“Jembatan”
merupakan struktur yang melintasi sungai, teluk, atau kondisi-kondisi lain
berupa rintangan yang berada lebih rendah, sehingga memungkinkan
kendaraan, kereta api maupun pejalan kaki melintas dengan lancar dan aman. Jika
jembatan berada di atas jalan lalu lintas biasa maka biasanya dinamakan viaduct.
“Jembatan” dapat dikatakan mempunyai fungsi keseimbangan
(balancing) sistem transportasi, karena jembatan akan menjadi pengontrol
volume dan berat lalu lintas yang dapat dilayani oleh sistem transportasi. Bila
lebar jembatan kurang menampung jumlah jalur yang diperlukan oleh lalu lintas,
jembatan akan menghambat laju lalu lintas. Struktur “Jembatan” dapat dibedakan
menjadi bagian atas (super struktur) yang terdiri dari deck atau
geladak, sistem lantai, dan rangka utama berupa gelagar atau girder, serta
bagian bawah (sub struktur) yang terdiri dari pier atau pendukung bagian
tengah, kolom, kaki pondasi (footing), tiang pondasi dan abutmen. Super
struktur mendukung jarak horisontal di atas permukaan tanah. Tipikal “Jembatan” dapat dilihat pada
Untuk memahami berbagai bentuk
struktur jembatan, terlebih dahulu perlu ditinjau tentang klasifikasi “Jembatan”. Klasifikasi j“Jembatan” dapat dibagi berdasarkan material super
strukturnya, penggunanya, sistem struktur yang digunakan, dan kondisi
pendukung. Selain itu juga perlu dipahami desain konseptual jembatan agar dapat
menentukan jenis “Jembatan” yang sesuai.
- Klasifikasi
Jembatan
a) Klasifikasi material
superstruktur
“Jembatan”
yang menggunakan berbagai macam komponen
dan sistem struktur baja: deck, girder, rangka batang, pelengkung,
penahan dan penggantung kabel.
“Jembatan”
yang beton bertulang dan beton prategang
- Jembatan kayu
 |
| Jembatan kayu di Desa Betao, Kecamatan Pituriawa, Kabupaten Sidenreng Rappang |
“Jembatan”
kayu di Desa Betao, Kecamatan
Pituriawa, Kabupaten Sidenreng Rappang
“Jembatan”
dengan bahan kayu untuk bentang yang
relatif pendek
-
Jembatan
Metal alloy
“Jembatan”
yang menggunakan bahan metal alloy seperti
alluminium alloy dan stainless steel
-
“Jembatan”
komposit.
“Jembatan”
dengan bahan komposit komposit fiber dan
plastic
- Jembatan batu
“Jembatan”
yang terbuat dari bahan batu; di masa
lampau batu merupakan bahan yang umum digunakan untuk jembatan pelengkung.
b) Klasifikasi berdasarkan penggunanya
-
Jembatan jalan
“Jembatan”
untuk lalu lintas kendaraan bermotor
-
Jembatan kereta api
“Jembatan”
untuk lintasan kereta api
-
Jembatan kombinasi
“Jembatan”
yang digunakan sebagai lintasan
kendaraan bermotor dan kereta api
-
Jembatan pejalan kaki
“Jembatan”
yang digunakan untuk lalu lintas pejalan
kaki
-
Jembatan aquaduct
“Jembatan”
untuk menyangga jaringan perpipaan
saluran air
c) Klasifikasi berdasarkan sistem
struktur yang digunakan
-
“Jembatan”
I–Girder.
Gelagar utama terdiri dari plat
girder atau rolled-I. Penampang I efektif menahan beban tekuk dan
geser.
-
“Jembatan”
gelagar kotak (box girder)
Gelagar utama terdiri dari satu atau
beberapa balok kotak baja fabrikasi dan dibangun dari beton, sehingga mampu
menahan lendutan, geser dan torsi secara efektif.
-
“Jembatan”
Balok T (T-Beam)
Sejumlah Balok T dari beton
bertulang diletakkan bersebelahan untuk mendukung beban hidup
-
“Jembatan”
Gelagar Komposit
Plat lantai beton dihubungkan dengan
girder atau gelagar baja yang bekerja sama mendukung beban sebagai satu
kesatuan balok. Gelagar baja terutama menahan tarik sedangkan plat beton
menahan momen lendutan.
-
“Jembatan”
gelagar grillage (grillage
girder)
Gelagar utama dihubungkan secara
melintang dengan balok lantai membentuk pola grid dan akan menyalurkan beban
bersama-sama ? Jembatan Dek Othotropic
Dek terdiri dari plat dek baja dan
rusuk/rib pengaku
-
“Jembatan”
Rangka Batang (Truss)
Elemen-elemen berbentuk batang
disusun dengan pola dasar menerus dalam struktur segitiga kaku. Elemen-elemen
tersebut dihubungkan dengan sambungan pada ujungnya. Setiap bagian menahan
beban axial juga tekan dan tarik. menunjukkan Jembatan truss Warren dengan
elemen vertikal yang disebut ”through bridge”, plat dek diletakkan
melintasi bagian bawah jembatan
-
“Jembatan”
Pelengkung (arch)
Pelengkung merupakan struktur busur
vertikal yang mampu menahan beban tegangan axial
-
“Jembatan”
Kabel Tarik (Cable stayed)
Gelagar digantung oleh kabel
berkekuatan tinggi dari satu atau lebih menara. Desain ini lebih sesuai untuk
jembatan jarak panjang
-
“Jembatan”
Gantung
Gelagar digantung oleh penggantung
vertikal atau mendekati vertikal yang kemudian digantungkan pada kabel
penggantung utama yang melewati menara dari tumpuan satu ke tumpuan lainnya.
Beban diteruskan melalui gaya tarik kabel. Desain ini sesuai dengan jembatan
dengan bentang yang terpanjang.
d) Klasifikasi berdasarkan kondisi
pendukung
menunjukkan tiga perbedaan kondisi
pendukung untuk gelagar dan gelagar rangka
-
“Jembatan”
dengan pendukung sederhana
Gelagar utama atau rangka batang
ditopang oleh roll di satu sisi dan sendi di sisi yang lainnya.
-
“Jembatan”
dengan pendukung menerus
Gelagar atau rangka batang didukung
menerus oleh lebih dari tiga sendi sehingga menjadi sistem struktur yang tidak
tetap. Kecenderungan itu lebih ekonomis karena jumlah sambungan sedikit serta
tidak memerlukan perawatan. Penurunan pada pendukung sebaiknya dihindari.
-
“Jembatan”
gerber (jembatan kantilever)
Jembatan menerus yang dibuat dengan
penempatan sendi di antara pendukung.
-
“Jembatan”
rangka kaku
Gelagar terhubung secara kaku pada
sub struktur
-
Estetika –
selaras dengan lingkungan
“Jembatan”
harus berfungsi tidak saja sebagai
jalan, tetapi struktur dan bentuknya juga harus selaras dan meningkatkan nilai
lingkungan sekitarnya. Meskipun terdapat perbedaan pandangan estetika dalam
teknik jembatan, Svensson (1998) menyarankan:
-
Pilih sistem struktur yang bersih
dan sederhana seperti balok, rangka, pelengkung atau struktur gantung; jembatan
harus terlihat terpercaya dan stabil;
-
Terapkan proporsi tiga dimensional yang indah,
antar elemen struktural atau panjang dan ukuran pintu masuk jembatan
-
Satukan semua garis pinggir
struktur, yang menentukan tampilannya. Kekurangan salah satu bagian tersebut
akan dapat menyebabkan kekacauan, kebimbangan dan perasaan ragu-ragu.
Transisi dari bentuk garis lurus ke
garis lengkung akan membentuk parabola.
-
Perpaduan yang sesuai antara struktur dan
lingkungannya akan menjadi lansekap kota. Sangat perlu skala struktur
dibandingkan skala lingkungan sekitarnya.
-
Pemilihan material akan sangat berpengaruh
pada estetika
-
Kesederhanaan dan pembatasan pada bentuk struktural
asli sangat penting
-
Tampilan yang menyenangkan dapat lebih
ditingkatkan dengan pemakaian warna
-
Ruang di atas jembatan sebaiknya dibentuk
menjadi semacam jalan yang dapat berkesan dan membuat pengendara merasa nyaman.
-
Strukturnya harus direncanakan sedemikian rupa
sehingga aliran gaya dapat diamati dengan jelas
-
Pencahayaan yang cukup akan dapat meningkatkan
tampilan jembatan pada malam hari.
berikut menunjukkan konsep rancangan
jembatan Ruck-a-Chucky melintasi sungai Amerika sekitar 17 km dari bendungan
Auburn di California. Anker kabel untuk Lengkung horisontal kabel penahan
jembatan sepanjang 396 m direncanakan di sisi bukit. Meskipun jembatan ini
tidak pernah dibangun, desain ini sesuai dengan topografi lingkungan
sekitarnya, dan merupakan sebuah desain yang sangat memahami lingkungan.
e) Pemilihan Jenis Jembatan
Pemilihan jenis-jenis jembatan
merupakan tugas yang kompleks untuk memenuhi keinginan pemilik. Tabel 9.1.
menunjukkan format matriks evaluasi yang dapat digunakan untuk memilih jenis-jenis
jembatan. Untuk poin yang ada pada tabel tersebut untuk faktor prioritas
diberikan penilaian 1 – 5 ( 1 = rendah; 2 = standar; 3 = tinggi; 4 = tinggi
sekali; 5 = sangat tinggi). Tingkat kualitas diberikan dalam skala 1 – 5 (1 =
kurang; 2 = cukup; 3 = bagus; 4 = sangat bagus; 5 = sempurna). Bobot penilaian
berisi perkalian faktor prioritas dengan faktor tingkat kualitas dan dihitung
untuk setiap alternatif jenis jembatan. Jembatan dengan jenis yang memiliki
total nilai tertinggi akan menjadi alternatif terbaik.
Tipe jembatan umumnya ditentukan
oleh berbagai faktor seperti beban yang direncanakan, kondisi geografi sekitar,
jalur lintasan dan lebarnya, panjang dan bentang jembatan, estetika,
persyaratan ruang di bawah jembatan, transportasi material konstruksi, prosedur
pendirian, biaya dan masa pembangunan. Tabel 9.2. berikut menunjukkan aplikasi
panjang bentang beberapa tipe jembatan.
-
- Bentuk Struktur Jembatan
Kemajuan pengetahuan dan teknologi
di bidang jembatan sejalan dengan kemajuan peradaban manusia. Bentuk jembatan
juga berkembang dari jembatan sederhana hingga jembatan kabel, yang
penggunaannya akan disesuaikan dengan keperluan atau kebutuhan.
A. Jembatan Sederhana
Pengertian jembatan sederhana adalah
ditinjau dari segi konstruksi yang mudah dan sederhana, atau dapat
diterjemahkan struktur terbuat dari bahan kayu yang sifatnya darurat atau
tetap, dan dapat dikerjakan/dibangun tanpa peralatan modern canggih.
Sesederhana apapun struktur dalam perencanaan atau pembuatannya perlu
memperhatikan dan mempertimbangkan ilmu gaya (mekanika), beban yang bekerja,
kelas jembatan, peraturan teknis dan syarat-syarat kualitas (cheking) Di
masa lampau untuk menghubungkan sungai cukup dengan menggunakan bambu, atau
kayu gelondongan. Bila dibanding dengan bahan lain seperti baja, beton atau
lainnya, bahan kayu merupakan bahan yang potensial dan telah cukup lama
dikenal oleh manusia. Pada saat bahan baja dan beton digunakan untuk bahan
jembatan, bahan kayu masih memegang fungsi sebagai lantai kendaraan.
Sifat-sifat Jembatan Kayu. | |||||||||||||||||
| Jembatan kayu di Desa Betao, Kecamatan Pituriawa, Kabupaten Sidenreng Rappan |
Jembatan kayu merupakan jembatan
dengan material yang dapat diperbaharui (renewable). Kayu adalah sumber
daya alam yang pemanfaatannya akhir-akhir ini lebih banyak pada bidang industri
kayu lapis, furnitur, dan dapat dikatakan sangat sedikit pemakaiannya dalam
bidang jembatan secara langsung sebagai konstruksi utama. Pemakaian kayu
sebagai bahan jembatan mempunyai beberapa keuntungan antara lain:
-
Kayu relatif ringan, biaya
transportasi dan konstruksi relatif murah, dan dapat dikerjakan dengan alat
yang sederhana
-
Pekerjaan-pekerjaan detail dapat dikerjakan
tanpa memerlukan peralatan khusus dan tenaga ahli yang tinggi
-
Jembatan kayu lebih suka menggunakan dek dari
kayu sehingga menguntungkan untuk lokasi yang terpencil dan jauh dari lokasi
pembuatan beton siap pakai (ready mix concrete). Dek kayu dapat dipasang
tanpa bekisting dan tulangan sehingga menghemat biaya
-
Kayu tidak mudah korosi seperti baja
atau beton
-
Kayu merupakan bahan yang sangat estetik bila
didesain dengan benar dan dipadukan dengan lingkungan sekitar
Dari penjelasan diatas, dapat
dikatakan bahwa jembatan kayu untuk konstruksi jembatan berat dengan bentang
sangat panjang sudah tidak ekonomis lagi. Jadi jembatan kayu lebih sesuai untuk
konstruksi sederhana dengan bentang pendek.
B. Jembatan Gelagar Baja
Baja mempunyai kekuatan, daktilitas,
dan kekerasan yang lebih tinggi dibanding bahan lain seperti beton atau kayu,
sehingga menjadikannya bahan yang penting untuk struktur jembatan. Pada baja
konvensional, terdapat beberapa tipe kualitas baja (high-performance steel/HPS)
yang dikembangkan untuk diaplikasikan pada jembatan. HPS mempunyai keseimbangan
yang optimal seperti kekuatan, kemampuan di las, kekerasan, daktilitas,
ketahanan korosi dan ketahanan bentuk, untuk tampilan maksimum struktur
jembatan dengan mempertahankan biaya yang efektif. Perbedaan utama dengan baja
konvensional terletak pada peningkatan kemampuan di las dan kekerasan. Aspek
yang lain seperti ketahan korosi dan daktilitas, sama. Jembatan gelagar merupakan
struktur yang sederhana dan umum digunakan. Terdiri dari slab lantai (floor
slab), gelagar (girder), dan penahan (bearing), yang akan mendukung dan
menyalurkan beban gravitasi ke sub struktur. Gelagar menahan momen lendut dan
gaya geser dengan menggunakan jarak bentang yang pendek. Gelagar baja dibedakan
menjadi plat dan gelagar kotak. menunjukkan komposisi struktur plat dan gelagar
jembatan serta bagian penyaluran beban.
Pada jembatan gelagar plat, beban
hidup didukung oleh langsung oleh slab dan kemudian oleh gelagar utama. Pada
jembatan gelagar kotak, pertama kali beban diterima oleh slab, kemudian
didukung oleh balok melintang (stringer) dan balok lantai yang terangkai
dengan gelagar kotak utama, dan akhirnya diteruskan ke substruktur dan pondasi melalui
penahan. Gelagar dibedakan menjadi non komposit dan komposit dilihat dari
apakah gelagar baja bekerja sama dengan slab beton (menggunakan sambungan
geser) atau tidak. Pilihan penggunaan perlengkapan yang terbuat dari baja dan
beton pada gelagar komposit sering merupakan suatu keputusan yang rasional dan
ekonomis. Bentuk I non komposit jarang digunakan untuk jembatan bentang pendek
non komposit.
C. Gelagar Datar (Plate ) Non
Komposit
Gelagar datar adalah bentuk yang
paling ekonomis untuk menahan lentur dan gaya geser serta memiliki momen
inersia terbesar untuk berat yang relatif rendah setiap unit panjangnya.
menunjukkan sebuah jembatan gelagar datar sepanjang 30 m dan lebar 8,5 m dengan
4 gelagar utama. Beban gravitasi didukung oleh beberapa gelagar datar utama
yang terbuat dari hasil pengelasan 3 bagian: sayap atas dan bawah dan
penghubung-nya (web). menunjukkan sebuah gelagar datar dan proses
pembentukannya. Penghubung dan sayap-sayapnya dibentuk dari potongan plat baja
dan dilas. Potongan-potongan dirangkai di pabrik dan kemudian dibawa ke lokasi
pembangunan untuk didirikan
- Beberapa faktor penting dalam
perencanaan jembatan gelagar :
Pengaku vertikal dan horisontal biasanya
diperlukan apabila web relatif tipis. Momen lendut menghasilkan gaya
tekan dan gaya tarik pada web, dipisahkan oleh aksis netral. Pengaku
membujur/horisontal mencegah tekukan web akibat lendutan dengan memberi
tekanan pada bagian atas web (setengah bagian ke atas pada gelagar
penopang sederhana). Karena momen lendut terbesar berada di dekat pertengahan
panjang gelagar pendukung sederhana, pengaku horisontal akan di tempatkan pada
bagian ini. Pengaku horisontal tidak disarankan hingga mencapai batas
ketahanannya. Pengaku vertikal mencegah tekukan-geser dan memberikan kemampuan
tekukan-geser lebih elastis dengan tegangan lapangan. Pengaku horisontal
ditempatkan lebih dekat dengan pendukung karena gaya geser terbesar ada pada
bagian tersebut. Penahan pengaku juga diperlukan untuk menahan reaksi gaya yang
besar, yang akan didesain tersendiri apabila terdapat gaya tegangan yang lain.
Apabila web tidak terlalu dalam dan ketebalannya tidak terlalu tipis tidak
diperlukan adanya pengaku sehingga biaya produksi bisa dikurangi.
D. Jembatan Gelagar Komposit
Apabila dua buah balok bersusun
secara sederhana (tiered beam) seperti yang terlihat pada Gambar 9.10.a,
mereka bekerja secara terpisah dan beban geser tergantung pada kekakuan
lenturnya. Pada kasus tersebut, gelincir terjadi di sepanjang batas balok.
Tetapi jika kedua balok dihubungkan dan gelincir ditahan seperti pada mereka
bekerja sebagai satu kesatuan gelagar komposit. Untuk jembatan gelagar datar
komposit, gelagar baja dan slab beton dihubungkan dengan sambungan geser.
Dengan cara ini, slab beton akan menyatu dengan gelagar dan menjadi
komponen tekan dari momen lendutan pada saat gelagar datar baja mendapat gaya
tarik. Gelagar komposit lebih efektif dibandingkan dengan gelagar bertingkat
sederhana. menunjukkan perbedaan antara balok tier dan balok komposit.
Penampang keduanya sama dan mendapat pembebanan terpusat pada tengahnya. Momen
inersia balok komposit 4 kali lebih besar daripada balok tier, sehingga
defleksi yang terjadi hanya ¼ nya. Tekanan lendut maksimum di permukaan (atas
atau bawah) hanya ½ dari konfigurasi balok tier.
Distribusi tekanan yang sesuai
ditunjukkan pada gambar berikut. Poin ’S’ dan ’V’ merupakan pusat profil baja
dan penampang komposit. Menurut teori, distribusi tegangan adalah linier tetapi
distribusi tekanan berubah pada batas antara baja dan beton.
Tiga tipe sambungan geser, studs,
horse shoes dan blok baja ditunjukkan pada Studs lebih umum digunakan
karena lebih mudah dilas ke sayap tegangan dengan menggunakan pengelasan
elektrik, tetapi sulit dalam pemeriksaannya. Jika pengelasan pada stud kurang,
stud dapat bergeser dan menyebabkan kerusakan. Tipe yang lain menjadi
pertimbangan karena lebih mudah pemeliharaannya. Sambungan geser diletakkan
mendekati akhir bentang dimana terjadi gaya geser terbesar.
Gelagar Kisi-Kisi (grillage
girder)
Jika gelagar diletakkan berbaris dan
dihubungkan melintang dengan balok lantai, beban truk didistribusikan oleh
balok lantai ke gelagar. Sistem ini disebut gelagar kisi-kisi (grillage
girder). Jika gelagar utama berupa gelagar datar, harus dipertimbangkan
tidak adanya kekakuan dalam puntir. Di sisi lain, gelagar kotak dan gelagar
beton dapat dianalisa dengan asumsi terdapat kekakuan untuk menahan puntir.
Balok lantai meningkatkan kemampuan menahan puntir di seluruh sistem struktur
jembatan.. menunjukkan distribusi beban dalam sistem kisi-kisi. Kisi-kisi
mempunyai tiga gelagar dengan satu balok lantai di pertengahan bentangnya.
Dalam hal ini, terdapat 3 nodal/titik pada perpotongan gelagar dan balok lantai
tetapi hanya ada 2 persamaan
( V = 0 dan M = 0). Jika perpotongan
antara gelagar utama B dan balok lantai diputuskan, dan diterapkan sepasang
kekuatan tak tentu ’X’ di titik ’b’ seperti pada gambar, X dapat diperoleh
dengan menggunakan kondisi yang sesuai di titik ’b’. Bila kekuatan ’X’
didapatkan, kekuatan setiap bagian gelagar dapat dihitung. Sistem struktur
tersebut dapat diaplikasikan pada desain praktis jembatan gelagar datar.
Gelagar Plat dengan Jarak Luas (Widely
Spaced Plate Girder)
Sebuah konsep desain jembatan baja
dikembangkan dengan meminimalkan jumlah gelagar dan bagian-bagian fabrikasi,
sehingga dapat mengurangi nilai konstruksinya. Jarak antar gelagar dibuat lebar
dan pengaku lateral diabaikan. berikut menunjukkan jembatan yang hanya
mempunyai dua gelagar dengan jarak 5.7 m dan ketebalan geladak slab beton
pratekan 320 mm.
E. Gelagar Kotak (box girder)
Jembatan gelagar kotak tersusun dari
gelagar longitudinal dengan slab di atas dan di bawah yang berbentuk rongga
(hollow) atau gelagar kotak. Tipe gelagar ini digunakan untuk jembatan bentang
panjang. Bentang sederhana sepanjang 40 ft (+ 12 m) menggunakan tipe ini,
tetapi bentang gelagar kotak beton bertulang lebih ekonomis pada bentang antara
60 – 100 ft (+ 18 – 30 m) dan biasanya didesain sebagai struktur menerus di
atas pilar. Gelagar kotak beton prategang dalam desain biasanya lebih
menguntungkan untuk bentang menerus dengan panjang bentang + 300 ft (+ 100 m).
Keutamaan gelagar kotak adalah pada tahanan terhadap beban torsi.
Pada kondisi lapangan dimana tinggi
struktur tidak terlalu dibatasi, penggunaan gelagar kotak dan balok T kurang
lebih mempunyai nilai yang sama pada bentang 80 ft (+ 25 m). Untuk
bentang yang lebih pendek, tipe balok T biasanya lebih murah, dan untuk bentang
yang lebih panjang, lebih sesuai menggunakan gelagar kotak. Bentuk struktur gelagar
kotak diperlihatkan pada. Gelagar kotak merupakan bagian tertutup sehingga
mempunyai ketahanan puntir yang tinggi tanpa kehilangan kekuatan menahan lendut
dan geser. Selain itu, gelagar datar merupakan bagian terbuka yang secara
efektif menahan lendut dan geser. Ortotropik dek, plat baja dengan pengaku
membujur dan melintang sering digunakan untuk geladak pada gelagar kotak atau
struktur dinding tipis pada slab beton untuk jembatan bentang panjang.
Puntiran ditahan dalam dua bagian,
yaitu puntir murni dan puntir tersembunyi. Ketahanan puntir murni untuk gelagar
profil I bisa diabaikan. Untuk bagian tertutup seperti gelagar kotak, puntir
murni harus dipertimbangkan, sesuai untuk jembatan lengkung atau jembatan
bentang panjang. Di sisi lain, puntir tersembunyi untuk bagian kotak bisa
diabaikan. Gelagar profil I mempunyai ketahanan tersembunyi tetapi tidak
sebesar puntir murni pada bagian tertutup.
Segmental Jembatan Beton
Pembangunan jembatan beton yang
terbagi menjadi beberapa segmen sukses dikembangkan dengan konsep kombinasi
pratekan, gelagar kotak, dan konstruksi kantilever. Jembatan gelagar kotak
dengan segmen pratekan telah dibangun pertama kali di Eropa Barat pada 1950.
Jembatan California’s Pine Valley seperti yang ditunjukkan. terdiri 3 bentangan
340 ft (103.6 m), 450 ft (137.2 m), dan 380 ft (115.8 m) dengan pier setinggi
340 ft (103.6), merupakan jembatan cast-in-place segmental pertama yang
dibangun di Amerika Serikat tahun 1974. Jembatan pratekan segmental dengan
segmen pratekan atau cast-in-place dapat diklasifikasikan menurut metode
konstruksi menjadi: (1) kantilever penyeimbang, (2) bentang per bentang, (3)
pengadaan incremental, dan (4) pentahapan. Pemilihan antara segmen cast-in-place,
pratekan atau berbagai metode konstruksi yang lain tergantung pada jenis
proyek, kondisi lapangan,batasan lingkungan dan publik, waktu pelaksanaan
konstruksi, dan ketersediaan alat.
F. Jembatan jaringan baja
bergelombang / corrugated stell web bridge
Jembatan jaringan baja bergelombang
digunakan dalam beton pratekan untuk mengurangi berat dan meningkatkan panjang
bentang. Jaringan bergelombang mempunyai kelebihan tidak mengurangi kekuatan
axial dengan efek akordion, sehingga kekuatan pratekan di dalam beton menjadi
lebih efektif.
G. Jembatan Rangka Batang (Truss
Bridge)
Struktur jembatan rangka menunjukkan
jembatan dengan geladak yang berada pada level terendah dari penghubung antar
bagiannya. Slab menahan beban hidup didukung oleh sistem balok lantai dan balok
silang. Beban disalurkan ke
rangka batang utama pada titik
sambungan pada setiap sisi jembatan, hingga pada sistem lantai dan akhirnya
pada penahan. Penguat lateral, yang juga berbentuk rangka batang, mengkaitkan
bagian atas dan bawah penghubung untuk menahan kekuatan horisontal seperti
angin dan beban gempa seperti momen torsi/puntir. Rangka portal pada pintu
masuk merupakan transisi kekuatan horisontal dari bagian atas ke bagian
substruktur. Jembatan rangka batang dapat mengambil bentuk geladak jembatan
yang melintasi jembatan. Pada contoh ini, slab beton menjulang ke atas, dan
pengikat/penahan goyangan diletakkan di antara elemen vertikal dari dua rangka
utama untuk menahan stabilitas lateral.
Rangka baja terdiri atas bagian atas
dan bagian rendah yang dihubungkan oleh elemen diagonal dan vertikal (elemen
web). Rangka tersebut akan bertindak sesuai dengan gaya balok di atas dan bawah
rangkaian seperti sayap dan pengikat diagonal akan bertindak yang sama sebagai
plat web. Rangkaian terutama akan menahan momen tekuk sedangkan elemen web akan
menahan gaya geser. Rangka batang merupakan rangkaian batang-batang, juga bukan
merupakan plat atau lembaran, sehingga merupakan alternatif termudah untuk
didirikan di lokasi dan sering digunakan untuk jembatan yang panjang
Warren truss merupakan tipe yang
paling umum dan rangka tersebut terbentuk dari segitiga samakaki yang dapat
menahan gaya tekan dan gaya tarik. Elemen web Pratt truss berupa elemen
vertikal dan diagonal. Elemen diagonal mengarah ke pusat dan hanya untuk
menahan gaya tarik. Pratt truss sesuai untuk jembatan baja karena kemampuan
menahan gaya tariknya sangat efektif. Elemen vertikal Pratt truss mendapat gaya
tekan. Howe truss hampir sama dengan Pratt hanya elemen diagonalnya mengarah ke
bagian akhir, menahan gaya tekan axial, dan elemen vertikal menahan gaya tarik.
Jembatan kayu sering menggunakan
Howe truss karena pada sambungan diagonal kayu lebih banyak mendapat gaya
tekan. Dinamakan K-truss karena elemen web yang berbentuk ”K” paling ekonomis
pada jembatan besar karena panjang elemen yang pendek akan mengurangi resiko
tekuk.
Analisa struktural dan tekanan
sekunder
Truss adalah sebuah bentuk struktur
batang, secara teoritis dihubungkan dengan engsel membentuk segitiga yang
stabil. Rangka batang terbentuk dari unit berbentuk segitiga agar stabil.
Elemen-elemen diasumsikan hanya untuk menahan regangan atau gaya tekan axial.
Secara statika rangka batang dapat dianalisa hanya dengan menggunakan persamaan
keseimbangan. Jika kurang dari stabilitas yang disyaratkan, maka tidak dapat
ditentukan hanya dengan persamaan keseimbangan saja. Ketidaksesuaian penempatan
harus diperhatikan. Ketidaktetapan internal maupun eksternal rangka batang
sebaiknya diselesaikan dengan menggunakan perangkat lunak/program komputer.
Dalam prakteknya, elemen-elemen
truss dihubungkan ke plat sambung dengan menggunakan baut berkemampuan tinggi,
bukan engsel rotation-free, sederhana karena lebih mudah di rangkai. Kondisi
’jepit’ seperti teori tidak terlihat pada bidang tersebut. Ketidaksesuaian
tersebut menyebabkan tegangan sekunder (tegangan tekung) pada elemen-elemen
tersebut. Tegangan sekunder didapatkan dengan analisa struktural rangka kaku
dan biasanya kurang dari 20% tegangan utama axial. Jika elemen rangka batang
sudah direncanakan dengan baik, angka kelangsingan batang cukup besar dan tidak
ada tekuk, maka tegangan sekunder dapat diabaikan.
H. Jembatan Rangka Kaku (Rigid
Frame) / Jembatan Rahmen
Elemen-elemen dihubungkan secara
kaku dalam struktur ’rahmen’ atau rangka kaku. Tidak seperti truss dan jembatan
lengkung yang akan dibicarakan pada bagian lain, seluruh elemen akan menerima
baik gaya axial maupun momen tekuk. berikut ini menunjukkan berbagai tipe
jembatan rahmen. Elemen jembatan rangka kaku lebih besar dari pada sebuah tipe
bangunan. Konsekuensinya pemusatan tekanan terjadi di sambungan balok dan kolom
sehingga harus direncanakan dengan tepat. Pendukung jembatan rahmen, engsel
atau jepit, menjadikannya struktur yang tak tentu, sehingga tidak sesuai pada
kondisi pondasi yang terbenam. Reaksi pendukung berupa kemampunan horisontal
dan vertikal pada engsel dan dengan penambahan momen tekuk pada tumpuan jepit.
- Rangka Portal
Rangka portal adalah desain
sederhana dan bisa dipergunakan secara luas untuk pier atau pendukung
jembatan jalan raya yang diangkat karena ruang di bawahnya dapat digunakan
secara efektif untuk jalan yang lain atau area parkir. Pendukung ini, telah
dibuktikan penggunaannya padagempa bumi Kobe di jepang tahun 1995, lebih ulet
sehingga akan lebih kuat dan mampu menyerap energi lebih banyak dari pada pier
kolom tunggal.
- Rahmen
Rahmen biasanya digunakan untuk jembatan di
daerahpegunungan dengan struktur pondasinya yang kuatdan kokoh sehingga dapat
melintasi lembah dengan bentang yang relatif panjang. Selain itu dapat juga
untuk jembatan yang melintasi jalan raya jalur cepat. Seperti yang ditunjukkan
pada model struktur – Rahmen Adanya dua lengan pendukung gelagar utama
menyebabkan tegangan axial pada pusat panjang gelagar. Beban hidup pada geladak
disalurkan pada gelagar utama melalui sistem lantai. Engsel tengah mungkin
dimasukkan pada gelagar untuk membentuk gelagar gerber. Jembatan model A-V leg
rahmen sama dengan jembatan – Rahmen
tetapi memungkinkan bentang yang lebih panjang tanpa gaya axial di pusat
bentang gelagar.
Jembatan Vierendeel
Jembatan vierendeel merupakan rangka
kaku dimana bagian atas dan bawah rangkaian dihubungkan secara kaku ke elemen
vertikal. Seluruh elemen diarahkan ke arah axial dan gaya geser seperti momen
lentur. Kondisi ini merupakan sistem internal yang sangat tidak tentu. Analisa
rangka vierendeel harus mempertimbangkan tegangan sekunder. Bentuk jembatan ini
lebih kaku daripada jembatan lengkung Langer atau Lohse yang hanya mempunyai
elemen penahan gaya axial.
I. Jembatan Pelengkung (Arch
Bridge)
 |
| Jembatan lengkung di jalan dari Sukaraja ke Purbalingga (1900-1905) |
Tipe Pelengkung
Jembatan lengkung meliputi geladak
jalan dan lengkung pendukung. Berbagai tipe pelengkung diperlihatkan pada Garis
tebal menunjukkan elemen penahan momen tekuk, geser dan gaya axial. Sedangkan
garis tipis menunjukkan elemen yang hanya menerima gaya axial. Jembatan
pelengkung dikelompokkan ke dalam geladak, dan tipe geladak tergantung lokasi
permukaan jalan. Geladak pada semua tipe jembatan digantung oleh kolom vertikal
maupun pelengkung penggantung, secara struktural sama dengan gaya axial, baik gaya
tekan maupun gaya tarik pada elemen-elemennya. Perbedaannya terletak pada
elemen vertikal geladak jembatan menahan gaya tekan dan penggantung menahan
gaya tarik. Beban hidup hanya membebani pelengkung secara tidak langsung.
Tipe struktur dasar pelengkung adalah pelengkung 2 sendi/engsel. Pelengkung 2
sendi mempunyai satu derajat tingkat ketidakpastian eksternal karena
terdapat 4 reaksi akhir. Jika satu sendi ditambahkan pada mahkota pelengkung,
membentuk pelengkung 3 sendi, hal ini akan menjadikan lebih pasti/kokoh.
Jika akhiran diklem, menjadi pelengkung jepit/kaku, maka akan mejadi
ketidakpastian tingkat ketiga. Pelengkung dibentuk oleh dua sendi dengan
pengikat dan pendukung sederhana. Pelengkung yang diikat, secara eksternal
dalam kondisi mantap, tetapi secara internal dalam kondisi satu derajat tingkat
ketidakpastian. Struktur lantai tergantung pada pelengkung dan terpisah dari
pengikat.
 |
| Gambar 9.30. Jembatan pelengkung Langer Sumber: Chen & Duan, 2000 |
Pelengkung Langer dianalisa dengan
asumsi bahwa rusuk pelengkung hanya menahan gaya tekan axial. Rusuk pelengkung
tipis, tetapi gelagar tebal dan mampu menahan momen dan geser sebaik gaya tarik
axial. Gelagar jembatan langer dianggap sebagai rusuk pelengkung yang
diperkuat., menunjukkan komponen struktural jembatan Langer.
Jika diagonal digunakan pada web, disebut Langer
truss. Perbedaan Langer truss dengan truss standar bahwa pada rangkaian
bawah berupa gelagar sebagai pengganti batang. Jembatan Langer mantap sebagai
eksternal dan tidak pasti secara internal. Jembatan Langer tipe geladak sering
disebut ”reversed” / kebalikan Langer.Jembatan Lohse
 |
| Gambar 9.31. Tipe jembatan Lohse Sumber: Chen & Duan, 2000 |
Jembatan Pelengkung Truss dan Pelengkung Nielsen
 |
| Gambar 9.32. Berbagai tipe jembatan pelengkung Sumber: Chen & Duan, 2000 |
(Author) :Admin BCS Rubber Industry
Sumber Pustaka:
Ariestadi, Dian, 2008, Teknik
Struktur Bangunan Jilid 2 untuk SMK, Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen
Pendidikan Nasional, hlm. 429 – 462.
Anonymaus,2015,klarifikasi dan bentuk jembatan, http://id.wikibooks.org/wiki/Rekayasa_Lalu_Lintas/Jembatan
Gambar:
Gambar 9.30 - 9.32. Jembatan pelengkung Langer,2015,
http://sma-muhamadiyah.blogspot.com/2012/09/jembatan-pelengkung-arch-bridge.html
Sumber: Chen & Duan, 2000
Sumber: Chen & Duan, 2000
Product "Elastomer Bearing Pads" BCS Rubber Industry
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Comment