Nursyamsu Hidayat, Ph.D.

Nursyamsu Hidayat, Ph.D.

` Alinemen horisontal/trase jalan merupakan

proyeksi sumbu jalan pada bidang horisontal

` Alinemen horisontal terdiri atas bagian lurus

dan bagian lengkung (disebut juga tikungan).

` Perencanaan geometri pada bagian lengkung

dimaksudkan untuk mengimbangi gaya sentrifugal yang diterima oleh kendaraan yang berjalan pada kecepatan VR.

` Untuk keselamatan pemakai jalan, jarak

pandang dan daerah bebas samping jalan harus diperhitungkan.

3

Source: KPMPPD Kab. Jombang, 2011

` F = m . A ◦ _{m : massa = G/gg} x a: percepatansentrifugal = V2/R ◦ _{G: berat kendaraan} R * g V * G F 2 =

◦ _{g: gaya gravitasi bumi} ◦ _{V: kecepatan rencana}

` Gaya yang mengimbangi gaya sentrifugal:

◦ _{Gaya gesek melintang ban-aspal (Fs)g g}

◦ _{Komponen berat kendaraan akibat kemiringan} melintang permukaan jalan

5

` Gaya gesekan melintang (Fs) adalah besarnya

gesekan yang timbul antara ban dan

g y g

permukaan jalan dalam arah melintang jalan yang berfungsi untuk mengimbangi gaya sentrifugal

` Perbandingan antara gaya gesekan melintang

dan gaya normal yang bekerja disebut koefisien gesekan melintang (f)

` Koefisien gesek melintang maksimum

◦ _{v < 80 km/j Æ f = - 0,00065 v + 0,192j} ◦ _{80 < v < 112 km/j Æf = - 0,00125 v +0,24}

7

` SuperelevasiSupe e e as : Kemiringan melintang jalane ga e ta g ja a

pada lengkung horizontal yang bertujuan untuk memperoleh komponen berat

kendaraan guna mengimbangi gaya sentrifugal

` Beberapa alternatif superelevasi maksimum:ebe apa a te at supe e e as a s u

◦ _{Jalan licin, sering hujan, kabut emaks 8 %} ◦ _{Jalan di perkotaan, sering macet emaks 4 – 6 %} ◦ _{AASHTOemaks 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12}

◦ _{Bina Marga: jalan luar kota emaks 10 %; jalan dalam} kota emaks6 % 9 V f 2 α = tg e

Karena nilai e.f kecil, maka diabaikan, so…

R * g V f * e 1 f e 2 = − + R * g V f e 2 = + g = 9.81 m/det2 g R 127 V f e 2 = +

` Untuk menyatakan ketajaman lengkung

` Derajat lengkung adalah ` Derajat lengkung adalah

besarnya sudut lengkung yang menghasilkan panjang busur 25 m

` >>R Æ <<D, dan lengkung horisontal semakin tumpul ` <<R Æ >>D, dan lengkung semakin tajam semakin tajam 11 R 39 , 1432 D 360 * R 2 25 D = ° π =

Rminatau Dmax Æ emax dan fmax

R

127

V

f

e

2

=

+

Persamaan untuk Rminatau Dmax

R

127

(

)

2 min

f

e

127

V

R

+

=

(

)

(

)

2 maks maks maks maks maks

V

f

e

53

,

181913

D

f

e

127

+

=

+

Source: Sukirman, 1994 13

VR(km/jam) 120 100 80 60 50 40 30 20 R min (m) 600 370 210 110 80 50 30 15

Source: Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota, 1997

` Pada jalan lurus

` Tergantung pada jenis lapis keras yang e ga tu g pada je s ap s e as ya g

dipergunakan

` 2 – 4 %

15

` Lengkung peralihan adalah lengkung yang

disisipkan di antara bagian lurus jalan dan p g j bagian lengkung jalan berjari jari tetap R; berfungsi mengantisipasi perubahan

alinemen jalan

` Landai relatif adalah besarnya kelandaian

akibat perbedaan elevasi tepi perkerasanp p p sebelah luar sepanjang lengkung peralihan

17 X XS spiral TS X YS k L _{P θ} S y p SC RC R θS

` Jika P adalah sembarang titik di sepanjang

lengkung spiral, maka koordinat P :g g p ,

R 6 L y R 40 L 1 L x 2 2 2 = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − = 19

` L: panjang spiral dari titik awal ke titik P ` R radius pada titik P

` Jika TS: permulaan bagian spiral dan SC:

peralihan dari bagian spiral ke circle

p g p c 2 s s 2 c 2 s s s R 6 L y R 40 L 1 L x = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − =

` Rumus2 lain:

(

)

3 s c c 2 s c s s L cos 1 R R 6 L p R L 90 θ − − = π = θ 21 s c 2 c s s R sin R 40 L L k= − − θ

` Panjang lengkung peralihan berdasarkan

rumus modifikasi Shortt

` Ls: panjang lengkung spiral (m)

R j i j i b li k

C

e

*

V

727

,

2

RC

V

022

,

0

L

3 s

=

−

` R: jari-jari busur lingkaran, m ` V: kecepatan rencana (km/jam)

` C: perubahan percepatan, m/det3 yang

` Panjang lengkung peralihan berdasarkan waktu

tempuh maksimum (3 detik) untuk melintasi lengkung peralihan

lengkung peralihan

` Ls: panjang lengkung spiral (m) ` V_R: kecepatan rencana (km/jam)

T

*

6

,

3

V

L

R s

=

23 R ecepata e ca a ( /ja )

` T: waktu tempuh pada lengkung peralihan =

3 detik

` Panjang lengkung peralihan berdasarkan

tingkat pencapaian perubahan kelandaiang p p p

` Ls: panjang lengkung spiral (m) ` V_R: kecepatan rencana (km/jam)

(

)

R e n m s

*

V

r

*

6

,

3

e

e

L

=

−

R ecepata e ca a ( /ja )

` r_e= tingkat pencapaian perubh. Kelandaian

melintang jalan. Utk V_R ≤ 70 km/jam, r_e maks = 0,035 m/det. Utk V_R ≥ 80 km/jam, r_e maks = 0,025 m/det

` Panjang lengkung peralihan minimum dan

superelevasi yang diperlukan, disediakanp y g p , dalam tabel (Cek Tabel II.17 Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota, halaman 30)

25

` Superelevasi adalah suatu kemiringan melintang di tikungan yang berfungsi untuk mengimbangi ga a centrif gal ang diterima kendaraan pada gaya centrifugal yang diterima kendaraan pada saat berjalan melalui tikungan pada kecepatan rencana (Oglesby, 1999)

` Diagram superelevasi menggambarkan

pencapaian superelevasi dari kemiringan lereng normal hingga mencapai kemiringan superelevasi penuh

p

` Dengan demikian dapat ditentukan bentuk potongan melintang disetiap titik pada suatu tikungan

` Pada jalan raya tanpa median, superelevasi

dapat dilakukan melalui 3 cara:p

◦ _{Sumbu jalan sebagai sumbu putar (dipakai di} Indonesia)

◦ _{Tepi perkerasan dalam sebagai sumbu putar} ◦ _{Tepi perkerasana luar sebagai sumbu putar}

27

As jalan sebagai as putar

Tepi luar sebagai as putar

` Full Circle (FC) ` Spiral-Circle-Spiral (SCS)Sp a C c e Sp a (SCS) ` Spiral-Spiral (S-S) 29 Gambar Situasi Skala 1:1000

Penentuan Trace Jalan

Penentuan Koordinat PI & PV

Perencanaan Alinyemen Horisontal Perencanaan Alinyemen

Vertikal

Coba Tikungan Full Circle

R > Rmin

Coba Tikungan Spiral – Circle - Spiral

Lc > 20 Pilih Tikungan Spiral - Spiral Pakai Tikungan Full Circle Pakai Tikungan Spiral – Circle - Spiral No No Yes Yes No Perencanaan Pelebaran Perkerasan Pada Tikungan Perencanaan Super

Elevasi Perencanaan Kebebasan Samping

Gambar Penampang Melintang

` Syarat lengkung ini:

◦ _{Tikungan dengan radius besarg g} ◦ _{Sudut tangent kecil}

` Bentuk: β PH TC M EC 31 ½ β ½ β TC CT RC RC LC Q

` batasan—batasan untuk lengkung FC

VR Rmin VR Rmin VR Rmin VR Rmin 120 2500 50 350 100 1500 40 250 80 900 30 130 60 500 20 60

Source: Tabel II.18. Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota, 1997

` dibawah nilai jari-jari diatas, bentuk tikungan

β P H TC EC 1 2 1 C C

tg

*

T

E

tg

*

R

T

β

=

β

=

½ β ½ β TC CT RC RC LC M C C C C 4 1 C C

R

*

*

01745

.

0

L

R

2

360

L

tg

*

T

E

β

=

π

°

β

=

β

=

` dengan:

◦ _{β, sudut tangen dalam derajat}

33

Q

` Karena lengkung berbentuk busur lingkaran

saja, maka pencapaian superelevasij , p p p

didistribusikan pada bagian jalan lurus dan lengkung. Disebut lengkung peralihan fiktif (Ls’)

` Menurut Bina Marga, 2/3 Ls’ ada dibagian

lurus (sebelum TC dan sesudah CT), dan 1/3 Ls’ ada di bagian lengkung

TC _TC

lurus lurus _{tepi luar} lurus _lurus

tepi dalam (-) (+) emaks enormal 0% A B C D circle 35 2/3Ls’

Pot. A Pot. B Pot. C Pot. D

-2% -2% 0% -2% +2% -2% +emaks -2% -emaks -2% -2% LC 1/3Ls’ 1/3Ls’ 2/3Ls’ ` VR = 60 km/jam ` e maks = 0.10e a s 0 0

` Sudut tikungan = 20 derajat

` Lebar jalan 2 x 3.75 m tanpa median ` Kemiringan normal 2%

` Direncanakan tikungan C-C dengan R = 716

` Kondisi jenis tikungan ini menuntut adanya lengkung peralihan/transisi/spiral diantara bentuk lurus ke bentuk lengkung lingkaran ` Keuntungan adanya lengkung peralihan:

◦ _{Sebuah rute alamiah dan mudah diikuti oleh pengemudi}

sehingga gaya sentrifugal meningkat atau berkurang secara bertahap seiring kendaraan memasuki dan meninggalkan lengkungan melingkar.

◦ _{Superelevasi dapat diatur sesuai keinginan dan lebih} ◦ _{Superelevasi dapat diatur sesuai keinginan dan lebih}

mudah.

◦ _{Fleksibilitas dalam pelebaran lengkungan tajam.} ◦ _{Tampilan jalan raya yang lebih baik.}

37

` Menentukan superelevasi desain (jika tidak tersaji tabel) 1. Derajat kelengkungan design

2.Superelevasi design d d R 4 , 1432 D = d maks 2 d maks d

D

*

e

*

2

D

*

e

e

=

−

+

maks maks d

D

D

e

=

+

` Rumus2Panjang Ls (Bina Marga, 1997) 1. Berdasarkan antisipasi gaya sentrifugal

Ls: panjang spiral (m)

V: kecepatan rencana (km/jam)

C

e

*

V

727

,

2

RC

V

022

,

0

L

3 s

=

−

39 R: jari-jari (m) C: perubahan kecepatan K: superelevasi

2. Berdasarkan waktu tempuh maksimum di

lengkung peralihang g p

T: waktu tempuh pada lengkungan peralihan, ditetapkan 3 detik

T

*

6

,

3

V

L

R s

=

p , p

3. Berdasarkan tingkat pencapaian perubahan

kelandaian

V: kecepatan rencana (km/jam) em: superelevasi maksimum

(

)

R e n m s

*

V

r

*

6

,

3

e

e

L

=

−

41

en: superelevasi normal

re: tingkat pencapaian perubahan

kemiringan melintang jalan (%/detik) utk VR ≤ 70 km/jam, re-max = 0.035 %/detik utk VR ≥ 80 km/jam, re-max = 0.025 %/detik

PH θC β PH TS RC SC E CS XS k LINGKARAN θS θS TS ST p’ YS

Menentukan Sudut Spiral (θs), sudut circle (θc), dan lengkung circle (Lg g _cc)

C C C s C c s s R L 2 R L 90 π ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ θ = θ − β = θ π = θ Syarat S-C-S : ` θ<sub>c</sub> > 0° ` L_c > 20 m 43 C C 180⎟⎠π ⎜ ⎝ Rumus-rumus tikungan SCS _C 2 S S 2 C 2 S S S R 6 L Y R 40 L 1 L X = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − =

(

)

(

)

1 S C 2 C 3 S S S C C 2 S k t R T sin * R R 40 L L k cos 1 R R 6 L p β θ − − = θ − − =

Kontrol perhitungan tikungan SCS: 2T > L

(

)

C 2 1 C S 2 1 C S R cos p R E k tg p R T − ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ β + = + β + =

TS

SC CS

ST

lurus spiral _{tepi luar} spiral _lurus

tepi dalam (-) (+) emaks enormal 0% A B C _D circle TS ST 45 Ls Ls

Pot. A Pot. B Pot. C Pot. D

-2% -2% 0% -2% +2% -2% +emaks -2% -emaks -2% -2% LC ` V<sub>R</sub>: 60 km/jam ` ee_mm: 10%; e0%; e_nn: 2%% ` β : 20º

` Lebar jalan: 2 x 3.75 m tanpa median

` Jalan berbelok ke kanan dengan R<sub>c</sub> = 318 m ` Tugas/PR

x Hitunglah data-data tikungan tersebut..!g g x Gambarkan diagram superelevasi..!

` Adalah lengkung busur lingkaran (circle)

sehingga titik SC berimpit dengan titik CSgg p g

` Panjang busur Lc = 0 dan θs = ½ β

` Rc yang dipilih harus sedemikian sehingga Ls

yang dibutuhkan lebih besar daripada Ls yang menghasilkan landai relatif minimum yang disyaratkan. 47 β TS TS ST SC = CS P Es YS θS θS RC P RC RC RC

` Rumus-rumus sama dengan SCS, dgn catatan: ` θ_c = 0, so β = 2 θs ` L<sub>c</sub> = 0 ` L_c = 0, so L = 2 L_s

R

L

R

2

L

πβ

⇒

θ

S 49

648

,

28

L

360

L

S S S

=

_°

⇒

=

` Dengan menggunakan harga p* dan k* dari

tabel J Barnett untuk L_ss = 1, maka,

◦ _{p = p*. Ls} ◦ _{k = k*. Ls}

` atau dengan rumus:

₍

₎

3 S S d d 2 S i * R L L k cos 1 R R 6 L p θ θ − − =

(

d

)

12 S S d 2 d S S p R k tg p R T sin * R R 40 L k − ⎞ ⎛ + = + β + = θ − − =

TS _ST lurus lurus spiral spiral tepi luar tepi dalam (-) (+) emaks enormal 0% A B C ST 51 Ls Ls D

Pot. A Pot. B Pot. C Pot. D

-2% -2% 0% -2% +2% -2% +emaks -2% -emaks -2% -2% ` V<sub>R</sub>: 60 km/jam ` ee_mm: 10%; e0%; e_nn: 2%% ` β : 20º

` Lebar jalan: 2 x 3.75 m tanpa median

` Jalan berbelok ke kanan dengan R = 318 m ` Tugas/PR

x Hitunglah data-data tikungan tersebut..!g g x Gambarkan diagram superelevasi..!

` Pelebaran perkerasan pada tikungan untuk

menghindari kendaraan yang bergerak dari

j l l j k ik id k

jalan lurus menuju ke tikungan tidak mengalami off tracking (keluar jalur) tepatnya lintasan roda belakang pada saat membelok (Clarkson H.Oglesby,1999).

` Pada jalan 2 lajur dengan tikungan tajam

memerlukan pelebaran utk tujuan:

1. Kecenderungan pengemudi terlempar keluar dari tepi perkerasan

2. Meningkatnya lebar efektif kendaraan karena ban depan dan belakang tidak melintasi satu garis. 3. Pertambahan lebar karena posisi kendaraan yang

miring terhadap as jalan ( Mannering, 1990

53

Pelebaran perkerasan menurut Bina Marga harus mempertimbangkan

1. Kesulitan pengemudi untuk menempatkan kendaraan

1. Kesulitan pengemudi untuk menempatkan kendaraan tetap pada lajurnya

2. Penambahan lebar (ruang) lajur yang dipakai saat kendaraan melakukan gerakan melingkar. Dalam segala hal pelebaran di tikungan harus memenuhi gerak perputaran kendaraan rencana sedemikian sehingga proyeksi kendaraan tetap pada lajurnya

3. Pelebaran di tikungan ditentukan oleh radius belok kendaraan rencana dan besarnya ditetapkan sesuai Tabel kendaraan rencana dan besarnya ditetapkan sesuai Tabel II.20 Pelebaran di Tikungan (Tatacara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota, 1997, halaman 33)

4. Pelebaran yang lebih kecil dari 0.6 meter dapat diabaikan

5. Untuk jalan 1 jalur 3 lajur, nilai-nilai dalam Tabel II.20 harus dikalikan 1,5

55

Source: TCPGJAK, 1997

57

59

(

)

(

)

' d '

"

b

b

b

Z

T

1

n

c

b

n

B

=

+

+

−

+

B : Lebar perkerasan ditikungan n : jumlah lajur lintasan b : lebar lintasan kendaraan

(

)

d 2 d d 2 2 d d

W

B

R

A

p

2

A

R

T

p

R

R

"

b

"

b

b

b

=

ε

−

+

+

=

−

−

=

+

=

pada jalan lurus

b’: lebar lintasan kendaraan pada tikungan

c : kebebasan samping (0,8m)

p : jarak antara as roda depan dan belakang Td: lebar melintang akibat

61 d R

R

V

*

105

.

0

Z

W

B

=

−

=

ε

_{tonjolan depan}

A : tonjolan depan kendaraan Z : lebar tambahan akibat

kelainan dalam mengemudi W : lebar perkerasan Ɛ : pelebaran perkerasan Rd: jari-jari rencana

` Bina Marga, Dep PU. 1997. Tatacara

Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota

` Wibowo, S.S., …… Rekayasa Jalan Raya

` Sukirman, S., 1994. Dasar-dasar Perencanaan