SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API REL Sambungan rel

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Sambungan rel adalah suatu konstruksi yang direncanakan untuk menghubungkan dua bagian rel, sedemikian hingga kereta api dapat melewati jalur lintasannya dengan aman.

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Sambungan rel harus kuat menahan momen yang timbul, dan gaya dinamik yang bekerja dari pergerakan roda kereta api, di samping itu konstruksi sambungan rel juga harus mampu untuk mengakomodasi pemuaian rel.

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Persyaratan Sambungan Rel : 1. Harus mempunyai kuat tarik yang mencukupi 2. Harus mampu menahan gaya lateral yang terjadi sehingga lebar jarak antar rel (gauge of track) dapat dipertahankan 3. Harus memberikan elastisitas yang cukup sehingga getaran dan goncangan akibat pergerakan kereta api pada rel dapat diserap 4. Harus mempunyai ketahanan terhadap gaya longitudinal yang terjadi akibat percepatan / perlambatan pergerakan kereta api

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Menurut Kedudukan Sambungan Rel terhadap Bantalan

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Menurut Kondisi Pemasangan Rel Letak sambungan

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Menentukan celah sambungan : Pada tempat sambungan rel, di antara dua ujung rel harus ada celah untuk memberi tempat bagi perubahan panjang rel akibat suhu (pemuaian). Untuk menentukan besarnya celah pada sambungan dapat dicari dengan rumus berikut : G = L x c x (40 – t) + 2 dengan : G = besarnya celah sambungan rel (mm) L = panjang rel (mm) c = koefisien muai panjang rel ( 0, 000012 ) t = temperatur udara pemasangan rel ( °C)

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Yang dimaksud dengan temperatur udara pemasangan rel adalah besarnya temperatur udara pada saat rel dipasang dan dirangkai di lapangan pada kedudukan permanennya. Batas temperatur udara minimum dan maksimum yang ditetapkan sesuai dengan kondisi iklim dan cuaca di Indonesia.

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Tabel Batas Temperatur Udara Pemasangan Rel Standar dan Rel Panjang Ukuran Rel Temperatur Udara ( ° C ) Minimum Maksimum Standar (25 m) 20 44 Panjang (100 m) 30 40

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Pelat Penyambung : Sesuai dengan fungsinya, pelat penyambung harus mempunyai kuat tarik yang cukup, yakni disyaratkan tidak boleh kurang dari 58 kg/mm 2 1. Pelat penyambung untuk tipe rel R. 42, R. 50 dan R. 54: tebal pelat 20 mm dan diameter lubang mur-baut 24 mm 2. Pelat penyambung untuk tipe rel R. 60 : tebal pelat 20 mm dan diameter lubang murbaut 25 mm

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Pelat Penyambung Tipe plat penyambung (fish bolt plate) untuk rel R. 42, R. 50 dan R. 54 serta R. 60 Contoh pemasangan sambungan pada rel

Contoh sambungan pada rel dengan plat penyambung dan las

Contoh sambungan pada rel dengan plat penyambung yang tidak baik

SAMBUNGAN PADA JALAN KERETA API (REL) Detail Pemasangan Pelat Penyambung

CONTOH PERHITUNGAN SAMBUNGAN PADA REL Diketahui suatu struktur sambungan pada rel seperti gambar di atas dengan spesifikasi sebagai berikut : - rel Tipe R. 54 dengan luas penampang (A) = 69, 34 cm 2 - dimensi plat penyambung 560 mm x 79, 4 mm x 20 mm - Ø baut 24 mm - mutu baja baut dan plat penyambung Bj. 33 (σ = 1333 kg/cm 2) - modulus elastisitas bahan (E) = 2, 1 x 106 kg/cm 2 - koefisien pemuaian linier (λ) = 1, 2 x 10 -5 - perubahan temperatur udara (Δt) = 10° C Tentukan kekuatan plat penyambung dan baut terhadap gaya yang terjadi !

CONTOH ANALISA PERHITUNGAN SAMBUNGAN PADA REL � Jawab : - besarnya gaya longitudinal (memanjang) yang terjadi : N = E. A. λ. Δt = 2, 1. 106. 69, 34. 1, 2. 10 -5. 10 = 17473, 68 kg. - Pengurangan luas pada plat akibat pemasangan baut : = Ø lubang baut x tebal plat x jumlah lubang = ( 24 mm + 1, 5 mm ) x 20 mm x 4 = 2040 mm 2 - Luas bersih ( A netto) : = ( h x t ) – pengurangan luas pada plat = ( 560 mm x 20 mm ) – 2040 mm 2 = 9160 mm 2 = 91, 60 cm 2

CONTOH ANALISA PERHITUNGAN SAMBUNGAN PADA REL - Kekuatan tarik ijin pada plat : Ń = 0, 75. σ. An = 0, 75. 1333. 91, 60 = 91577, 10 kg - sehingga : N ≤ Ń 17473, 68 kg ≤ 91577, 10 kg ( ok ! ) Analisa terhadap kekuatan baut : - Tegangan geser yang terjadi ( untuk 1 baut ) : τ = Kv ¼. π. (2, 4)2 = (7000 / 2 ) ¼. π. (2, 4)2 = 773, 67 kg/ cm 2

CONTOH ANALISA PERHITUNGAN SAMBUNGAN PADA REL Tegangan geser pada baut : 0, 6. σ = 0, 6. 1333 kg/cm 2 = 799, 8 kg/ cm 2 Periksa : τ ≤ 0, 6. σ 773, 67 kg/ cm 2 ≤ 799, 8 kg/ cm 2 ( ok ! ) Momen yang terjadi : =Pxe = 7000 kg x 8 cm = 56000 kg. cm Km = M. a 2 2. Σd 12 = 56000. 13 2. 162 = 1421, 88 kg Tegangan tarik pada baut : 0, 7. σ = 0, 7. 1333 kg/cm 2 = 933, 1 kg/ cm 2

CONTOH ANALISA PERHITUNGAN SAMBUNGAN PADA REL Tegangan tarik yang terjadi : σt = Km 2. ¼. π. (2, 4)2 = 1421, 88 2. ¼. π. (2, 4)2 = 157, 15 kg/ cm 2 Periksa : σt ≤ 0, 7. σ 157, 15 kg/ cm 2 ≤ 933, 1 kg/ cm 2 ( ok ! )

TUGAS II Diketahui suatu struktur sambungan pada rel seperti gambar di atas dengan spesifikasi sebagai berikut : - rel Tipe R. 60 dengan luas penampang (A) = 76, 86 cm 2 - dimensi plat penyambung 620 mm x 79, 8 mm x 20 mm - Ø baut 25 mm - mutu baja baut dan plat penyambung Bj. 41 (σ = 1733 kg/cm 2) - modulus elastisitas bahan (E) = 2, 1 x 106 kg/cm 2 - koefisien pemuaian linier (λ) = 1, 2 x 10 -5 - perubahan temperatur udara (Δt) = 14° C Tentukan kekuatan plat penyambung dan baut terhadap gaya yang terjadi !