Upload
slept4rest
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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.
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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.
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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 %)
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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 :
Berdasarkan Tabel 5.1 atau Gambar 5.3 , dengan V = 60
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 :
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
lengkung horisontal dengan :
R = 250 m, maka :
D =250
39,432.1 = 5,73o
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
19/37
V-19
untuk nilai e = 0 , maka :
Pada kecepatan rencana :
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
lengkung horisontal dengan :
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 :
Pada kecepatan rencana :
250127
)60( 2
x = 0,10 + fs
fs = 0,011
Pada kecepatan rata-rata :
250127
)54( 2
x = 0,10 + fs
fs = -0,008
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
23/37
V-23
Dengan metode keempat ini jika direncanakan suatu
lengkung horisontal dengan :
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
Pada kecepatan rencana :
250127
)60( 2
x = 0,092 + fs
fs = 0,021
Pada kecepatan rata-rata :
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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)
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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 %)
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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 %.
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
27/37
V-27
Penyelesaian :
Dengan metode pertama:
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 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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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,
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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.
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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 :
Landai relatif = s L
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
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
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
35/37
V-35
Dari batasan landai relatif maksimum maka dapat
ditentukan panjang lengkung peralihan minimum yang
dibutuhkan, yakni :
1. Menurut Bina Marga :
Landai relatif = s L
h
m
1
m mmaks
s
n
L
Bee )(
maksm
1
s (e + en).B.mmaks (5.23)
2. Menurut AASHTO :
Landai relatif = s L
h
m
11
m mmaks
s L
Be)(
=maksm
1
Ls (e ).B.mmaks (5.24)
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
36/37
V-36
Wn
8/19/2019 Alinemen Horisontal (Ar)
37/37
V-37
Gambar Pelebaran Perkerasan Pada Tikungan