PERENCANAAN JALAN REL (1) . docx

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
PERENCANAAN JALAN REL
I. PENDAHULUAN
1.1 Peranan Transportasi
Seiring dengan kebutuhan manusia akan barang dan jasa sehingga
menghasilkan pergerakan

sebagai alat pemenuhan kebutuhannya.

Pergerakan tersebut jelas membutuhkan suatu moda transportasi
(sarana) dan media / tempat moda tersebut untuk bergerak dengan baik
(prasarana). Demikian akhirnya transportasi terus berkembang dalam
rangka

menyesuaikan

akan

kebutuhan

manusia

terhadap

suatu

pergerakan.
Dalam kaitannya dengan kehidupan dan kegiantan manusia,
transportasi memberikan peranan yang sangat penting dalam berbagai
aspek antara lain Aspek Sosial, Ekonomi, Lingkungan, Politik dan
Pertahanan - Keamanan.
1) Peranan dalam Aspek Sosial
Adanya pergerakan yang sudah lama terjadi untuk berbagai
alasan dan ketersediaan waktu yang semakin terbatas untuk tiap
individu

membuat

perencanaan

kecepatan

transportasi

terus

bertambah juga hadirnya beragam moda transportasi dan semakin
terjangkaunya biaya untuk transportasi

menimbulkan variasi -

variasi kegiatan, seperti penyampaian informasi dan pengangkutan
barang dengan cepat.
2) Peranan dalam Aspek Ekonomi
Peranan transportasi dalam aspek ini begitu terasa khususnya
yang berhubungan dengan proses produksi, distribusi dan konsumsi
barang dan jasa bagi manusia, sehingga dapat mengurangi biaya
per satuan jarak yang menyebabkan harga lebih terjangkau karena
pengaruh daya angkut dan jarak tempuh yang besar.

3) Peranan dalam Aspek Lingkungan
Pengaruh transportasi di dalam aspek lingkungan umumnya
berdampak negatif yaitu menghasilkan polusi udara, kebisingan dan
getaran dan penggunaan energi. Namun untuk sarana dan

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
prasarana kereta api hal tersebut dapat dikurangi atau relatif lebih
kecil dibandingkan dengan moda transportasi darat lainnya.
4) Peranan dalam Aspek Politik dan Pertahanan - Keamanan
Terjangkaunya hubungan antar daerah dalam suatu negara
dapat mempererat persatuan dan kesatuan suatu bangsa dalam
rangka menciptakan rasa aman dan integritas bagi seluruh rakyat.
1.2 Sejarah Singkat Perkembangan Transportasi Kereta Api
Transportasi kereta api bermula dari dikembangkannya usaha
peningkatan
pengangkutan,

pelayanan
kecepatan

transportasi
perjalanan

yang
dan

meliputi

keawetan

kuantitas

sarana

dan

prasarananya. Bermula di Inggris tahun 1630 yaitu untuk pengangkutan
batu bara yang semula menggunakan kuda. Namun karena kondisi jalan
yang

cepat

rusak

dan

kapasitas

angkut

yang

rendah.

Untuk

mengatasinya dibuatkan balok - balok kayu membujur dengan maksud
untuk memperkuat landasan jalan

sehingga kapasitas angkut seekor

kuda yang menarik kereta bisa meningkat.
Namun dalam perkembangannnya balok kayu tersebut juga cepat
rusak karena pengaruh cuaca maupun beban kereta, maka berikutnya
bagian atas balok tersebut diberi lapisan yang lebih kuat yaitu besi, tetapi
roda masih sering meleset dari batang besi yang dimaksud. Untuk
menghindarnya diberi flens (1789) namun mengakibatkan kereta dengan
roda ini tidak dapat digunakan pada jalan raya biasa, sejak itulah terjadi
perbedaan antara jalan raya dan jalan rel.
Pada awal abad XIX kereta di atas rel mulai ditarik oleh mesin
(Lokomotif) uap. Mulai masa ini jalan rel mulai dibangun dibeberapa
negara seperti Perancis, Jerman, Belgia,Belanda, Rusia, Austria hingga
Indonesia.
Sejarah Kerata Api di Indonesia secara de facto di bangun pada
lintas Kemijen - Tanggung sepanjang 26 Km oleh NV. Nederlandsch
Indische Spoorweg Maatschappij (NIS). Pembangunan pertama badan

jalan oleh Gubernur Jenderal Belanda Mt. L.A.j. Baron Sloet Van de
Beele pada ahri Jumat tanggal 17 Juni 1864 dan dibuka untuk umum
pada hari Sabtu, 10 Agustus 1867. Sedangkan Landasan de jure

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
pembangunan jalan rel di Jawa disetujui oleh Undang - undang
pembangunan jalan rel oleh Pemerintah Hindia Belanda tanggal 6 April
1875. Dengan kesuksesan pembangunan ini diteruskan hingga ke Solo
dan dilanjutkan di beberapa tempat di luar Jawa, yaitu di Sumatera dan
Sulawesi.
Namun pada Masa Pendudukan Jepang sejarah Jalan Rel di
Indonesia mengalami masa yang memperhatinkan dimana beberapa
Jalan Rel di Sumatera dan
Sulawesi serta sebagian lintas cabang di Pulau Jawa dibongkar
untuk diangkut ke Burma (Myanmar). Sejarah mencatat peranan kereta
api dalam distribusi logistik untuk keperluan perjuangan dari Ciroyom

(Bandung) ke pedalaman Jawa Tengah, Mobilisasi Prajurit pejuang di
Wilayah Jogjakarta

- Magelang - Ambarawa. Hijrahnya Pemerintah

Republik Indonesia

dari Jakarta ke Jogjakarta tahun 1946 yang

membawa rombongan Presiden Soekarno.
Perkembangan dalam dunia kereta api di Indonesia terus
berlangsung, begitu pula dengan teknologinya . Tanggal 31 Juli 1995
diluncurkan KA Argo Bromo (dikenal juga dengan KA JS 950) Jakarta Surabaya dan KA Argo Gede (JB 250) Jakarta - Bandung. Peluncuran ini
menendai apresiasi perkembangan teknologi kereta api di Indonesia dan
sekaligus sebagai embrio teknologi nasional. Dalam rancang bangun,
peningkatan dan perawatan kereta api tersebut dapat dilihat pada PT
Inka (Industri Kereta Api) di Madiun, dan Balai Yasa yang terdapat di
beberapa daerah.
1.3 Karakteristik Transportasi Kereta Api
KEUNGGULAN

1. Kemungkinan jangkauan pelayanan transportasi barang dan orang
untuk jarak pendek, sedang, dan jauh dengan kapasitas angkut yang
besar.
2. Penggunaan energi yang relatif kecil
3. Kehandalan keselamatan perjalanan yang baik.
4. Adanya ketepatan waktu.
5. Ekonomis dalam penggunaan ruang.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
6. Polusi udara, getaran dan kebisingan relatif kecil.
7. Sangat baik untuk aspek Pertahanan - Keamanan.
8. Kecepatan perjalanan lebih variatif.
9.

Memiliki

aksesibilitas

yang

lebih

baik

dibandingkan

dengan

transportasi air dan udara.

KELEMAHAN
1. Memerlukan Sarana dan Prasarana yang khusus.
2. Membutuhkan investasi awal yang mahal, biaya perawata, operasi
dan tenaga yang cukup besar.
3. Pelayanan transportasi barang dan penumpang hanya terbatas pada
jalurnya.

1.4 Perbandingan antara Jalan Raya dan Jalan Rel
Tabel 1.1 Perbandingan antara Jalan raya dan Jalan Rel
JENIS JALAN
BAHAN JALUR
LALU LINTAS

TEGANGAN

Jalan Raya
Perkerasan Fleksibel,

Jalan Rel
Batang di atas, Pondasi

Kaku dan Komposit
Pejalan kaki hingga

elastis
Untuk pergerakan

Kendaraan Berat
Diteruskan ke Tanah

kereta api

dasar oleh formasi lapis
perkerasan

Beban diterima oleh
sepur

II. Struktur Jalan Rel
Struktur jalan rel adalah struktur elastis, dengan pola distribusi beban
yang cukup rumit, sebagai gambaran adalah tegangan kontak antara rel dan
roda adalah sekitar 6.000 kg/cm2, dan harus ditransfer ke tanah dasar yang
berkekuatan hanya sekitar 2 kg/cm2.
Secara grafis struktur jalan rel dapat digambarkan sebagai berikut :

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Sistem Penambat

Vertikal

REL
Longitudinal
Struktur Atas
Bantalan

Bantalan

BALAS

BALAS ATAS
BALAS BAWAH
SUBBALAS

Struktur Bawah

Tanah Isian
Tanah Asli

Tanah Dasar

Gambar 1.1 Struktur Jalan Rel
Struktur jalan rel yang baik harus dapat menjamin keamanan, kenyamanan,
dengan biaya yang optimal sehingga harus memenuhi kriteria sebagai
berikut :

 Kekakuan (stiffness)
Untuk menjaga deformasi vertikal, dimana deformasi vertikal ini
merupakan
indikator utama dari umur, kekuatan dan kualitas jalan rel. Deformasi
vertikal
yang berlebihan akan menyebabkan geometrik jalan rel yang tidak baik
dan keausan yang besar diantara komponen-komponen struktur jalan.

 Elastisitas (Resilience)
Diperlukan untuk kenyamanan perjalanan kereta api, menjaga patahnya
as, roda, meredam kejut, impact, getaran vertikal. Jika jalan rel terlalu
kaku, misalnya dengan pemakaian bantalan beton, maka untuk

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
menjamin elastisitas diperlukan alas karet (rubber pads) yang dipasang
di bawah kaki rel.

 Ketahanan terhadap deformasi tetap
Deformasi vertikal yang berlebihan akan cenderung menjadi deformasi
tetap, sehingga geometri jalan rel (ketidakrataan vertikal dan horizontal,
puntir) menjadi tidak baik, yang pada akhirnya kenyamanan dan
keamanan menjadi terganggu.

 Stabilitas
Jalan rel yang stabil adalah mampu tetap pada posisi semula (vertikal
dan horizontal) setelah pembebanan terjadi. Untuk ini dibutuhkan balas
dengan mutu dan kepadatan yang baik, bantalan dengan penambat yang
selalu terikat, dan drainase yang baik.

 Adjustability
Jalan rel harus bisa diatur/dipelihara untuk dikembalikan ke posisi
geometri yang benar, jika terjadi perubahan geometri karena beban yang
berjalan.
Struktur jalan rel, secara garis besar dapat dibagi dua, yaitu :


Struktur bangunan atas dengan komponen-komponen, rel (rail),
penambat (fastening), dan bantalan (sleeper, tie).



Struktur bangunan bawah dengan komponen-komponen ballas
(ballast), subbalas (subballast), tanah dasar (improve subgrade) dan
tanah (natural ground).

II.1 Beban-beban yang bekerja pada struktur jalan rel.
a.
Gaya vertikal
Gaya ini adalah beban yang paling dominan dalam struktur jaln rel.
Gaya ini menyebabkan defleksi vertikal, dan defleksi vertikal ini
adalah indikator terbaik dari kualitas, kekuatan dan umur jalan rel.
b.

Gaya transversal (lateral)
Gaya ini disebabkan adanya gaya sentrifugal, ‘snake motion’, dan
ketidakrataan geometrik jalan rel, bekerja pada titik yang sama

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
dengan gaya vertikal di rel. Gaya ini menyebabkan tercabutnya
‘teppon’ dan geseran pelat landas (base plate) pada bantalan kayu,
sehingga dapat mengubah geometrik jalan rel, dan pada kondisi
tertentu

dapat

mengakibatkan

loncatnya

roda

ke

luar

rel

(anjloganmderailment).

c.

Gaya Longitudinal
Gaya ini disebabkan oleh perubahan suhu pada rel (‘thermal stress’),
dan untuk konstruksi kereta api modern, dimana dipakai rel panjang
(long welded rails), gaya ini sangat memegang peranan penting.
Tambahan pada gaya longitudinal ini adalah akibat gesekan roda
dan rel dan gaya akibat pengereman kendaraan rel.

II.2 Kelas jalan dan komponen struktur jalan rel
Dalam menentukan komponen jalan rel, selalu hitung berdasarkan
beban (tegangan, passing tonnage), umur ekonomis konstruksi, jenis
konstruksi dan cara pemeliharaan.
Berdasarkan hal-hal tersebut, maka struktur jalan rel dibagi menjadi
lima kelas, dengan pembagian sebagai berikut :
Tabel 2.1

Kelas Jalan Rel dan Komponennya

Catatan :
ET : Elastik Tunggal
EG : Elastik Ganda
III. REL
3.1 Umum

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Rel untuk kereta api berbentuk I, dengan bagian-bagian sebagai
berikut:
a.

Running surface (rail thread)

b.

Kepala (head)

c.

Badan (web)

d.

Dasar (base)

Kepala Rel

Badan Rel

Dasar Rel

Gambar 3.1 Bagian-Bagian Rel
Penamaan rel disesuaikan dengan berat / meter, misalnya :


R – 54, adalah rel dengan berat sekitar 54 kg/meter



R – 42, adalah rel dengan berat sekitar 42 kg/meter

Fungsi rel adalah :


Menerima langsung beban-beban dari kendaraan rel sebelum
didistribusikan ke komponen-komponen lainnya.



Mengarahkan jalannya kendaraan rel.



Unsur pengikat dalam membentuk struktur jalan rel.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 3.2 Profil Rel R-60, R-54
3.2 Dimensi Rel
3.2.1 Geometri Rel
Pertimbangan dalam membuat geometri rel adalah sebagai
berikut :
a. Permukaan kepala rel harus cukup lebar untuk membuat
tegangan kontak sekecil mungkin.
b. Kepala rel harus cukup tebal, untuk memberikan umur yang
panjang.
c. Badan rel harus cukup tebal, untuk menjaga dari korosi dan
tegangan lentur serta tegangan horizontal.
d. Dasar rel harus cukup tebal, untuk mengecilkan distribusi
tegangan ke bantalan, baik melalui pelat andas maupun
tidak.
e. Untuk tetap baku dan menjaga bagian yang hilang akibat
korosi, dasar rel harus cukup tebal.
f.

Momen inersia harus tinggi, sehingga rel diusahakan tinggi.

g. Untuk menahan tegangan horizontal maka kepala dan dasar
harus cukup lebar.
h. Perbandingan lebar dan tinggi harus cukup, untuk menjamin
stabilitas horizontal.
i.

Titik pusat sebaiknya di tengah rel.

j.

Geometri badan harus dengan pelat sambung.

k. Jari-jari kepala rel harus cukup besar untuk membuat
tegangan kontak kecil.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 3.3 Jenis-Jenis Rel

Gambar 3.4 Gaya – gaya yang bekerja pada rel
3.2.2 Pemilihan Dimensi
Penentuan dimensi rel didasarkan kepada tegangan lentur yang
terjadi di dasar rel, akibat beban dinamis roda kendaraan
rel.tegangan lentur didasar rel ini,tidak boleh melebihi tegangan
ijin baja (si),jadi jika suatu dimensi rel dengan beban roda
tertentu,menghasilkan 5 base < si,maka dimensi ini dianggap
cukup.
3.2.3 Umur Rel
Umur rel sangat dipengaruji oleh mutu rel,keadaan lingkungan
dan beban yang bekerja (daya angkut lintas).pada jalan lurus
umur rel

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
banyak yang lebih besar dari 40 tahun,studi umur rel bisa
mencapai 60 tahun,tetapi biasanya umur 60 tahun dijadikan
sebagai dasar umur.
Umur rel dapat ditentukan dari :


Kerusakan ujung rel



Keausan baik di lurus maupun lengkung



Lelah

Kerusakan rel disambungan diakibatkan oleh :


Beban gandar yang tinggi



Lelah celah



Mutu rel



Beda tinggi rel



Diameter roda yang kecil



Kondisi kendaraan rel (pemegasan)



Jari-jari permukaan rel



Kekakuan jalan rel



Kecepatan kendaraan rel

Untuk mengatasi kerusakan di ujung (sambungan) rel di atasi
dengan jalan :


Pengerasan pada ujung rel



Pemeliharaan yang baik



Mengelas sambungan



Diameter roda yang kecil



Kondisi kendaraan rel (pemegasan)



Jari-jari permukaan rel



Kekakuan jalan rel



Kecepatan kendaraan rel

Untuk mengatasi di ujung (sambungan) rel diatasi dengan jalan


Pengerasan pada ujung rel



Pemeliharaan yang baik



Mengelas sambungan

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
IV. WESEL (SWITCH)
4.1. Fungsi Wesel
Pada konstruksi jalan rel, tidak seperti pada konstruksi jalan raya,
pertemuan antara beberapa jalur (sepur), harus dilaksanakan dengan
konstruksi khusus. Pertemuan antara beberapa sepur, dapat berupa
sepur yang bercabang atau dapat pula berupa persilangan antara dua
sepur. Konstruksi khusus yang diperlukan adalah wesel (switch). Jadi
fungsi wesel adalah untuk mengalihkan kereta api dari satu sepur ke
sepur yang lainnya.
Dalam

desain

pemakaian

/

pemilihan

wesel

pada

satu

emplasemen sangat tergantung kepada kecepatan, lay out, panjang
peran, tujuan peran dan lain-lain sesuai kebutuhan penggunaannya.
4.2. Lay Out Stasiun
a.

Stasiun didefinisikan sebagai :
o

Tempat persinggahan kereta

o

Tempat diadakannya segala aktivitas yang berhubungan
dengan jasa

b.

angkutan sebelum dan sesudah perjalanan.

Klasifikasi stasiun, dibagi menjadi :
1)

Menurut ukuran (dimensi)
 Halte
 Stasiun kecil
 Stasiun Sedang
 Stasiun Besar

2)

Menurut Kegiatan (fungsi)
 Stasiun barang
 Stasiun penumpang
 Stasiun barang dan penumpang
 Stasiun langsiran

3)

Menurut bentuk geometri
 Stasiun terusan
 Stasiun pulau

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
 Stasiun jazirah (semenanjung)
 Kepala (siku, buntu)
4)

Menurut operasional
 Stasiun akhir
 Stasiun antara
 Stasiun penghubung
 Stasiun penyilangan

4.3. Emplasemen
Stasiun dilengkapi dengan berbagai prasarana diantaranya yang
paling penting adalah emplasemen, yang didefinisikan sebagai tempat
yang diperuntukkan bangunan utilitas, yaitu sekelompok sepur dengan
wesel dan perlengkapannya.

4.4. Jenis Wesel
Jenis-jenis wesel adalah sebagai berikut :
a. Wesel biasa


Wesel biasa kiri



Wesel biasa kanan

Gambar 4.1 Jenis – jenis Wesel Biasa
b.

Wesel dalam lengkung


Wesel searah lengkung



Wesel berlawanan arah lengkung

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel


Wesel simetri

Gambar 4.2 Jenis - jenis Wesel Lengkung
c.

Wesel tiga jalan


Wesel biasa ; searah dan berlawanan arah



Wesel tergeser ; searah dan berlawanan arah

Gambar 4.3 Jenis - jenis Wesel Tiga Jalan
d. Wesel Inggris
 Wesel Inggris lengkap
 Wesel Inggris tidak lengkap

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
4.5. Komponen Wesel
Wesel terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut :
a. Lidah, adalah bagian-bagian dari wesel yang dapat bergerak.
Pangkal lidah disebut akar.
Jenis lidah ada 2 (dua), yaitu :
 Lidah putar, adalah lidah yang mempunyai engsel diakarlidahnya.
 Lidah berpegas, adalah lidah

yang akar-lidahnya dijepit

sehingga dapat melentur.
b. Sudut tumpu (Beta)
Sudut tumpu adalah sudut antara lidah dengan rel lantak. Sudut
tumpu dinyatakan dengan tangennya, yaitu tangen Beta = 1 : m,
dimana harga, berkisar antara 25 sampai 100.
c. Jarum dan sayap-sayapnya
Jarum adalah bagian wesel yang memberi kemungkinan kepada
flens roda, melalui bidang-bidang jalan yang terputus antara dua
rel. Sudut kelancipan jarum (Alpa) disebut sudut samping arah.
Jenis jarum :
o

Jarum kaku di baut (bolted rigid frogs) ; terbuat dari potonganpotongan rel standar yang dibaut.

o

Jarum rel pegas (spring rail frogs)

o

Jarum baja mangan cor (Cast manganese Steel Frogs),
dipakai untuk lintas dengan tonase beban yang berat atau
lintas yang frekwensi keretanya tinggi.

o

Jarum keras terpusat (Hard centered frogs)

d. Rel Lantak
Suatu

rel

yang

diperkuat

badannya

bersandarnya lidah-lidah wesel.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

yang

berguna

untuk

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 4.4 Gambar Potongan Melintang Rel Lantak dan
Lidah
e. Rel Paksa
Dibuat dari rel biasa yang kedua ujungnya dibengkok kedalam. Rel
paksa

luar,

biasanya

diabaut

pada

rel

lantak,

dengan

menempatkan blok pemisah diantaranya.

Gambar 4.5 Gambar Rel, rel Paksa, sayap dan jarum beserta
jaraknya
Untuk wesel dengan kecepatan tinggi, rel paksa ditambat pada
bantalan dengan menggunakan alat penambat.
Jarak antara rel paksa dengan rel lantak adalah 42 cm.
f.

Sistem Penggerak atau Pembalik Wesel
Pembalik wesel adalah mekanisme untuk menggerakkan ujung
lidah, baik dengan sistem mekanik atau elektrik.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 4.6 Sistem penggerak Wesel
V. PENAMBAT
5.1. Umum
Penambat rel adalah suatu komponen yang menambatkan rel
pada bantalan sedemikian rupa sehingga kedudukan rel adalah tetap,
kokoh dan tidak bergeser terhadap bantalannya. Dengan penambat rel
ini jarak antara kedua rel, yaitu lebar sepur akan tetap. Semakin berat
beban dan semakin tinggi kecepatan kereta api yang melewatinya,
harus semakin lebih kokoh penambat relnya.
5.2. Jenis Penambat Rel
a. Penambat Kaku
Penambat kaku terdiri atas paku rel, tirpon (tirefond) atau mur dan
baut, dengan atau tanpa pelat landas.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 5.1 Jenis – jenis Penambat Kaku
b. Penambat Elastis
Salah satu penyebab kerusakan bantalan ialah terjadinya getaran
dengan frekuensi tinggi pada rel yang diakibatkan oleh kereta api
yang bergerak di atasnya. Untuk mengurangi pengaruh getaran
pada rel terhadap bantalan digunakan penambat yang memiliki
kemampuan meredam getaran, yaitu penambat Elastis. Selain
dapat

meredam

getaran,

penambat

elastis

juga

mampu

memberikan kuat jepit (clamping force) yang tinggi dan mampu
memberikan perlawanan rangkak (creep resistance).

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Terdapat dua macam penambat elastis yaitu :
a)

Penambat elastis tunggal (single Elastic fastening)
Penambat elastis tunggal terdiri atas pelat landas, pelat atau
batang jepit elastis, tirpon, mur dan baut.

b)

Penambat elastis ganda (double elastic fastening)
Penambat elastis ganda terdiri atas pelat landas, pelat atau
batang jepit elastis, (karet) alas rel, tirpon, mur dan baut.

Gambar 5.2 Penambat Rel Tipe Dorken
5.3. Penggunaan Penambat Rel
Penambat kaku sekarang tidak boleh digunakan lagi untuk semua
kelas jalan rel di Indonesia. Penambat elastis tunggal hanya boleh
digunakan pada jalan rel kelas IV dan V, sedangkan penambat elastis
ganda pada dasarnya dapat digunakan pada semua kelas jalan rel,
tetapi tidak dianjurkan untuk jalan rel kelas V.
5.4. Tipe Penambat Rel
Terdapat beberapa tipe penambat rel yang digunakan.
a. Penambat Rel Dorken
Sesuai dengan bentuknya, penambat rel Dorken dapat dibedakan
atas dua jenis, yaitu :
a)

Jenis tunggal (Single shank),
Kuat jepit yang dapat dihasilkan oleh penambat rel tipe Dorken
untuk menjepit rel ialah 475 kgf.

b)

Jenis Ganda (double shank)

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Kuat jepit yang dapat dihasilkan oleh penambat rel tipe Dorken
untuk menjepit rel ialah 850 kgf.
.

Penambat Rel D.E. (D.E.Spring Clip)
Penambat rel tipe D.E. (D.E.Spring Clip) mempunyai karakteristik
sebagai berikut :
a) Kuat jepit dapat mencapai 1000 kgf,
b) Dapat melawan gaya puntir,
c) Komponen penambat rel tidak banyak dan sederhana, dan
d) Bila digunakan alas karet (rubber pad) di bawah kaki rel, menjadi
penambat elastis ganda.

.

Penambat Rel Pandrol
Penambat rel tipe ini merupakan suatu batang baja dengan
diameter 19 mm yang dibentuk spiral, yang salah satu sisinya
menekan kaki rel dan sisi yang lain berlindung pada suatu penahan.

Gambar 5.3 Penambat Rel Pandrol

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Karakteristik penambat rel pandrol ialah :
a)

Kuat jepit cukup tinggi, minimum 600 kgf,

b)

Waktu dilewati rangkaian kereta api tidak menimbulkan suara
berisik,

c)

Mudah dikerjakan,

d)

Penambatan kuat, tidak mudah lepas,

e)

Jumlah komponen sedikit, dan sederhana, dan

f) Bila digunakan alas karet (rubber pad) di bawah kaki rel, menjadi
penambat elastis ganda.
.

Penambat Rel Nabla
Karakteristik yang menonjol pada penambat rel Nabla ialah :
a)
b)

Kuat jepit mencapai 1400 kgf,
Dengan dipasangnya rubber pad di bawah kaki
rel menjadi penambat elastis ganda.

c)

Komponen cukup banyak (khususnya untuk
bantalan baja dan bantalan beton), sehingga diperlukan
ketelitian dalam pemasangan dan pemeliharaan.

Gambar 5.4 Penambat Rel Tipe Nabla
e. Penambat Rel Tipe F

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Penambat rel tipe F mempunyai karakteristik sebagai berikut :
a)

Kuat jepit terhadap rel dapat mencapai 500 kgf,

b)

Bila digunakan alas karet (rubber pad) di bawah kaki rel,
menjadi penambat elastis ganda,

c)

Alat penambat tidak cepat longgar karena komponennya
mempunyai kemampuan meredam getaran, dan

d)

Komponen penambat rel relatif banyak, sehingga memerlukan
ketelitian dalam pemasangan dan pemeliharaan.

Gambar 5.5 Penambat Rel Tipe F
f.

Penambat Rel Tipe KA-Clip
Merupakan

Penambat

Rel

Elastis

hasil

penelitian

dan

pengembangan bersama antara PT. PINDAD (persero) dengan PT.
Kereta Api (persero).
Karakteristik utama KA-Clip ialah sebagai berikut :
a)

Sederhana,

b)

Mudah dalam pemasangan,

c)

Bila track mengalami pergantian rel, masih dapat digunakan
kembali dengan efektif,

d)

Kuat jepit terhadap rel 800 – 1200 kgf,

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
e)

Perencanaan Jalan Rel
Anti Vandalism (karena memasang dan membukanya perlu
alat khusus),

f)

Bila digunakan alas karet (rubber pad) di bawah kaki rel
menjadi penambat elastis ganda.

Gambar 5.6 Penambat Rel Tipe KA - Clip
VI. BANTALAN
6.1.

Fungsi Bantalan
Fungsi bantalan adalah :
.

Mengikat rel, sehingga lebar sepur tetap

terjaga.
b. Mendistribusikan beban dari rel ke balas (gaya vertikal)
c. Stabilitas ke arah luar jalan rel, dengan mendistribusikan gaya
longitudinal dan lateral dari rel ke balas.
6.2. Jenis Bantalan
Jenis bantalan yang banyak dipakai perkeretaapian adalah :
a.

Bantalan Kayu
Bantalan kayu digunakan pada jalan rel, karena bahannya mudah
didapat dan mudah dibentuk.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Syarat-syarat Mutu, Kekuatan dan Keawetan.


Kayu harus kering udara


Besar mata kayu tidak melebihi 1/6 dari lebar bantalan dan
tidak boleh lebih dari 3,5 cm,



Bantalan tidak boleh mengandung sisi lengkung yang lebih
besar daripada 1/10 tinggi bantalan dan 1/10 lebar bantalan.



Miring arah serta (tg a), tidak lebih dari 1/10


Retak-retak di arah radial (hr), tidak boleh lebih daripada ¼
tebal bantalan, dan retak-retak menurut lingkaran tumbuh (ht)
tidak melebihi 1/5 tebal bantalan.

Tabel 6.1 Contoh Jenis Kayu Untuk Bantalan
Kelas

Kelas

Merbau

Kuat
I – II

Awet
I – II

Euisderoxylon zwageri

Ulin, borneo, kayu besi

I

I

T.et B

Sawo kecik

I

I

Manilkara kauki (L)

Berumbung

I – II

II

Adina minutiflora val

gerunggang

II

I – II

Tectona grandis L.f

Jati

II

I

Dalbergia Latifolia Roxb

Sonokeling

Nama Botanis

Nama Perdagangan

Intsia spec, div

Ukuran Bantalan Kayu, dengan toleransinya adalah sebagai
berikut :
a)

Bantalan kayu jalan lurus

)



Panjang

:



Lebar :

b



Tinggi :

t

L = 2.000 (+40, -20)
= 220

(+20, -10)

= 130

mm

mm

(+10, -0)

mm

Bantalan kayu jembatan


Panjang

:

L

= 1.800

(+40, -20) mm



Lebar

:

b

= 220

(+20, -10) mm



Tinggi

:

t

= 200

(+10, -0)

Tabel 6.2 Momen Maksimum Bantalan Kayu

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

mm

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako

Kelas Kayu

Perencanaan Jalan Rel
Momen Maksimum

I

(Kg-m)
800

II

530

Tabel 6.3 Tegangan Ijin Kayu
Jenis Tegangan Ijin

Kelas Kuat
II
Jati
83
108

Lentur (Tlt ; kg/cm2)

I
125

Tekan Sejajar serat (Ttk // kg/cm2)

108

71

92

Tarik sejajar serat (Ttr // kg/cm2)

108

71

92

Tekan tegak lurus serat (Ttk L kg/cm2)

33

21

25

Geser (T kg/cm2)

17

10

12

Keunggulan utama yang ada pada bantalan kayu ialah :


Elastisitas baik, mampu meredam getaran, sentakan dan
kebisingan,



Ringan, mudah dibentuk sesuai ukuran yang dikehendaki, dan



Penggantian bantalan mudah diakukan.

Kelemahan utama yang ada pada bantalan kayu ialah :


Akibat dari pelapukan dan serangan binatang-binatang kecil
(rayap dan sejenisnya), umur penggunaan menjadi berkurang,

b.



Kayu merupakan bahan yang mudah terbakar, dan



Nilai sisa rendah.

Bantalan Besi
Bantalan besi digunakan dalam jalan rel karena umurnya yang
panjang, dan ringan sehingga memudahkan pengangkutan dan
dipasang. Jika dilihat dari kepada penampangnya, maka bantalan
besi kurang baik stabilitasnya baik vertikal, lateral maupun
longitudinal, dibandingkan bantalan kayu maupun beton. Berat

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
sendirinya kecil dan gesekan antara permukaan bantalan dengan
balas relatif lebih kecil, sehingga tidak bisa dipakai untuk jalan
dengan kecepatan tinggi dan pemakaian rel panjang menerus.
Untuk mengurangi timbulnya karat, bantalan besi harus selalu
kering, sehingga struktur di bawahnya harus dapat meloloskan
air, sedangkan pada daerah-daerah yang sulit kering, dan sering
terendam, misalnya di perlintasan, maka tidak boleh boleh
dipergunakan bantalan besi.
Dimensi Bantalan Besi :


Pada jalur lurus bantalan besi mempunyai ukuran :



Panjang

: 2.000

mm

Lebar Atas

: 144

mm

Lebar Bawah

: 232

mm

Tebal baja

: minimal 7 mm

Bentuk

Penampang

Melintang

bantalan

besi,

harus

mempunyai bentukan kait keluar pada ujung bawahnya.


Bentuk

Penampang

Memanjang

bantalan

besi,

harus

mempunyai bentukan kait ke dalam pada ujung-ujung bawah.
Syarat Kekuatan :


Bantalan besi pada bagian tengah bantalan maupun pada
bagian bawah rel, harus mampu menahan momen sebesar
650 kg-m.



Tegangan ijin bantalan besi adalah 1600 kg/cm2, sedang
momen tahanan bantalan besi minimal 40,6 cm3.

Keunggulan yang terdapat pada bantalan besi diantaranya ialah :


Ringan dan mudah diangkut,



Tidak mudah lapuk, tidak diserang binatang-binatang kecil
(rayap dan sejenisnya)



Elastisitas yang lebih besar sehingga retak-retak seperti yang
terjadi pada bantalan kayu dan bantalan beton dapat
dihindari,

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako


Perencanaan Jalan Rel
Pada balas yang baik, bantalan besi lebih tahan lama
dibandingkan dengan bantalan kayu. Umur layanan bantalan
besi dapat mencapai 30 – 40 tahun (Mundrey, 2000),



Mudah dan relatif murah dalam pembuatannya, dan



Nilai sisa relatif lebih tinggi dibandingkan bantalan besi.

Kelemahan pada bantalan besi ialah :


Dapat terkorosi dan berkarat; yang apabila ini terjadi dapat
lebih mudah retak.



Konduktor listrik sehingga tidak cocok untuk kereta listrik
yang aliran listriknya berada di bawah (diletakkan di atas
bantalan).

c.

Bantalan Beton
Keuntungan pemakaian bantalan beton adalah stabilitas jalan rel
lebih baik, umur lebih lama, pemeliharaan rendah dan komponenkomponennya lebih sedikit. Berat sendiri bantalan beton cukup
besar (160 – 200 kg), dapat menahan gaya vertikal, lateral dan
longitudinal dengan baik, sehingga kereta api dengan tonase
berat ataupun dengan kecepatan tinggi cocok menggunakan
bantalan beton.
Menurut bentuk geometrinya, ada dua jenis bantalan beton yaitu :


Bantalan beton pratekan blok tunggal (monoblok), baik
dengan proses ‘posttension’, maupun ‘pretension’



Bantalan beton blok ganda (Biblok).

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 6.1 Bantalan beton blok tunggal
Keunggulan yang ada pada bantalan beton ialah :


Stabilitasnya baik, dapat menjaga lebar sepur dengan baik,



Umur konstruksi panjang,



Tidak dapat terbakar,



Pengendalian mutu bahan mudah dilaksanakan, cocok untuk
produksi masal (mass production), dan



Beton bukan konduktor listrik, sehingga dapat digunakan
untuk sepur dengan elektrifikasi.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 6.2. Bantalan beton ganda
Kelemahan bantalan beton ialah :
 Kurang elastik dibandingkan dengan bantalan kayu,
 Pemasangan secara manual sulit karena berat bantalan,
 Kemungkinan kerusakan pada proses pengangkutan dan
pengangkatan,
 Tidak meredam getaran dan kebisingan (perlu konstruksi
tambahan untuk meredam), dan
 Nilai sisa sangat kecil.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

Gambar 6.3. Jenis-Jenis Bantalan
VII. ALINYEMEN JALAN REL
7.1.Umum
Alinyemen Jalan Rel adalah Arah dan posisi dari sumbu jalan
rel. Alinyemen jalan rel terdiri dari alinyemen horizontal dan alinyemen
vertikal. Alinyemen horizontal meliputi jalur lurus, lebar sepur dan
pelebarannya,

lengkung

horizontal.

Alinyemen

vertikal

perubahan kelandaian (gradients) dan lengkung vertikal.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

meliputi

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Alinyemen jalan rel yang baik harus memenuhi beberapa faktor berikut
.
a.

Fungsi dari jalan rel
Alinyemen jalan rel harus memenuhi tujuan dari penggunaan
jalan rel tersebut. Secara umum, jalan tersebut berfungsi sebagai
berikut :


Pelayanan

transport.

Melayani

lalu

lintas

angkutan

penumpang, barang baik jarak pendek maupun jarak panjang.
Menghubungkan tempat-tempat pusat kegiatan, juga



berkaitan dengan pertahanan dan keamanan.
b.

Keselamatan (safety)
Jalan rel dirancang dan dibangun dengan mempertimbangkan
keselamatan terkadang lalu lintas kereta api maupun lalu lintas
lainnya

yang

berinteraksi

dengan

jalan

rel

(jalan

raya,

penyeberang jalan).
Dengan kata lain jalan rel harus dirancang tanpa mengakibatkan
kecelakaan.
c.

Ekonomi
Jalan rel dibangun dengan memperhatikan faktor-faktor ekonomi
seperti : Biaya pembangunan, biaya pemeliharaan dan biaya
operasi, manfaat dari pembangunan jalan rel baik secara mikro
maupun makro.

d.

Aspek Lingkungan
Jalan rel dibuat dengan memperhatikan dampak lingkungan, agar
minimal

atau

bila

mungkin

tidak

menimbulkan

lingkungan. Dampak lingkungan tersebut antara

dampak

lain : banjir,

kerusakan hutan, longsor. Disamping itu juga faktor estetika juga
perlu diperhatikan.
7.2. Alinyemen Horizontal
a.

Lengkung lingkaran, dua garis lurus yang perpanjangannya
saling membentuk sudut dihubungkan dengan garis lengkung.
Garis lengkung tersebut dapat terdiri busur lingkaran ditambah
lengkung peralihan ataupun tanpa lengkung peralihan.

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
b.

Perencanaan Jalan Rel
Lengkung peralihan, suatu lengkung dengan jari-jari yang
berubah beraturan, dipergunakan pada jari-jari lengkung yang
relatif kecil dan dibuat untuk mengeliminasi gaya sentrifugal
sedemikian rupa sehingga penumpang di dalam kereta api tetap
terjamin kenyamanannya.

c.

Peninggian dilakukan untuk mengatasi gaya sentrifugal yang
mempunyai kecenderungan melemparkan kereta api ke arah luar
bagian yang ditinggikan adalah rel dibagian rel.

d.

Pelebaran sepur, dilakukan agar roda kendaraan rel dapat
melewati lengkung tanpa mengalami hambatan dengan cara
menggeser rel dalam ke arah dalam.
Tabel 7.1 Pelebaran Sepur
Pelebaran Sepur

Jari-jari Tikungan

(mm)
0

(mm)
R > 600

5

550 < R < 600

10

400 < R < 550

15

350 < R < 400

20

100 < R < 350

Pelebaran sepur maksimum yang diizinkan adalah 22 mm.
Pelebaran sepur dicapai dan dihilangkan secara berangsur
sepanjang lengkung peralihan.
7.3. Alinyemen Vertikal
Alinyemen vertikal adalah proyeksi sumbu jalan rel pada
bidang vertikal yang melalui sumbu jalan rel tersebut. Alinyemen
vertikal terdiri dari garis lurus dengan atau tanpa kelandaian dan
lengkung vertikal yang
berupa busur lingkaran. Besar jari-jari minimum dari lengkung vertikal
bergantung pada besar kecepatan rencana.
Tabel 7.2 Jari-Jari Minimum Lengkung Vertikal
Kecepatan Rencana

Jari-jari Minimum

(km/jam)
Lebar besar dari 100

Lengkung vertikal (m)
8000

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Sampai 100
6000
a. Lengkung vertikal berupa busur lingkaran yang menghubungkan
dua kelandaian lintas yang berbeda,
b. Landai, tingkat kecuraman pendakian dari lintas datar yang
berpengaruh pada kombinasi daya tarik lok dan rangkaian yang
dioperasikan.
Tabel 7.3 Pengelompokkan Lintas Berdasarkan Pada Kelandaian
Kelompok
Lintas datar

Kelandaian
0 sampai 10 0/00

Lintas pegunungan

10 0/00 sampai 40 0/00

Lintas dengan rel gigi

40 0/00 sampai 80 0/00

Tabel 7.4 Landai Penentu Maksimum
Kelas Jalan Rel
1
2
3
4
5

Landai Penentu Maksimum
10 0/00
10 0/00
20 0/00
25 0/00
25 0/00

VIII. ALAS BALAS
8.1. Umum
Balas merupakan terusan lapisan tanah dasar dan terletak di
daerah yang mengalami konsentrasi yang terbesar akibat lalu lintas
kereta di jalan rel.
8.2. Fungsi Alas Balas
Fungsi alas balas antara lain sebagai berikut :
 Melimpahkan beban kendaraan di atas rel dan bantalan ke tubuh
jalan secara merata.
 Memberi kedudukan yang tetap dan kokoh pada sepur.
 Kelentingan jalan baja.
8.3. Tebal Alas Balas

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Tebal alas balas dipengaruhi oleh :
 Daya dukung tanah tubuh jalan / tanah dasar,
 Berat beban kereta api yang dilayani,
 Kecepatan kereta api,
 Jenis bahan / material balas.
8.4. Material pembentuk alas balas
Material pembentuk alas balas, terdiri dari :
 Pasir
Harus bersih dan berbutir kasar, boleh bercampur kerikil halus.
 Kerikil
Harus bersih dan keras, besarnya antara 0,5 – 6,0 cm
 Tidak boleh mengandung pasir lebih dari 10 %
 Kricak / batu pecah
Harus terbuat dari batu alam yang keras, tidak boleh bercampur
debu, remukan batu, batu-batu besarnya 2-6 cm.
Berikut adalah langkah-langkah kerja perencanaan rel :
1.

Perencanaan Trase Jalan Rel meliputi pekerjaan :
a. Perhitungan tinggi patok-patok.
b. Perhitungan kemiringan memanjang (o/oo), permil (perhatikan syarat
landai penentu maksimum jalan rel).
c. Perhitungan panjang busur pada lengkung horizontal.

2.

Perhitungan peninggian rel(h) pada tikungan/lengkung (bila diperlukan):
h = 5,95 x [ V2 / R ]
Dimana :

V = Kecepatan rencana
R = Jari-jari (m)
h = Peninggian normal (mm)

3.

Perhitungan pelebaran sepur pada daerah tikungan (Lihat ketentuan
pelebaran sepur):
•

Diameter roda(a)

•

Jarak gandar(d)

•

Lebar sepur (S)

•

Jari-jari lengkung (R)

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Pelebaran sepur = [ 0,5 x a x d ] / R
4. Perhitungan panjang rel normal( K ):
•

Lebar sepur (S)

•

Panjang rel

•

Jari-jari tikungan (R)
 Lengkung luar

:

 Lengkung dalam :

K= L + [S x L ] /R
K= L - [S

x L ] /R

5. Perhitungan dimensi bantalan:
•

Transformasikan beban roda dinamis ke beban statis ekivalen
(Pd )

•

Modulus elastis jalan rel (k)

•

Momen inersia rel terhadap sumbu x ( Ix ) =è Tipe rel

•

Elastisitas rel ( E REL) = 2,1 x 106 kg /cm2

Untuk menentukan dimensi bantalan :
• x1 = π / [ 4 . λ ]
• Q = 0,786 . Pd . [ Jarak Bantalan/ x1 ]
Q

Q

b

A
h
A
a

2c

a
POT. A-A

L = 2,0 M

Data-data perencanaan bantalan :
Tabel Mutu kayu (Kelas kayu):
JENIS TEGANGAN IJIN ( KG/ CM2)

KELAS KUAT
I

II

JATI

TEGANGAN LENTUR ( σ lt )

125

83

108

TEKAN SEJAJAR SERAT ( σ tk // )

108

71

92

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
TARIK SEJAJAR SERAT ( σ tr // )

108

71

92

TEKAN TEGAK LURUS SERAT ( σ tk ┴ )

33

21

25

GESER ( τ )
17
• Jarak sepur( S) ;
• Jarak rel ke ujung bantalan : ( 2,0 M - S ) / 2
• Syarat bantalan :
1.
σ lt
=M/W
2.
σ tk ┴ = 3/2 x Q / [ b x h ]
6. Perhitungan alas balas

10

12

•

Lebar bantalan

•

Jarak antar bantalan

•

Sudut penyebaran beban ke bantalan

• Panjang bantalan
b

a
d1
d2
d3
d4

d2 = 0,5 x b x Tg α

Kontrol dengan ketentuan yang berlaku

d4 = 0,5 x a x Tg α

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
a
b

Maks 1:2

d1
d2

1:1,5

30503050

e
k1

c

k2

Contoh:
Misal Jln Kls I :
Diketahui : d1 = 30 cm : c = 235 cm : b = 150 cm
e = 25 cm

d2 + e

1

:1
,5

k2 - k1

a = 200cm

: k1 = 300 cm : k2 = 375 cm : d2 = ????
d2 + e
k2 - k1

=

1
1,5

d2 = { [k2 – k1 ] /1,5 } - e

Tabel Kecepatan masing-masing kelas jalan

7.

:

Perhitungan wesel:
• Sudut simpang tangent ( α ) = Misal : 1/15
• Sudut impit/tumpu ( β ) = Misal = 1/100

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

== kontrol dgn standar

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
• Lebar sepur (S) = Misal 1,067 m
• Panjang lidah ( t )
• Panjang jarum ( p )
p = [ ( B + C) / 2 x Tg ( α / 2 ) ] - d
B = Lebar kepala rel C= Lebar kaki rel
d = Jarak siar = 6 mm
• Perhitungan jari-jari wesel ( Rv):
Ru = [ S – t . Sin β – p . Sin α ] / [ Cos β – Cos α )
Kontrol : Ru < V2 /7,80
• Menentukan panjang l :
l = BC’ + D’E + (DD” – CC” )
BC’= t x Cos β; D’E =p x Cos α; DD”-CC”= Ru x (sin α-Sin β)
• Panjang bagian muka wesel (AB):
Ld = Jarak bantalan : Lv = Jarak Antara Puncak Lidah B Dgn bantalan di
mukanya
AB = Lv + 0,5 . Ld

A

B

α

γ

Ru

Rp
R1

Rt

K

H
S

D”
St

B’
B”

β

Ri

O

N

FB111t

P

Q

α
F

D’

N’

D

C

C”

YOGI
A NUGROHO /

Lv

Ld

β

08
C’ 020
l
L

E

G’

p

β
E’

G

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel

• Menentukan panjang jarum (EF):
F

E

½α
½α

F

’

F
k

F

’

v

α

d

Data – data rel yang digunakan :
a.

Jenis rel :

k = Lebar kepala rel, v = Lebar kaki rel, d

Lebar celah
b. Lihat sketsa bagian muka wesel :
FF’ = 0,5 x ( k + v ) ======è Tg ½ α = FF’ / EF
====è EF = ½ . ( k + v ) / (Tg ½ α )
•

Menentukan panjang wesel (AG):
L = AB + l + EF + FG’

•

Menentukan panjang lengkung luar ( CD)
CD = [ (α – β ) / 360 ] x 2 x π x Ru

•

Menentukan panjang lengkung dalam (rel cabang)
1. Hitung Panjang HK:
Perhatikan gambar segitiga BKB’:

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

=

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
Tg β = KB’/S ==è KB’ = S x Tg β ==è HK = AB – KB’
2. Hitung Panjang KN:
KN =[ t x Sin β + St x Cos β - S ] / Sin β =è St = S / Cos β
3. Hitung Panjang NO:
NO = √ (Rt2 - Ri2

==è Rt = Ru – St

Ri = Ru - Sb =è Sb= S + Vb ; Vb = [d2/2.Ru ] - a
dimana: a = 8mm dan d = 3m = 3000 mm
4. Hitung Panjang PQ:
PQ = √ Rp2 - Ri2

===è Rp = Ru – S

5. Hitung Panjang OP:
Cos γ = Ri / Rt =è γ = …… Cos δ = Ri / Rp =è δ = ….
OP = [ α - β – γ – δ ] x 2 x π x Ru
•

Perhitungan tata letak/penyusunan koordinat-koordinat bagian
wesel. Ambil titik B pada sketsa gambar wesel sebagai titik
referensi O (0, 0)

Perencanaan Dimensi
Perencanaan Dimensi bantalan sepenuhnya memakai teori tegangan lentur,
dengan momen lentur dihitung berdasarkan teori balok berhingga di atas
tumpuan elastis (‘finite beam in elastic foundation’)

σ=

Mxy
Ix

Cara lain untuk mengecek momen adalah dengan mencoba distribusi beban
seperti di bawah ini :
P

P

q
10

70

q
40

P

YOGI NUGROHO / F 111 08 020

70

10
P

Fakultas Teknik
Universitas Tadulako
Perencanaan Jalan Rel
q
5

80

q
30

80

5
P

P

q
90

20

90

Gambar Distribusi beban untuk mencari momen di bawah rel dan tengah
bantalan
Jika penampang persegi, maka :

σ=

6M
bh²

momen maksimum yang dapat dipikul, dihitung berdasarkan tegangan ijin lentur
kayu, yaitu :
Kelas I : σit = 125 kg/cm²
Kelas II : σit = 83 kg/cm²

YOGI NUGROHO / F 111 08 020