hitungan psgj tugas besar

PERENCANAAN STRUKTUR GEOMETRI JALAN2013

BAB III

PERHITUNGAN

Data Tugas :

a. Volume Lalu Lintas Harian Rata-rata (VLHR) : 10.000 smp/hari

b. Tingkat Pertumbuhan Lalu Lintas : 5 %

c. Umur rencana : 20 Tahun

d. Fungsi Jalan : Arteri

e. Kelas Jalan : II (Dua)

f. Klasifikasi medan : Bukit

1. Perhitungan Awal

a. Menentukan Koordinat (X:Y:Z)

Koordinat X Y Z

Titik A 590.534,258 9.290.143,065 286,000

Titik P11 590.364,338 9.290.089,104 285,500

Titik P12 590.221,438 9.290.086,044 271,000

Titik B 590.050,045 9.290.050,473 271,500

b. Perhitungan Jarak

dA - PI1 =

(XP I 1−XA)¿

(¿2+(YP I 1−YA)2¿)

¿√¿

= (590.364,338−590.534,258)

(¿¿2+(9.290.089,104−9.290 .143,065)2)

√¿= √28872,806+2911,789

= 178,282 meter

d PI1 – PI2 = ( XP I 2−XP I1 )

(¿¿2+(YP I2−YP I 1 )2)

√¿= (590.221,438−590.364,338)

(¿¿2+(9.290.086 ,044−9.290.089,104)2)

√¿= √20420,41+9,3636

= 142,933 meter

d PI2 – B = ( XB−XP I2 )

(¿¿2+(YB−YP I 2 )2)

√¿= (590.050,045−590.221,438)

(¿¿2+(9.290.050,473−9.290 .086 ,044)2)

√¿= √29375,560+1265,296

= 175,045 meter

c. Sudut Azimuth


α PI1 = Arctg (XP I1−XA )

(YP I 1−YA) = Arctg

(590.364,338−590.534,258)(9.290 .089,104−9.290 .143,065)

= 72,382°

α PI2 = Arctg (XP I2−XP I 1)

(YP I2−YP I 1) = Arctg

(590.221,438−590.364,338)(9.290 .086,044−9.290 .089,104)

= 88,773°

αB = Arctg (XB−XP I 2)

(YB−YP I 2) = Arctg

(590.050,045−590.221,438)

(9.290 .050,473−9.290.086 ,044)

= 78,275 °

d. Menghitung Sudut Tikungan

∆1 = α PI2−¿ α PI1 = 88,773° - 72,382° = 16,391° ( Belok Kanan )

∆2 = αB - PI2 = 78,275° - 88,773° = - 10,498° ( Belok kiri )

e. Kecepatan rencana (Vr)

Kecepatan rencana untuk jalan arteri menurut Tata Cara Perencanaan

Geometrik Jalan Antar Kota No. 38/T/BM/1997 (tabel 1) untuk jalan bukit

berkisar antara

60 -80 km/jam.

Dipilih kecepatan rencana (Vr) = 80 km/jam

f. Jarak pandang henti dan menyiap

- Jarak pandang henti (Jh)

VR = 80 km/jam

Menurut Bina Marga koefisien gesek memanjang perkerasan jalan aspal

(fp) akan semakin mengecil jika kecepatan VR semakin tinggi dan

sebaliknya (fp = 0,35 – 0,55), maka dengan asumsi diambil fp = 0,35

Percepatan gravitasi g = 9,8 m/detik2

Waktu tanggap T, ditetapkan = 2,5 detik

Maka dengan rumus Jh didapat sebagai berikut:

Jh = Jht + Jhr

Jh = V R

3,6 x T + (V R

3,6 )2

2 . g . f p= 803,6 x 2,5 +

(803,6

) ²

2 .9,8 .0,35

= 55,555 + 71,986

= 127,541 m

Berdasarkan tabel 2.10 Jh minimum untuk VR = 80 km/jam adalah 120

meter, maka diambil Jh yaitu 130 m


- Jarak pandang mendahului (Jd)

Jh = 130 meter

VR = 80 km/jam

Jpm = d1 + d2 +d3 +d4

Keterangan :

Jd = Jarak Pandang Mendahului

d1 = 0,278 T1 (Vr – m + (a.T1)/2)

d2 = 0,278 VR T2

d3 = antara 30-100 m (untuk Vr = 80 km/jam d3 = 80m)

d4 = 2/3 d2

dimana :

T1 = 2,12 + 0,026 Vr = 2,12 +0,026 x (80) = 4,2 detik

T2 = 6,56 + 0,048 Vr = 6,56 + 0,048 x (80) = 10,4 detik

a = 2,052 + 0,0036 Vr = 2,052 + 0,0036 x (80) = 2,34 km/s2

m = Antara 10-15 km/jam (dipilih 15 km/jam)

Penyelesaian :

d1 = 0,278 x 4,2 (80-15+(2,34 x 4,2)/2)

= 81,631 meter

d2 = 0,278x80x10,4

=231,296 meter

d3 = 100 meter

d4 = 2/3 d2 = 154,197 meter

jadi ,

Jarak pandang menyiap (Jd) = d1 + d2 + d3 + d4

= 81,631+231,296+100+154,197

= 567,124 meter

- Menurut (Bina Marga) pada tabel 2.11 panjang jarak pandang

menyiap untuk VR = 80 km/jam adalah 550 km/jam, maka karena

567,124 > 550 untuk penentuan panjang jarak pandang menyiap

diambil Jd = 570 m

Dari hasil perhitungan awal didapat hasil sebagai berikut :

No Uraian Hasil1. Jarak A – P1 178,282 m

2. Jarak P1 – P2 142,933 m


3. Jarak P2- B 175,045 m4. Sudut Azimut P1 72,382°5. Sudut Azimut P2 88,773°6. Sudut Azimut B 78,275°7. Sudut ∆1 16,391°8. Sudut ∆2 - 10,498°9. Kecepetan rencana 80 km/jam10. Jarak pandang henti 130 m11. Jarak pandang menyiap 570 m

2. Perencanaan Alinemen

a. Perencanaan Tikungan (Alinemen Horizontal)

TIKUNGAN 1

Dari tabel Jari-jari minimum (Rmin) dan Derajat lengkung maksimum

(Dmak)

Dengan emaks 10 % dan emin 2 %

Fmaks = 0,192 – 0,00065Vr

= 0,192 – 0,00065(80)

= 0,192 – 0,052

= 0,14

Rminimum = v2

127 (emaks+ f maks)=

802

127 (0,10+0,14)

= 209,974 m ≈ 210 m

Dmaksimum = 6,82 °

Menghitung elemen tikungan dengan 1 = 16,391°. Dari tabel panjang

lengkung peralihan minimum dan superelevasi Metode Bina Marga untuk Vr

= 80 km/jam, di dapat :

- Ls = 70 m

- E = 0,088

- D (o) = 4,50

- R = 318 m

Menghitung panjang lengkung peralihan ( Ls )

Cek 1:

Ls min = (Vr/3,6)xT

= ( 80/3.6 ) 2,5

= 55,555 m

Cek 2 : berdasarkan gaya sentrifugal


Ls min = 0,022 Vr3

Rc .C - 2,727

Vre

C= 0,022

803

318 x1 - 2,727

800,088

1

= 35,421 – 4,010 = 31,410 m

Cek 3 :

Ls min = (em−en)Vr

3,6 ℜ

= (0,1−0,088)803,6 x 0,035x 6

= 1,269 m

Diambil Ls min terbesar = 55,555 m

Ls > Lsmin

70 m > 55,555 m OK!

Menentukan type lengkung horizontal

Menghitung panjang lengkung circle (Lc)θ s 1 =

90LsπRc =

90 x 70πx 318 = 6,306°

∆c1 = ∆PI 1 – ( 2 θ s 1)

= 16,391°- ( 2x 6,306°) = 3,778°

Lc 1 = ∆c1 x πRc

180 = 3,778 x π x318

180 = 20,972°

Syarat tikungan tipe Spiral – Circle – Spiral ( SCS )

∆c > 0 = 2,369° > 0 OK!

E > 3 = 8,8 % > 3 % OK!

Lc > 20 = 20,972° > 20 OK!

∆ < 35° = 16,391° > 35° OK!

Maka menggunakan lengkung SCS

Menghitung parameter lengkung horizontal

Xs = Ls ( 1- Ls2

40.Rc2 )

= 70 ( 1- 702

40 x3182 )

= 69,915 m

Ys = Ls2

6 Rc

= 702

6 x 318= 2,568 m

θ s = 90π x

LsRc =

90π x

70318 = 6,306 °

θ c = ∆ - 2 θ s

= 16,391 – (2 x 6,306)

= 3,779 °

P = Ys – Rc ( 1- cos θ s)

= 2,568 – 318 ( 1 – cos 6,306 °)

= 0,643 m

K = Ls - Ls3

40.Rc2 - Rc sin θ s


= 70 - 703

40 x3182 - 318 sin 6,306 °

= 69,915 – 34,928

= 34,987 m

Ts = ( Rc + P ) tan ½ ∆ + k

= ( 318+ 0,643 ) tan ½ 16,391 + 34,987

= 80,878 m

Es = ( Rc + P ) sec ½ ∆ - Rc

= ( 318+ 0,643 ) sec ½ 16,391 – 318

= 3,930 m

Lc = (∆ - 2 θ s / 180) x π x Rc

= ((16,391 – 2x6,306) /180) x π x 318

= 20,974 m > 20 m

SCS bisa digunakan

L total = Lc + 2 Ls

= 20,974 + (2x70 )

= 160,974 m

Kontrol perhitungan :

2 x Ts > Ltotal

2 x 80,878 > 160,974

161,756 > 160,974 OK!

Stasioning

Sta A = 15 + 300

Sta PI 1 = Sta A + d A-PI 1

= (15+300) + (178,282)

= 15+478,282

Sta Ts = (Sta A + d A-PI 1) - Ts

= (15+478,282) – 80,878

= 15+397,404

Sta SC = Sta Ts + Ls

= (15+397,404) + 70

= 15+327,404

Sta CS = Sta SC + Lc

= (15+397,404) + 20,974

= 15+418,378

Sta ST = Sta CS + Ls


= (15+418,378) + 70

= 15+488,378

Sta PI 2 = Sta ST – TS – (d PI1-PI 2)

= (15+488,378) - 80,878 + 142,933

= 15+550,433

Jadi, panjang jalan rencana dari A ke PI 2 ( tikungan ke-1 adalah

550,433 m

TIKUNGAN 2

Dari tabel Jari-jari minimum (Rmin) dan Derajat lengkung maksimum

(Dmak)

Dengan emaks 10 % dan emin 2 %

Fmaks = 0,192 – 0,00065Vr

= 0,192 – 0,00065(80)

= 0,192 – 0,052

= 0,14

Rminimum = v2

127 (emaks+ f maks)=

802

127 (0,10+0,14)

= 209,974 m ≈ 210 m

Dmaksimum = 6,82 °

Menghitung elemen tikungan dengan 1 = 10,498°. Dari tabel panjang

lengkung peralihan minimum dan superelevasi Metode Bina Marga untuk Vr

= 80 km/jam, di dapat :

- Ls = 70 m

- E = 0,059

- D (o) = 2,50

- R = 573 m

Menghitung panjang lengkung peralihan ( Ls )

Cek 1:

Ls min = (Vr/3,6)xT

= ( 80/3.6 ) 2,5

= 55,555 m

Cek 2 : berdasarkan gaya sentrifugal

Ls min = 0,022 Vr3

Rc .C - 2,727

Vre

C= 0,022

803

573 x1 - 2,727

800,059

1

= 19,657 – 3,531


= 16,125 m

Cek 3 :

Ls min = (em−en)Vr

3,6 ℜ

= (0,1−0,059)803,6 x 0,035x 6

= 4,338 m

Diambil Ls min terbesar = 55,555 m

Ls > Lsmin

70 m > 55,555 m OK!

Menentukan type lengkung horizontal

Menghitung panjang lengkung circle (Lc)θ s 2 =

90LsπRc =

90 x 70πx 573 = 3,499°

∆c 2 = ∆PI 1 – ( 2 θ s 1)

= 10,498°- ( 2x 3,499°) = 3,498°

Lc 2 = ∆c1 x πRc

180 = 3,498 x π x573

180 = 34,987 m

Syarat tikungan tipe Spiral – Circle – Spiral ( SCS )

∆c > 0 = 3,498° > 0 OK!

E > 3 = 5,9 % > 3 % OK!

Lc > 20 = 34,987 > 20 OK!

∆ < 35° = 10,498° < 35° OK!

Maka pada tikungan 2 dapat menggunakan lengkung SCS

Menghitung parameter lengkung horizontal

Xs = Ls ( 1- Ls2

40.Rc2 )

= 70 ( 1- 702

40 x5732 )

= 69,973 m

Ys = Ls2

6 Rc

= 702

6 x 573= 1,425 m

θ s = 90π x

LsRc =

90π x

70573 = 3,499 °

θ c = ∆ - 2 θ s

= 16,391 – (2 x 3,499)

= 9,391 °

P = Ys – Rc ( 1- cos θ s)

= 1,425 – 573 ( 1 – cos 3,499 °)

= 0,356 m

K = Ls - Ls3

40.Rc2 - Rc sin θ s

= 70 - 703

40 x5732 – 573 sin 3,499°

= 69,973 – 34,970


= 35,003 m

Ts = ( Rc + P ) tan ½ ∆ + k

= ( 573+ 0,356 ) tan ½ 10,498° + 35,003

= 87,676 m

Es = ( Rc + P ) sec ½ ∆ - Rc

= ( 573+ 0,356 ) sec ½ 10,498° - 573 = 2,770 m

Lc = (∆ - 2 θ s / 180) x π x Rc

= ((10,498 – 2x3,499) /180) x π x 573

= 35,002 m > 20 m

SCS bias digunakan

L total = Lc + 2 Ls

= 35,002 + (2x70 ) = 175,002 m

Kontrol perhitungan :

2 x Ts > Ltotal

2 x 87,676 > 175,002

175,352 > 175,002 OK!

Stasioning

Sta PI 1 = 15+478,282

Sta PI 2 = Sta PI 1 + (d PI1-PI 2)

= (15+478,282) + 142,933

= 15 +621,215

Sta Ts = Sta PI 2 - Ts

= (15 +621,215) – 87,676

= 15+533,539

Sta SC = Sta Ts + Ls

= (15+533,539) + 70

= 15+603,539

Sta CS = Sta SC + Lc

= (15+603,539) + 34,987

= 15+638,526

Sta ST = Sta CS + Ls

= (15+638,526) + 70

= 15+708,526

Sta B = Sta ST - Ts + (d PI 2-B)

= (15+708,526) - 87,676 + 175,045

= 15+795,895


Jadi, panjang jalan rencana dari PI 1 ke B ( tikungan ke-2) adalah

317,613 m

b. Diagram Superelevasi

Diagram superelevasi terlampir.

c. Rencana Pelebaran Tikungan

Data perencanaan

Pada perencanaan ini , jalan terdapat pada kelas II Arteri dengan

muatan sumbu terberat 8 Ton sehingga direncanakan kendaraan terberat

dapat melintasi jalan ini.

Gambar 3.1 Dimensi Kendaraan Besar

Tabel 2.3 Dimensi Kendaraan Rencana

Lebar kebebasan samping kiri – kanan kendaraan c = 1 m

1. Tikungan PI 1

Data Perencanaan

Kecepatan rencana, Vr = 80 Km/jam

Jari-jari rencana, R = 318 m

Lebar perkerasan perlajur, w = 3,50 m

Jumlah jalur lintasan, n = 2

Lebar perkerasan melintang = 9 m

Jarak antar as roda, P = 1890 cm = 18,9

Lebar kendaraan , b = 260 m

Tonjolan depan kendaraan sampai bemper A=120 cm

Perhitungan Pelebaran Perkerasan Jalan

1. Lebar tambahan perkerasan di tikungan akibat manufer kendaraan

b” = Rd - √R d2−P2

= 318 - √3182−18,92

= 318 – 317,437

= 0,562 m

2. Lebar Melintang akibat tonjolan depan

Td = √Rd2+A (2P+A ) – Rd

= √3182+1,2(2x 18,9+1,2) - 318

= 0,073 m


3. Lebar tambahan akibat kesukaran dalam mengemudi

Z = 0,105 x Vr

√Rd = 0,105 x

80

√318 = 0,471 m

4. Lebar Lintasan kendaraan di tikungan

b’ = b+b”

= 2,6+0,562

= 3,162 m

5. Lebar Kebebasan samping

C = w-b

= 3,5 - 2,6

= 0,9

6. Lebar total perkerasan di tikungan

B = n(b’+C) + (n-1) Td+Z

= 2(3,162 + 0,9) + (2-1) 0,073 +0,471 = 8,668

7. Pelebaran perkerasan pada tikungan

ε = B – w

ε = 8,668– 7

= 1,668 m

Lebar Perkerasan pada jalan lurus 2 x 3,5 = 7m

Ternyata B > 7m 8,668 m > 7 m

8,668– 7 = 1,668 m

Karena B > w, maka perlu pelebaran perkerasan pada tikungan

sebesar 1,668 m.

2. Tikungan PI 2

Data Perencanaan

Kecepatan rencana, Vr = 80 Km/jam

Jari-jari rencana, R = 573 m

Lebar perkerasan perlajur, w = 3,50 m

Jumlah jalur lintasan, n = 2

Lebar perkerasan melintang = 9 m

Jarak antar as roda, P = 1890 cm = 18,9

Lebar kendaraan , b = 260 m

Tonjolan depan kendaraan sampai bemper A=120 cm


Perhitungan Pelebaran Perkerasan Jalan

1. Lebar tambahan perkerasan di tikungan akibat manufer kendaraan

b” = Rd - √R d2−P2

= 573 - √5732−18,92

= 573 – 572,688

= 0,311 m

2. Lebar Melintang akibat tonjolan depan

Td = √Rd2+A (2P+A ) – Rd

= √5732+1,2(2x 18,9+1,2) – 573 = 0,040 m

3. Lebar tambahan akibat kesukaran dalam mengemudi

Z = 0,105 x Vr

√Rd = 0,105 x

80

√578 = 0,349 m

4. Lebar Lintasan kendaraan di tikungan

b’ = b+b”

= 2,6+0,311

= 2,911 m

5. Lebar Kebebasan samping

C = w-b

= 3,5 - 2,6

= 0,9

6. Lebar total perkerasan di tikungan

B = n(b’+C) + (n-1) Td+Z

= 2(2,911 + 0,9) + (2-1) 0,040 +0,349

= 8,011

7. Pelebaran perkerasan pada tikungan

ε = B – w

ε = 8– 7

= 1,011 m

Lebar Perkerasan pada jalan lurus 2 x 3,5 = 7 m

Ternyata B > 7m 8,011 m > 7 m

Karena B > w, maka perlu pelebaran perkerasan pada tikungan

sebesar 1,011 m.

d. Perencanaan Alinemen Vertikal

Alinemen Vertikal adalah perpotongan bidang vertikal dengan bidang

permukaan perkerasan jalan melalui sumbu jalan.


Jalan yang akan direncanakan berupa jalan arteri pada daerah bukit dengan

Vr = 80 km/jam.

Kelandaian maksimum yang diijinkan = 5 %

Jarak pandang henti Jh = 130 m

Jarak pandang menyiap Jd = 570 m

Panjang kritis ( m) = 460

Gambar 3.3 Grafik Alinemen Vertika

1. Menghitung kelandaian rencana

g1 = 287−286

100 = 1%

g2 = 265,500−287

400 = - 5,375 %

A = g1 +g2

= 1 +(- 5,375 )

= - 4,375 % ( Turunan )

A < 5%

4,375 < 5 % ( Kelandaian memenuhi )

2. Mencari Panjang L

a. Berdasarkan jarak sinar lampu besar dari kendaraan

L = A x J h2

120+3,5J hL =

4,375 x 1302

120+3,5x 130=

73937,5575 = 128,586

m

Jh < L = 130 < 128,586 Tidak

memenuhi

L = 2 Jh – 120+3,5J h

A= 2 x 130 -

120+3,5x 1304,375

= 260 – 131,428 = 128,571 m

Jh>L = 130 > 128,571 memenuhi

b. Berdasarkan kenyamanan pengemudi

L = A x Vr2

389

= 4,375 x802

389 = 71,979 m

c. Berdasarkan persyaratan drainase


L = 40 x A

= 40 X 4,475= 175 m

Diambil L yang terbesar = 175 m

EV = A . L800 =

1,92 x76,8800 = 0,184 m

Catatan : karena ini lengkung vertikal memakai jarak

pandang henti dan tidak memenuhi syarat

untuk jarak pandang mendahului, maka pada

ruas tersebut sebaiknya diberi rambu lalu lintas

“Dilarang Mendahului”.

III.3 POTONGAN MELINTANG UNTUK SETIAP STATIONING

UNTUK TIKUNGAN 1


UNTUK TIKUNGAN 2


350 350


e = 2 % e= -2 %

STA PI2 15 + 653.859

e = 0 % e = -2 %

STA TS 15 + 513.836

e = 2 % e= -2 %

STA CS 15 + 453.836

e = 9.99 % e= -9.99 %

STA PI1 15 + 431.5

e = 2 % e= -2 %

STA SC 15 + 438.6

e = 0 % e = -2 %

STA TS 15 + 378.6

e = 2 % e = -2 %

STA A 15 + 300

Gambar 3.3 . Potongan Melintang untuk Tikungan 1 di setiap Stasioning

e = 2% e = -2 %

3500

3500

3500

3500

350 350

3500

3500

350 350

350 350

350 350


STA B 15 + 827.65

e = -2 % e= 0 %

STA TS 15 + 742.054

e = -2 % e = 2 %

STA CS 15 + 682.054

e = -9.99 % e = 9.99 %

STA PI 2 15 + 624.425

e = -2 % e = 2 %

STA SC 15 + 643.524

e = -2 % e = 0 %

STA TS 15 + 583.524

e = -2 % e = 2 %

STA PI1 15 + 431.5

Gambar 3.4. Potongan Melintang untuk Tikungan 2 di setiap stationing

350 350

350 350

350 350

350 350

350 350

350 350


a. Berdasarkan jarak pandangan henti

L = A x J h2

399=

4,375 x130❑2

399=

73937, 5399 = 185,307 m

Jh < L = 130 < 185,307 Memenuhi

L = 2 Jh – 399A

= 2 x 130 - 399

4,375 = 260 – 91,2

= 168,8 m

Jh >L = 130 > 168,8 m Tidak Memenuhi

b. Berdasarkan jarak pandangan mendahului

L = A x J h2

840=

4,375 x 570❑2

840=

1421437,5399 = 1692,187 m

Jd < L = 570 < 1692,187 Memenuhi

L = 2 Jd – 840A


= 2 x 570 - 840

4,375 = 1140 – 192 = 948 m

Jh >L = 570 > 948 m Tidak Memenuhi

c. Berdasarkan kenyamanan pengemudi

L = A x Vr ²389

= 4,375 x80²

389

= 71,979 m

d. Berdasarkan keluwesan bentuk

L = 0,6 Vr

= 0,6x 80 = 48 m

e. Berdasarkan syarat drainase:

L = 40 x A

= 40 x 4,375 = 175 m

Jadi, panjang L adalah 1692,187 m ~ 1700 m. tapi karena panjang

lengkung hanya 800 m

hitungan psgj tugas besar

Documents

Transcript of hitungan psgj tugas besar