

9,0

6,0

5,0

4,0

3,5

3,0

0,16

0,15

0,14

0,13

0,13

0,12

0,11

0,11

0,28

0,27

0,26

0,25

0,25

0,24

0,23

0,23


9/37

V-9

Gambar 5.5. Hubungan antara (e+f) dan R atau D pada

beberapa kecepatan rencana satuan metrik

Gambar 5.6. Hubungan antara (e+f) dan R atau D pada

beberapa kecepatan rencana satuan British


10/37

V-10

SUPERELEVASI MAKSIMUM

Untuk kecepatan tertentu superelevasi maksimum dan

faktor gesekan maksimum, secara bersama menentukan

besar jari-jari minimum.

Superelevasi maksimum pada jalan dipengaruhi oleh

beberapa faktor :

1. Kondisi cuaca, untuk daerah sub tropis sering dan

banyaknya salju

2. Kondisi medan, datar atau pegunungan

3.

Tipe daerah, urban atau rural4.

Seringnya terdapat kendaraan yang berjalan lambat,

yang mengakibatkan operasi tidak menentu.

Superelevasi maksimum untuk jalan raya pada umumnya

(untuk daerah tidak bersalju) adalah 0,12. Penggunaan

superelevasi sampai 0,13 menguntungkan pengemudi-pengemudi cepat akan tetapi memberikan kesukaran dalam

pembuatan/pelaksanaan, pemeliharaan jalan, dan untuk

pengendara yang berjalan pelan. Jadi superelevasi 0,12

menunjukkan angka maksimum.

Pada daerah dimana faktor salju / es menentukan,SE

sebesar 0,08 masih dapat diterima dengan mengingatkemungkinan slip ke arah melintang kalau kendaraan sedang

berhenti atau mau berjalan dari keadaan berhenti.

Sedangkan pada daerah dengan konsentrasi kendaraan

tinggi misalnya dekat kota, biasanya superelevasi yang

lebih kecil yang dipergunakan. Seperti halnya pada

persimpangan-persimpangan penting dimana kendaraanbiasanya berjalan pelan karena akan membelok atau

memotong, adanya tanda-tanda lalu lintas, suatu

superelevasi maksimum yang lebih kecil dipergunakan yakni

harga sebesar 0,06.


11/37

V-11

Kesimpulan : dari kejadian di atas harus ada beberapa

superelevasi maksimum , yaitu sebesar 0,06 ; 0,08 ; 0,10 ;

dan 0,12. Ini diusulkan oleh AASTHO untuk masing-masing

golongan, jari-jari minimum dan superelevasi untuk jari-jari

yang lebih besar bisa ditetapkan.

DISTRIBUSI SUPERELEVASI (e)

DAN GESEKAN MELINTANG (fs)

Untuk perencanaan tikungan perlu menentukan SE yang

dapat dipakai pada daerah (range ) lengkungan yang

dipergunakan untuk masing-masing design speed . Satuekstrim dari daerah ini adalah SE maks. yang ditentukan

oleh sifat-sifat praktis dan dipergunakan untuk

menentukan jari-jari minimum. SE maks. berbeda

tergantung kondisi seperti diterangkan di atas, ekstrim

yang satu lagi adalah 0 (nol) yakni tidak diperlukannya SE

pada daerah lurus. Untuk jari-jari diantara ektrim danuntuk design speed tertentu superelevasi sebaiknya

didistribusikan dengan logis antara faktor gesek

melintang dan SE.

Dapat disimpulkan :

Untuk : e+fs = 0 jalan lurus, R

e+fs = (e+fs)max jalan pada lengkung dengan

R=R min

Untuk design speed tertentu ada 5 macam metoda

mendistribusikan di daerah lengkung (range of curve )

menurut AASTHO, yang hubungan masing-masing dapat

dilihat pada Gambar 5.7.

1.

SE dan gesekan melintang adalah berbanding lurusdengan derajad lengkung, yakni suatu hubungan yang

lurus antara D=0 dan D=max

2. Gesekan melintang (fs) sedemikian rupa sehingga seluruh

gaya sentrifugal yang terjadi pada kendaraan yang


12/37

V-12

berjalan pada daerah lengkung, yakni kendaraan yang

berjalan pada kecepatan rencana, akan diimbangi olef f

sampai mencapai nilai fs maks . Pada lengkung yang lebih

tajam lagi gaya sentrifugal yang terjadi baru diimbangi

oleh f dan e secara bersama-sama, secara berangsur-

angsur hingga nilai e mencapai nilai emaks.

3. Superelevasi (e) sedemikian rupa sehingga seluruh gaya

sentrifugal yang terjadi pada kendaraan yang berjalan

pada daerah lengkung, yakni kendaraan yang berjalan

pada kecepatan rencana, akan diimbangi olef e sampai

mencapai nilai emaks .Pada lengkung yang lebih tajam lagigaya sentrifugal yang terjadi baru diimbangi oleh e dan

fs secara bersama-sama, secara berangsur-angsur hingga

nilai fs mencapai nilai fs maks.

4. Metoda 4 sama dengan metode 3, hanya saja di sini tidak

memakai kecepatan rencana melainkan kecepatan rata-

rata.

5. Metoda 5 merupakan metoda antara metoda 1 dan 3 , yakni superelevasi dan gesekan melintang adalah

merupakan garis lengkung yang tidak simetris.

Metoda 1

Superelevasi berbanding lurus dengan derajad lengkung,

jadi suatu hubungan garis lurus antara D = 0 dan D =

maksimum (Gambar 5.7.a). Karena rumus umum lengkung

horisontal adalah e+f =V 2 /127R , maka hubungan antara

koefisien gesekan melintang dengan derajad lengkung akan

berbentuk garis lurus (Gambar 5.7.b).

Metoda ini sangat logis dan sederhana. Pada suatu jalan,

alinemen terdiri dari garis lurus dan lengkungan yangberbeda ketajamannya sampai batas maksimum untuk

design speed tertentu. Penggunaan superelevasi yang

berbanding lurus dengan derajad lengkung akan

memberikan hasil faktor gesekan melintang berupa garis


13/37

V-13

lurus dari 0 (nol) pada jalan lurus sampai maksimum pada

lengkung paling tajam, untuk kendaraan yang berjalan pada

kecepatan tetap.

Gambar 5.7. Aplikasi metoda distribusi superelevasi dan

gesekan melintang menurut AASTHO, untuk

Vrencana = 60Km/jam dan emaks = 10 %)


14/37

V-14

Bentuk hubungan garis lurus juga berlaku jika peninjauan

dilakukan untuk kecepatan jalan rata-rata yang biasanya

lebih rendah daripada design speed (gambar 5.7.c).

Contoh soal :

Berapa R min atau Dmax suatu jalan dengan design speed 60

km/jam dan superelevasi maks. 10 %.

Penyelesaian :

Gambar 5.8. Metoda distribusi superelevasi dan

gesekan samping menurut AASTHO


15/37

V-15

Berdasarkan Tabel 5.1 atau Gambar 5.3 , dengan V = 60

km/jam dan e = 10 % diperoleh fs maks = 0,153.

Nilai R min diperoleh dari :

min

2

127 RV = emaks+ fsmaks

min

2

127

)60(

R = 0,10 + 0,153

Rmin = 115 m (nilai pembulatan)

dan nilai Dmaks adalah :

Dmaks

=115

39,1432 = 12,46o

Dari Gambar 5.7 dapat dilihat bahwa titik :

A1 = menunjukkan kondisi untuk e maks = 0,10

Dmaks = 12,46o

A2 = menunjukkan kondisi untuk f maks = 0,153Dmaks = 12,46o

A3 diperoleh dengan menggunakan kecepatan rata-rata

sebesar 90 % dari kecepatan rencana, yakni 54 km/jam,

sehingga dengan R min dan e=0,10 diperoleh nilai fs :

115127

)54( 2

x = 0,10 + fs

fs = 0,10

Berarti titik A3 menunjukkan kondisi dengan :

E = e maks = 0,10

D = Dmaks = 12,46o

F = 0,10


16/37

V-16

Dengan metode pertama ini jika direncanakan suatu

lengkung horisontal dengan :

R = 250 m, maka :

D = 25039,432.1

= 5,73o

e =46,12

73,5 x 0,10 = 0,046

Pada kecepatan rencana :

250127

)60( 2

x = 0,046 + fs

fs = 0,067Pada kecepatan rata-rata :

250127

)54( 2

x = 0,046 + fs

fs = 0,046

Metoda ke-2

Pada metoda kedua ini, pada mulanya seluruh gaya

sentrifugal, yang terjadi pada kendaraan yang berjalan

pada daerah lengkung, akan diimbangi oleh gaya gesekan

melintang (fs) sampai mencapai nilai maksimum (fs maks),

tanpa melibatkan superelevasi (e), sehingga pada Gambar

5.7.a terlihat nilai e=0 sampai titik B1 dan pada Gambar

5.7.b terlihat nilai fs berangsur-angsur baik sampaimencapai maksimum di titik B1.

Jika lengkung menjadi lebih tajam lagi, gaya sentrifugal

yang terjadi semakin besar dan nilai fs sudah mencapai

maksimum, maka superelevasi baru difungsikan bersama-

sama dg fs, nilai e secara berangsur-angsur naik hingga

mencapai nilai emaks di titik A1(Gb. 5.7.a)

Dapat dilihat pada Gambar 5.7.b bahwa nilai fs bertambah

berangsur-angsur berbanding lurus dengan nilai D hingga

mencapai nilai maksimum (fs maks dan Dmaks), sementara nilai


17/37

V-17

e tetap nol. Setelah mencapai nilai maksimum, nilai fs maksakan tetap dipertahankan dan nilai e bergerak naik

mengimbangi gaya centrifugal yang terjadi, pada lengkung

yang lebih tajam, hingga mencapai nilai maksimum (e maks).

Titik balik pada saat nilai D dan fs mencapai maksimum atau

saat nilai e mulai berangsur naik (Titik B1 dan B2), dapat

dihitung sebagai berikut :

R

V

127

2

= e+fs

dengan nilai e = 0, maka nilai fs mencapai maks. sehingga :

fs maka = R

V

127

2

Contoh soal :

Berapa R min atau Dmax suatu jalan dengan design speed 60 km/jam dan superelevasi maksimum 10 %.

Penyelesaian :


km/jam dan emaks = 10 % diperoleh fs maks = 0,153.

Berdasar metoda kedua pertama kali nilai e = 0,

sehingga R adalah :

min

2

127 R

V = 0 + fs maks

min

2

127

)60(

R = 0,153

R min = 185,27 m

dan nilai D adalah :

D =27,185

39,432.1 = 7,73o

Berarti bahwa saat nilai D berada pada 0 (D=0) sampai

dengan mencapai harga 7,73o (D=7,73o) maka :


18/37

V-18

1. Nilai fs bergerak dari angka 0 (nol) sampai dengan

mencapai nilai fs maks2. Nilai e tetap berharga 0 (nol)

Sementara pada saat nilai D bergerak mulai nilai D=7,73o

hingga mencapai nilai maksimum (Dmaks =12,78o),maka :

1. Nilai fs maks berharga tetap atau tidak berubah

2. Nilai e bergerak dari 0 (nol) hingga mencapai nilai

emaks

Jika menggunakan kecepatan rata-rata yakni 90 % darikecepatan rencana, yakni 54 km/jam, maka (titunjukkan

dengan titik B3):

27,185127

)54( 2

x = 0 + fs

fs = 0,124

Dari Gambar 5.7 dapat dilihat bahwa titik :B1 = menunjukkan kondisi untuk e = 0

D = 7,73o

B2 = menunjukkan kondisi untuk fs = 0,153

D = 7,73o

B3 = menunjukkan kondisi untuk fs = 0,153

D = 7,73o

Dengan metode kedua ini jika direncanakan suatu


R = 250 m, maka :

D =250

39,432.1 = 5,73o


19/37

V-19

untuk nilai e = 0 , maka :


250127

)60( 2

x = fs

fs = 0,113

Pada kecepatan rata-rata :

250127

)54( 2

x = 0+ fs

fs = 0,092

Metoda ke-3

Pada metoda ketiga ini seluruh gaya sentrifugal yang

timbul diimbangi oleh berat kendaraan akibat superelevasi

hingga mencapai nilai emaks. Setelah itu jika lengkung lebih

tajam lagi, maka gaya sentrifugal akan diimbangi secara

bersama-sama oleh emaks dan gesekan melintang (fs) sampai

mencapai nilai fs maks. Dengan demikian superelevasi setelahmencapai nilai maksimum akan bernilai tetap sedangkan

faktor gesekan melintang bertambah berangsur-angsur

dari nol hingga mencapai nilai maksimum fs maks.

Dapat dilihat pada Gambar 5.7.a bahwa nilai e bertambah

berangsur-angsur berbanding lurus dengan nilai D hingga

mencapai nilai maksimum (e maks dan Dmaks), sementara nilaifs tetap nol. Setelah mencapai nilai maksimum, nilai e maksakan tetap dipertahankan dan nilai fs bergerak naik

mengimbangi gaya centrifugal yang terjadi, pada lengkung

yang lebih tajam, hingga mencapai nilai maksimum (fs maks).

Titik balik pada saat nilai D dan e mencapai maksimum atau

saat nilai fs mulai berangsur naik (Titik C1 dan C2), dapatdihitung sebagai berikut :

R

V

127

2

= e + fs


20/37

V-20

dengan nilai fs = 0, maka nilai e mencapai maksimum

sehingga :

e maka =

R

V

127

2

Contoh soal :

Berapa R min atau Dmax suatu jalan dengan design speed

60 km/jam dan superelevasi maks. 10 %.

Penyelesaian :

V = 60 km/jam dan e = 10 %

Berdasar metode ketiga fs = 0

Dengan nilai fs = 0, maka nilai R adalah :

min

2

127 R

V = 0,10 + 0

min

2

127

)60(

R = 0,10

R min = 283,46 m diambil R min = 285 m

dan nilai D adalah :

D =285

39,432.1 = 5,03o

Berarti bahwa saat nilai D berada pada 0 (D=0) sampai

dengan mencapai harga 5,03o (D=5,03o) maka :

1. Nilai e bergerak dari angka 0 (nol) sampai dengan

mencapai nilai e maks2. Nilai fs tetap berharga 0 (nol)

Sementara pada saat nilai D bergerak mulai nilai D=5,03o

hingga mencapai nilai maksimum (Dmaks =12,78o),maka :

1.Nilai e maks berharga tetap atau tidak berubah

2.Nilai fs bergerak dari 0 (nol) hingga mencapai fs maks


21/37

V-21

Jika menggunakan kecepatan rata-rata yakni 90 % dari

kecepatan rencana, yakni 54 km/jam, maka (titunjukkan

dengan titik C3):

285127)54(

2

x = 0,10 + fs

fs = -0,019

Dari Gambar 5.7 dapat dilihat bahwa titik :

C1 = menunjukkan kondisi untuk e maks = 0,10

D = 5,03o

C2 = menunjukkan kondisi untuk fs = 0,153

D = 5,03o

C3 = menunjukkan kondisi untuk fs = -0,0193

D = 5,03o

Dengan metode ketiga ini jika direncanakan suatu


R = 250 m, maka berdasarkan pada metoda ketiga ini

(gambar 5.7) adalah sbb. :

emaks = 10 %.

D =250

39,432.1 = 5,73o

untuk nilai emaks = 10 %, maka :


250127

)60( 2

x = 0,10 + fs

fs = 0,011


250127

)54( 2

x = 0,10 + fs

fs = -0,008


22/37

V-22

Metoda ke-4

Pada metoda keempat ini prinsipnya sama dengan metoda

ketiga hanya agar tidak diperoleh nilai kefisien gesekan

melintang fs yang negatif , maka e maks didasarkan pada

kecepatan rata-rata.

Contoh soal :

Kecepatan rata-rata = 54 km/jam dan fs = 0, maka e

maks ditentukan berdasarkan :

e maks =min

2

127 RV ratarata

0,10 =min

2

127

54

R

R min = 229,61 m , diambil R min= 230 m

Jika kendaraan berjalan pada kecepatan rencana, maka :

0,10 + fs = 230127602

x

fs = 0,023

Dengan Rmin = 230 m, maka :

D =230

39,1432 = 6,23 o

Pada Gambar 5.7. dapat dilihat bahwa titik:

D1 = menunjukkan kondisi untuk e maks = 0,10

D = 6,23o

D2 = menunjukkan kondisi untuk fs = 0,023D = 6,23o

D3 = menunjukkan kondisi untuk fs = 0

e = emaks = 0,10

D = 6,23o


23/37

V-23

Dengan metode keempat ini jika direncanakan suatu


R = 250 m, maka berdasarkan pada metoda keempat ini

(gambar 5.7)

D =250

39,432.1 = 5,73o

Superelevasi yang dibutuhkan :

e = 10,023,6

73,5 x = 0,092


250127

)60( 2

x = 0,092 + fs

fs = 0,021


250127

)54( 2

x = 0,092 + fs fs = 0

Metoda ke-5

Metoda kelima ini merupakan metoda antara metoda

pertama dengan metoda keempat yang diperlihatkan

sebagai garis lengkung parabola tidak simetris. Bentukparabola ini berlaku baik, jika dipergunakan kecepatan

rencana maupun kecepatan jalan rata-rata dan merupakan

metoda yang paling umum dipergunakan.

Pada bab di depan (rumus 5.7) disebutkan bahwa :

Dmaks = 2..(53,913.181

V

maks fsmakse


24/37

V-24

Jika besaran 181.913,53 merupakan konstanta (K), maka

rumus di atas menjadi :

Dmaks = 2..(

V

maks fsmakse K

(5.10)

Pada Gambar 5.7 dan 5.9 dapat dilihat bahwa untuk metoda

keempat :

Pada titik D2 berlaku :

Dp = 2)(

V

he K maks

(5.11)

Dan untuk titik D3 berlaku :

Dp = 2)(

j

maks

V

e K (5.12)

Dimana : V = kecepatan rencana jalan

V j = kecepatan rata-rata jalan

Pers (5.11) = pers (5.12), dimana nilai Dp dipersamakan ,

sehingga :

2

)(

j

maks

V

e K = 2

)(

V

he K maks

h = maks j

maks eV xV e

2

2

h = )1( 22

j

maksV

V e (5.13)

Slop di kiri titik D2 adalah :

tg 1

= h/Dp (5.14)

dan slop di kanan titik D2 adalah :

tg 2 = pmaks

maks

D D

h f

(5.15)


25/37

V-25

Garis M0 pada lengkung Gambar 5.9.b. yang merupakan

tengah-tengah anatar metoda pertama dengan metodakeempat adalah :

M0 = )(2)(. 12

ba

tg tg ba

(5.16)

Gambar 5.9. Penurunan persamaan lengkung parabola untuk metoda

kelima , untuk V rencana = 60 Km/jam dan emaks = 10 %)


26/37

V-26

M0 =.

12

2

)()(

maks

pmaks p

D

tg tg x D D D (5.17)

Dimana : a = DP

b = Dmax - DP

a+b = Dmax

Persamaan umum lengkung parabola adalah :

Y = L L

X

).(

2

(5.18)

Untuk lengkung di sebelah kiri Dp (Gambar 5.9.b) dimana D

Dp, adalah:

f1 = M0 ).)( 12

tg D D

D

p

(5.19)

Untuk lengkung di sebelah kanan Dp (Gambar 5.9.b) dimana

D > Dp, adalah:

f2 = M0 22

).()( tg D Dh D D

D D p

pmaks

maks

(5.20)

Dengan mempergunakan persamaan-persamaan di atas

diperoleh gambar grafik yang menunjukkan hubunganantara superelevasi (e) dengan derajad lengkung (D) dan

kecepatan rencana (V) pada suatu superelevasi maksimum

tertentu.

Contoh soal :

Gambar 5.9.a menggambarkan hubungan superelevasi (e)dengan derajad lengkung(D) untuk kecepatan rencana

V=60 km/jam dan emaks = 10 %.


27/37

V-27

Penyelesaian :

Dengan metode pertama:


km/jam dan e = 10 % diperoleh fs maks = 0,153.

Nilai R min diperoleh dari :

min

2

127 R

V = emaks + fsmaks

min

2

127

)60(

R

= 0,10 + 0,153

Rmin = 115 m (nilai pembulatan)

Dengan Rmin = 115 m, maka :

Dmaks= 115

39,432.1 = 12,46 o

Dengan metoda keempat :

Kecepatan rata-rata = 54 km/jam dan fs = 0, maka Rmin

ditentukan berdasarkan :

e maks =min

2

127 R

V ratarata

0,10 =min

2

127

54

R

R min = 229,61 m , diambil R min = 230 m

Jika kendaraan berjalan pada kecepatan rencana, maka :

0,10 + fs = 230127

602

x

fs = 0,023


28/37

V-28

Mencari Dp :

D = 23039,432.1

= 6,23o

Jadi : Dp = D = 6,230

Mencari h :

h = )1( 2

2

j

maksV

V e = )1

54

60(10,0

2

2

x = 0,023

Mencari tg 1

tg 1 = h/Dp =0,023/6,23 = 0,00369

Mencari tg 2 :

tg 2 = pmaks

maks

D D

h f

= 23,646,12

023,0153,0

= 0,02087

Mencari M0 :

M0 =.

12

2)()(

maks

pmaks p

Dtg tg x D D D

=46,122

)00369,002087,0()23,646,12(23,6

x

x x

= 0,02676

Persamaan lengkung kiri Dp :

f1 = M0 ).)( 12

tg D D

D

p

= 0,02676 D D

00369,0)23,6

( 2

Persamaan lengkung di sebelah kanan Dp :

f2 = M0 22 ).()( tg D Dh

D D

D D p

pmaks

maks

= 0,02676 02087,0).23,6(023,0)23,6

46,12(

2

p D D


29/37

V-29

Dari kedua persamaan di atas, tinggal memasukkan nilai D

yang dikehendaki sehingga jika titik-titik yang diperoleh

tersebut dihubungkan akan membentuk garis lengkung.

Misal :

1. Untuk nilai D = 40 maka diperoleh :

fs1 = 0,02676 400369,0)23,6

4(

2 x = 0,0258

e = 0,054

2. Untuk nilai D = 100 maka diperoleh :

f2 = 0,02676 02087,0.).23,610(023,0)23,6

1046,12( 2

x

= 0,106

e = 0,096

Gambar 5.10. Metoda kelima distribusi e dan fs menurut AASTHO


30/37

V-30

LENGKUNG PERALIHAN

Pada kecepatan rendah dan jari-jari yang besar, rata-rata

pengemudi dapat melakukan jejak transisi di dalam batas-

batas lebar lajur normal. Pada kecepatan tinggi dan

tikungan tajam (jari-jari kecil), mempertahankan

kendaraan tinggal pada suatu lebar lajur normal tidak

dapat dilakukan.

Agar kendaraan tetap tinggal pada lajur, diperlukan

lengkung transisi antara jalan lurus ( R = ) dengan

lengkung lingkaran (circle), yang disebut sebagai lengkung

peralihan dan biasanya dipakai bentuk spiral atau clothoid.

Keuntungan dari penggunaan lengkung peralihan adalah :

1.

Perencanaan lengkung peralihan yang baik,mengakibatkan gaya sentrifugal bertambah dan

berkurang secara teratur, sewaktu kendaraan memasuki

dan meninggalkan lengkung peralihan. Hal itu akan

memberikan jejak yang mudah diikuti oleh pengemudi

untuk mengikuti lajur yang telah disediakan untuknya,

sehingga memperkecil penggunaan lajur yang berada disebelahnya.

2. Panjang lengkung transisi memberikan kemungkinan

untuk mengatur pencapaian kemiringan, dari lereng

normal (crown ) ke superelevasi penuh, pada lengkung

lingkaran. Apabila terdapat tikungan tanpa lengkungperalihan, dimana superelevasi dilakukan sebagian pada

jalan lurus dan sebagian pada jalan lengkung, maka

pengendara yang akan mendekati lengkungan harus

menahan stir/kemudi ke arah lawan dari lengkungan,


31/37

V-31

karena adanya superelevasi pada bagian jalan lurus yang

dalam hal ini merupakan gerakan yang tidak normal.

3. Memungkinkan mengadakan peralihan pelebaran

perkerasan yang diperlukan dari jalan lurus ke

kebutuhan lebar perkerasan pada tikungan-tikungan

yang tajam.

4. Menambah tingkat keselamatan dan kenyamanan dari

pengemudi, karena sedikit sekali kemungkinan kendaraan

keluar dari jalur.5. Menambah keindahan alinemen / bentuk jalan, yakni

tidak terlihat adanya patahan jalan pada permulaan dan

akhir dari lengkung lingkaran.

Penggunaan spiral adalah sederhana. Derajad lengkung

berkisar dari nol di akhir bagian lurus sampai derajadlengkung lingkaran pada ujung lengkung lingkaran.

Menurut definisi, derajad lengkungan pada tiap titik pada

spiral berbanding lurus dengan panjang jarak yang diukur

sepanjang spiral.

Keberatan dari penggunaan spiral adalah karenaperhitungan yang menjemukan. Oleh karena itu harus

diusahakan untuk dapat menggunakan lengkung spiral dan

bukan menyelidiki rumus yang kompleks dengan faktor-

faktor yang tidak diketahui.


32/37

V-32

Panjang lengkung peralihan menurut Bina Marga

diperhitungkan mulai dari bentuk crown sampai dengan

kemiringan sebesar superelevasi .

Sedangkan AASTHO mulai dari bentuk lurus pada

setengah sisi luar dan sisi dalam sebesar superelevasi

(dihitung dari as jalan ) sampai dengan kemiringan sebesar

superelevasi.

en

en

e

h en

0%

e

h1

Ls

hh1

Gambar 5.11. Panjang Lengkung Peralihan menurut Bina

Marga dan menurut AASTHO

(a) Menurut BM (b) Menurut AASHTO

Ls

As jln As jln


33/37

V-33

Landai Relatif

Tahapan perubahan kemiringan dari lereng normal kekemiringan sebesar superelevasi, menyebabkan perubahan

tinggi perkerasan pada sisi luar jalan (dari elevasi pada

kondisi jalan lurus ke elevasi pada kondisi superelevasi).

Landai relatif (1/m) adalah besarnya kelandaian akibat

perbedaan elevasi tepi perkerasan sebelah luar sepanjang

lengkung peralihan.

Perbedaan elevasi ini hanya sebatas pada tinjauan

perubahan bentuk penampang melintang, dan belum

merupakan gabungan dengan alinemen vertikal.

1. Menurut Bina Marga :

Landai relatif = s L

h

m

1

s

n

L

Bee

m

)(1

(5.21)

2. Menurut AASHTO :


h

m

11

s L

Be

m

)(1

(5.22)

Besarnya nilai landai relatif maksimum dipengaruhi oleh

kecepatan dan tingkah laku pengemudi. Tabel 5.3


34/37

V-34

menunjukkan nilai kelandaian relatif maksimum

berdasarkan empiris.

Pada jalan berlajur banyak pencapaian kemiringan tidak

dapat mempergunakan data di atas.

Dari pengamatan secara empiris diperoleh bahwa :

pencapaian kemiringan untuk jalan 3 lajur adalah 1,2 kali

dari panjang pencapaian kemiringan untuk jalan 2 lajur

Jalan 4 lajur adalah 1,5 kali dari panjang pencapaiankemiringan untuk jalan 2 lajur

dan jalan 5 lajur adalah 2 kali dari panjang pencapaian

kemiringan untuk jalan 2 lajur.

Kecepatan

Rencana

Km/jam

Kelandaian

relatif maks.

AASHTO

Kecepatan

Rencana

Km/jam

Kelandaian

relatif maks.

BINA MARGA

32

48

6480

88

96

104

112

1/33

1/150

1/1751/200

1/213

1/222

1/244

1/250

20

30

4050

60

80

100

1/50

1/75

1/1001/115

1/125

1/150

Tabel 5.3. Kelandaian Relatif Maksimum


35/37

V-35

Dari batasan landai relatif maksimum maka dapat

ditentukan panjang lengkung peralihan minimum yang

dibutuhkan, yakni :

1. Menurut Bina Marga :


h

m

1

m mmaks

s

n

L

Bee )(

maksm

1

s (e + en).B.mmaks (5.23)

2. Menurut AASHTO :


h

m

11

m mmaks

s L

Be)(

=maksm

1

Ls (e ).B.mmaks (5.24)


36/37

V-36

Wn


37/37

V-37

Gambar Pelebaran Perkerasan Pada Tikungan

alinemen horisontal (ar)

Documents