Standar Perencanaan Geometrik (Bina Marga 1970)

1. Klasifikasi jalan : Kelas III

2. Klasifikasi medan : Datar

3. Kecepatan rencana (VR) : 40-60 km/jam

4. Lebar daerah pengawasan jalan minimum : 20 m

5. Lebar perkerasan : 2 x 3,00 m

6. Lebar bahu : 2,5 m

7. Lereng melintang bahu : 6%

8. Lereng melintang perkerasan : 4%

9. Jenis lapisan permukaan jalan : Paling tinggi pelaburan dengan

aspal

10. Miring tikungan maksimum (emax) : 10%

11. Jari-jari lengkung minimum (Rmin) : 112 m

12. Landai maksimum : 6%

13. Metode perhitungan : Bina Marga

Standar Perencanaan Alinyemen (Bina Marga 1970)

1. Kecepatan rencana : 60 km/jam

2. Jarak pandang henti : 75 m

3. Jarak pandang menyiap : 380 m

4. Jari-jari lengkung minimum dimana miring tikungan : 1000 m

tak perlu (m)

5. Jari-jari yang diharuskan menggunakan lengkung : 700 m

peralihan

6. Landai relatif maksimum antara tepi perkerasan : 1/160

Perhitungan Jarak

Jarak titik A-B (d1) = 900 m = 0,9 km

Jarak titik B-C (d2) = 900 m = 0,9 km

Jarak titik C-D (d3) = 900 m = 0,9 km

Perhitungan Sudut Tikungan

Sesuai dengan gambar, jadi sudut tikungan yang didapat adalah sebagai berikut:

- Sudut Tikungan I (β1 ) = 15º

- Sudut Tikungan II(β2 ) = 73º

a) Perhitungan/Perencanaan Tikungan I

Data-data tikungan :

- Kecepatan Rencana (VR) : 60 km/jam

- Sudut tikungan I (β1) : 15º

- emax : 10 %

- Lereng melintang (en) : 4%

- Lebar perkerasan : 2 x 3,00 m

Menghitung Rmin dan R

fmax untuk VR antara 40 - 60 km/jam

Nilai VR untuk medan jalan berupa perbukitan antara 40 – 60 Km/jam

(Saodang, 2004)

fmax = - 0,00125 . VR + 0,24

= - 0,00125 . (60) + 0,24

= 0,153 m

(Sesuai dengan Tabel 4.3 Konstruksi Jalan Raya, 2004)

- Rmin =

VR2

127 (emax+ f max )

=

602

127 (0 ,10+0 ,153 ) = 112,041 m

Berdasarkan Tabel 4.3 Konstruksi Jalan Raya, 2004 hal. 62 :

Rmin perhitungan = 112,041 m

Rmin desain = 112 m

Berdasarkan pertimbangan peningkatan jalan dikemudian hari sebaiknya

dihindarkan merencanakan alinyemen horizontal jalan dengan

mempergunakan radius minimum yang menghasilkan lengkung tertajam

tersebut. Disamping sukar menyesuaikan diri dengan peningkatan jalan

juga menimbulkan rasa tidak nyaman pada pengemudi yang bergerak

dengan kecepatan lebih tinggi dari kecepatan rencana. Harga Rmin

sebaiknya hanya merupakan harga batas sebagai petunjuk dalam memilih

radius untuk perencanaan saja. (Sukirman, 1999)

Rc > Rmin, maka :

Rc yang dipilih dalam perencanaan tikungan I ini adalah 350 m

Derajat Lengkung (D)

Derajat lengkung didefinisikan sebagai besar sudut lengkung yang

memberikan panjang busur 25,0 m. (Saodang, 2004)

Dmax =

1432 ,39R min

=

1432 ,39112 , 041

= 12,78o

D =

1432 ,39R

=1432 ,39350

=4 ,09 °

Menghitung distribusi nilai e dan f dengan menggunakan metode kelima

(Sukirman, 1999)

VR = 60 km/jam

Vrata – rata (Vj) = 90 % x 60 km/jam = 54 km/jam

Rmin =

(V rata−rata )2

127⋅emax

=542

127⋅0,1=229 ,606

m

Dp =

1432 ,39R min

=1432 ,39229 , 606

=6 , 24 °

Jika kendaraan bergerak dengan kecepatan rencana, maka:

h = f → emax+ f =

VR2

127 . Rmin

0,1 + f =

602

127 . (229 , 606 )

f = 0,123 – 0,1 = 0,024 m

tan α1 =

hDp

=0 , 0246 ,24

=0 ,00385 °

tan α2 =

f max −hD max−Dp

=0 ,153−0 ,02412 ,78−6 ,24

=0 ,01972°

Ordinat Mo pada lengkung

Mo =

Dp ( D max −Dp )( tan α 2− tan α1 )2 D max

=

6 ,24(12 ,78 −6 ,24 )(0 , 01972− 0 , 00385 )2 x12 ,78

= 0,02535

Karena D > Dp, maka : (Sukirman, 1999)

f1 = Mo ( D

Dp )2

+D tan α1

= 0,02535 ( 4 ,09

6 , 24 )2

+4 , 09 x0 ,00385 °

= 0,026 m

e + f1 =

VR2

127⋅R

e + 0,026 =

602

127⋅350

C adalah perubahan

percepatan m/det3,

yang bernilai antara

0,3 – 1,0 m/det3

e = 0,08 – 0,026

= 0,054 m

(Saodang, 2004)

Karena e < 1,5 en = 0,054 < 0,06 maka tipe lengkung yang digunakan

adalah Full Circle.

Menentukan Panjang Lengkung Peralihan (Ls)

1. Berdasarkan Landai Relatif (menurut Bina Marga)

(Saodang, 2004)

(e+en )B

Ls≤ 1

mmaksimum

Ls ≥ (e + en) B . mmaksimum

≥ (0,054+0,06) . 3,00 . 125 → m = 125

≥ 42,75 m

(Nilai m diperoleh dari tabel 4.7 Konstruksi Jalan Raya, 2004)

2. Berdasarkan Pencapaian 3 Detik (DEPARTEMEN PU, 1997 )

Ls =

V R

3,6T

=

603,6

. 3 = 50 m

3. Berdasarkan Antisipasi Gaya Sentrifugal

(DEPARTEMEN PU, 1997 )

Ls = 0 ,022

VR3

R⋅C−2 ,727 .

V R⋅e

C

= 0 ,022

603

350⋅0,4−2 , 727 .

60⋅0 ,0540,4

= 11,86 m

4. Berdasarkan tingkat pencapaian perubahan kelandaian

(Departemen PU, 1997)

Ls =

(em−en )V R

3,6⋅re

Ls =

(0,1−0 ,06 )V R

3,6⋅0 , 025

= 26,6 m

Jadi, nilai Ls yang digunakan adalah nilai Ls yang terbesar, yaitu nilai Ls

berdasarkan pencapaian 3 detik :

Ls = 50 m

Menentukan Bentuk Lengkung Horizontal Untuk Tikungan I

Dicoba dengan Full Circle ( F – C )

(Saodang, 2004)

1. Titik peralihan dari bentuk tangen ke bentuk busur lingkaran ( Tc )

Tc = Rc x tg

12

β1

= 350 x tg 12

15o

= 46 m

2. Ec

Ec = Tc x tg

14

β1

= 46 x tg

14

15o

= 3

3. Panjang Busur Lingkaran (Lc)

Lc =

π180

. β⋅Rc

=

π180

⋅15o⋅350

= 91,6 m

Data Hasil Perhitungan Untuk Tikungan I

VR = 80 km/ jam

β1 = 75˚

e = 9,3%

Rc = 286 m

Ls = 71 m

Θs = 7,11˚

Θc = 60,78˚

Lc = 303,39 m

Xs = 70,89 m

Ys = 2,94 m

P = 0,7384 m

k = 35,49 m

Es = 75,43 m

Ts = 255,51 m

L = 445,39 m

Data perhitungan tersebut kemudian dijadikan acuan dalam mendesain

tikungan I.

b) Perhitungan/Perencanaan Tikungan II

Data-data tikungan :

- Kecepatan Rencana (VR) : 60 km/jam

- Sudut tikungan I (β2) : 73º

- emax : 10 %

- Lereng melintang (en) : 4%

- Lebar perkerasan : 2 x 3,00 m

Menghitung Rmin dan R

fmax untuk VR antara 40 - 60 km/jam

Nilai VR untuk medan jalan berupa perbukitan antara 40 – 60 Km/jam

(Saodang, 2004)

fmax = - 0,00065 . VR + 0,192

= - 0,00065 . (60) + 0,192

= 0,153 m

(Sesuai dengan Tabel 4.3 Konstruksi Jalan Raya, 2004)

- Rmin =

VR2

127 (emax+ f max )

=

602

127 (0 ,10+0 ,153 ) = 112,041 m

Berdasarkan Tabel 4.3 Konstruksi Jalan Raya, 2004 hal. 62 :

Rmin perhitungan = 112,041 m

Rmin desain = 112 m

Berdasarkan pertimbangan peningkatan jalan dikemudian hari sebaiknya

dihindarkan merencanakan alinyemen horizontal jalan dengan

mempergunakan radius minimum yang menghasilkan lengkung tertajam

tersebut. Disamping sukar menyesuaikan diri dengan peningkatan jalan

juga menimbulkan rasa tidak nyaman pada pengemudi yang bergerak

dengan kecepatan lebih tinggi dari kecepatan rencana. Harga Rmin

sebaiknya hanya merupakan harga batas sebagai petunjuk dalam memilih

radius untuk perencanaan saja. (Sukirman, 1999)

Rc > Rmin, maka :

Rc yang dipilih dalam perencanaan tikungan I ini adalah 286 m

Derajat Lengkung (D)

Derajat lengkung didefinisikan sebagai besar sudut lengkung yang

memberikan panjang busur 25,0 m. (Saodang, 2004)

Dmax =

1432 ,39R min

=

1432 ,39112 , 041

= 12,78o

D =

1432 ,39R

=1432 ,39286

=5°

Menghitung distribusi nilai e dan f dengan menggunakan metode kelima

(Sukirman, 1999)

VR = 60 km/jam

Vrata – rata (Vj) = 90 % x 60 km/jam = 54 km/jam

Rmin =

(V rata−rata )2

127⋅emax

=542

127⋅0,1=229 ,606

m

Dp =

1432 ,39R min

=1432 ,39229 ,606

=6 ,24 °

Jika kendaraan bergerak dengan kecepatan rencana, maka:

h = f → emax+ f =

VR2

127 . Rmin

0,1 + f =

602

127 . (229 , 606 )

f = 0,123 – 0,1 = 0,024 m

tan α1 =

hDp

=0 ,0246 ,24

=0 ,00385 °

tan α2 =

f max −hD max−Dp

=0 ,153−0 , 02412 ,78−6 , 24

=0 ,01972°

Ordinat Mo pada lengkung

Mo =

Dp ( D max −Dp )( tan α 2− tan α1 )2 D max

=

6 ,24(12 ,78 −6 ,24 )(0 , 01972− 0 , 00385 )2 x12 ,78

= 0,02535

Karena D < Dp, maka : (Sukirman, 1999)

f1 = Mo ( D

Dp )2

+D tan α1

= 0,02535 ( 5

6 , 24 )2

+5 x0 , 00385 °

= 0,0355 m

e + f1 =

VR2

127⋅R

e + 0,035 =

602

127⋅286

e = 0,099 – 0,0355

= 0,064 m

(Saodang, 2004)

C adalah perubahan

percepatan m/det3,

yang bernilai antara

0,3 – 1,0 m/det3

Karena e < 1,5 en = 0,064 < 0,06 maka tipe lengkung yang digunakan

adalah S-C-S atau S-S.

Menentukan Panjang Lengkung Peralihan (Ls)

1. Berdasarkan Landai Relatif (menurut Bina Marga)

(Saodang, 2004)

(e+en )B

Ls≤ 1

mmaksimum

Ls ≥ (e + en) B . mmaksimum

≥ (0,064+0,06) . 3,00 . 125 → m = 125

≥ 46,5 m

(Nilai m diperoleh dari tabel 4.7 Konstruksi Jalan Raya, 2004)

2. Berdasarkan Pencapaian 3 Detik (DEPARTEMEN PU, 1997 )

Ls =

V R

3,6T

=

603,6

. 3 = 50 m

3. Berdasarkan Antisipasi Gaya Sentrifugal

(DEPARTEMEN PU, 1997 )

Ls = 0 ,022

VR3

R⋅C−2 ,727 .

V R⋅e

C

= 0 ,022

603

286⋅0,4−2, 727 .

60⋅0 ,0640,4

= 15,35 m

4. Berdasarkan tingkat pencapaian perubahan kelandaian

(Departemen PU, 1997)

Ls =

(em−en )V R

3,6⋅re

Ls =

(0,1−0 ,06 )V R

3,6⋅0 , 025

= 26,6 m

Jadi, nilai Ls yang digunakan adalah nilai Ls yang terbesar, yaitu nilai Ls

berdasarkan pencapaian 3 detik :

Ls = 50 m

Menentukan Bentuk Lengkung Horizontal Untuk Tikungan II

Dicoba dengan Spiral – Circle – Spiral ( S – C – S )

(Saodang, 2004)

1. Besar Sudut Spiral ( θs )

Θs =

90⋅Lsπ⋅Rc

=90 . 50π⋅286 = 5°

2. Sudut Pusat Busur Lingkaran

Θc =β 2−2 θs

= 73° – 2 (5˚)

= 63˚

3. Panjang Busur Lingkaran (Lc)

Lc =

π180

θc⋅Rc

=

π180

⋅63⋅286

= 314 m

Kontrol: Lc > 25 m , Tipe Lengkung S – C – S dapat digunakan

4. Xs = Ls (1− Ls2

40 Rc2 )

= 50 (1−502

40 . (286 )2 )

= 50 m

5. Ys =

Ls2

6⋅Rc

=502

6⋅286

= 1,4 m

6. P =

Ls2

6⋅Rc−Rc (1−cosθs )

=

502

6⋅286−286 (1−cos 5 ° )

= 0,3 m

Kontrol: P > 0,15 m , Tipe Lengkung S – C – S dapat digunakan

7. k = Ls− Ls3

40 Rc2−Rc sin θs

= 50−503

40⋅2862−286 sin 5 °

= 25 m

8. Es = Rc+ p

cos (12

xβ2)−Rc

=

286+0,3

cos (12

x73)−286

= 70,15 m

9. Ts = (Rc + P) tan12

β 2k

= (286 + 0,3) tan¿ . 73)+ 25

= 236,85 m

10. Panjang Busur Tikungan II ( L )

L = Lc + 2 Ls

= 314 + (2 x 50)

= 414 m

Data Hasil Perhitungan Untuk Tikungan II

VR = 60 km/ jam

β2 = 73˚

e = 6,4%

Rc = 286 m

Ls = 50 m

Θs = 5˚

Θc = 63˚

Lc = 314 m

Xs = 50 m

Ys = 1,4 m

P = 0,3 m

k = 25 m

Es = 70,15 m

Ts = 236,85 m

L = 414 m

Data perhitungan tersebut kemudian dijadikan acuan dalam mendesain

tikungan II