Dokumen tersebut membahas konsep dasar tentang aliran horizontal pada perencanaan jalan. Terdiri dari 3 kalimat:
Aliran horizontal adalah proyeksi sumbu jalan pada bidang horizontal dan terdiri dari garis lurus dan lengkung yang dihubungkan. Gaya sentrifugal yang timbul diimbangi oleh superelevasi dan gesekan melintang. Nilai superelevasi dan gesekan didistribusikan berdasarkan radius lengkung dan kecepatan rencana.
2. Concepts of Geometry
• Alignment is a 3D problem broken down into
two 2D problems
– Horizontal Alignment (plan view)
– Vertical Alignment (profile view)
• Stationing
– Along horizontal alignment
– 12+00 = 1,200 ft (m).
Piilani Highway on Maui
3. Horizontal Alignment
Adalah proyeksi sumbu jalan pada bidang
horizontal. Dikenal juga dengan sebutan
“situasi jalan” atau “trase jalan”
Terdiri dari garis-garis lurus yang
dihubungkan dengan garis-garis lengkung.
Garis lengkung dapat terdiri dari busur
lingkaran ditambah busur peralihan, busur
peralihan saja ataupun busur lingkaran saja.
8. Problem example
A horizontal curve is designed with a 1500 ft.
radius. The tangent length is 400 ft. and the PI
station is 20+00. What are the TC and CT stations?
Since we know R and T, we can calculate ∆ from the formula:
T = R(tan∆/2) = tan ½ Δ = T/R = 0,267 Δ = 29.86 degrees
L = (π/180) . R x Δ = (3.14/180) . 1500 x Δ = 0.0174 x 1500 Δ =
780 feet
STA TC = (STA PI – 400 feet) = (20 + 000) – (0 + 400) = 19 +
600
STA CT = STA TC + L = 19 + 600 + (0 + 780) = 20 + 380
Diukur dari PI STA CT = STA PI + (0 + 400) = (20 + 000) + (0
+ 400) = 20 + 400
11. Horizontal Curve Fundamentals
Spiral – also called transition curves; placed between
tangents and circular curves or between two adjacent
circular curves having substantially different radii.
12. Horizontal Curve Fundamentals
Spiral – also called transition curves; placed between
tangents and circular curves or between two adjacent
circular curves having substantially different radii.
13. Horizontal Curve Formulas
Degree of Curve (D) – angle subtended by 100 ft or 25 meter
arc along horizontal curve. Measure of “sharpness” of curve.
14. Gaya Sentrifugal
Apabila suatu kendaraan bergerak dengan kecepatan
tetap V km/jam pada bidang datar atau miring dengan
lintasan berbentuk suatu lengkung seperti lingkaran,
maka pada kendaraan tersebut akan bekerja gaya
kecepatan V dan gaya sentrifugal F. Gaya sentrifugal
mendorong kendaraan secara radial keluar dari jalur
jalannya berarah tegak lurus terhadap gaya kecepatan V.
Gaya ini menimbulkan rasa tidak nyaman pada
pengemudi.
15. Gaya Sentrifugal
(cont)
Gaya sentrifugal F = m . a; di mana m = masa = G/g
G = Berat kendaraan
g = gaya gravitasi bumi
a = percepatan sentrifugal = 𝑽𝟐
𝑹
V = kecepatan kendaraan
R = jari-jari lengkung lintasan
16. Gaya Sentrifugal
(cont)
Gaya sentrifugal F = m . a; di mana m = masa = G/g
G = Berat kendaraan
g = gayag ravitasi bumi
a = percepatan sentrifugal = 𝑽𝟐
𝑹
V = kecepatan kendaraan
R = jari-jari lengkung lintasan
Dengan demikian gaya sentrifugal dapat ditulis sebagai:
𝑭 =
𝑮
𝒈
𝑽𝟐
𝑹
17. Gaya Sentrifugal
(cont)
Untuk dapat mempertahankan kendaraan tersebut
tetap pada lajurnya, maka perlu adanya gaya yang dapat
mengimbangi gaya tersebut sehingga terjadi suatu
keseimbangan.
Gaya yang mengimbangi gaya sentrifugal berasal dari:
Gaya gesekan melintang antara ban kendaraan dengan
permukaan jalan,
Komponen berat kendaraan akibat kemiringan melintang
permukaan jalan.
19. Gaya Sentrifugal
(cont)
Gaya gesekan melintang (Fs) antara ban kendaraan
dan permukaan jalan
Gaya gesekan melintang (Fs) adalah besarnya gesekan
yang timbul antara ban dan permukaan jalan dalam arah
melintang jalan yang berfungsi untuk mengimbangi gaya
sentrifugal.
Perbandingan antara gaya gesekan melintang dan gaya
normal yang bekerja disebut koefisien gesekan melintang
Besarnya koefisien gesekan melintang dipengaruhi oleh:
jenis dan kondisi ban, tekanan udara dalam ban,
kekasaran permukaan jalan, kecepatan kendaraan, dan
keadaan cuaca.
21. Gaya Sentrifugal
(cont)
Untuk V rencana < 80 km/j digunakan f = -0.00065 V + 0.192, dan
untuk V = 80 – 112 km/j f = - 0.00125 V + 0.24
22. Superelevasi
Komponen berat kendaraan untuk mengimbangi
gaya sentrifugal diperoleh dengan membuat
kemiringan melintang jalan, yang disebut dengan
SUPERELEVASI.
Superelevasi maksimum dibatasi oleh:
Keadaan cuaca,
Jalan yang berada di daerah yang sering turun
hujan,
Keadaan medan (datar, berbukit-bukit,
pegunungan)
25. Nilai ef kecil maka diabaikan sehingga:
𝒆 + 𝒇 =
𝑽𝟐
𝒈𝑹
Jika V dinyatakan dalam km/jam, 𝒈 = 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎/𝒅𝒆𝒕𝟐
, dan R dalam m’,
maka diperoleh:
𝒆 + 𝒇 =
𝑽𝟐
𝟏𝟐𝟕 𝑹
Ketajaman lengkung horizontal dinyatakan dengan besarnya radius
dari lengkung tersebut atau dengan besarnya derajad lengkung.
Derajad lengkung adalah besarnya sudut lengkung yang menghasilkan
Panjang busur 25 meter.
26. Semakin besar R semakin kecil D dan
semakin tumpul horizontal rencana.
Sebaliknya semakin kecil R, semakin
besar D dan semakin tajam lengkung
horisontal yang direncanakan. Ini
berarti:
𝑫 =
𝟐𝟓
𝟐𝝅𝑹
𝒙 𝟑𝟔𝟎𝟎
𝑫 =
𝟏𝟒𝟑𝟐. 𝟑𝟗
𝑹
R dalam m’
27. Radius minimum atauderajadlengkungmaksimum
Dari persamaan: 𝒆 + 𝒇 = 𝑽𝟐
𝟏𝟐𝟕𝑹 terlihat bahwa
besarnya radius lengkung horizontal dipengaruhi oleh
nilai e dan f serta nilai V rencana.
Ini berarti terdapat nilai radius minimum atau derajad
lengkung maksimum untuk nilai superelevasi maksimum
dan koefisien gesekan melintang maksimum.
Lengkung terebut dinamakan lengkung tertajam yang
dapat direncanakan untuk satu nilai V rencana yang
dipilih pada satu nilai superelevasi maksimum.
28. R minimum dapat ditentukan dengan memperguna-
kan rumus:
𝑹𝒎𝒊𝒏 =
𝑽𝟐
𝟏𝟐𝟕 𝒆𝒎𝒂𝒌𝒔 + 𝒇𝒎𝒂𝒌𝒔
Atau:
𝑫𝒎𝒂𝒌𝒔 =
𝟏𝟖𝟏𝟗𝟏𝟑, 𝟓𝟑 𝒆𝒎𝒂𝒌𝒔 + 𝒇𝒎𝒂𝒌𝒔
𝑽𝟐
30. Hubungan antara (e + f) dan R atau D untuk beberapa
V rencana pada Superelevasi maksimum 8% dan 10%
31. Distribusi nilai Superelevasi dan koefisien gesekan
melintang.
Gaya sentrifugal yang timbul diimbangi bersama-sama
oleh komponen berat kendaraan akibat adanya super-
elevasi dan gaya gesekan melintang antara ban dan
permukaan perkerasan.
Nilai ekstrim diperoleh untuk kondisi jalan lurus di mana
radius lengkung adalah tak terhingga.
Nilai ekstrim yang lain adalah untuk kondisi lengkung
tertajam untuk satu kecepatan rencana, yaitu untuk
lengkung dengan radius minimum.
Berarti:
𝒆 + 𝒇 = 𝟎 → 𝒋𝒂𝒍𝒂𝒏 𝒍𝒖𝒓𝒖𝒔, 𝑹 ~
𝒆 + 𝒇 = 𝒆 + 𝒇 𝒎𝒂𝒌𝒔
→ 𝒋𝒂𝒍𝒂𝒏 𝒑𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒆𝒏𝒈𝒌𝒖𝒏𝒈 𝒅𝒆𝒏𝒈𝒂𝒏 𝑹 = 𝑹𝒎𝒊𝒏
32.
33. Metode pendistribusian nilai e
dan f berdasarkan AASHTO’90
(contoh untuk kecepatan
rencana 60km/jam dan e
maksimum 10%)
a
b
c
A1
A2
A3
34. Bentuk hubungan garis lurus juga berlaku jika peninjauan
dilakukan untuk kecepatan jalan rata-rata yang biasanya
lebih rendah dari 𝑽𝒓 (𝑽 𝒋𝒂𝒍𝒂𝒏 = +𝟖𝟎% − 𝟗𝟎% 𝑽𝒓)
(gambar c)
Sebagai contoh diambil Vr = 60km/jam dan e maks =
10%. Berdasarkan table atau gambar slide 19, diperoleh f
maksimum = 0.153.
Titik A1 dan A2 dengan mempergunakan rumus berikut:
𝒆𝒎𝒂𝒌𝒔 + 𝒇𝒎𝒂𝒌𝒔 =
𝑽𝟐
𝟏𝟐𝟕 𝑹𝒎𝒊𝒏
Diperoleh Rmin = 112 m. Ini berarti untuk Vr = 60km/jam
dan superelevasi e = 10% lengkung, tertajam yang
diperkenankan adalah lengkung dengan R = 112 m atau
Dmaks = 12.79 derajad.
s.d
.
35. Jadi:
A1 menunjukkan kondisi untuk 𝒆𝒎𝒂𝒌𝒔 = 𝟎. 𝟏𝟎; 𝑫𝒎𝒂𝒌𝒔 = 𝟏𝟐. 𝟕𝟗𝟎
A2 menunjukkan kondisi untuk 𝒇𝒎𝒂𝒌𝒔= 𝟎. 𝟏𝟓𝟑; 𝑫𝒎𝒂𝒌𝒔 = 𝟏𝟐. 𝟕𝟗𝟎
A1 diperoleh dengan mempergunakan kecepatan jalan rata-rata
V jalan (Vj) diambil = 54 km/jam, jadi pada keadaan lengkung dengan
R = Rmin = 112 m, dan e = e maks = 0.010, f yang diperlukan menjadi:
𝟎. 𝟏𝟎 + 𝒇 =
𝟓𝟒𝟐
𝟏𝟐𝟕 𝒙 𝟏𝟏𝟐
→ 𝒇 = 𝟎. 𝟏𝟎
Berarti titik A3 menunjukkan kondisi dengan:
E = e maks = 0.10; D = D maks = 12.79 derajad; f = 0.10
45. LENGKUNG PERALIHAN
Keuntungan:
Pengemudi dapat dengan mudah mengikuti lajur
yang telah disediakan aman & nyaman
Memungkinkan mengadakan perubahan dari lereng
jalan normal ke superelevasi secara ber-angsur-
angsur sesuai dengan F yang timbul.
Memungkinkan mengadakan peralihan pelebaran
perkerasan yang diperlukan dari jalan lurus ke
kebutuhan lebar perkerasan pada tikungan yang
tajam.
Menambah keindahan bentuk jalan
47. LENGKUNG SPIRAL-CIRCLE-SPIRAL
Guna membuat ruangan untuk spiral
sehingga lengkung lingkaran dapat di-
tempatkan di ujung lengkung spiral, maka
lengkung lingkaran tersebut digeser
kedalam pada posisi FF’ di mana HF = H’F’
= p terletak sejauh k dari awal lengkung
peralihan.
Dari pers. 3.7 dan 3.8 telah ditentukan koordinat sembarang titik P
pada spiral yaitu: 𝒙 = 𝑳 𝟏 − 𝑳𝟐
𝟒𝟎𝑹𝟐
; 𝒚 = 𝑳𝟐
𝟔𝑹
Jika Panjang lengkung peralihan dari TS ke SC adalah Ls dan R pada
SC adalah Rc, maka sesuai dengan pers. 3.9 dan 3.10:
𝑿𝒔 = 𝑳𝒔 𝟏 − 𝑳𝒔
𝟐 𝟒𝟎𝑹𝒄 ; 𝒀𝒔 = 𝑳𝒔
𝟐 𝟔𝑹𝒄
Hal. 29
52. PANJANG BAGIAN PERALIHAN PADA
TANGEN DAN LENGKUNG
• Bina Marga menempatkan 3/4 Ls’ di bagian
lurus (kiri TC atau kanan CT) dan ¼ Ls’
ditempatkan di bagian lengkung (kanan TC
atau kiri CT).
• AASHTO menempatkan 2/3 Ls’ di bagian
lurus (kiri TC atau kanan CT) dan 1/3 Ls’ di
bagian lengkung (kanan TC atau kiri CT)
54. LANDAI RELATIF
Landai relatif:
Besarnya kelandaian akibat perbedaan elevasi tepi
perkerasan sebelah luar sepanjangl engkung peralihan.
Rumus Bina Marga untuk landau relatif:
1 𝑚 = ℎ 𝐿𝑠 = 𝑒 + 𝑒𝑛 𝐵 𝐿𝑠
1 𝑚 = 𝑙𝑎𝑛𝑑𝑎𝑖 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓
𝐿𝑠 = 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑙𝑒𝑛𝑔𝑘𝑢𝑛𝑔 𝑝𝑒𝑟𝑎𝑙𝑖ℎ𝑎𝑛
B = lebar jalur 1 arah (m)
e = superelevasi (m/m)
𝑒𝑛 = 𝑘𝑒𝑚𝑖𝑟𝑖𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑚𝑒𝑙𝑖𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙
55. CONTOH SOAL LENGKUNG HORIZONTAL
Contoh soal
Suatu tikungan mempunyai data sbb:
V = 60 km/jam; e-maks = 0.10 dan sudut β = 20°
Labar jalan = 2 x 3.75 m’ tanpa median
Kemiringan melintang normal = 2%
Direncanakan lengkung berbentuk lingkaran sederhana dengan R
= 716 m’
Penyelesaian:
𝑽𝑹 = 𝟔𝟎𝒌𝒎𝒋; 𝒆𝒎𝒂𝒌𝒔 = 𝟎, 𝟏𝟎; 𝑹 = 𝟕𝟏𝟔 𝒎′ e = 0.029 dan
Ls = 50 m’
Halaman 36
70. No. 1.
Two rural highway tangents intersecting in at an angle of
20 degrees are to be connected by circle horizontal curve
have superelevation e = 6%. For a design speed of
80km/hour, find:
a. Radius of the curve
b. Length of the curve
c. External distance
d. Length of the tangent.
71. No. 2.
A horizontal curve on single-lane highway has its TC at
station 124 + 10 and its PI at station 134 + 40. The curve
havea superelevation of 0.06 ft/ft and its design for speed
80km/hour. Find is the station for CT.
72. No. 3.
A horizontal curve on single-lane freeway ramp is 400
meter long, and the design speed of the ramp is 60
km/hour. If the superelevation is 10% how much distance
much be cleared from thye centre of the lane to provide
adequate stopping sight distance.
73. No. 4.
Given a horizontal curve with 1250 meter radius. Estimate
the minimum length of spiral necessary for a smooth from
tangent alignment to the circular curve. The design speed
is 80km/hour.
74. No. 5.
Suatu jalan mempunyai data sebagai berikut:
V = 60 km/jam; e maks = 10%, β = 20 derajad;
lebar jalan = 2 x 3.75b m’ tanpa median.
Kemiringan normal jalan = 2%. Jalan berbelok ke kanan
direncanakan dengan menggunakan lengkung S-C-S
dengan Rc = 400 m’ dan Ls = 50 m’
Rencanakan jalan tersebut, gambar diagram
superelevasinya.
75. Contoh perhitungan:
V = 60km/jam: Es = 5.239 m’; Ls = 50 m’
β = 20°; Ts = 81.12 m’; Lc = 60.996 m’
Θs = 4.504°; L = 160.996 m’; p = 0.328 m’
Rc = 318 m’; e = 5.9%; k = 24.99 m’
Landai relatif (BM) = {0.02 + 0.059) x 3.75}/50 = 0.00593