PERENCANAAN KOMPONEN JALAN REL PADA TRASE TERPILIH RENCANA REAKTIVASI JALUR KERETA API DI KABUPATEN BANGKALAN

(1)

191

PERENCANAAN KOMPONEN JALAN REL PADA TRASE TERPILIH RENCANA REAKTIVASI JALUR KERETA API DI KABUPATEN

BANGKALAN

1Muhammad Adib Kurniawan

2Puspita Dewi

3Hana Wardani Puruhita

4Septiana Widi Astuti

1Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun (adib@ppi.ac.id)

2Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun (puspita@ppi.ac.id)

3Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun (hana@ppi.ac.id)

4Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun (septiana@ppi.ac.id)

ABSTRAK

Berdasarkan hasil kajian oleh Kementerian Perhubungan-Ditjen Perkeretaapian (Satker Peningkatan dan Pembinaan Transportasi Perkeretaapian) dalam kegiatan penyusunan studi kelayakan diambil beberapa kesimpulan antara lain Estimasi permintaan perjalanan kereta api (potensi demand) pada tahun pertama operasi (2015) berkisar 844.920 pnp/thn (cenario optimis), 675.936 pnp/thn (cenario moderat) dan 506.452 pnp/thn (cenario pesimis). Lebih lanjut estimasi permintaan perjalanan barang pad tahun pertama operasi (2015) sejumlah 796.954 ton/ thn (cenario otimis), 637.563 ton/thn (cenario moderat) dan 478.172 ton/thn (cenario pesimis) (Astuti, Soimun, and Krisna 2019)(Soimun et al. 2022)(Kementerian Perhubungan Ditjen Perkeretaapian 2011). Dalam penelitian yang dilakukan sebelumnya oleh (Astuti et al., 2019) tentang alternatif pemilihan trase kereta api di Kabupaten Bangkalan menggunakan metode Analytical Hierarchy Process belum dilakukan perencanaan komponen jalan rel pada trase terpilih. Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan untuk merencanakan komponen-komponen jalan rel untuk trase terpilih. Hasil dari analisa dan pembahasan didapatkan untuk perencanaan trase terpilih termasuk dalam kelas jalan rel V dengan nilai daya angkut lintas pada trase terpilih sebesar 847.649,2 ton/thn < 2,5 Juta ton/thn, untuk hasil analisa geometri pada trase terpilih dilakukan perencanaan awal jalur dari eks Stasiun Sukolilo (lama) melewati eks Stasiun Sukolilo (baru) hingga ke eks Stasiun Tonjung, Jalur Kereta Api yang direncanakan memiliki panjang 12.713 msp serta perhitungan komponen-komponen jalan rel pada trase terpilih yang didapatkan dari hasil perhitungan antara lain untuk rel menggunakan tipe R.42, panjang minimum rel panjang 200 m, plat sambung yang digunakan tipe 40 H, alat penambat berupa penambat elastis E Clip, untuk bantalan menggunakan jenis bantalan prategang dengan kuat tekan K 600.

Kata Kunci: Perencanaan, Komponen Jalan Rel, Trase.

(2)

192 ABSTRACK

Based on the results of a study by the Ministry of Transportation-Directorate General of Railways (Satker for the Improvement and Development of Railway Transportation) in the feasibility study preparation activities, several conclusions were drawn, including: The estimated demand for train travel (potential demand) in the first year of operation (2015) ranged from 844,920 pnp / year (optimistic cenario), 675,936 pnp / year (moderate cenario) and 506,452 pnp / year (pessimistic cenario). Furthermore, the estimated demand for goods travel in the first year of operation (2015) amounted to 796,954 tons/yr (cenario otimis), 637,563 tons/yr (moderate cenario) and 478,172 tons/yr (pessimistic cenario) ) (Astuti, Soimun, and Krisna 2019)(Soimun et al. 2022)(Kementerian Perhubungan Ditjen Perkeretaapian 2011). In a previous study conducted by (Astuti et al., 2019) on alternative selection of railway routes in Bangkalan Regency using the Analytical Hierarchy Process method, no planning of rail road components has been carried out on selected trases. Therefore, this study aims to plan the components of the rail road for the selected trase. The results of the analysis and discussion were obtained for the planning of selected trases included in the V rail road class with a cross-carrying value on selected routes of 847,649.2 tons / year

< 2.5 million tons / year, for the results of geometric analysis on selected trases, initial planning of the line was carried out from the former Sukolilo Station (old) through the former Sukolilo Station (new) to the former Tonjung Station, The planned railway line has a length of 12,713 msp and the calculation of rail road components on selected tracks obtained from the calculation results include for rails using type R.42, minimum length of rail length 200 m, connection plates used type 40 H, fastening devices in the form of elastic fasteners E Clip, for bearings using prestressed bearing types with compressive strength K 600.

Keywords: Planning, Railway Components, Trace

PENDAHULUAN

Pembangunan prasarana moda transportasi massal di Indonesia sedang banyak dikerjakan, seperti moda transportasi massal kereta api. Dimana moda transportasi kereta api di Indonesia menjadi pilihan sebagian besar penduduk di Indonesia , hal ini dibuktikan dengan kenaikan penumpang mencapai 12% dari tahun 2016 sejumlah 352,3 juta hingga pada tahun 2017 sebanyak 394,1 juta penumpang.

Peningkatan tersebut berlanjut hingga tahun 2018 sebesar 8% dan pada tahun 2019 di semester 1 mengalami kenaikan 2% (kai.id). Transportasi kereta api di Pulau Madura pada mulanya digunakan untuk mengangkut garam sebagai komoditi utama dari Stasiun Kamal ke Pelabuhan Kalianget, selain itu penduduk lokal juga menjadikan transportasi kereta api sebagai pilihan transportasi yang cepat dan murah (Astuti, Soimun, and Krisna 2019)(Soimun et al. 2022).

Sejarah Jalur Kereta Api di pulau Madura yang memiliki jarak 425 km dulu merupakan jalur kereta api yang dimiliki Madoera Stoomtram Maatschappij

(3)

193

(MdrSM) dan beroperasi sejak 1897. Tertulis dalam buku Jarak yang dibuat oleh DJKA pada Tahun 1950, tersisa jalur kereta api Kamal-Pamekasan dan Kamal- Bangkalan. Hal tersebut kemungkinan dikarenakan jalur Kalianget-Pamekasan dibongkar pada saat pendudukan Jepang. Dimungkinkan saat ini dengan perkembangan transportasi perkeretaapian yang pesat di Indonesia untuk dapat mengaktifkan kembali jalur kereta api lintas Madura (Astuti, Soimun, and Krisna 2019)(Soimun et al. 2022)

Berdasarkan hasil kajian oleh Kementerian Perhubungan-Ditjen Perkeretaapian (Satker Peningkatan dan Pembinaan Transportasi Perkeretaapian) dalam kegiatan penyusunan studi kelayakan diambil beberapa kesimpulan antara lain Estimasi permintaan perjalanan kereta api (potensi demand) pada tahun pertama operasi (2015) berkisar 844.920 pnp/thn (cenario optimis), 675.936 pnp/thn (cenario moderat) dan 506.452 pnp/thn (cenario pesimis). Lebih lanjut estimasi permintaan perjalanan barang pad tahun pertama operasi (2015) sejumlah 796.954 ton/ thn (cenario otimis), 637.563 ton/thn (cenario moderat) dan 478.172 ton/thn (cenario pesimis) (Astuti, Soimun, and Krisna 2019)(Soimun et al. 2022). Dalam penelitian yang dilakukan sebelumnya oleh tentang alternatif pemilihan trase kereta api di Kabupaten Bangkalan menggunakan metode Analytical Hierarchy Process belum dilakukan perencanaan komponen jalan rel pada trase terpilih.

Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitiannya adalah:

1. Merencanakan komponen-komponen jalan rel pada trase terpilih. Perencanaan yang dilakukan dimulai dari analisa kelas jalan rel kemudian dilakukan perencanaan komponen-komponen jalan rel terutama komponen jalan rel pada struktur atas.

METODE PENELITIAN

Beberapa acuan penelitian terdahulu yang dijadikan rujukan pada penelitian ini antara lain, pertama penelitian dengan judul “Pemilihan Alternatif Trase kereta Api Api di Kabupaten Bangkalan Menggunakan Metode Analytical Herarchy Process”. Latar belakang penelitian dengan dibukannya jembatan Suramadu yang membuat pertumbuhan ekonomi Madura khususnya kabupaten Bangkalan.

Pertumbuhan tersebut ditandai rencana pembangunan Central Bussines District di daerah Sukolilo dan rencana pembangunan pelabuhan peti kemas di daerah Tanjung Bulu Pandan yang memerlukan infrastruktur transportasi penghubung khususnya distribusi barang salah satunya adalah transportasi kereta api. Tujuan dari penelitian ini yaitu memilih trase kereta api terbaik di Kabupaten Bangkalan.

Trase pertama (Trase A) merupakan trase eksisting yang sudah pernah ada yaitu dimulai dari Pelabuhan Kamal sampai ke Kota Bangkalan, sedangkan Trase ke dua (Trase B) merupakan trase usulan yang diawali dari eks Stasiun Sukolilo menuju ke Eks Stasiuon Tonjung. Penelitian menggunakan Metode Analytical Herarchy Process dengan hasil terpilihnya trase ke dua (trase B) dimana para responden lebih memilih pembangunan trase baru daripada mereaktivasi trase eksisting (Astuti, Soimun, and Krisna 2019).

(4)

194

Kedua penelitian yang berjudul “Perencanaan Geometrik Jalan Rel Socah- Sampang” latar belakang penelitian ini adalah adanya rencana pengoperasian pelabuhan peti kemas internasional di Socah. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan trase yanga kan digunakan pada lintas Socah sampai Sampang dilanjutkan dengan perencanaan geometri dan serta Rencana Anggaran Biaya.

Hasil penelitian panjang geometri yang digunakan memiliki panjang 67 km dengan lima stasiun, kecepatan rencana 120 km/jam dan jari-jari minimum lengkung sebesar 780 m. Untuk Rencana Anggaran Biaya (RAB) didapatkan hasil Rp. 1.081.898.010.000,00 (Hazubi 2015).

Ketiga penelitian tentang “Analysis Of Railway Station Development Potential In Madura With Railway Reactivation” penelitian ini bertujuan untuk menganalisa potensi pengembangan stasiun kereta api di Madura dengan rencana reaktivasi kembali jalur kereta api. Metode yang digunakan yaitu metode kualitatif dengan analisis deskriptif. Pengambilan data dilakukan dengan cara wawancara dan penyebaran kuesioner kepada masyarakat Madura, regulator dan praktisi transportasi. Hasil dari penelitian ini terdapat tujuh stasiun besar eksisting di Madura yang berpotensi untuk di kembangkan (Soimun et al. 2022).

Adapun dalam penelitian ini peneliti menggunakan jenis penelitian kuantitatif, yaitu penelitian yang penjelasannya berasal dari data-data hasil olahan perhitungan numerik. Penelitian diawali dengan perencanaan kelas jalan rel berdasarkan pada jumlah deamand penumpang tahunan dan estimasi permintaan perjalanan barang. Permintaan perjalanan Kereta Api berkisar 844.920 pnp/ thn sedangkan estimasi permintaan perjalanan barang sebesar 796.954 ton/thn (Astuti, Soimun, and Krisna 2019)(Soimun et al. 2022)(Kementerian Perhubungan Ditjen Perkeretaapian 2011). Berdasarkan hasil analisa perhitungan nilai daya angkut lintas didapatkan nilai daya angkut lintas sebesar 847.649,2 ton/thn < 2,5 Juta ton/thn, maka jalan rel pada trase terpilih dapat dikategorikan sebagai Kelas jalan Rel V, dengan kecepatan rencana 80 Km/jam dan dengan beban gandar maksimum 18 ton. Dari kategori kelas jalan rel tersebut kemudian dilakukan perencanan komponen-komponen jalan rel.

Gambar 1. Perencanaan Geometri Pada Trase Terpilih

Stasiun Sukolilo Stasiun Sukolilo

Baru Stasiun Tonjung

(5)

195

HASIL & PEMBAHASAN

Analisa komponen-komponen jalan rel dilakukan dengan mengasumsikan komponen jalan rel yang dipakai kemudian dihitung untuk komponen tersebut telah memenuhi syarat-syarat yang telah ditentukan.

A. Perencanaan Jenis Rel

Berdasarkan analisa kelas jalan rel pada sub bab sebelumnya didapatkan trase terpilih termasuk dalam kelas jalan rel V dengan lebar spoor 1067 mm, maka digunakan jenis rel R42 (Perhubungan et al., 2012). Pada trase ini direncanakan pula menggunakan sarana yang digerakkan lokomotif CC 206 dengan berat siap 90 ton. Kecepatan Maksimum untuk kelas jalan rel V adalah 80 km/jam. Jenis rel rencana kemudian dianalisa terhadap tegangan ijin yang dipersyaratkan.

Tabel 1. Spesifikasi Rel R.42

NO. BESARAN GEOMETRI NILAI 1. Berat Rel Teoritis (W) 42,59 kg/m 2. Momen Inersia (Ix) 1369 kg/cm² 3. Modulus Elastisitas (E) 2100000 kg/cm² 4. Luas Penampang (A) 54,26 cm² 5. Tegangan Ijin Rel R42

Kelas 1 (σ)

2000 kg/cm²

6. Jarak Tepi Bawah Ke Garis Netral (Yb)

6,85 cm 7. Modulus elastisitas jalan

Rel (k)

180 kg/cm²

8. Koefisien muai rel (α) 0,000012

Diketahui:

Daya Angkut = 2.500.000 ton/thn Kecepatan Maks (Vmaks) = 80 km/jam Beban Maks Gandar (Pmaks) = 18 ton

a. Kecepatan Rencana pada Lurusan V_rencana = 1,25 x V_maks

= 1,25 x 80 km/jam

= 100 km/jam b. Beban Dinamis Roda (P_d)

P_d = P_s x Φ

P_d = P_s (1 + ^0,0052.𝑉

𝑑 ) Pd = 9000 (1 + ^0,0052.100

0,914 )

(6)

196 Pd = 14120,35 kg

c. Damping Faktor (λ) 𝜆 = √ 𝐾

4𝑥𝐸𝑥𝐼_𝑥

4

𝜆 = √ ¹⁸⁰

4 𝑥 2100000 𝑥 1369

4 𝝀 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟏𝟏𝟗

d. Momen Maksimum (Ma) 𝑀𝑜 = 𝑃_𝑑

4 𝑥 𝜆 𝑀𝑜 = 14120,35

0,04474118

𝑀𝑜 = 315600,753 kg.cm M_a = 0,85 x Mo

M_a = 0,85 x 315600,753 kg.cm

= 268260,64 kg.cm

e. Cek Terhadap Tegangan Ijin Rel (σ_ijin) 𝜎′ =(𝑀_𝑎 𝑥 𝑌_𝑏)

𝐼_𝑥

𝜎′ =(268260,64 𝑥 6,85 ) 1369

𝜎′ = 1342,283 kg/cm² σ' < σijin

1342,283 kg/cm² < 2000 kg/cm²  O.K f. Cek terhadap Tegangan Dasar Rel (σbase)

𝜎_{𝑏𝑎𝑠𝑒} =𝑀_𝑎 𝑊_𝑏

𝜎_{𝑏𝑎𝑠𝑒} =268260,64 200

σbase = 1341,303 kg/cm²< 1343,5 kg/cm²  O.K

Penggunaan rel tipe R.42 sudah mencukupi untuk menahan beban dari rangkaian sarana KA, hal ini dibuktikan dengan hasil cek terhadap tegangan Ijin Rel dimana tegangan rel lebih kecil dari tegangan yang di ijinkan untuk Rel R.42 (1342,283 kg/cm² < 2000 kg/cm²). Selain tegangan ijin, rel juga di cek terhadap tegangan desar rel yaitu sebesar 1341,303 kg/cm² < 1343,5 kg/cm² sehingga dapat disimpulkan penggunaan rel tipe R.42 pada trase terpilih sudah mencukupi.

(7)

197

B. Perencanaan Panjang Minimum Rel Panjang

Perencanaan panjang minimum rel panjang bertujuan untuk mengetahui panjang maksimum guna pemasangan rel di lapangan. Direncanakan suhu pemasangan rel panjang R.42 di 30o C dan gaya lawan bantalan setiap satuan panjang 450 kg/m.

l=(E x A x α x ΔT)/r

l=(2,1 x 10^6 x 54,26 x 0,000012 x 30)/450 l=91,1568 m

panjang minimum rel panjang yang dipersyaratkan dengan bantalan beton, L = 2 x 𝓁

= 182,3136 ~ 200 m (dibulatkan kelipatan 25 m)

Berdasarkan hasil perhitungan, maka didapatkan panjang minimum rel panjang sebesar 200 m.

C. Perencanaan Sambungan Rel

Sambungan rel perlu direncanakan, hal ini untuk menghindari terjadinya buckling pada saat rel memuai atau menyusut.

Gambar 2. Plat Sambung Tipe 40H Tabel 2. Spesifikasi Alat Penambat

NO. DIMENSI NILAI

1. Panjang (p) 56 cm

2. Tebal (b) 2 cm

3. Jarak Vertikal Garis Gaya Geser (h) 5,7 cm

4. Diameter Baut (Ø) 2,4 cm

5. Jarak As Plat Sambung ke Lubang Baut (a) 8 cm 6. Besar Sudut pada Plat sambung (α) 1 : 2,75

(8)

198

7. Koef Geser Maks pada plat penyambung rel (m) 0,03 8. Gaya lawanan bantalan setiap satuan panjang (r) 450 kg/m 9. Tegangan baut (σ) (Perhubungan et al. 2012) 11000 kg/cm²

10. Beban statis roda sarana (Q) 7500 kg

Perhitungan analisa perencanaan plat sambung sebagai berikut.

a. Kekuatan Baut (N_o)

Ac = luas penampang baut (cm²) Ac = ¼ x π x Ø²

Ac = ¼ x π x 2,4² Ac = 4,5216 cm² No = 0,75 x Ac x σ

No = 0,75 x 4,5216 x 11000 No = 37303,2 kg

b. Kekuatan baut akibat beban bolak-balik (T) T = 0,5 x N_o

T = 0,5 x 37303,2 T = 18651,6 Kg

c. Gaya lateral pada tengah pelat penyambung (H) H = Q x tan α

H = 7500 x tan 19,98^o H = 2726,8 kg

d. Gaya tarik baut dalam (T”) T” = T – H

T” = 18651,6 - 2726,8 T” = 15924,8 kg

e. Analisa gaya tarik baut terhadap kuat baut akibat beban bolak-balik T” ≤ T

1592,8 kg ≤ 2726,8 kg

Analisa menunjukkan bahwa besar gaya tarik yang terjadi akibat beban kereta api dapat ditahan oleh baut yang direncanakan.

f. Momen lateral pada plat sambung (M) M = (Q x a) + (m x Q x h)

M = (7500 x 8) + (0,03 x 7500 x 5,7) M = 61282,5 kg.cm

(9)

199

g. Tegangan yang terjadi pada plat sambung (σ) 𝜎 = ^𝑀

𝑊 = ₁ ^𝑀

⁄ 𝑥 𝑏 𝑥 ℎ6 ² 𝜎 =61282,5

10,83

𝜎 = 5658,587 kg/cm²

h. Lebar celah pada rel panjang (G) 𝐺 =𝐸 𝑥 𝐴 𝑥 𝛼 𝑥 (50 − 𝑡)²

2 𝑥 𝑟 + 2

𝐺 =2,1 𝑥 10⁶ 𝑥 54,26 𝑥 1,2 𝑥 10⁻⁵ 𝑥 (50 − 30)²

2 𝑥 450 + 2

𝐺 = 8,07712 𝑚𝑚

i. Analisa tegangan yang terjadi dengan tegangan ijin plat sambung σ < σ’

5658,587 kg/cm² < 7000 kg/cm² Dimana,

σ’ = tegangan ijin plat sambung = 7000 kg/cm²(Perhubungan et al. 2012) j. Berdasarkan perhitungan diatas, plat sambung yang direncanakan memiliki

tegangan sebesar 5658,587 kg/cm² lebih kecil dari tegangan ijin yang dipersyaratkan sebesar 7000 kg/cm². Untuk perencanaan lebar celah plat sambung sebesar 8,077 mm pada suhu pemasangan 30^o C digunakan lebar celah 11 mm, hal ini sesuai PD PJKA No. 10 (1986) yakni pemasangan plat sambung pada suhu 30^o C harus memiliki celah 11 mm (PT Kereta Api Indonesia 2016)

D. Perencanaan Alat Penambat

Direncanakan penambat elastis ganda dengan tipe E-Clip yang terdiri dari 2 buah railpad, 4 buah insulator dan 4 buah clip penambat untuk setiap bantalan.

Direncanakan E-Clip yang digunakan menggunakan produk dari Pandrol dengan gaya jepit > 1631,52 kg/pasang.

a. Gaya yang terjadi pada rel (F) F = E x A x λ x Δt

F = 2,1 x 10⁶ x 54,26 x 1,2 x 10^-5 x 10^o F = 13.673,5 kg

dengan,

E = modulus elastisitas rel A = Luas penampang rel

(10)

200 λ = koef muai rel

Δt = perubahan temperatur udara 10o C b. Jumlah penambat (n)

𝐴 = 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑟𝑒𝑙 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟 𝑏𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙𝑎𝑛 𝐴 = ^{25 𝑚}

0,6 𝑚 = 41,67 ~ 42 pasang

c. Gaya yang diterima tiap pasang penambat (F_p) 𝐹_𝑝= F

𝑛

𝐹_𝑝= 13.673,5 42

𝐹_𝑝= 325,56 kg/pasang

d. Analisis gaya yang diterima tiap pasang penambat dengan kuat jepit tiap penambat rel

Fp < F’

325,56 kg/pasang < 1631,52 kg/pasang

Hasil analisa perhitungan gaya jepit penambat Pandrol E-Clip yang direncanakan mampu menahan gaya muai sebesar 325,56 kg/pasang yang terjadi pada rel.

E. Perencanaan Bantalan Kereta Api

Perencanaan bantalan pada penelitian ini menggunakan bantalan beton prategang produksi PT. WIKA Beton dengan lebar spoor 1067 mm.

(11)

201

Gambar 3. Konfigurasi Bantalan Beton Prategang Tabel 3. Spesifikasi Bantalan Beton Prategang

No. Deskripsi Ukuran Satuan

A. Standar

1. Lebar Spoor 1067 mm

2. Beban Gandar Rencana 18 ton

3. Kecepatan Maksimum 120 km/jam

B. Spesifikasi

1. Panjang Bantalan 2000 mm

2. Tebal Bantalan

- Dudukan rel 210 mm

- Tengah Bantalan 190 mm

3. Lebar Bantalan - Dudukan rel

- Atas 150 mm

- Bawah 250 mm

- Tengah Bantalan

- Atas 150 mm

- Bawah 226 mm

4. Berat Bantalan 190 kg

5. Kuat Tekan Beton 600 Kg/cm²

6. Modulus Elastisitas Jalan Rel (k)

180 Kg/cm² C. Momen Desain

1. Dudukan Rel (+) min 1500 kg.m

2. Dudukan Rel (-) min 750 kg.m

3. Tengah Bantalan (+) min 660 kg.m 4. Tengah Bantalan (-) min 930 kg.m D. Beban Dinamis (Pd) 14120,35 kg

a. Menentukan Luas Penampang Bawah Rel (A_C/D) Diketahui,

Lebar sisi atas (a) = 15 cm

(12)

202 Lebar sisi bawah (b) = 25 cm Tinggi Bantalan (h) = 21 cm Luas Penampang A_C/D

A_C/D = ½ x (a+b) x h A_C/D = ½ x (15+25) x 21 AC/D = 420 cm²

b. Menentukan Luas Penampang Tengah Bantalan (Ao) Diketahui,

Lebar sisi atas (a) = 15 cm Lebar sisi bawah (b) = 22 cm Tinggi Bantalan (h) = 19 cm Luas Penampang AC/D

Ao = ½ x (a+b) x h Ao = ½ x (15+22) x 19 Ao = 351,5 cm²

c. Menentukan Momen Inersia Bawah Rel (IC/D) 𝐼_𝐶/𝐷 =𝑎²+ (4 𝑥 𝑎 𝑥 𝑏) + 𝑏²

36 𝑥 (𝑎 + 𝑏) + ℎ³ 𝐼_𝐶/𝐷 =15²+ (4 𝑥 15 𝑥 25) + 25²

36 𝑥 (15 + 25) + 21³ 𝐼_𝐶/𝐷 = 15113,438 cm⁴

d. Menentukan Momen Inersia Tengah Bantalan (Io) 𝐼_𝑜= 𝑎²+ (4 𝑥 𝑎 𝑥 𝑏) + 𝑏²

36 𝑥 (𝑎 + 𝑏) + ℎ³ 𝐼_𝑜= 15²+ (4 𝑥 15 𝑥 22) + 22²

36 𝑥 (15 + 22) + 19³

Gambar 4. Konfigurasi Letak Momen Bantalan

(13)

203 𝐼_𝑜= 10448,131 cm⁴

e. Perhitungan Modulus Elastisitas Bantalan Beton Prategang (E) 𝐸 = 6400√𝑓𝑐^′

𝐸 = 6400√600

𝐸 = 156767,344 kg/cm²

f. Perhitungan Dumping Faktor Bawah Rel (λ C/D) 𝜆_𝐶/𝐷 = √ 𝐾

4 𝐸 𝐼_𝐶/𝐷

4

𝜆_𝐶/𝐷 = √ 180

4 𝑥 156767,344 𝑥 15113,438

4

𝜆_𝐶/𝐷 = 0,011739468

g. Perhitungan Dumping Faktor Tegah Bantalan (λo) 𝜆_𝑜= √ 𝐾

4 𝐸 𝐼_𝑜

4

𝜆_𝑜= √ 180

4 𝑥 156767,344 𝑥 10448,131

4

𝜆_𝑜= 0,012874476

h. Beban yang dapat diterima oleh bantalan (Q) Q = 60% x P_d

Q = 60% x 14120,350 kg Q = 8472,210 kg

i. Perhitungan Momen di Bawah Rel (M _C/D) 𝑀_𝐶/𝐷 = Q

4𝜆 𝑥 1

𝑠𝑖𝑛𝜆𝐿 + 𝑠𝑖𝑛ℎ𝜆𝐿 [2 𝑐𝑜𝑠ℎ² 𝜆𝑎 (𝑐𝑜𝑠2𝜆𝑐 + 𝑐𝑜𝑠ℎ𝜆𝐿 )

− 2 𝑐𝑜𝑠² 𝜆𝑎 (𝑐𝑜𝑠ℎ2𝜆𝑐 + 𝑐𝑜𝑠𝜆𝐿 )

− 𝑠𝑖𝑛ℎ 2𝜆𝑎 (𝑠𝑖𝑛 2𝜆𝑐 + 𝑠𝑖𝑛ℎ𝜆𝐿 )

− 𝑠𝑖𝑛 2𝜆𝑎 (𝑠𝑖𝑛ℎ2𝜆𝑐 + 𝑠𝑖𝑛𝜆𝐿 )]

Berikut rangkuman perhitungan fungsi hiperbolik,

(14)

204

Tabel Error! No text of specified style in document.. Hasil Perhitungan Fungsi Hiperbolik

No. Fungsi Hiperbolik Hasil

1 Sin λL = 0,712952

2 Sinh λL = 5,183968

3 Cosh λa = 1,142813

4 Cos 2λc = 0,275832

5 Cosh λL = 5,279538

6 Cos λa = 0,863677

7 Cosh 2λc = 1,956282

8 Cos λL = -0,70121

9 Sinh 2λa = 1,264392

10 Sin 2λc = 0,961206

11 Sinh 2λc = 1,681381

12 Sin 2λa = 0,870665

𝑀_𝐶/𝐷 = 180421,508 𝑥 0,1696 𝑥 2,784 𝑴_𝑪/𝑫 = 𝟖𝟓𝟏𝟕𝟓, 𝟕𝟎𝟕 kgcm

𝑴_𝑪/𝑫 = 𝟖𝟓𝟏, 𝟕𝟓𝟔 kgm

Dari hasil perhitungan tersebut maka dilai momen di bawah rel masih di bawah momen desain di bawah rel, yaitu 851,756 kgm < 1500 kgm

j. Perhitungan Momen di Tengah Bantalan (M o) 𝑀_𝑜 = − Q

2𝜆 𝑥 1

𝑠𝑖𝑛𝜆𝐿 + 𝑠𝑖𝑛ℎ𝜆𝐿 [𝑠𝑖𝑛ℎ 𝜆𝑐 (𝑠𝑖𝑛𝜆𝑐 + 𝑠𝑖𝑛𝜆(𝐿 − 𝑐) )

+ 𝑠𝑖𝑛 𝜆𝑐 (𝑠𝑖𝑛ℎ𝜆𝑐 + 𝑠𝑖𝑛ℎ𝜆(𝐿 − 𝑐) ) + 𝑐𝑜𝑠ℎ 𝜆𝑐 . 𝑐𝑜𝑠 𝜆𝑐(𝐿 − 𝑐 )

− 𝑐𝑜𝑠 𝜆𝑐(𝐿 − 𝑐 )]

Berikut rangkuman perhitungan fungsi hiperbolik,

Tabel 5. Hasil Perhitungan Fungsi Hiperbolik No. Fungsi Hiperbolik Hasil

1 Sin λL = 0,536849

2 Sinh λL = 6,52689

3 Sinh λc = 0,768771

4 Sin λc = 0,650389

5 Sin λ(L-c) = 0,95651 6 Sinh λ(L-c) = 3,156472

7 Cosh λc = 1,261352

8 Cos λ(L-c) = -0,2917

9 Cos λc = 0,759601

(15)

205

10 Cosh λ(L-c) = 3,311089

𝑀_𝑜 = −329031,25 𝑥 0,14157 𝑥 0,90523 𝑴_𝒐 = −𝟒𝟐𝟏𝟔𝟓, 𝟕𝟕𝟒 kgcm

𝑴_𝒐 = −𝟒𝟐𝟏, 𝟔𝟓𝟖 kgcm

Dari hasil perhitungan tersebut maka dilai momen negatif di tengah bantalan masih di bawah momen desain negatif tengah bantalan, yaitu -421,658 kgm < - 930 kgm.

PENUTUP

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil analisa diatas anatara lain Komponen- komponen jalan rel pada trase terpilih yang didapatkan dari hasil perhitungan antara lain untuk rel menggunakan tipe R.42, panjang minimum rel panjang 200 m, plat sambung yang digunakan tipe 40 H, alat penambat berupa penambat elastis E Clip, untuk bantalan menggunakan jenis bantalan prategang dengan kuat tekan K 600.

DAFTAR PUSTAKA

Astuti, Widi Septiana, Ahmad Soimun, and A.A Bagus Oka Krisna. 2019.

Pemilihan Alternatif Trase Kereta Api Di Kabupaten Bangkalan Menggunakan Metode Ahp. (September).

Hazubi, S. 2015. Perencanaan Geometrik Jalan Rel Socah-Sampang. Tugas Akhir,

Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh ….

https://core.ac.uk/download/pdf/291469907.pdf.

Kementerian Perhubungan Ditjen Perkeretaapian. 2011. Rencana Induk Perkeretaapian Nasional (PM No.43 Tahun 2011). Rencana Induk Perkeretaapian Nasional (8): 1–85.

Perhubungan, Peraturan Menteri, Republik Indonesia, Persyaratan Teknis, and Jalur Kereta. 2012. Peraturan Menteri Perhubungan Republik Indonesia Nomor Pm. 60 Tahun 2012 Tentang Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api. : 1–42. www.djpp.kemenkumham.go.id.

PT Kereta Api Indonesia. 2016. Peraturan Dinas 10A Mengenai Perawatan Jalan Rel Dengan Lebar 1.067 MM.

Soimun, Ahmad et al. 2022. Analysis of Railway Station Development Potential in Madura. 3(2): 161–72.