1. DATA PERANCANGAN : a. Daya Lintas Lalu lintas kereta api setiap hari yang direncanakan untuk melalui trase jalan adalah :

Transcript

1 JAWABAN UJIAN TENGAH SEMESTER GENAP MATA KULIAH PRASARANA TRANSPORTASI (3 SKS) JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA FINAL MANUSCRIPT Kelas : Kelas A Dosen : Sri Atmaja P. Rosyidi, ST., M.Sc.(CE.), Ph.D., P.Eng. Waktu : 10 menit (Pukul wib.) Hari/Tgl. : Rabu, 18 April 01 Sifat : Buku Terbuka Petunjuk : Berdo'alah sebelum memulai dan ketika mengakhiri mengerjakan naskah ujian ini, Semoga Berhasil. Perbuatan curang selama ujian dalam bentuk apapun juga akan mengugurkan nilai akhir mata kuliah ini. Direncanakan suatu trase jalan rel untuk double track yang menghubungkan dua stasiun utama yaitu stasiun 1 (Sta ) dan stasiun. Rencana lalu lintas kereta api, tonase lokomotif & kereta, beban gandar dan gambar rencana geometrik jalan dijelaskan secara terperinci dalam data-data perencanaan di bawah ini. Saudara diminta untuk menjawab seluruh pertanyaan dalam soal ini. Referensi peraturan perencanaan struktur jalan rel menggunakan PD 10 tahun 86. Sifat dan karakteristik material yang digunakan dapat direncanakan secara proposional dengan asumsi nilai yang reliabel. 1. DATA PERANCANGAN : a. Daya Lintas Lalu lintas kereta api setiap hari yang direncanakan untuk melalui trase jalan adalah : Kecepatan Operasi Rata-Rata (km/jam) Jenis Kereta Api Gatot Kaca Pundawa Muda Tratas Kencana Ekonomi 1 Ekonomi Tabel 1. Lalulintas Rencana Jumlah Jumlah Tonase Lintas Kereta Lokomotif & Kereta Operasi Penumpang/ Penumpang/Barang per Hari Barang pada (ton) Rangkaian 3 kali 15 kereta Lokomotif : 90 K.Penumpang: 15 4 kali 15 kereta Lokomotif : 90 K.Penumpang: 11 kali 1 kereta Lokomotif : 80 K.Penumpang: 110 kali 15 kereta Lokomotif : 80 K.Penumpang: 10 kali 10 kereta Lokomotif : 80 K.Penumpang: kali 1 kereta Lokomotif : 85 K.Penumpang: 110 kali 10 kereta Lokomotif : 85 K.Penumpang: 100 Beban Gandar Rata-Rata (ton) Lokomotif : 15 K.Penumpang : 11 Lokomotif : 15 K.Penumpang : 11.8 Lokomotif : 15 K.Penumpang : 11.5 Lokomotif : 1 K.Penumpang : 10.5 Lokomotif : 15 K.Penumpang : 1 Lokomotif : 1 K.Penumpang : 11.8 Lokomotif : 1 K.Penumpang : 1 b. Jalan rel direncanakan untuk kondisi topografi pada daerah datar sebagaimana dijelaskan pada gambar di bawah. Dalam gambar ditunjukkan peta rencana yang digambarkan dalam garis pusat (center line) single track rencana dengan panjang total 16,5 km yang terdiri dari sekmen lurus dan lengkung horisontal dengan rincian panjang geometrik sebagaimana tertera pada

2 gambar. Untuk menghindari daerah yang tidak boleh dilalui (daerah yang diarsir), maka trase jalan dibuat dua titik perpotongan pada titik I m + 40 m + 45 m + 45 m Stasiun + 50 m II E Stasiun 1 L 1-I 1 km A B L I- 4,5 km I Alinemen I α 3 0'15'' E + 40 m + 45 m Skala : A : B. PERTANYAAN : 1. Rencanakan jenis dan dimensi rel yang sesuai untuk track rencana tersebut! (5 %). Tentukan gap (celah rel) rencana apabila dari data observasi diketahui bahwa suhu udara di lapangan rata-rata pada 3 C dan suhu maksimum mencapai 49 C. (10 %) 3. Rencanakan lengkung horizontal pada titik I dengan sudut perpotongan, α 3 0'15'' (45 %). 4. Gambarkan diagram superelevasi untuk lengkung horizontal I yang direncanakan (10 %). 5. Buatlan sketsa potongan melintang track (tidak perlu skalatis namun proporsional) pada garis E-E (lihat Gambar) dengan jarak ¼ L S dari titik ST! (10 %) ---ooooooooo--- Jawaban Ujian: Rencanakan kelas jalan yang diperlukan: A. Perhitungan Kelas Jalan Menggunakan Persamaan 10.4 dan 10.5 (Diktat) : TE T p + ( K b T b ) + ( K 1 T 1 )

3 (1). Perhitungan Tonase Kereta Penumpang harian (T p ) Kereta api Gatot Kaca Kereta api Pundawa Kereta api Muda Kereta api Tratas Kereta api Kencana Kereta api Ekonomi 1 Kereta api Ekonomi Total : ton : ton : ton : ton : ton : ton : ton ton (). Perhitungan Tonase Lokomotif (T 1 ) Lokomotif Kereta api Gatot Kaca Lokomotif Kereta api Pundawa Lokomotif Kereta api Muda Lokomotif Kereta api Tratas Lokomotif Kereta api Kencana Lokomotif Kereta api Ekonomi 1 Lokomotif Kereta api Ekonomi : ton : ton : ton : ton : ton : ton : ton Total 1.60 ton TE (1,4 1.60) ton T 360 S TE T 360 1, ton/tahun Penggolongan kelas jalan rel menurut Daya Lintas (juta ton/tahun) yang diijinkan untuk Indonesia, jalan rencana termasuk Kelas Jalan II dengan daya angkut Ton/Tahun. 1. Rencanakan jenis dan dimensi rel: Digunakan profil R-50, data perancangan (PD 10 tahun 1986, lihat tabel 5.4) sebagai berikut : Kelas Jalan II dengan V rencana 1,5 V maksimum 1,5 (110) km/j Kekakuan jalan rel (asumsi) 180 kg/cm Momen inersia R cm 4 Tahanan momen dasar (asumsi tahanan momen dasar diperkuat) 50 cm 3 Modulus elastisitas rel (E), kg/ cm Tegangan ijin dasar rel (lihat tabel PD 10) kg/cm Tegangan ijin (lihat tabel PD 10) 135 kg/cm Beban gandar maksimum 15 ton (lihat soal)

4 a. Perhitungan Momen : , 01 5 P 1,609 Ma 0,85 0,85 1 4λ , Ma 81, kgcm b. Tinjauan terhadap Tegangan Ijin Kelas Jalan : σ x M y 81, , kg/cm ( < 135 kg/ cm ) OK! 1960 I X c. Tinjauan terhadap Tegangan yang terjadi di dasar rel : S base Ma 81, Wb 00 1, kg/cm ( < kg/ cm ) OK! R-50 dapat digunakan dalam rencana struktur jalan rel.. Rencanakan gap antar rel: Diketahui: suhu rata-rata lapangan 3 C, diasumsikan rel dipasang pada suhu rata-rata lapangan suhu maksimum 49 C α 1, 10-5 C -1 r (tahanan balas, asumsi) 450 kg/m (menggunakan bantalan beton) R-50 dengan : o E, kg/cm o A 64.0 cm Gep pada rel panjang dapat ditentukan menggunakan: E A α (t t) G (JNR) r G (JNR) 8 mm maks + ( ) C (49 3) (450) ( mm)

5 3. Rencanakan lengkung horisontal: a) Data Kecepatan Rencana : - Kelas Jalan II - Kecepatan Operasi : 11,95 km/jam Kecepatan Rata- Rata Operasi Σ ( Ni Vi) ΣNi ( 3 116) + ( ) + ( 116) + ( 115) + ( 115) + ( 4 108) + ( 80) ( ) 110,3 km/jam - Kecepatan Maksimum (Kelas Jalan II) : 110 km/jam b) Kecepatan Rencana untuk Perencanaan Jari-Jari Lengkung dan Lengkung Peralihan : V rencana 1 V maksium 110 km/jam c) Perencanaan Jari-Jari Horisontal : - R min 0,076 V 0,076 (110) 919,6 m - Rmin 0,054 V 0,054 (110) 653,4 m - Rmin dari Tabel.1 PD.10 tahun m - R rencana 1040 m (perlu dicoba hingga peninggian rel kurang dari nilai maksimum) d) Perencanaan Peninggian Rel : Kecepatan rencana untuk peninggian rel 1,5 kecepatan operasi rata-rata V rencana 1,5 110, km/jam - h maksimum 110 mm - V h 5,95 normal R ( 137.9) 5, mm > 110 mm OK! ,8( 137.9) 8,8 V - h 53,5 53, mm min R Memenuhi syarat : h minimum < h normal < h maksimum peninggian rel yang direncanakan mm e) Perencanaan Lengkung Peralihan : Ls Lh 0,01 h V maksimum 0, m

6 f) Perencanaan Lengkung Lingkaran : θ S 90 Ls π R , '59.06" π 1040 θ C L C L Δ S - θ S 3 0'15" ( 3 19'59.06") 5, '16.88" θc π R 360 L S + L C (11) m 5 40'16.88" π (1040) m 360 g) Perencanaan Komponen Lengkung Lingkaran : Xc Ls 3 Ls R ( 11) , m Yc Ls 6 R 11,346 m,4 m p k Yc R( 1 cos θ S ), (1 cos 3 19'59.06") ,6 m Xc - R sin θ S (sin 3 19'59.06") m h) Perencanaan Komponen Lengkung Lingkaran : Δ Tt ( R + p) tg S + k Et ( R + p) S R ( ,6) tg Δ sec ( ,6) sec 3 0'15" m 3 0'15" m

7 Skematik Lengkung Horisontal : X C Tt Et Δ k p L S Y C L C L S θ S θ C θ S 4. Data untuk diagram superelevasi : Peninggian rencana rel : 110 mm Ls 11 m Lc 466 m Diagram : SC 110 mm CS Potongan E-E Rel Luar TS 0.00 mm Rel Dalam ST L S L C L S Perubahan peninggian rel pada lengkung peralihan : Panjang lengkung peralihan yang ditinjau adalah titik pada ¼ L S (titik 1): Titik L L S S 110 mm h 7,5 mm

8 5. Gambar potongan pada (4):