Bantalan Rel Kereta API

7/23/2019 Bantalan Rel Kereta API

http://slidepdf.com/reader/full/bantalan-rel-kereta-api 1/53

BAB VII

BANTALAN REL

1. TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM

Setelah mempelajari pokok bahasan ini, mahasiswa diharapkanmampu :

1. Mengetahui pengertian, fungsi, bentuk dan sifat bantalan rel untukstruktur jalan rel.

2. Mengetahui metode perencanaan bantalan rel untuk perencanaanstruktur jalan rel yang sesuai P 1! tahun 1"#$.

2. TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Setelah mempelajari pokok bahasan ini, diharapkan mahasiswa mampu :1. Mengetahui pengertian dan fungsi bantalan rel.2. Mengetahui klasi%kasi dan jenis bantalan rel yang digunakan di&ndonesia.'. Menjelaskan spesi%kasi bantalan rel untuk struktur jalan rel yang

terkait dengan perencanaan stabilitas dan keamanan.(. Menghitung dimensi bantalan yang diperlukan sesuai dengan jenis rel

dan kelas jalan rencana.

A. PENGERTIANUMUM

)antalan merupakan suatu struktur untuk mengikat rel *denganpenambat+ sedemikian sehingga kedudukan rel menjadi kokoh dankuat. )antaln juga membentuk sistem pembebanan dari kendaraan relterdistribusi secara lebih ringan dan merata kepada struktur fondasi.)antalan mempunyai fungsi yang sangat penting dalam membentuksuper-structure *struktur bagian atas+ dalam struktur jalan rel. leh karenaitu diperlukan perencanaan yang baik mengenai jenis dan karakteristiknya,inter-koneksi daerah yang akan dilayani oleh jalan rel *daerah timbunanatau galian+ terhadap fungsi drainasi, ukuran bantalan yang akandigunakan dan berbagai pertimbangan teknis lainnya.

B. FUNGSI DAN JENISBANTALAN

1. FungsiBantaan

)antalan merupakan salah satu bagian dari struktur jalan rel yang mampumelayani fungsi sebagai berikut :

a. Mengikatmemegang rel dengan alat penambat, pelat andas dan bout ,sehingga geometrik rel yang terkait dengan konsistensi lebar sepurtetap dapat terjaga *1!$/ mm untuk &ndonesia+ akibat gerakan rel arahlateral dan longitudinal.

b. Menerima beban 0ertikal dan lateral yang disebabkan oleh bebanstatis rel dan



beban dinamis akibat pergerakan kereta dengan baik.



Ba! VII Bantaan

76

c. Mendistribusikan beban yang diterima bantalan kepada strukturfondasi yang ada di bawahnya dengan tegangan arah 0ertikal yanglebih kecil dan merata.

d. Menstabilisasikan struktur jalan rel terhadap gaya lateral yangmemaksa rel untuk bergeser ke arah luar *penyimpangan arah lateral+.

e. Menghindari kontak langsung antara rel dengan air

tanah.

2. J"nisBantaan

• enis struktur bantalan dapat dibagi sesuai dengan bahan dankarakteristik penyusunnya1, yaitu :

1. )antalan ayu *WoodenSleeper +,

2. )antalan )esi *Steel Sleeper +,

'. )antalan )eton *ConcreteSleeper +,

(. )antalan Slab-3rack *SlabTrack +.

• Pemilihan jenis bantalan pada umumnya ditentukan olehfaktor :a. karakteristik beban yangdilayani, b. umur rencana,c. harga bantalandan

d. kondisi tanahdasarnya.

#. B"ntu$ Bantaan

)entuk bantalan dapat dibagi menurut arah pemasangannya yaitu )antalan4rah Melintang *)antalan ayu, )aja dan )eton+ yang dipasang tegak lurusarah rel, dan )antalan 4rah Membujur *Concrete Slab-Track + yangdipasang searah rel. Pemasangan bantalan melintang banyak digunakandi &ndonesia. Pemasangan bantalan arah membujur perlu memperhatikanbeberapa pertimbangan berikut ini :

a. 4ir hujan akan terbendung di antara slab track, sehinggadibutuhkan kondisi

balas yang prima dengan demikian penyaluran air hujan dapatberlangsung dengan baik. &mplikasi dari penggunaan bantalan ini,adalah diperlukannya frekuensi pemeliharaan *pembersihan+ balasyang tinggi dimana akan menyebabkan anggaran pemeliharaansemakin tinggi.

b. iperlukan konstruksi penambat arah melintang supaya jarak antarbantalan tetap terpelihara dengan baik.

c. )ahan konstruksi yang tepat untuk bantalan membujur adalahkonstruksi beton mengingat pertimbangan praktis dan teknisnya.

%. PERHITUNGAN PEMBEBANAN PADABANTALAN

1. K&ns"' P"(!"!anan



Prasarana Transportasi Jalan Rel

77

'a)a R"Pembebanan pada bantalan diperhitungkan menggunakan modelbalok di atas tumpuan elastik. 5ambar berikut menjelaskan perhitunganmomen dan de6eksi rel untuk mendapatkan persamaan untuk menentukanletak titik momen dan de6eksi maksimum pada rel.

1)erbagai gambar jenis bantalan dapat dilihat dalam La('i*an #



78

Ba! VII Bantaan

P

Ba&$ M"n"*us

BMD

+1

M , -

M(a

Persamaan Momen : 5ambar /.1. istribusi Momen

• ika : cos λ x 1 – sin λ x 1 7 !, maka

Momen 7 !.

ika : Momen 7 !, maka :

*/.1+

x 1 7 = dan λ 7

*/.2+

• ika : cos λ x 1 – sin λ x 1 7 1, maka Momen 7 Maksimum.

7 !,'1# P81

*/.'+

P

Ba&$ M"n"*us

D"/"$si

+2

0 , -

0(a



Prasarana Transportasi Jalan Rel

79

Persamaan e6eksi : 5ambar /.2. istribusi e6eksi



*/.(+

• ika : cos λ x 2 + sin λ x 2 7 !, maka e6eksi 7 !. ika : 9 7 !, maka :

x 2 7 = = ' x 1

• ika : cos λ x 2 + sin λ x 2 7 1, maka e6eksi 7 Maksimum.

7 !,'"'*/.+

2. K&ns"' P"(!"!anan 'a)aBantaan

5ambar /.' Sket distribusi beban rel kebantalan

ari 5ambar di atas dapat dilihat bahwa bebanyang didistribusikan kepada struktur bantalanmerupakan beban merata tepi bawah rel, sehinggadapat *dari konsep beam on elastic foundation+digunakan persamaan fungsi elastik tumpuan

bantalan sebagai :

; 7 k ×

Y maks

ika Y maks 7 !,'"' , dan diperhitungkan pengaruh superposisi

gandar pada kereta api, maka distribusi beban ke bantalan dapat dituliskan

sebagai :

<1 7 2 × ; × S 7 2 × * k × + × S 7 !,/#$*/.$+

dimana : S 7 jarak antar bantalan *P. =o.1!



3ahun 1"#$+

% & n t & :



ika digunakan >.( *? 7 2,1 × 1!$ kgcm2, dan &8 7 2'($ cm(+ yang

dipasang pada

elas alan &, S 7 $! cm dan k *nilai modulus jalan rel+ 7 1#! kgcm 2. 3entukanbeban yang didistribusikan dari rel ke

bantalan @

λ 7 = = !,!!"#cm-1

x 1 7 = = #!,1(

cm

<1 7 !,/#$ 7 ,/#$ 7 !," Pd

≈ $! A Pd

*<1 : beban dari kendaraan kereta api ke

bantalan+

A su ( s i : ika digunakan dalam perencanaan adalah beban gandarmaksimum *1# ton+, maka Ps 7 "!!! kg. Bntuk elas alan 1*Crencana 7 1! kmjam+, beban dinamik *Pd+ dapat ditentukan sebagai :

Pd 7 D 1 E !,!1 × Ps F 71$."(!,' kg

<1 7 $!A Pd 7 $!A *1$."(!,'+ kg 71!.1$(,1# kg.

D. BANTALANKA0U

)antalan kayu dipilih sebagai struktur bantalan pada jalan rel denganpertimbangan bahannya yang mudah diperoleh *jika masih memungkinkandari hutan tropis+ dan mudah dalam pembentukan dimensi *tidakmelibatkan peralatan yang berat dan rumit+. Meskipun demikian,penggunaan bantalan kayu saat ini di &ndonesia saat ini sangat jarang dipilih

karena pertimbangan konser0asi hutan terkait dengan semakin jarangnyakayu kelas kuat & dan && yang terpilih, dan jika adapun, harganya tinggi.Masalah yang ada dalam bantalan kayu, hanyalah pengawetan yangharus merata dan sempurna.

1. Sa*at Mutu3 K"$uatan )an K"a4"tanBantaan Ka2u

)eberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan materialkayu harus memenuhi persyaratan berikut ini.a. Syarat umum bantalan kayuadalah :

• Btuh dan padat• 3idak bermata• 3idak ada lubang bekas ulat• 3idak ada tanda-tanda permulaam lapuk kayu.



• adar air maksimum 2 A.

b. )antalan kayu harus terbuat dari kayu mutu 4 dengan kelas kuat &atau && dan kelas awet & atau && *Peraturan onstruksi ayu &ndonesia,1"$1+.Persyaratan kayu bermutu 4 adalah kayu yang memenuhi persyaratanberikut ini :• ayu harus kering udara



• )esarnya mata kayu tidak melebihi 1$ dari lebar bantalan dantidak boleh lebih dari ', cm *5ambar /.(+.

• )alok tidak boleh mengandung wanvlak *sisi lengkung+ yanglebih besar daripada 11! tinggi bantalan dan 11! lebar bantalan.

• emiringan arah serat *tg α+ tidak boleh melebihi 11!.

•

>etak-retak arah radial *hr+ tidak boleh melebihi G lebar bantalan,dan retak-retak menurut lingkar tumbuh *ht+ tidak boleh melebihi 1 tebalbantalan*5ambar /.+.

5ambar /.( Mata kayu *d1+ pada

bantalan

5ambar /. 4rah retak radial dan lingkartumbuh

2. %&nt& Kau untu$ Bantaan

)eberapa contoh kayu yang biasa digunakan untuk bantalan diberikandalam 3abel

/.1 berikut ini.

3abel /.1 Hontoh jenis kayu untukbantalan

Na(a B&tanis Na(a K"as K"as

&ntsia spec.di0 Merbau & I && & I &&

?usideroJylon Kwageri 3.et Blin, )orneo, ayu & &

Manikara kauki Sawo ecik & &

4dina minuti6ora 0al )erumbung

5erunggang

& I && &&

3ectona grandis L.f ati && & I &&

albergia Latifolia >oJb Sonokeling && &Sumber : Peraturan onstruksi ayu &ndonesia, 1"$1



#. U(u* Bantaan Ka2u



Secara umum bantalan kayu kelas awet & dan && adalah # tahun dankelas awet && adalah tahun untuk kondisi terbuka dan berhubungandengan tanah yang lembab dengan serangan rayap dan bubuk kayu keringhampir tidak ada.

Bntuk memperpanjang umur bantalan dari pelapukan *terutama kelas awet&&+ dapat dilakukan pengawetan dengan bahan-bahan kimia misalnyaretesi pengawetan 1!, yang akan memberikan umur manfaatmancapai 2 kali lipat umur tanpa pengawetan. Selain daripelapukan, umur bantalan juga dipengaruhi oleh kerusakan *patah+pada posisi di bawah rel oleh karena itu perkuatan pelat andas dapatdigunakan untuk menambah tahanan kayu dari tegangan kontak di kaki rel.

Selama umur pelayanan, secara berkelanjutan harus dilakukan pemeliharaandengan menggantikan bantalan kayu yang rusak sehingga umur manfaatbantalan secara keseluruhan dapat dipertahankan untuk waktu yang lebihlama.

5. U$u*an BantaanKa2u

Menurut Peraturan inas =o.1! tahun 1"#$, ukuran bantalan kayudibedakanberdasarkan lokasi pemasangan, yaitu :

a. )antalan ayu pada alan Lurus : 2!! J 22 J1' *P4+

21! J 2! J 1( *=>+b. )antalan ayu pada embatan : 1#! J 22 J2! *P4+

1#! J 22 J 2( *=>+

3oleransi yang perbolehkan untuk panjang bantalan : E (! mm s.d. I 2!mm, untuk lebar bantalan : E 2! mm s.d. I 1! mm dan untuk tinggibantalan : E 1! mm. )entuk penampang melintang bantalan kayu harusberupa empat persegi panjnag pada seluruh tubuh bantalan.

6. Sa*at K"$uatanBantaan Ka2u

Pada bagian tengah dan bawah bantalan kayu harus mampu menahan

momen maksimum yang disyaratkan, sebagaimana dijelaskan dalam 3abel/.2.

3abel /.2 Momen Maksimum )antalan ayu

K"as Ka2uM&("n

Ma$si(u(

& #!!

&& '!Sumber : P.=o.1! 3ahun 1"#$

Bntuk syarat tegangan ijin yang diperbolehkan bagi kelas kuat & dan &&

dapat dilihat dalam 3abel /.'.



J"nis T"gangan I8inK"as Kuat

I II

3abel /.' 3egangan &jin ayu elas uat & dan &&



Lentur *σlt dalam kgcm2+ 12 #'

3ekan Sejajar Serat * σtk dalam kgcm2+ 1!# /1

3arik Sejajar Serat * σtr dalam kgcm2+ 1!# /1

3ekan 3egak Lurus Serat *σtk⊥dalam '' 21

5eser *τ dalam kgcm2+ 1/ 1!Sumber : P& 3ahun 1"$1

9. P"*"n:anaan Di("nsi Bantaan Ka2u

alam perencanaan dimensi bantalan, bantalan sepenuhnya menahantegangan lentur yang persamaannya dituliskan sebagai berikut :

*/./+

4pabila penampang bantalan adalah persegi panjang Persamaan/./ dapat dituliskan sebagai :

*/.#+

Momen pada persamaan di atas, dapat dihitung berdasarkan teori balokberhinggi di atas perletakan elastis *nite beam on elastic foundation+sebagaimana dijelaskan dalam )ab &C. Momen maksimum yang dapatdipikul dihitung berdasarkan tegangan ijin kayu berdasarkan kelas kuatnyasebagaimana diberikan dalam 3abel /.2.

;. P"*itungan Di("nsiBantaan Ka2u

4nalisis tegangan pada bantalan didasarkan pada balok terbatas *nitebeam+ dengan perhitungan pada faktor kekakuan tertentu.

P"* it unga n un t u$ D i ( "ns i B an t a a nK a u K " a s I

a t a )an t a l a n : biasanya digunakan bantalan kayu *2!! × 22 × 1'+ cm' *P.

1! 3ahun

1"#$+ dengan σlt 7 12 kgcm2

, ? *modulus elastisitas kayu+ 7 1,2 × 1!

kgcm2 dan

k *modulus jalan rel 7 reaksi balas+ 7 1#! kgcm2.

P*&s")u* '"* it unga n ) i8 " as$a n !"* i$ut i ni <

1. Perhitungan λ )antalan ayu :

λ 7

2. Perhitungan Momen di 3itik H dan ,tepat di bawah kaki rel *lihat 5ambarSamping anan+:



MH 7 D 2 cosh2 λ a *cos 2λ c E cosh λ + I 2 cos2 λ a

*cosh 2λ c E cos λ + I sinh 2λ a *sin 2λ c E sinh λ + I sin 2 λ a *sinh 2λ c

E sinh λ +F*/."+

'. Perhitungan Momen di 3itik *3engah )antalan+ :

M 7 - Dsinh λ c *sin λ c E sin λ !-c"+ E sin λ c *sinh λ c

E sinh λ *-c"+ Ecosh λ c cos λ * - c+ I cos λ c cosh λ * - c+F*/.1!+

(. Perhitungan Momen &jin )antalan

M 7 ×

*/.11+

dimana,

λ 7 #umpin$ factor

&J 7 Momen inersia rel pada sumbu J I JM 7 Momen pada bantalanPd 7 )eban dinamis dari kendaraan< 7 )eban yang dapat diterima oleh bantalan

7 b × h2 *untuk bantalan berbentuk persegi panjang+

% & n t & :

ika digunakan data bantalan : *2!! × 22 × 1'+ cm' *P. 1! 3ahun 1"#$+

dengan σlt 7

12 kgcm2, ? *modulus elastisitas kayu+ 7 1,2 × 1! kgcm2 dan k

*modulus jalan

rel 7 reaksi balas+ 7 1#! kgcm2. Nitunglah momen yang terjadi padabantalanakibat pengaruh superposisi beban dan momen ijin bahanbantalan, untuk mendapatkan beban yang dapat diterima oleh bantalan @% a t a t a n < Perhitungan momen di titik H dan , dapat dilakukan denganmudah dengan menuliskan terlebih dahulu penyelesaian

persamaan-persamaantrigonometri dan fungsi hiperbolikusnya dari fungsi λ dan data dimensi

bantalan

yang digunakannya.

Ja 4 a!a n <1. ata :

• amping ;actor :

λ 7 7 7 !,!1/2"cm



• imensi )antalan :



sin λ L = -0.311

sinh λ L = 15.861

cosh λ a = 1.318

cosh 2 λ c = 3.424

cosh λ L = 15.892

cos λ a = 0.712

sinh 2λ

a = 2.265

sin 2 λ c = 0.946

sinh 2 λ c = 3.275

sin 2 λ a = 1.000

cos 2 λ c = -0.325

cos λ L = -0.950

sinh λ c = 1.101

sin λ c = 0.814

sin λ (L-c) = 0.593

sinh λ (L-c) = 6.094

cosh λ c = 1.487

cos λ (L-c) = -0.805

cos λ c = 0.581

cosh λ (L-c) = 6.175

L 7 2!!cm a 7 (cmc 7 cm

2. Penyelesaian fungsi trigonometri dan hiperbolikusnya :

MOMEN CALC.:

'. Menggunakan persamaan */."+ dan */. 1!+, diperoleh nilai momen dititik H

dan sebagai:

MH 7 ".#'!2#'

< M 7 - (.#/22'

<

dimana, < 7 beban yang dapat diterima oleh bantalan

(. Momen ijin bantalan dapat dihitung menggunakan persamaan */. 11+ :

Mijin 7 × 7 12 × 22 × 1'2 7 //.(#,'' kg.cm

. )eban yang dapat diterima oleh

bantalan : MH 7 Mijin

".#'!2#' < 7 //.(#,''



< 7 /.#/",$ kg.



85

$. ari perhitungan beban kendaraan dinamik jika digunakan dalamperencanaan adalah beban gandar maksimum *1# ton+, maka Ps 7 "!!!kg. Bntuk elas alan 1 *Crencana 7 1! kmjam+, beban dinamik *Pd+dapat ditentukan sebagai :

Pd 7 D 1 E !,!1 × Ps F 71$."(!,' kg.

maka, beban yang diterima bantalan dari kendaraan

kereta api : <1 7 $! A Pd 7 1!.1$(,1# kg.

sehingga:

< * /.#/",$ kg+ O <1 *1!.1$(,1# kg+,

.ti)a$ OK =

K "s i ( 'u a n < )antalan kayu tidak dapat menerima beban kereta apiuntuk elas

alan 1 dengan beban gandar 1#ton.

E. BANTALANBESI

)antalan kayu dipilih sebagai struktur bantalan pada jalan rel denganpertimbangan bahannya yang mudah diperoleh *jika masih memungkinkandari hutan tropis+ dan mudah dalam pembentukan dimensi *tidakmelibatkan peralatan yang berat dan rumit+. Meskipun demikian,penggunaan bantalan kayu saat ini di &ndonesia saat ini sangat jarang dipilihkarena pertimbangan konser0asi hutan yang terkait dengan semakinmahalnya harga kayu untuk elas uat & dan &&. leh karena itu, sebagaialternatifnya digunakan bantalan besi.

1. K"ungguanBantaan B"si

Penggunaan bantalan baja dalam jalan kereta api mempertimbangkan

beberapa keunggulan, antara lain : umur bantalan yang relatif panjangmemiliki berat struktur bantalan yang ringan, kemudahan dalampemasangan dan pengangkutan. )antalan besi terbuat dari bahan bajadapat menghindari keretakan yang terdapat pada bantalan beton dankayu. eretakan dapat tereliminasi karena besibaja memiliki elastisitasyang lebih besar.

2. K""(aanBantaan B"si

Meskipun demikian, jika dilihat dari penampang bantalan besi, tipe inimemiliki kelemahan dalam stabilitas lateral dan aJialnya yang kurang baik

dibandingkan bantalan kayu dan beton. &ni disebabkan berat sendiribantalan besi yang kecil *(/,1 kg+ dan gesekan di antara permukaanbantalan dengan balas relatif lebih kecil sehingga tidak bisa dipakai untuk

jalan dengan kecepatan tinggi dan pemakaian rel yang menerus.



86

Selain itu, untuk meminimalkan adanya karat, bantalan besi harussenantiasa kering sehingga struktur bawah jalan rel harus mampumeloloskan air secara baik. emikian seterusnya, pemakaian bantalanbesi untuk daerah yang sulit kering dan sering terendam *misalnya: daerahperlintasan+, maka tidak diperbolehkan memakai bantalan besi.



87

#. Di("nsi )an B"ntu$ Bantaan B"si

imensi bantalan besi pada jalur lurus mempunyai

ukuran :

• Panjang :2!!! mm• Lebar 4tas : 1((mm• Lebar )awah : 2'2mm• 3ebal )aja : minimal /mm

)entuk penampang melintang bantalan besi harus mempunyai kaitan

keluar pada ujung bawahnya, sedangkan bentuk penampang memanjangbantalan besi harus mempunyai kaitan ke dalam pada ujung-ujung bawah.

5. Sa*at K"$uatanBantaan B"si

)antalan besi pada bagian tengah bantalan dan bagian bawah relharus mampu menahan momen sebesar $! kgm, sedangkan teganganijin bantalan besi adalah1$!! kgcm2 dan momen tahanan bantalan besi minimal(!,$ cm'.

6. P"*"n:anaan Di("nsiBantaan B"si

Sebagaimana bantalan kayu, perencanaan bantalan besi juga menggunakanteori tegangan lentur dengan momen lentur dihitung berdasarkan teoribalok berhingga di atas tumpuan elastis. engan persyaratan tahananmomen dan tegangan i jin yang dipakai, maka beban yang dapat diterimaakan terhitung, baik beban statis maupun dinamis. engan demikian, bebangandar dan kecepatan kendaraan dapat ditentukan selanjutnya.

F. BANTALAN

BETON

P3. ereta 4pi *&ndonesia+ saat ini, telah menggunakan bantalan betondihampir seluruh jaringan jalan rel di &ndonesia. )eberapa pertimbanganyang terkait dengan penggunaan bantalan beton dibandingkan bantalankayu dan besi adalah faktor ketahanan, faktor workability, dan faktorekonomi pemeliharaan. Penggunaan bantalan beton lebih diutamakan

juga karena semakin sulitnya mendapatkan kayu yang memenuhistandar untuk bantalan dan berbagai kelemahan penggunaanbantalan besi. Selain itu, industri dalam negeri telah dapat membuatbantalan beton dengan baik.

1. K"ungguan BantaanB"t&n

Penggunaan bantalan beton memiliki keunggulan sebagai



88

berikut :

• Stabilitas baik karena berat sendiri satu balok bantalan mencapai 1$!I 2!! kg, sehingga tahanan terhadap gaya 0ertikal, longitudinal danlateral menjadi lebih baik.

• ereta api dengan tonase berat dan kecepatan tinggi lebih sesuai

menggunakan

bantalan beton• Bmur konstruksi lebihpanjang.• )iaya pemeliharaan yangrendah.



89

• Pengendalian mutu bahan lebihmudah.• )entuk dan proses pembuatannya bebas dan relatif mudahpembuatannya.• omponen-komponennya lebih sedikit dibandingkan dengan jenislainnya.

2. K""(aan BantaanB"t&n

Meskipun demikian, terdapat beberapa kelemahan yang harusdiperhatikan, diantaranya :

• urang memiliki sifat elastik dibandingkan bantalan kayudan besi.• Pemasangan secara manual sukar karena beratnyabantalan.•

emungkinan terjadinya kerusakan pada saat mobilisasi ke lokasi daripabrik.• Memiliki masalah kebisingan dan getaran karena sifatnya yang kurang

mampu menahan getaran.• =ilai sisa konstruksi kemungkinannegatif.

#. K"ungguan BantaanB"t&n

Menurut geometriknya, bantalan beton *pratekan+ dibagi dalam dua*2+ jenis bantalan, yaitu :

a. Bantaan B"t&n B&$ Tungga7M&n&!&$ >M&n&it1i:?

Penelitian mengenai bantalan blok tunggal telah dirintis sebelum Perangunia &&, namun pemakaian dalam jumlah yang banyak baru terjadi setelahperang dunia berakhir, yaitu pada saat banyak negara di ?ropa memulaimembangun kembali prasarana perhubungan termasuk didalamnya jalanrel. ebutuhan pembangunan prasarana jalan rel yang cukup besarmemaksa perlunya produksi bantalan-bantalan baru dalam relatif singkatdimana tidak dapat dipenuhi hanya dengan mengandalkan bantalankayu saja. Selanjutnya kondisi ini memacu berdirinya pabrik-pabrik

pembuat bantalan beton.

&de awal pembuatan bantalan beton blok tunggal pratekan bermula dariusaha mengurangi keretakan-keretakan yang timbul pada bagian-bagianyang mengalami tegangan tarik. Pada bantalan beton pratekan, setelahbeban lewat, keretakan relatif dapat merapat kembali karena adanya gayatekan dari kabel-kabel pratekannya.

!. Bantaan B"t&n B&$ Gan)a7Bi@B&:$?

)antalan beton blok ganda terdiri dari dua buah blok beton bertulang

yang satu dengan lainnya dihubungkan oleh batangan baja. Sebagaibatang penghubung dapat digunakan juga potongan rel bekas *P 1! tahun1"#$+. Penggunaan bantalan blok ganda mulai dicoba setelah Perang unia& berakhir di Perancis, yang disebut sebagai %a$neux . Pada tahun 1"(",



90

setelah diadakan berbagai penelitian terhadap bantalan %a$neux ,dilakukan penyempurnaan struktur bantalan dengan dibuatnya bantalanbeton blok ganda tipe >.S. *>.S. mengambil nama pembuatnya :&' Someville+. )antalan blok ganda ini memiliki kestabilan yang lebihbaik daripada bantalan kayu dikarenakan lebih berat dan stabil. Penulanganbantalan blok ganda terdiri dua jaringan tulangan yang masing-masingdipasang di sebelah atas dan bawah, serta tulangan spiral yang

mengintari batang penghubung di dalam beton. 3ulangan spiral iniberfungsi sebagai penahan terhadap 0ibrasi dengan frekuensi tinggi.



91

)antalan blok ganda memiliki keunggulan dibandingkan bantalan bloktunggal, antara lain :

1. Memiliki berat yang lebih

ringan,2. )erkemampuan menahan gaya lateral yang lebih besarkarena bidang permukaan tegaknya lebih banyak,

'. Mutu campuran beton tidak perlu setinggi untuk betonpra-tekan,

(. )atang penghubung dapat menggunakan potongan rel bekas,sehingga ada pemanfaatan barang bekas,

. Pembuatannya lebih sederhana dan dapat dibuat ditempat,$. Narganya lebihmurah.

5. P*&s"s P"(!uatan>K&nst*u$siBantaan B"t&n

• Menurut metode produksinya, proses konstruksi bantalan betondapat dibagi dalam dua bagian yaitu :

a. LonglineProduction,abel-kabel pratekan sepanjang $!! m ditegangkan dalam cetakan, dans(oulder penambat diletakkan pada posisi yang benar. Selanjutnyadilakukan pengecoran, penggetaran dan perawatan *curin$+, dan setelah

dinilai cukup memiliki kekuatan, cetakan beton dipotong setiap 2 meteran.

!. Thosti Operation,)antalan dicetak dalam cetakan *mould+ 2 meteran, yang terdiri dari 2 buahbantalan. Setelah s(oulder diletakkan dalam posisi yang benar, kabel-kabel ditegangkan dan selanjutnya dicor, digetarkan dan dirawat lebihkurang selama 1 hari, bantalan dapat dilepas dari cetakannya.

• Menurut sistem penegangan kabelnya, bantalan pratekanblok tunggal dibedakan dalam dua metode yaitu :

a. Sist"( P*at"gang 7 pr e-tension?3abel pada bantalan ditarik terlebih dahulu sebelum pengecoran,contoh tipe bantalan : &nggris *ow-Mac, Stent+, erman *?0-'+,Perancis *S=H;-C+ dan &ndonesia *&4, odya, 4dhi arya, )S+.

!. Sist"( P"gangan K"(u)ian 7 post-tension?3abel pada bantalan ditarik setelah pengecoran, contoh tipe bantalan :

erman *)-+, )elgia *;ranki )agon+.6. P"*sa*atan K&nst*u$si Bantaan B"t&n P*at"$anB&$ Tungga

• K&ns"' Bantaan B"t&n B&$ Tungga )"ngan P*&s"sP*"@t"nsi&n



92

!1. Bkuran)antalan

Pada jalan lurus, bantalan beton pra-tekan dengan proses pre-tensionmempunyai ukuran panjang sebagai berikut :

L 7 E 2 αφ */.12+



93

dimana : 7 arak antara kedua sumbu 0ertikal rel *mm+α 7 oe%sien di antara #! I 1$!

φ 7 iameter kabel baja pra-tegang bantalan *mm+

!2. Mutu campuran beton harus mempunyai kuat tekan karakteristiktidak kurang dari !! kgcm2, mutu baja tarik untuk tulangan gesertidak kurang dari B-2( dan mutu baja prategang ditetapkan dengentegangan putus minimum sebesar1/.!!! kgcm2.

!'. )antalan beton harus mampu memikul momen minimumsebagaimana dijelaskan dalam 3abel /.'.

3abel /.( Momen minimum bantalan beton pratekan dengan pre-tension

)agian )antalanMomen

Positif

Momen

=egatif

)awah >el *M>+ 3engah )antalan

1.!!Q$$!1 /!

2

"'!' */$Q+

eterangan : Q P.1! 3ahun 1"#$Nal. '-($

1 M 3 *E+ 7 !,(( M> *E+

2 M> *-+ 7 !,! M> *E+

' M 3 *-+ 7 !,$2 M> *E+

!(. Pada setiap titik potong 0ertikal pada kedudukan rel, teganganminimum adalah

', MPa pada kondisi pratekan awal.!. 5aya cabur s(oulder minimum !! kgbuah pada kondisi

un-crack .!$. )entuk penampang bantalan beton harus menyerupai trapeKiumdengan luas penampang bagian tengah bantalan tidak kurang dari# A luas penampang bagian bawah rel.

!/. Pusat berat baja prategang diusahakan sedekat mungkin denganpusat berat beton.

!#. Perhitungan kehilangan pada gaya prategang cukup diambil sebesar 2A gaya prategang awal, kecuali apabila diadakan perhitunganteoritis, maka dapat diambil nilai selain dari 2 A.

• K&ns"' Bantaan B"t&n B&$ Tungga )"ngan P*&s"sP&st@t"nsi&n

!1. Bkuran)antalan

Pada jalan lurus, bantalan beton pra-tekan dengan proses post-tensionmempunyai ukuran panjang sebagai berikut :

L 7 E 2 γ */.1'+

dimana : 7 arak antara kedua sumbu 0ertikalrel *mm+

γ 7 Panjang daerah regularisasi tegangan *penyaluran+ yang

tergantungdengan jenis angker yang digunakan *mm+

Panjang daerah penyaluran *regularisasi+ merupakan jarak titik tangkap



94

tegangan akibat gaya terpusat pada seluruh penampang *5ambar /.$+.Panjang penyaluran dapat ditentukan menggunakan persamaanberikut *hrisna Murthy Marshall dalam Penjelasan P.1! tahun 1"#$,Nal. '-1+:



95

P P

γℓ = 1100 mm

γ

5ambar /.$ aerah panjangpenyaluran

γ 7

*/.1(+

dimana : f cu 7 kuat tekan beton saat transfer *=mm2+

7 konstanta yang tergantung diameter kabel pratekan

3abel /. =ilai

enis abel

2 mm,

wire

mm,wire

/ mm,

!,1((

!,!2'!,!1/(!,1((

!,!#Sumber : Penjelasan P =o.1! tahun

1"#$

!2. Mutu campuran beton harus mempunyai kuat tekan karakteristiktidak kurang dari !! kgcm2, mutu baja tarik untuk tulangan gesertidak kurang dari B-2( dan mutu baja prategang ditetapkan dengentegangan putus minimum sebesar1/.!!! kgcm2.

!'. )antalan beton harus mampu memikul momen minimumsebagaimana dijelaskan dalam 3abel /.(.

!(. Pada setiap titik potong 0ertikal pada kedudukan rel, tegangan

minimum adalah', MPa pada kondisi pratekan awal.!. 5aya cabur s(oulder minimum !! kgbuah pada kondisiun-crack .!$. )entuk penampang bantalan beton harus menyerupai trapeKium

dengan luas penampang bagian tengah bantalan tidak kurang dari# A luas penampang bagian bawah rel.

!/. Pusat berat baja prategang harus selalu terletak pada daerah galihsepanjang

tubuh bantalan.!#. Perhitungan kehilangan pada gaya prategang cukup diambil sebesar 2!

A gaya prategang awal, kecuali apabila diadakan perhitungan

teoritis, maka dapat diambil nilai selain dari 2! A.

9. P"*"n:anaan Bantaan B"t&n P*at"$anB&$ Tungga



96

ekuatan tarik beton jauh lebih rendah daripada kekuatan tekannya,contohnya untuk beton mutu -'! memiliki kuat tarik 1/, kgcm2 dankuat tekan 12! kg cm2. Momen lentur akibat beban pada bantalan akanmengakibatkan terjadinya tegangan tarik dan tegangan tekan. Supayategangan tarik yang terjadi lebih rendah



97

daripada tegangan yang diijinkan, maka dalam balok bantalan diberikangaya tekan yang dihitung dengan persamaan berikut ini :

σ 7

*/.1+ 5aya tekan = dihasilkan oleh kabel yang ditarik terlebih dahulu dan

mengakibatkankabel bertambah panjang. ika gaya tarik pada kabel dihilangkan, makakabel akan memendek kembali menjadi seperti panjang semulaasal.Meskipun demikian, beton akan menghalangi *menahan+ kabel untukmelakukan pergerakan, oleh karena itu, terjadilah gaya tekan pada betonitu. 5ejala ini merupakan proses pra-tekan yang dilakukan terhadapbantalan beton, sehingga bantalan akan dikenai gaya tekan terlebih dahulu.

Momen *M+ dihitung berdasarkan teori balok di atas tumpuan elastiksebagaimana telah dijelaskan pada perhitungan bantalan kayu. 5ayatarik dan tekan ijin pada bantalan beton untuk mutu -'! dan -!!dapat dilihat dalam 3abel /.$ berikut ini.

3abel /.$ 3egangan ijinbeton

Mutu )eton 3egangan &jin

3ekan

3egangan &jin 3arik

*kgcm2+

-'! 12! 1/,

-!! 2!! '

;. P"*itungan untu$ Di("nsi Bantaan B"t&n B&$ Tungga

4nalisis tegangan pada bantalan didasarkan pada balok terbatas *nitebeam+ dengan perhitungan pada faktor kekakuan tertentu.

P*&s")u* '"* it unga n ) i8 " as$a n !"* i$ut i n i <

1. Perhitungan Modulus ?lastisitas berdasarkan nilai f cu

? 7 $(!! *kgcm2+*/.1$+

2. Perhitungan λ )antalan )eton pada )agian di )awah >el dan 3engah)antalan:

λ 7

'. Perhitungan Momen di 3itik H dan ,tepat di bawah kaki rel dalam

Persamaan " *lihat 5ambar Sampinganan+ :



98

MH 7 D 2 cosh2 λ a *cos 2λ c E

cosh λ + I 2 cos2 λ a *cosh 2λ c E cos λ + I sinh



99

2λ a *sin 2λ c E sinh λ + I sin 2 λ a *sinh 2λ c E sinh λ +F

dimana : < 7 $! APd

(. Perhitungan Momen di 3itik *3engah )antalan+ dalamPersamaan 1!:

M 7 - Dsinh λ c *sin λ c E sin λ !-c"+ E sin λ c *sinh

λ c E sinh λ *- c"+ Ecosh λ c cos λ * - c+ I cos λ c cosh λ * - c+F

dimana : < 7 $! APd

. 4nalisis 3egangan 3ahap Pratekan

4wal

σ 7 *sisi atas bagian bantalan bawah rel+

*/.1/+ σ 7 *sisi bawah bagian bantalan bawah rel+

*/.1#+ σ 7 *sisi atas bagian tengah bantalan+

*/.1"+ σ 7 *sisi bawah bagian tengah bantalan+

*/.2!+

$. 4nalisis 3egangan 3ahap Pratekan?fektif

σ 7 *sisi atas bagian bantalan bawah rel+

*/.21+ σ 7 *sisi bawah bagian bantalan bawah rel+

*/.22+ σ 7 *sisi atas bagian tengah bantalan+

*/.2'+ σ 7 *sisi bawah bagian tengah bantalan+

*/.2(+

dimana,

λ 7 #umpin$factor

&J 7 Momen inersia rel padasumbu J I J

M 7 Momen padabantalanPd 7 )eban dinamis dari

kendaraan< 7 )eban yang dapat diterima olehbantalan 7 Momen



10

tahanan



101

% & n t & : a t a )an t a l a n Produks i a l a m = eger i : bantalan beton dengan bentuktrapesium dengan baja prategang sebanyal 1# buah dengen diameter ,!#mm, tegangan putusσ 7 1$.!!! kgcm2. Pada saat kondisi transfer 7 /! A kapasitas

maksimum sehinggaPinitial 7 1# × 2.2/!,2( kg, dan pada saat kondisi efektif 7 A kapasitas

maksimum

sehingga Pinitial 7 1# × 1./#',/$ kg. Mutu beton menggunakan -!!, dan k

*modulus

jalan rel 7 reaksi balas+ 7 1#! kgcm2.

im ens i )an t a l a n :

2!'mm

2! mm

12!! mm

2 1/ mm

2'mm

2' mm

71? B ag i a n B a 4 a R " < 72? B ag ia n T "nga B an t a a n <

41 7 ($ cm2 42 7 (!!,/ cm2

&8-1 7 1.1'",!" cm( &8-2 7 1!.1"!,!2 cm(

91 *a+ 7 1!,'$# cm 91 *a+ 7 ",! cm

91 *b+ 7 ",$( cm 91 *b+ 7 #,(( cm

1 *a+ 7 1($!,$ cm' 1 *a+ 7 112,' cm'

1 *b+ 7 1/1,2$ cm' 1 *b+ 7 12!$,$' cm'

K" t " * anga n < 91 *a+ 7 letak garis netral dari sisi atas

91 *b+ 7 letak garis netral dari sisi bawah

1 *a+ 7 momen tahanan sisi atas

1 *b+ 7 momen tahanan sisi bawah

• Perhitungan Modulus ?lastisitas berdasarkan nilai f cu

? 7 $(!! 7 1,('1!#'!$ × 1! kgcm2

• P"*itungan λ Bantaan B"t&n 'a)a Bagian )i Ba4a R")an T"nga1

Bantaan<

)awah >el 7 λr 7 = !,!12 cm-1

3engah )antalan 7 λt 7 = !,!1' cm-1



10

• P"*itungan M&("n )i Titi$ % )an D3 t"'at )i !a4a $a$i *" 7%)an D? )an t"nga !antaan 7O? <



ari perhitungan beban kendaraan dinamik jika digunakan dalamperencanaan adalah beban gandar maksimum *1# ton+, maka Ps 7 "!!!kg. Bntuk elas alan 1 *Crencana 7 1! kmjam+, beban dinamik *Pd+dapat ditentukan sebagai :

Pd 7 D 1 E !,!1 × Ps F 7

1$."(!,' kg.

maka, beban yang diterima bantalan dari kendaraankereta api :

<1 7 $! A Pd 7

1!.1$(,1# kg.

• i m ens i )an t a l a n:

L 7 2!!cm a 7 (

cmc 7 cm

MH 7 D 2 cosh2 λ a *cos 2λ c E cosh λ + I 2 cos2

λ a *cosh 2λ c

E cos λ + I sinh 2λ a *sin 2λ c E sinh λ + I sin 2 λ a *sinh 2λ c E sinh λ +FR

MH 7 1!2.12',2 kg-cm.

RPerhitungan ;ungsi 3rigonometri dan Niperbolikus diberikan dalam 3abel /./.

M 7 - Dsinh λ c *sin λ c E sin λ !-c"+ E sin λ c

*sinh λ c E

sinh λ *-c"+ Ecosh λ c cos λ * - c+ I cos λ c cosh λ * - c+FR

M 7 -!./2,(''#" kg-cm.

RPerhitungan ;ungsi 3rigonometri dan Niperbolikus diberikan dalam 3abel /./.

3abel /./ Perhitungan fungsi trigonomteri untuk momen di bagianbantalan bawah rel dan tengah bantalan



• Anaisis T"gangan Taa' P*at"$an A4a

1. Bagian !antaan )i !a4a *"

Sisi bagian atas :

σ 7

σ 7 7 #,#( kgcm2 *O 2!! kgcm2

untuk -!!+

Sisi bagian bawah :

σ 7

σ 7 7 "',12 kgcm2 *O 2!! kgcm2

untuk -!!+

2. Bagian t"nga !antaan *"

Sisi bagian atas :

σ 7

σ 7 7 1(!,2# kgcm2 *O 2!! kgcm2

untuk -!!+



Sisi bagian bawah :



σ 7

σ 7 7 $$,2( kgcm2 *O 2!! kgcm2

untuk -!!+

Kondisi Tegangan Tahap Pratekan Awal untuk agianawah Rel

#,#(

eE

Pinitial

"',12

Kondisi Tegangan Tahap Pratekan Awal untuk agianTengah antalan

Pinitial

e

1(!,2#

E

Hatatan : E adalah tegangantekan

$$,2(

•

Anaisis T"gangan Taa' P*at"$an E"$ti

1. Bagian !antaan )i !a4a *"

Sisi bagian atas :

σ 7

σ 7 7 1'/,'/ kgcm2

*O 2!! kgcm2

untuk -!!+

Sisi bagian bawah :

σ 7

σ 7 7 #,1/ kgcm2

*O 2!! kgcm2

untuk -!!+

2. Bagian t"nga !antaan *"



Sisi bagian atas :



σ 7

σ 7 7 $,2# kgcm2

*O 2!! kgcm2

untuk -!!+

Sisi bagian bawah :

σ 7

σ 7 7 "(,"$ kgcm2

*O 2!! kgcm2

untuk -!!+

Kondisi Tegangan Tahap Pratekan Awal untuk agianawah Rel 1'/,'/

e

Pinitial

E

#,1/

Kondisi Tegangan Tahap Pratekan Awal untuk agian Tengah antalan

Pinitial$,2#

eE

Hatatan : E adalah tegangantekan

"(,"$

. P"*"n:anaan Tuangan G"s"* 'a)aBantaan P*a@t"$an

Sebagaimana perencanaan balok beton yang biasa dilakukan untukbangunan, di dalam perancanaan bantalan beton pra-tekan pun harusdilakukan pengawasan terhadap tegangan gesernya. 4pabila tegangangeser yang dihitung melebihi tegangan geser yang diijinkan, maka perludipasang tulangan geser pada bantalan.

Pada balok, tulangan geser dapat berupa tulangan miring aatu sengkang.)antalan beton P')44 dan 4 tidak menggunakan tulangan geser,sedangkan pada

bantalan beton &4 menggunakan tulangan geser∅

$ mm*Penjelasan P.1!

tahun1"#$+.



Peraturan )eton )ertulang &ndonesia *1"/1+ mensyaratkan bawah suatubalok tidak memerlukan tulang geser apabila tegangan geser *τ+ :

τ O !,('*/.2+



Selain itu, tegangan geser tidak boleh melebihi dari :

τ O 1,!#*/.2$+

dimana : merupakan tegangan tekan beton karakteristik.

C. P"*"n:anaan Bantaan B"t&n

P*at"$an Bi@B&$ a. Di("nsi Bantaan

Bi@B&$ imensi bantalan bi-blok telah diatur dalam P.1! tahun 1"#$ yangdiberikan dalam

3abel /.# berikut ini, beserta perbandingan bantalan bi-blok dari negaralainnya.

3abel /.# imensi bantalan bi-blok

Panjang

*cm+

Lebar

*cm+

3inggi sisi

luar

3inggi sisi

dalam

Pakistan /,2 ',$ 1",$# 1",$#

Perancis /",! '1,/ 22,# 2!,'

erman /2, 2" 22, 1",!

&ndonesia /! '! 2!,! *tin$$i rata-rata+

Sumber : P.1! tahun 1"#$

!. Mutu %a('u*an B"t&n

• Mutu campuran beton ha r us m e m punya i kua t t eka n ka r ak t e ri s ti k ti da kku r ang dari K@#6 7#6 $g>:(2? yang dihasilkan dari asumsi danperhitungan dari Penjelasan Peraturan inas =o.1! 3ahun 1"#$ seperti dibawah ini.

i k a : )antalan beton bi-blok dengan ukuran sebagaimana pada 3abel/.#, dengan ;aktor )eban untuk )eban Statik 7 1,/ dan *bebanmerata asumsi+ 7 /,' kgcm2. Maka penampang kritis bantalan dibawah rel dapat dihitung tegangan normalnya sebagai berikut :

*/.2/+

σ 7 7 $/ kgcm2

on t ro l t eganga n nor m a l : σ 7 !,''

untuk, σ 7 $/ kgcm2, maka : σbkT U 2!!

kgcm2

dan tegangan geser *τpons+ dihitung sebagai :

*/.2#+



τpons 7 7 12,/ kgcm2

engan ( " n ga n gga ' bahwa '"na ( 'ang ti )a $ ) it un 8 ang & " t u anga n g"s"*, maka :



on t ro l 3 eganga n 5 ese r : τpons V !,$

Bntuk τpons 7 12,/ kgcm2 V !,$ , maka

σbkT > '#

kgcm2

ari dua pengawasan mutu di atas, diambil harga terbesar yaitu

σbkT > '#

kgc m2, dengan demikian disyaratkan dari P.1! tahun1"#$ untukmenggunakan mutu beton lebih dari -'#.

• Mutu baja untuk tulangan lentur tidak boleh kurang dari B-'2 danmutu baja untuk batang penghubung juga tidak boleh kurang dari B-'2. Panjang batang penghubung harus dibuat sedemikian sehinggacukup untuk meletakkan angker penambat.

:. P"*itungan Mutu Bantaan B"t&n Bi B&$

P*&s")u* P"* it unga n :

1. 3entukan dimensi bantaan bi-blok yang akan digunakan *sebagairefrensi gunakan 3abel /.#+.

2. Perhitungan tegangan di bawah bantalan, yaitu denganmengasumsikan bahwa tegangan merata yang terjadi di bawahbantalan merupakan tegangan merata dalam satu blok yang dihitungdari beban luar yang bekerja pada bantalan *beban kendaraan+.

'. ontrol tegangan tekan yang terjadi pada beton terhadap mutu betonyang akan

digunakan *Persamaan /.2/+.(. ontrol tegangan geser tekan yang terjadi pada beton terhadap mutu

beton yang akan digunakan *Persamaan /.2#+.

% & n t & :

1. Diguna$an )i("nsi !antaan !i@!&$3 s"!agai !"*i$ut <

( 11!(

/!

3ipe bantalan bi-blok

2. T"gangan )i !a4a !antaan <

•

)eban luar : < 7 $! A Pdari perhitungan beban kendaraan dinamik jika digunakan dalamperencanaan adalah beban gandar maksimum *1# ton+, maka Ps 7"!!! kg. Bntuk elas alan



1 *Crencana 7 1! kmjam+, beban dinamik *Pd+ dapat ditentukan

sebagai : Pd 7 D 1 E !,!1 × Ps F 7 1$."(!,' kg.



maka, beban yang diterima bantalan dari kendaraan

kereta api : <1 7 $! A Pd 7 1!.1$(,1# kg.

• )eban merata *+ 7 7 7 (,#( kgcm2

• Momen di bawah rel 7 M> 7 7 7 1(/.!1

kg-cm.

• 3ahanan momen 7 7 7 7 2!!! cm'

#. K&nt*& T"gangan N&*(a )i !a4a !antaan t"*a)a' (utu!"t&n <

σ 7 7 /',!/ kgcm2

on t ro l t eganga n nor m a l :

σ 7 !,''

untuk, σ 7 /',!/ kgcm2, maka : σbkT U 222,/ kgcm2

5. K&nt*& T"gangan G"s"* )i !a4a !antaan t"*a)a' (utu !"t&n<

7 #,(/kgcm2

on t ro l 3 eganga n 5 ese r :

τpons V !,$

untuk τpons 7 #,(/ kgcm2 V !,$ , maka : σbkT > 1$",# kgcm2

K "s i ( 'u a n < ari dimensi bantalan yang diberikan dan berdasarkantegangan normaltekan *σbkTU 222,/ kgcm2+ dan tegangan gesernya*σbk

T > 1$",# kgcm2+maka dapat digunakan mutu beton -22 yang memiliki 7 22 kgcm2.

1-. K"iangan T"gangan7P*"st*"ssing L&&s"?

alam bantalan beton, biasanya terjadi bermacam-macam kejadian %sikyang mengakibatkan gaya tekan = yang bekerja pada beton menjadi lebihkecil daripada gaya P yang ditegangkan. )erkurangnya gaya tekan inidisebut sebagai kehilangan tegangan, yang pada umumnya disebabkan olehadanya kejadian %sik perpendekan elastis, rangkak beton *creep+, susutbeton *s(rinka$e+ dan relaksasi baja.

11. P"(asangan Ja*a$ Bantaan'a)a Jau*

Pemasangan bantalan kayu, beton maupun baja menurut P =o.1! tahun1"#$, pada jalan yang lurus harus memiliki jumlah bantalan 1.$$/ buahsetiap kilometer. Bkuran ini diambil dari spesi%kasi Proyek )ukit 4sam=o. )4S '!-!2!( >e0. 2



ktober, 2$, 1"#'. Pada lengkung horiKontal *alinemen+, jarak

bantalan dapat

diambil sebesar $! cm, yang diukur pada relbagian luar.

12. P"ngu8ian KuaitasBantaan



Sebelum perencanaan jalan rel selesai, bantalan kayu, beton maupunbaja harus terlebih dahulu diuji kekuatannya dengan pengujian sebagaiberikut :

1. Pengujian )eban Statis2. Pengujian )eban inamis'. Pengujian Habut

husus untuk bantalan beton, juga perlu dilakukan pengujian tekansebelum diadakan pengecoran. &ni dilakukan untuk mengetahui kualitasmutu betonnya. eterangan lebih rinci mengenai pengujian ini dapatdibaca dalam Peraturan )ahan alan >el &ndonesia.

G. LATIHAN SOAL

1. Sebutkan faktor-faktor apasajakah yang perlu dipertimbangkan dalam

pemilihan jenis bantalan untuk struktur jalan rel W2. Mengapa penggunaan bantalan beton menjadi primadona dan

yang paling dominan digunakan untuk seluruh jaringan jalan kereta apisaat ini di &ndonesiaW

'. Sebutkan faktor-faktor apakah yang membatasi penggunaan bantalanbajabesi

untuk struktur jalanrelW

(. Sebutkan kriteria %sik yang harus dipenuhi untuk bantalan kayuW. elaskan logika distribusi pembebanan pada bantalan dari beban

kendaraan kereta apiW )agaimana cara menghitungnya W$. ika diketahui a t a )an t a l a n P r oduks i a l a m = ege r i : bantalan beton

monolit(ic

dengan bentuk trapesium dengan baja prategang sebanyak 2!buah dengen diameter ,!# mm, tegangan putus σ 7 1$.!!! kgcm2.Pada saat kondisi transfer7 /! A kapasitas maksimum sehingga P initial 7 2! × 2.2/!,2( kg, danpada saat kondisi efektif 7 A kapasitas maksimum sehingga Pinitial7 2! × 1./#',/$ kg.Mutu beton menggunakan -!!, dan k *modulus jalan rel 7 reaksi balas+7 1#! kgcm2. )antalan beton tersebut dipasang untuk elas alan &dengan )eban 5andar 1$ 3on. 3entukan mutu beton yang dapatdigunakan W

/. ika digunakan bantalan kayu dengan ukuran : *2!! × 22 × 1'+ cm' *P.

1! 3ahun

1"#$+ dengan σlt 7 12 kgcm2, ? *modulus elastisitas kayu+ 7 1,1! ×

1! kgcm2

dan k *modulus jalan rel 7 reaksi balas+ 7 1#! kgcm2, danbantalan kayu

tersebut dipasang untuk elas alan && dengan beban gandar maksimumrencana1( 3on, tentukan apakah bantalan kayu tersebut dapatdigunakan W

#. 3entukan panjang bantalan beton monolithic dengan proseskonstruksi post- tension, yang dapat digunakan apabila digunakan mutubeton -(!! pada saat transfer tegangan tekan beton adalah # Adari kapasitas maksimum, dan diameter kabel yang digunakan / mm @

H. DAFTAR PUSTAKA

1. ?s0eld, H. 1"#". Modern >ailway 3rack. M>3 Publication. 5ermany.2. Nay, .. 1"#2. >ailroad ?ngineering. Second ?dition. iley.'. Nidayat, N. X >achmadi. 2!!1. >ekayasa alan >el. Hatatan uliah.



Penerbit & 3).)andung.

(. P4. 1"#$. Perencanaan onstruksi alan >el *Peraturan inas=o.1!+.

)andung.

. P4. 1"#$. Penjelasan Perencanaan onstruksi alan >el *PenjelasanPeraturan

inas =o.1!+.)andung.



$. irektorat Penyelidikan Masalah )angunan. 1"$1. Peraturan onstruksiayu &ndonesia =&-. irektorat enderal Hipta arya. epartemenPekerjaan Bmum. 9ayasan Lembaga Penyelidikan Masalah )angunan.)andung.

/. irektorat enderal Hipta arya. 1"/1. Peraturan )eton )ertulang

&ndonesia.

Bantalan Rel Kereta API

Documents

Transcript of Bantalan Rel Kereta API