Makalah Alinyemen Horizontal

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami haturkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan makalah Tugas Teknik Jalan Raya mengenai Alinyemen Horizontal (Spiral Lingkaran Spiral) ini dengan baik meskipun terdapat kekurangan dalam makalah ini.

Kami berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah pengetahuan kita mengenai Alinyemen Horizontal dalam Teknik Jalan Raya. Kami menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu kami berharap adanya kritik, saran, dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang.

Semoga makalah ini dapat dipahami bagi yang membacanya. Sekiranya makalah ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membiacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami mohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

Malang, Desember 2015

DAFTAR ISI Kata Pengantar……… 1 Daftar Isi……….. 2 BAB I PENDAHULUAN………. 3 1.1. Latar Belakang……… 3 1.2. Tujuan………. 4 1.3. Rumusan Masalah……….. 4 BAB II ISI……….. 5 2.1. Dasar Teori……… 5

2.1.1. Perencanaan Alinyemen Horizontal………. 5

2.1.2. Jenis Lengkung Horizontal……… 7

2.1.3. Spiral-Circle-Spiral (SCS)………. 7

2.1.4. Metoda Pencapaian Superelevasi pada Tikungan SCS………. 9

2.2.

Permasalahan………. 11

BAB III PENUTUP………. 26 3.1. Kesimpulan……… 26 Daftar Pustaka……… 27

BAB I PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Jalan adalah prasarana transportasi darat yang meliputi segala bagian jalan, termasuk bangunan pelengkap jalan, dan perlengkapannya yang diperuntukkan bagi lalu lintas, yang berada pada permukaan tanah, di atas permukaan tanah, dibawah permukaan tanah dan/atau air, serta di atas permukaan air, kecuali jalan kereta api, jalan lori, dan jalan kabel.

Perencanaan jalan terdiri dari dua bagian yaitu geometrik dan tebal perkerasan. Perencanaan geometrik jalan merupakan bagian perencanaan jalan yang dititik beratkan pada perencanaan bentuk fisik, sehingga dapat memenuhi fungsinya untuk memberikan pelayanan yang optimum pada arus lalu lintas dan akses antar kota.Yang menjadi dasar perencanaan geometrik adalah sifat gerakan, sikap pengemudi dalam mengendalikan gerakan kendaraan dan karakteristik arus lalu lintas. Sedangkan perencanaan tebal perkerasan mempunyai lingkup perencanaan bahan dan perencanaan tebal perkerasan menurut suatu metode tertentu.

Perencanaan geometrik baru dikenal di Indonesia sekitar pertengahan tahun 1960 kemudian mengalami perkembangan yang cukup pesat sejak tahun 1980. Perencanaan geometrik adalah bagian dari perencanaan jalan yang bersangkut paut dengan dimensi nyata dari bentuk fisik dari suatu jalan beserta bagian-bagiannya, masing-masing disesuaikan dengan tuntutan serta sifat-sifat lalu lintas untuk memperoleh modal layanan transportasi yang mengakses hingga ke rumah-rumah.Dalam perencanaan geometrik jalan terdapat beberapa parameter perencanaan seperti kendaraan rencana, kecepatan rencana, volume dan kapasitas jalan, dan tingkat pelayanan yang diberikan oleh jalan tersebut. Parameter – parameter ini merupakan penentu tingkat kenyamanan dan keamanan yang dihasilkan oleh suatu bentuk geometrik jalan.

1.2. TUJUAN

a. Untuk mengetahui tahapan perencanaan alinyemen horizontal b. Untuk mengetahui apa saja jenis alinyemen horizontal

c. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan spiral lingkaran spiral (S-C-S) d. Untuk mengetahui tahapan perencanaan spiral lingkaran spiral (S-C-S)

1.3. RUMUSAN MASALAH

a. Apa saja tahapan pada perencanaan alinyemen horizontal? b. Apa saja jenis alinyemen horizontal?

c. Apa yang dimaksud dengan spiral lingkaran spiral (S-C-S)?

BAB II ISI

2.1. DASAR TEORI

2.1.1. Perencanaan Alinyemen Horizontal

Perencanaan alinyemen horizontal merupakan proyeksi sumbu tegak lurus bidang horizontal yang terdiri dari susunan garis lurus dan garis lengkung (Direktorat Perguruan Tinggi Swasta, 1997). Alinyemen horizontal terdiri atas bagian lurus dan bagian lengkung atau disebut juga tikungan. Perencanaan geometric pada bagian lengkung dimaksudkan untuk mengimbangi gaya sentrifugal yang diterima kendaraan yang berjalan dengan kecepatan VR pada saat tikungan (Departemen Pekerjaan Umuum, 1997a). gaya sentrifugal ini dapat mendorong kendaraan secara radial kearah luar lengkung. Gaya ini arahnya tegak lurus terhadap arah laju kendaraan yang mengakibatkan rasa tidak nyaman bagi pengemudi.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan tikungan pada alinyemen horizontal adalah:

a. Superelevasi (e)

Superelevasi adalah kemiringan melintang jalan pada lengkung horizontal yang bertujuan untuk memperoleh komponen berat kendaraan guna mengimbangi gaya sentrifugal. Superelevasi maksimum yang dapat digunanakan pada suatu jalan raya dibatasi oleh beberapa keadaan 9Sukirman, 1994), seperti:

1. Keadaan cuaca, seperti turun hujan dan berkabut

Jalan yang berada di daerah yang sering turun hujan atau berkabut, superelevasi maksimumnya lebih rendah daripada jalan yang berada di daerah yang selalu bercuaca baik.

Di daerah datar, superelevasi maksimumnya lebih tinggi daripada di daerah berbukit dan pegunungan. Dalam hal ini, batasan superelevasi maksimum yang dipilih lebih ditentukan pada tingkat kesukaran dalam pelaksanaan pembuatan jalan.

b. Jari-Jari Tikungan

Tikungan jalan terdiri dari lingkaran dan lengkung peralihan. Penentuan ukuran bagian-bagian tikungan didasarkan pada keseimbangan gaya yang bekerja pada kendaraan yang melintasi tikungan tersebut. Di dalam perancangan geometrik jalan, ketajaman lengkung horizontal dapat dinyatakan dalam jari-jari lengkung (R) atau dalam derajat lengkung (D). Besarnya jari-jari minimum (Rmin) lengkung pada alinyemen horizontal dapat dicari dengan rumus:

Keterangan:

Rmin = jari-jari tikungan minimum (m) VR = kecepatan rencana (km/jam) Emax = superelevasi maksimum (%)

Fmax = koefisien gesek maksimum untuk perkerasan aspal (fmax = 0 ,24)

untuk VR < 80 km/jam fm = - 0,00065 *VR + 0,192 untuk VR > 80 km/jam fm = - 0,00125 * VR + 0,24

Besarnya jari-jari yang digunakan untuk merencanakan (Rc) harus lebih besar atau minimal sama dengan jari-jari minimum ( Rc ≥ Rmin ).

c. Lengkung Peralihan

Lengkung peralihan adalah lengkung transisi pada alinyemen horizontal dan sebagai pengantar dari kondisi lurus ke lengkung penuh secara

berangsur-angsur. Pada lengkung peralihan, perubahan kecepatan dapat terjadi secara berangsur-angsur serta memberikan kemungkinan untuk mengatur pencapaian kemiringan (perubahan kemiringan melintang secara berangsur-angsur).

2.1.2. Jenis Lengkung Horizontal

Dalam perancangan tikungan, dikenal 2 bentuk lengkung dasar yang sering digunakan yaitu lengkung lingkaran (circle) dan lengkung spiral. Lengkung spiral sering digunakan sebagai lengkung peralihan (Direktorat Perguruan Tinggi Swasta, 1997). Penggunaan kedua lengkung disesuaikan dengan kebutuhan dan persyaratan teknis, untuk itu dikenal beberapa bentuk tikungan yang digunakan dalam perancangan, yaitu:

 Lingkaran (Full Circle = FC)

 Spiral – Lingkaran – Spiral (Spiral – Circle – Spiral = S-C-S)  Spiral – Spiral (S-S)

2.1.3. Spiral-Circle-Spiral (SCS)

Pada tikungan jenis ini dari arah tangen ke arah circle memiliki spiral yang merupakan transisi dari bagian luar ke bagian circle. Adanya lengkung spiral merupakan lengkung transisi pada alinyemen horisontal yang berfungsi sebagai pengantar dari kondisi lurus ke lengkung penuh secara berangsur-angsur. Berikut ini, pada Gambar 2.1 disajikan gambaran lengkung spiral-circle-spiral.

Gambar 2.1 Lengkung Spiral-Circle-Spiral Sumber: Pranowo et.al., 2004.

Keterangan :

PI = Point of Intersection, titik perpotongan garis tangent utama TS = Tangent Spiral, titik awal spiral (dari Tangent ke Spiral) SC = Spiral Circle, titik perubahan dari Spiral ke Circle ST = Spiral Tangent, titik perubahan dari Spiral ke Tangent RC = Jari-jari circle (m)

LC = Panjang lengkung lingkaran (m)

LS = Panjang lengkung spiral, jarak antara TS ke SC (m) T = Panjang tangent utama (m)

E = Panjang eksternal total dari PI ke tengah lengkung lingkaran (m)

XC = Jarak dari TS ke titik proyeksi pusat lingkaran pada tangent ∆ = Sudut pertemuan antara tangent utama

θs = Sudut spiral

Xc,yc = Koordinat SC atau CS terhadap TS-PI atau PI-TS

Lengkung Spiral-Circle-Spiral (S-C-S) syarat Lc ≥ 20 m, Lc ≥ 25 m (AASHTO)

2.2. PERMASALAHAN Diketahui :

Data dan Ketentuan :

PI 2 X = 512109.480 Y=8820286.2 PI 1 X = 511838.916 Y = A STA 0+000 X=511752.584 Y=8820213.933 B X=512192.722 Y=8820342.37 6

Jalan memiliki fungsi arteri dan berada di perbukitan

Diambil kecepatan rencana (VR) sebesar 60 Km/jam  VR = 60 km/jam

 emak = 10%  Rc = 350 m

 Koefisien gesek untuk emax = 6%, 8% dan 10% f = -0.00065x60+0.192 = -0.039+0.192 = 0.153 





m R 115 153 , 0 10 , 0 127 602 min  _ 



mak mak



R f e V R   127 2 min Panjang jari-jari minimum

Perencanaan Tikungan :

1. Mencari jarak lurus ( A−PI1 _{), ( PI}1−PI2 _{), dan ( PI}2−B )



 



2 1 2 1 1 PI A PI A PI A X X Y Y d     



 



m 819949 . 103 933 . 8820213 599 . 8820271 584 . 511752 916 . 511838 2 2     



 



2 1 2 2 1 2 2 1 PI PI PI PI PI PI X X Y Y d     



 



m 961737 . 270 599 . 8820271 275 . 8820286 916 . 511838 480 . 512109 2 2     



 



2 2 2 2 2 B B PI B PI PI X X Y Y d     



 



m 382034 . 100 275 . 8820286 376 . 8820342 480 . 512109 722 . 512192 2 2     

2. Mencari besar sudut tikungan 

Sudut

azimuth = arc tanY X

Dari data yang ada, maka diperoleh sebagai berikut:

Titik A PI 1 PI 2 B X 511752.584 511838.916 512109.480 512192.722 Y 8820213.933 8820271.599 8820286.275 8820342.376 X - 86.332 270.564 83.242 Y - 57.666 14.676 56.101 Arc tan 33.7411906 3.104809342 33.97802575 Azimuth 33.7411906 3.104809342 33.97802575  30.64 30.87

3. Perhitungan

Menggunakan tikungan jenis FC dengan Rc= 350 m > Rmin

 Menghitung komponen tikungan A−PI1−PI2 _{(Tikungan ke-1)} Rc= 350 m, ∆1 _=30.64°

Dari rumus Tc1 _{= Rc. tan ½} = 350 tan½(30.64°) = 95.8686118 m

Dari rumus Ec1 _{= Tc}1 _{.tan ¼} = 95.8686118 tan ¼(30.64°) = 12.8922577 m Dari rumus m Rc Lc 147003 . 187 360 350 2 * 30.64 360 2         Kontrol : 2*Tc1 > Lc1 2* 95.8686118 > 187.147003 191.737224> 187.147003...Oke!!!

 Menghitung komponen tikungan PI1−PI2−B (Tikungan ke-2) Rc= 350m, ∆1 _{= 30.87°}

Dari rumus Tc2 _{= Rc. tan ½} = 250 tan½(30.87°) = 96.6466976 m

Dari rumus Ec2 _{= Tc}2 _{.tan ¼}

= 96.6466976 tan ¼(30.87°) = 13.0985874 m

Dari rumus m Rc Lc 593747 . 188 360 350 2 * 30.87 360 2         Kontrol : 2*Tc2 > Lc2 2* 96.6466976 >188.593747 193.293395 >188.593747...Oke!!!

4. Kontrol Over Laping dPI1-PI2 – Tc1 – Tc2> 25m

270.961737 – 95.8686118 – 96.6466976 > 25 m 78.44643> 25m ...Oke!!!

5. Stationing (STA) Sta A= 0+000

Sta TC1 =Sta A + (dA-PI1 – Tc1)

= (0+000) + (103.819949 – 95.8686118) = 0+7.95133704 m

Sta PI1 = Sta A + dA-PI1

= (0+000) + 103.819949 = 0+103.819949 m Sta CT1 = Sta TC1 + Lc1

= (0+7.95133704) + 187.147003 = 0+195.09834 m

Sta TC2 = Sta CT1 + (dPI1-PI2 – Tc1 – Tc2)

= (0+195.09834) + (103.819949– 95.8686118 – 96.6466976) = 0+273.544768 m

Sta PI2 = Sta PI1 + dPI1-PI2

= (0+103.819949) + 270.961737 = 0+374.781686 m

Sta CT2 = Sta TC2 + Lc2

= (0+273.544768) + 188.593747 = 0+462.138515 m

Sta B = Sta CT2 + (dPI2-B – Tc2)

= (0+462.138515) + (100.382034 – 96.6466976) = 0+465.873851 m

Perencanaan Tikungan 1 (A-PI1) Data dan Ketentuan :

 VR = 60 km/jam  emak = 10%  Rc = 350 m  C = 0,4 m/s2

Menggunakan tikungan 1 jenis SCS dengan Rc = 200 m > Rmin = 115m 1. Menghitung komponen tikungan

Rc = 200m,  = 30,640 Dari tabel 2.5 Ls = 50m Dari rumus     _  2₂ 40 1 Rc Ls Ls Xs m 921875 , 49 ) 200 ( 40 50 1 50 ₂ 2      _ 

Dari rumus)  m Rc Ls Ys 2,083333 ) 200 ( 6 50 6 2 2    Dari rumus     7,161972 200 50 90 90    Rc Ls s Dari rumus ) cos 1 ( 6 2 s Rc Rc Ls p     m p 522867 , 0 ) 161972 , 7 cos 1 ( 200 ) 200 ( 6 502      Dari rumus s Rc Rc Ls Ls k    sin 40 2 3 986928 , 24 161972 , 7 sin 150 ) 200 ( 40 50 50 ₂ 3      k Dari rumus k p Rc Ts ₍  _)tan1₂ m Ts 912211 , 79 986928 , 24 ) 64 , 30 ( 2 1 tan ) 522867 , 0 200 (     Dari rumus Rc p Rc Es ₍  _)sec1₂ m Es 909131 , 7 200 ) 64 , 30 ( 2 1 sec ) 522867 , 0 200 (    

Dari rumus



s



_Rc Lc     180 2





m Lc 941145 , 56 200 180 ) 161972 , 7 ( 2 64 , 30       Ltot = Lc+2Ls = 56,941145 +2 (50) = 156,941145 m

2. Mencari posisit itik-titik tikungan Jika titik A adalah awal proyek, maka: Sta A = 0 +000

Sta PI = Sta A + dA-PI

= ( 0 + 000 ) + 103,82 = 0 + 103,82 m Sta TS = Sta A + dA-PI – Ts

= (0 + 000) + 103,82 - 79,91 = 0 + 23.91 m Sta SC = Sta TS + Ls = ( 0 + 23,91 ) + 50 = 0 + 73,91 m Sta CS = Sta SC + Lc = ( 0 + 73,91 )+ 56,94 = 0 + 130,85 m Sta ST = Sta CS + Ls = (0+130,85 ) + 50 = 0 + 180,85 m Sta PI2 = Sta ST - Ts + dPI-B

= ( 0 +180,85 ) - 79,91 +270,96 = 0 + 371,90 m Jadi, panjang jalan rencana dari A – PI2 adalah 371,90m

Perencanaan Tikungan 2 (PI2-B) Data dan Ketentuan :

 VR = 60 km/jam  emak = 10%  Rc = 250 m  C = 0,4 m/s2

Menggunakan tikungan 2 jenis SCS dengan Rc = 250 m > Rmin = 115m 1. Menghitung komponen tikungan

Rc = 250 m,  = 30,870 Dari tabelLs = 50m Dari rumus     _  2₂ 40 1 Rc Ls Ls Xs m 950000 , 49 ) 250 ( 40 50 1 50 ₂ 2      _  Dari rumus)  m Rc Ls Ys 1,666667 ) 250 ( 6 50 6 2 2    Dari rumus     5,729578 250 50 90 90    Rc Ls s Dari rumus ) cos 1 ( 6 2 s Rc Rc Ls p    

m p 417708 , 0 ) 729578 , 5 cos 1 ( 250 ) 250 ( 6 502      Dari rumus s Rc Rc Ls Ls k    sin 40 2 3 991646 , 24 729578 , 5 sin 150 ) 250 ( 40 50 50 ₂ 3      k Dari rumus k p Rc Ts (  )tan1₂ m M Ts 140344 , 94 991646 , 24 ) 87 , 30 ( 2 1 tan ) 417708 , 0 , 0 250 (     Dari rumus Rc p Rc Es (  )sec1₂ m Es 789474 , 9 250 ) 87 , 30 ( 2 1 sec ) 417708 , 0 250 (     Dari rumus



s



_Rc Lc     180 2





m Lc 709819 , 84 250 180 ) 729578 , 5 ( 2 87 , 30       Ltot = Lc + 2Ls = 84,709819 + 2 (50) = 184,709819 m

2. Mencari posisi titik-titik tikungan

Jika titik PI1 adalah awal proyek, maka : Sta PI1 = 0 + 103,82

Sta PI2 = Sta PI1 + dA-PI

= ( 0 + 103,82 ) + 270,96 = 0 + 374,78 m Sta TS = Sta PI1 + dA-PI – Ts

= (0 + 103,82) + 270,96 –94,14= 0 + 280,64 m Sta SC = Sta TS + Ls = ( 0 + 280,64 ) + 50 = 0 + 330,64 m Sta CS = Sta SC + Lc = ( 0 + 330,64 ) + 84,71 = 0 + 415,35 m Sta ST = Sta CS + Ls = ( 0+415,35 ) + 50 = 0 + 465,35 m Sta B = Sta ST - Ts + dPI-B

= ( 0 +465,35 ) – 94,14 + 100,38 = 0 + 471,59 m

BAB III PENUTUP

3.1. KESIMPULAN

Perencanaan alinyemen horizontal merupakan proyeksi sumbu tegak lurus bidang horizontal yang terdiri dari susunan garis lurus dan garis lengkung. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan tikungan pada alinyemen horizontal adalah:

a. Superelevasi (e) yaitu kemiringan melintang jalan pada lengkung horizontal yang bertujuan untuk memperoleh komponen berat kendaraan guna mengimbangi gaya sentrifugal. Keadaan yang menyebabkan superelevasi maksimum:

 Keadaan cuaca, seperti turun hujan dan berkabut

 Keadaan medan, seperti datar, berbukit atau pegunungan b. Jari-Jari Tikungan

c. Lengkung Peralihan

Dalam perancangan tikungan, dikenal 2 bentuk lengkung dasar yang sering digunakan yaitu lengkung lingkaran (circle) dan lengkung spiral. Lengkung spiral sering digunakan sebagai lengkung peralihan. Beberapa bentuk tikungan yang digunakan dalam perancangan, yaitu:

 Lingkaran (Full Circle = FC)

 Spiral – Lingkaran – Spiral (Spiral – Circle – Spiral = S-C-S)  Spiral – Spiral (S-S)

Dalam perencanaan tikungan dengan metoda Spiral-Lingkaran-Spiral (SCS), tahapan yang harus dilakukan adalah:

1. Mencari jarak lurus

2. Mencari besar sudut tikungan  3. Menghitung komponen tikungan 4. Control overlapping

5. Stationing (mencari posisi tikungan)

Direktorat Jenderal Bina Marga, 1992. Standar Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan. Jakarta.

Wawank. “Perencanaan Geometrik Jalan Raya”. 5 Januari 2015. http://wawank-berkarya.blogspot.co.id/2015/01/perencanaan-geometrik-jalan-raya.html

Nasution, Muhammad Al Ansyari. “Analisis Geometri Tikungan”. 4 September 2010. https://aanpiss.wordpress.com/2010/09/04/analisis-geometrik-tikungan/

AG, Tarmizi. Geometrik (Jalan) Khusus Jurusan Teknik Sipil”. 17 Juni 2012. http://pendidikan-dan-teknologi.blogspot.co.id/2012/06/geometrik-jalan-khusus-jurusan-teknik.html?m=1