Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Ads

Jenis Jembatan Berdasarkan Desain Strukturnya

Jembatan memiliki peran yang sangat penting dalam menunjang mobilisasi kegiatan khususnya dalam bidang transportasi, infrastruktur, perdagangan, dan lain sebagainya. Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang secara umum digunakan untuk melintasi suatu hambatan atau rintangan misalnya seperti sungai, rel kereta api, jalan raya, jurang,  dan bahkan digunakan sebagai penghubung antar wilayah.

Jembatan awal mulanya hanya terbuat dari desain dan bahan yang sangat sederhana, namun dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan infrastruktur yang tinggi dan aman maka para insinyur dan ahli konstruksi melakukan berbagai macam rancangan dan desain jembatan yang bervariasi dengan inovasi serta pengembangan yang sangat signifikan sehingga menghasilkan rancangan konstruksi jembatan yang aman serta mampu menopang beban yang lebih tinggi. Selain fungsi utamanya sebagai penunjang transportasi, jembatan juga memiliki nilai estetis dan keindahan yang tinggi. Oleh karena itu banyak digunakan sebagai ikon atau kebanggan suatu wilayah tertentu, misalnya jembatan Golden Gate yang terletak di San Fransisco, Amerika Serikat.

Khususunya pada rancangan Struktur jembatan menentukan bagaimana konstruksi suatu jembatan dapat mendistribusikan beban dan gaya internal yang bekerja pada struktur jembatan. Meskipun idelanya semua jenis jembatan harus mampu menangani gaya tersebut, namu pada beberapa desain struktur  jembatan tertentu mampu menangani beberapa jenis gaya dan pembeban dengan lebih baik. 

Pada umumnya terdapat 7 jenis struktur jembatan yang paling banyak digunakan yaitu jembatan lengkung, balok, rangka, gantung, lengkung terikat, cable stayed dan kantilever. Namun tidak menutup kemungkinan terdapat kombinasi rancangan dan inovasi pada rancangan struktur jembatan tersebut.

1. Jembatan lengkung (Arch Bridge)

Arch Bridge
Arch Bridge
Jembatan lengkung (Arch Bridge) menggunakan lengkungan sebagai komponen struktural utama yang terletak di bawah jembatan. Jembatan lengkung menopang beban terutama gaya tekan, yang memberikan gaya pada pondasi secara vertikal maupun horizontal. Oleh karena itu, pondasi jembatan lengkung harus mengakomodir gaya tekan vertikal dan gaya geser horizontal. Terlepas dari desain pondasi jembatan yang lebih rumit, struktur pada arch bridge sendiri biasanya membutuhkan lebih sedikit material daripada jembatan balok dengan ukuran bentang yang sama.

2. Jembatan balok (Beam Bridge)

Beam Bridge
Beam Bridge

Jembatan balok (Beam Bridge) adalah jenis jembatan yang menggunakan bentuk yang paling sederhana. Karena bentuknya yang sederhana dan mudah dibuat, model jembatan ini merupakan model jembatan tertua yang sudah lama digunakan oleh manusia. 

Jembatan balok terdiri atas satu atau beberapa balok horizontal yang dapat menjangkau area antara tumpuan sehingga mengurangi gaya tekan pada tiang struktural. Gaya utama yang mempengaruhi jembatan balok adalah transformasi gaya vertikal menjadi beban lentur dan gaya geser yang ditransfer menuju ke struktur pendukung jembatan atau abutmen. Jembatan balok dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu jembatan gelagar, jembatan gelagar kotak, jembatan gelagar pelat, dan jembatan balok sederhana.


3. Jembatan Rangka (Truss Bridge)

Truss Bridge
Truss Bridge

Jembatan Rangka (Truss Bridge) adalah desain jembatan yang sangat populer yang menggunakan rangka diagonal berbentuk segitiga yang terletak di atas jembatan untuk mendistribusikan gaya hampir pada seluruh struktur jembatan. Peranan elemen segitiga tersebut berperan secara efektif menyerap tegangan dan kompresi untuk menangani beban dinamis. Kombinasi tegangan dan kompresi ini memastikan struktur jembatan rangka tetap terjaga dan tidak terganggu oleh angin yang relatif kencang.

Elemen individu dari struktur jembatan rangka biasanya berupa  balok lurus yang berfungsi untuk menahan gaya dinamis dari tegangan dan kompresi, tetapi dengan mendistribusikan beban tersebut pada keseluruhan struktur, struktur jembatan dapat menangani beban yang lebih berat dan gaya lebih besar daripada jenis jembatan lainnya.

Jembatan rangka merupakan salah satu jenis jembatan yang banyak digunakan karena ketahanannya yang luar biasa dan membutuhkan lebih sedikit bahan untuk konstruksinya.


4. Jembatan Gantung (Suspension Bridge)

Suspension Bridge
Suspension Bridge

Jembatan Gantung (Suspension Bridge) adalah desain jembatan dengan memanfaatkan seutas tali atau kabel suspensi yang terhubung pada suspender vertikal untuk menopang beban dek jembatan dan beban dinamis. Kabel suspensi memanjang di luar setiap sisi jembatan dan ditambatkan dengan kuat pada tower. Setiap beban yang bekerja pada struktur diubah menjadi tegangan yang melintasi kabel suspensi yang akan dipindahkan pada abutment atau tower kemudian disalurkan dengan kompresi vertikal ke tanah.

Sebagian besar struktur jembatan suspension cukup fleksibel dan seringkali dapat merespon gaya eksternal yang bekerja pada struktur seperti gempa bumi, hembusan angin, atau bahkan getaran kendaran. Karena dek jembatan tergantung di udara, maka harus diperhatikan dek jembatan tidak merespon secara berlebihan atau bergoyang secara signifikan.


5. Jembatan Lengkung Terikat (Tied Arch Bridge/Bowstring Bridge)

Tied Arch Bridge
Tied Arch Bridge

Jembatan Lengkung Terikat atau Tied Arch Bridge adalah desian struktur jembatan yang menggabungkan antara struktur lengkung (arch) yang didukung oleh ikatan vertikal pada jembatan gantung. Jembatan tied arch mengadopsi daya dukung pada struktur jembatan lengkung dan jembatan gantung secara bersamaan.

Jembatan ini terdiri atas komponen utama berupa struktur lengkung pada setiap sisi dek jembatan, dan pengikat (tied) pada setiap segmen lengkungan sebagai penopang dek. Beban yang bekerja pada jembatan akan ditransfer melalui ikatan vertikal ke struktur lengkung yang terdapat diatas jembatan yang langsung tehubung pada pondasi atau abutment di bawah jembatan. 


6. Jembatan Cable Stayed (Cable Stayed Bridge)

Cable stayed bridge
Cable stayed bridge
Jembatan cable-stayed adalah desain struktur jembatan dengan dek jembatan tergantung pada menara atau pilar (pier) dengan menggunakan kabel yang terhubung secara langsung pada satu atau lebih kolom vertikal atau pilar. Pilar atau kolom vertikal merupakan elemen utama sebagai penahan beban struktur  yang dapat terletak di tengah bentang struktur jembatan atau dekat dengan abutment. 

Jembatan cable-stayed menopang beban struktur dan beban dinamis dengan kabel diagonal yang kemudian ditransfer menuju pilar atau kolom vertikal melalui kompresi vertikal. Gaya tarik pada kabel juga membuat dek mengalami kompresi horizontal.

Salah satu masalah utama pada struktur jembatan cable stayed adalah sambungan pusat kabel yang memberikan tekanan horizontal pada dek jembatan. Oleh karena itu, struktur pada dek jembatan perlu diperkuat untuk menahan tekanan horizontal tersebut.


7. Jembatan Kantilever (Cantilever Bridge)

Cantilever Bridge
Cantilever Bridge
Jembatan kantilever adalah desain struktur jembatan dengan menggunakan sistem balok kantilever yang merupakan struktur horizontal yang hanya ditopang pada salah satu ujungnya. Kantilever harus ditambatkan dengan kuat pada satu sisi untuk menahan beban yang berada pada bentang jembatan dan menghindari tegangan geser. Struktur Kantilever harus menahan tegangan pada tumpuan bagian atas dan tekan pada tumpuan bawah.

Struktur jembatan kantilever terdiri dari dua sisi lengan kantilever. Pada rentang bagian tengah jembatan menopang beban vertikal dan tidak memiliki penopang langsung dibawahnya. Oleh karena itu untuk mendukung beban yang bekerja pada jembatan khusunya pada jembatan dengan beban yang tinggi menggunakan struktur pendukung berupa struktur rangka atau batang untuk mendistribusi beban beban pada jembatan menuju ke pilar atau pondasi secara efektif dan aman.




Referensi :

http://www.historyofbridges.com/
https://www.engineeringclicks.com/
https://www.britannica.com/
https://howbridgeswork.weebly.com/

Post a Comment for "Jenis Jembatan Berdasarkan Desain Strukturnya"