Perancangan Geometri LANDASAN TEORI
Pada peralihan jalan dari satu arah ke arah yang berbeda dalam alinemen horizontal harus ada belokan lengkung dengan jari-jar radius
tertentu. Ketika melewati lengkung, KA seakan-akan terlempar ke luar menjauhi titik pusat lengkung akibat gaya sentrifugal. Untuk berbagai
keceptan rencana, besar jari-jari minimum yang diijinkan ditinjau dari 2 kondisi, yaitu :
a. Gaya berat = Gaya sentrifugal
G sinα =
� �
cos α 3.1
G sinα =
� ��
cos α 3.2
tan α =
�
3.3 jika : tan
α =
ℎ
3.4
� �
cos α = G sinα 3.5
h =
��
3.6 Dengan memasukkan satuan praktis :
W = jarak antara kedua titik kontak roda dan rel, untuk lebar
sepur 1067 =1120 m. R =
jari-jari lengkung horizontal m V =
kecepatan rencana kmjam h =
peningian rel pada lengkung horizontal mm g =
percepatan gravitasi 9,81 mdtk² Maka :
R =
8,8
3.7 dengan peninggian maksimum,
h
a
= 110 mm, maka : Rmin = 0,08 V²
3.8 b.
Gaya berat + Komponen Rel = Gaya Sentrifugal G sinα + H cosα =
� ² �
cos α 3.9
G sinα =[
R
− H] cos α 3.10
G tanα =[
R
− H] 3.11
Jika : tanα = 3.12
Dan, H = m.a = a
3.13 Maka :
a =
R
− g 3.14
a = percepatan sentrifugal mdtk² dengan peninggian maksimum,
h
a
= 110 mm, maka Rmin = 0,054 V²
3.15 c.
Lengkung Peralihan Agar penumpang didalam kereta merasa nyaman dan terjamin
keselamatan dalam perjalanannya, maka perlu dibuat lengkung peralihan guna mengeliminasi perubahan gaya sentrifugal secara
teratur. Panjang lengkung peralihan merupakan fungsi dari perubahan gaya sentrifugal per satuan waktu, kecepatan dan jari-jari lengkung.
Perubahan gaya sentrifugal =
aya wa
=
.a
3.16 .
�.� �
=
V² R
L V
3.17 L =
. a.R
3.18 Jika : a = 0,0478g
3.19 g = percepatan graavitasi = 9,81 mdtk²
h = 5,95
R
3.20 Dan di konversi pada satuan praktis maka :
Lh = 0,01 x h x V 3.21
Dimana , Lh
= panjang minimum lengkung m H
= peninggian pada rel luar di lengkung mm V
= kecepatan rencana kmjam R
= jari-jari lengkung m
d. Peninggian Rel
Gaya sentrifugal cenderung membuat kereta keluar dari belokan atau lengkung maka diperlukan peninggian rel untuk
mengimbangin gaya sentrifugal pada kereta. Salah satu cara untuk mereduksi gaya sentrifugal yang membebani kereta api adalah
meninggikan rel luar terhadap rel bagian dalam di lengkung horizontal.
1 Peninggian Rel Minimum
Persamaan dasar : Gaya Sentrifugal = Gaya Berat + Komponen Rel
.
R
cosα = G.sinα + H.cosα 3.22
G sinα =[
R
− H] cos α 3.23
Jika : tanα = 3.24
Dan, H = m.a = a
3.25 Maka :
a =
R
− g 3.26
a = percepatan sentrifugal mdtk² h =
. .R
−
.a
3.27 jika : W = 1120 mm, g = 9,81 mdtk², dan a = 0,0478 g mdtk²,
maka : h
=
8,8 R
− 53,5 mm 3.28
2 Peninggian Rel Normal
Persamaan dasar : Gaya Sentrifugal = Gaya Berat
G sinα =
� �
cos α 3.28
G sinα =
� ��
cos α 3.29
tan α =
�
3.30
jika : tan α =
ℎ
3.31
� �
cos α = G sinα 3.32
h =
��
3.33 Maka :
h
a
=
8,8
dalam mm 3.34
Dalam perhitungan peniggian digunakan kecepatan kereta api terbesar Vmaksimum yang melewati suatu lintas dengan jari-jari
R sebagai suatu hubungan persamaan : V = 4,3
√R Jika :
h = k
R
dan untuk V = 4,3 √R , digunakan peninggian rel, h = 110 mm,
maka : 110 = k
, √R R
k = 5,95 jadi peningian rel normal ditentukan sebagai :
h
a
= 5,95 . PM.No.60 tahun 2012, halaman 17
3 Peninggian Rel Maksimum
Peninggian rel maksimum berdasarkan stabilitas kereta api pada saat berhenti di bagian lengkung, digunakan faktor
keamanan safety factor, SF = 3,0 sehingga kemiringan maksimum dibatasi sampai 10 atau h maksimum = 110 mm.
4
Pelebaran Sepur
Untuk mengetahui nilai pelebaran sepur maka dapat langsung merujuk pada tabel 3.3 untuk lebar sepur 1067 mm
dengan R rencana yang telah ditentukan.
Tabel 3.4 Pelebaran sepur untuk 1067 mm
Jari - Jari Tikungan m Pelebaran mm
R 600 550 R ≤ 600
5 400 R 550
10 350 R ≤ 400
15 100 R ≤ 350
20
Sumber: PM. No. 60 tahun 2012 2.
Alinemen Vertikal Alinemen Vertikal adalah proyeksi pada sumbu bidang vertikal
yang melalui sumbu jalan rel. Besar jari-jari minimum lengkung vertikal bergantung pada kecepatan rencana. Pada tabel 3.4 dijelaskan jari
– jari minimum yang dapat digunakan pada alinemen vertikal sesuai dengan
kecepatan rencana yang telah ditentukan Tabel 3.5 Jari
– jari minimum lengkung vertikal
Kecepatan Rencana kmjam
Jari - Jari Minimum Lengkung Vertikal m
Lebih besar dari 100 8000
Sampai 100 6000
Sumber: PM. No. 60 tahun 2012