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

Penyusun

1

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

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

3

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 rumahrumah.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 Adapun makalah ini dibuat dengan tujuan: 4

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)? d. Apa saja tahapan pada perencanaan spiral lingkaran spiral (S-C-S)?

5

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.

2. Keadaan medan, seperti datar, berbukit atau pegunungan

6

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 berangsur7

angsur. Pada lengkung peralihan, perubahan kecepatan dapat terjadi secara berangsur-angsur

serta

memberikan

kemungkinan

untuk

mengatur

pencapaian kemiringan (perubahan kemiringan melintang secara berangsurangsur). 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 berangsurangsur. Berikut ini, pada Gambar 2.1 disajikan gambaran lengkung spiralcircle-spiral.

8

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)

9

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 2.1.4. Metoda Pencapaian Superelevasi pada Tikungan SCS

10

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

Diagram Superelevasi S-C-S

11

2.2. PERMASALAHAN Diketahui : PI 1

A STA 0+000 X=511752.584

X= 511838.916

Y=8820213.933

Y=

PI 2 X= 512109.480 Y=8820286.2

B X=512192.722 Y=8820342.37 6

Data dan Ketentuan : 12

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

Rmin  

Rmin 

=

-0.00065x60+0.192

=

-0.039+0.192

=

0.153

60 2  115m 127 0,10  0,153

VR

2

127 emak  f mak  Panjang

jari-

jari minimum

13

Perencanaan Tikungan : 1. Mencari jarak lurus ( d A  PI 1 



A−PI 1

), (

PI 1−PI 2

), dan (

PI 2−B

)

 X PI1  X A  2   YPI 1  YA  2

 511838.916  511752.584 2   8820271.599  8820213.933 2

 103.819949m d PI 1 PI 2 



 X PI 2  X PI1  2   YPI 2  YPI1  2

 512109.480  511838.916 2   8820286.275  8820271.599 2

 270.961737m d PI 2 B 



 X B  X PI 2  2   YB  YPI 2  2

 512192.722  512109.480 2   8820342.376  8820286.275 2

 100.382034m

14

2. Mencari besar sudut tikungan 

azimuth = arc tan

X Y

Sudut

Dari data yang ada, maka diperoleh sebagai berikut: Titik X Y X Y Arc tan Azimuth 

A 511752.584 8820213.933 -

PI 1 511838.916 8820271.599 86.332 57.666 33.7411906 33.7411906 30.64

PI 2 512109.480 8820286.275 270.564 14.676 3.104809342 3.104809342 30.87

B 512192.722 8820342.376 83.242 56.101 33.97802575 33.97802575

15

3. Perhitungan Menggunakan tikungan jenis FC dengan Rc= 350 m > Rmin 

Menghitung komponen tikungan Rc= 350 m,

∆1

Dari rumus

A−PI 1−PI 2

(Tikungan ke-1)

=30.64°

Tc 1

= Rc. tan ½

= 350 tan½(30.64°) = 95.8686118 m

16

Dari rumus

Ec1

=

Tc 1

.tan ¼

= 95.8686118 tan ¼(30.64°) = 12.8922577 m

 2Rc 360 30.64 * 2 350   187.147003m 360

Lc 

Dari rumus

Kontrol : 2*Tc1 > Lc1 2* 95.8686118 > 187.147003 191.737224> 187.147003...............Oke!!!



Menghitung komponen tikungan Rc= 350m,

∆1

Dari rumus

PI 1−PI 2−B

(Tikungan ke-2)

= 30.87°

Tc 2

= 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

17

 2Rc 360 30.87 * 2 350   188.593747m 360

Lc 

Dari rumus

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 PI2 Sta CT2 Sta B

= Sta CT1 + (dPI1-PI2 – Tc1 – Tc2) = (0+195.09834) + (103.819949– 95.8686118 – 96.6466976) = 0+273.544768 m = Sta PI1 + dPI1-PI2 = (0+103.819949) + 270.961737 = 0+374.781686 m = Sta TC2 + Lc2 = (0+273.544768) + 188.593747 = 0+462.138515 m = Sta CT2 + (dPI2-B – Tc2) = (0+462.138515) + (100.382034 – 96.6466976) = 0+465.873851 m 18

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

 Ls 2   Xs  Ls 1  40 Rc 2  

 502    49,921875m  50 1  40(200) 2  

19

Ys 

Ls 2 502   2,083333m 6 Rc 6(200)

Dari rumus) 

s 

90 Ls 90 50   7,161972  Rc  200

p 

Ls 2  Rc (1  cos s ) 6 Rc

Dari rumus

Dari rumus

502  200(1  cos 7,161972) 6( 200)  0,522867m

p 

k

 Ls 

Dari rumus

k

Dari rumus

503  150 sin 7,161972 40( 200) 2  24,986928  50 

Ts  ( Rc  p ) tan 1   k 2

Ts

Dari rumus

Ls 3  Rc sin s 40 Rc 2

 ( 200  0,522867) tan 1 (30,64)  24,986928 2  79,912211m

Es  ( Rc  p) sec 1   Rc 2

Es  ( 200  0,522867) sec 1 (30,64)  200 2  7,909131m

20

Lc 

   2s     Rc

Lc 

 30,64  2(7,161972)     200

180

Dari rumus

180  56,941145m

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

21

Perencanaan Tikungan 2 (PI2-B) Data dan Ketentuan :  VR = 60 km/jam  emak = 10%  Rc = 250 m  C = 0,4 m/s2

22

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

 Ls 2   Xs  Ls 1  40 Rc 2  

 502    49,950000 m  50 1  40(250) 2  

Ys 

Ls 2 502   1,666667 m 6 Rc 6(250)

Dari rumus) 

s 

90 Ls 90 50   5,729578  Rc  250

p 

Ls 2  Rc (1  cos s) 6 Rc

Dari rumus

Dari rumus

23

502  250(1  cos 5,729578) 6( 250)  0,417708m

p 

k  Ls  Dari rumus

Ls3  Rc sin s 40 Rc 2

503 k  50   150 sin 5,729578 40(250) 2  24,991646

Dari rumus

Ts  ( Rc  p ) tan 1   k 2

Ts

Dari rumus

 (250  0,0,417708) tan 1 (30,87)  24, M 991646 2  94,140344m

Es  ( Rc  p) sec 1   Rc 2

Es  (250  0,417708) sec 1 (30,87)  250 2  9,789474m

Lc 

   2s     Rc

Lc 

 30,87  2(5,729578)     250

180

Dari rumus

180  84,709819m

Ltot = Lc + 2Ls = 84,709819 + 2 (50) = 184,709819 m 24

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

Jadi, panjang jalan rencana dari PI2 - B adalah 471,59 m

25

Hasil Perencanaan Metode Spiral Circle Spiral (S-C-S)

26

27

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)

DAFTAR PUSTAKA

28

Direktorat Jenderal Bina Marga, 1992. Standar Perencanaan Geometrik untuk Jalan Perkotaan. Jakarta. Wawank. “Perencanaan Geometrik Jalan Raya”. 5 Januari 2015. http://wawankberkarya.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-khususjurusan-teknik.html?m=1

29