12
MODUL 6 JALAN REL TOPIK : KELAS JALAN DAN KOMPONEN STRUKTUR JALAN REL Dalam menentukan komponen jalan rel, selau dihitung 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 6.1 Kelas Jalan Rel dan Komponennya Kelas Jalan Daya Angkut Lintas (ton/tahun) V maks (km/jam) Pmaks gandar (ton) Tipe Rel Jenis Bantalan Jarak (mm) Jenis Penambat Tebal Balas ALas (cm) Lebar Bahu Iblas (cm) I >20.10 6 120 18 R.60/R.54 Beton 600 EG 30 50 II 10.10 6 - 20.10 6 110 18 R.54/R.50 Beton/Kayu 600 EG 30 50 III 5.10 6 - 10.10 6 100 18 R.54/ R.50/R.42 Beton/Kayti/Baja 600 EG 30 40 IV 2,5.10 6 - 5.10 6 90 18 R.54/ R.50/R.42 Beton/Kayu/Baja 600 EG / ET 25 40 V <2,5.10 6 80 18 R.42 Kayu/Baja 600 ET 25 35 ET = Elastik tunggal , EG = Elastik Ganda CONTOH PERHITUNGAN DIMENSI KOMPONEN JALAN REL Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Kelas Jalan Dan Komponen Rel

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Salah satu materi pada mata kuliah jalan rel di prodi teknik sipil

Citation preview

Page 1: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

MODUL 6

JALAN REL

TOPIK : KELAS JALAN DAN KOMPONEN STRUKTUR JALAN REL

Dalam menentukan komponen jalan rel, selau dihitung 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 6.1 Kelas Jalan Rel dan Komponennya

Kelas

Jalan

Daya Angkut

Lintas

(ton/tahun)

V maks

(km/jam)

Pmaks

gandar

(ton)

Tipe Rel Jenis

Bantalan Jarak

(mm)

Jenis

Penambat

Tebal

Balas

ALas

(cm)

Lebar

Bahu

Iblas

(cm)

I >20.106 120 18 R.60/R.54 Beton

600

EG 30 50

II 10.106 - 20.106 110 18 R.54/R.50 Beton/Kayu

600

EG 30 50

III 5.106 - 10.106 100 18 R.54/R.50/

R.42

Beton/Kayti/Baja

600

EG 30 40

IV 2,5.106 - 5.106 90 18 R.54/R.50/

R.42

Beton/Kayu/Baja

600

EG / ET 25 40

V <2,5.106 80 18 R.42 Kayu/Baja

600

ET 25 35

ET = Elastik tunggal , EG = Elastik Ganda

CONTOH PERHITUNGAN DIMENSI KOMPONEN JALAN REL

Sebagai contoh perhitungan dalam menghitung tegangan-tegangan pada komponen

jalan rel adalah sebagai berikut:

Kelas I dengan Vrencana = 150 km/jam dan beban gandar 18 ton serta rel R54,

transformasi beban roda yang dinamis ke statis ekivalen memakai persamaan

TALBOT

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 2: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

Pd = Ps + 0.01 P (V-5) ; V dalam mil/jam

Pd = [9000+0,01x9000(150/1,609-5)] kg=16940,3 kg

dimana:

y = jarak tepi bawah rel ke garis netral

M1 = 0,85 Mo akibat superposisi beberapa gandar

Ix = momen inersia terhadap sumbu x-x = 2346 cm4

= 1193,1 kg/cm2 < 1325 kg/cm2

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 3: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

Perhitungan untuk kelas lainnya dapat ditabelkan sebagai berikut :

Kelas Rel Tegangan

Dasar

rel(kg/cm2)

Tegangan Ijin

(kg/cm2)

I R60

R54

1042

1196

1325

II R54

R50

1146

1236

1325

III R54

R50

R42

1097

1183

1474

1663

IV R54

R50

R42

1048

1130

1409

1843

V R42 1343 1843

Perhitungan Dimensi Bantalan

Perhitungan merata pada tepi bawah rel yang membebani bantalan :

P = k.yo ; (yo = lenturan maksimum)

Superposisi dari bebera gandar, beban ke bantalan menjadi :

Dimana Pd = beban dinamis roda

S = jarak bantalan

Contoh dengan rel R-54 kelas I maka beban ke bantalan jika jarak bantalan 60 cm.

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 4: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

Analisis tegangan pada bantalan didasarkan pada balok finite (finite beam)

dengan kekakuan balas sebagai berikut :

1.5.1 Bantalan Kayu

Keadaan balas sedang kb = 180 kg/cm2

a = 45 cm c = 55 cm 1 = 200 cm

Jika M = MD Q1 = 7879,59 kg

Q1 < Q kayu tidak dapat dipakai untuk jalan rel kelas 1, karena beban yang dapat

dipikul (Q1) lebih kecil dari beban yang tejadi (Q)

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 5: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

1.5.2 Pemecahan dengan memakai bantalan beton

Diambil data-data bantalan beton dari salah satu bantalan beton

produksi dalam negeri:

- Dipakai baja prategang sebanyak 18 buah dengan diameter 5,08 mm,

tegangan putus 16000 kg/cm2

- Pada saat kondisi transfer = 70% kapasitas maksimum, sehingga Pinitial = 18

x 2270,24 kg

- Pada saat kondisi efektif = 55% kapasitas maksimurn, sehingga Pefcktif = 18

x 1783,76 kg

- Data geometri dan besaran karakteristik penampang:

Bawah Rel Tengah Bantalan

Al = 456 cm2 A2 = 400,75 cm2

I1 = 15 139,09 cm2 I2 = 10l90,02 cm2

Penampang Bawah Rel:

Yl (a) = letak garis netral dari sisi atas = 10,368 cm

Yl (b) = letak garis netral dari sisi bawah = 9,64 cm

W1(a) = momen tahanan sisi atas = 1460,6 cm3

Wl (b) = momen tahanan sisi bawah = 157 1,26 cm3

Penampang tengah bantalan:

Y2 (a) = 9,055 cm

Y2 (b) = 8,445 cm

W2(a) = 1125,35 cm3

W2(b) = 1206,63cm3

- E = 6400 1500 = 143 108,35 kg/cm2

- Besaran :

Untuk daerah di bawah rel

Untuk daerah tengah bantalan

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 6: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 7: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

- Momen pada daerah di bawah re!:

-Momen pada daerah tengah bantalan:

- Analisis tegangan

* Tahap pratekan awal

a. Bawah Rel Sisi atas:

Sisi atas:

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 8: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

Sisi bawah:

Kondisi tegangan:

b. Tengah bantalanSisi atas:

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REL

Page 9: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

* Tahap pratekan efektif

a. Bawah Rel:

Sisi atas:

Sisi bawah:

Page 10: Kelas Jalan Dan Komponen Rel

Kondisi tegangan:

b. Tengah Bantalan:

Sisi atas:

Sisi bawah:

Sumber-sumber dan Referensi:

1. ANP industry, Perancis

2. Esveld Coenraad, “Modern Railway Track”, Graphics Department of Thyssen Stahl

Ag, Duisburg, 1989.

3. Hay. W.W “Railroad Engineering”, John Wiley and Sons, Second Edition, New

York,

1982

4. PJKA, “Album Gambar Gerbong”

5. PJKA, “Album Gambar Kereta”

6. PJKA, “Album Gambar Lokomotif’

7. PJKA, “Penjelasan Peraturan Perencanaan Konstruksi Jalan Rel, (Penjelasan PD

NC) 10)”, PJKA, April 1986

8. PJKA, “Perencanaan Konstruksi Jalan Rel (Peraturan Dinas No.10 )“, PJKA, April

1986

9. Selig, E,T and Waters J.M, “ Track Geotechnology and Substructure Management”,

Thomas Telford Services Ltd, First published, London, 1994