1.1. Perkembangan Jembatan A. Per kem ban gan Tekno Tek no lo gi J emb atan
Sebagai bagian dari transportasi, khususnya transportasi darat, teknologi jembatan berkembang sejalan dengan peradapan manusia. Dan hingga sekarang bidang teknologi jembatan sangat maju. Namun kemajuan yang dialami diawali dengan proses ”cut and try”. Dapat dikatakan bahwa ide teknologi jembatan muncul dari pengalaman kehidupan manusia. Misalnya pengalaman manusia dimana pohon yang tumbang melintasi sungai pada saat banjir, dapat dimamafatkan untuk penyebrangan. Atau contoh alamiah lain yang dapat melahirkan ide jembatan gantung adalah menyebrangnya hewan atau mausia dengan memanfaatkan akar pohon dari satu pohon ke pohon lain. Pengalaman praktis dari kehidupan manusia dalam mengatasi alam, didukung dengan pengetahuan akan ilmu-ilmu gaya, melahirkan teknologi jembatan yang kian hari bertambah maju. Hal ini dapat kita lihat dan jumpai dalam kenyataan sekarang ini, dimana teknologi jembatan sudah sangat maju. Sebagaimana uraian sebelumnya, perkembangan teknologi jembatan diawali dari proses ”cut and try”. Selanjutnya dengan metode empiris, dibuatlah beberapa pikiran intelegensi tentang kekuatan bahan dalam membangun jembatan.
1.1.1 Teknologi Jembatan Zaman Purba Pemikiran-pemikiran zaman purba telah menjadi sumbangan yang sangat
berharga
bagi
teknologi
jembatan.
Manusia
zaman
purba
menyebrangi sungai dengan memasang tiang-tiang batu dan pilar-pilar batu, kayu gelondongan, atau pohon yang tumbang dengan bentang yang sangat
pendek.
Juga
manusia
purba
menyebrangi
sungai
dengan
memanfatkan cabang-cabang atau akar-akar yang bergantungan sebagai jembatan gantung, gantung, dengan cara cara berayun berayun dari satu satu pohon pohon ke pohon pohon lain. Tipe jembatan zaman purba adalh jembatan balok sederhana, dan digunakan hanya untuk bentangan yang pendek. Namun, pada era ini juga ditemukan tipe jembatan pelengkung, walau bentuk dan meterial konstruksi masih sangat sederhana.
1
1.1.2 Teknologi Jembatan Periode Romawi Kuno Teknologi jembatan pada periode ini, telah membangun jembatan dari kayu, batu dan beton. Untuk jembatan batu dan beton, bentuknya sama seperti pada periode jembatan purba yaitu berbentuk lengkung. Namun periode ini,
telah berhasil mengatasi permasalahan yang rumit,
seperti membuat perhentian konstruksi yang dibangun di atas pilar yang berada di bawah air dan melindunginya dari bahaya banjir.
1.1.3 Teknologi Jembatan Zaman Pertengahan Konstruksi jembatan pada periode ini tidak berbeda jauh dari periode Romawi Kuno. Bentuk lengking dan pilar-pilar batu masing sering digunakan sekitar abad ke-12 di Prancis, pilar jembatan dibual dalam bentuk segi tiga pada bagan huludan dikenal dngan is tilah ”streaminglining” dari kayu. Pada periode ini, tiang-tiang pancang telah dipakai untuk mengatasi masalah tanah dasar. Tiang-tiang tersebut dipancang secara berkelompok
2
dengan jarak yang rapat sehingga membentuk satu kasatuan kelompok tiang yang solid. Bagian atas tiang dilapisi tiga lapisan kayu sebagai kepala tiang (pile cap) dan dijepit dengan besi. Kemudian lapisan batu ditempatkan sebagai pangkal jembatan dan dibuat lengkung.
1.1.4 Teknologi Jembatan Zaman Besi dan Baja Era jembatan besi dan baja sejalan dengan adanya revolusi industri. Pada zaman ini jembatan besi dibangun dengan menggunakan prinsipprinsip bentuk lengkung, terutama untuk jembatan jalan raya. Untuk jembatan jalan rel menggunakan jembatan bentuk pipa.
3
B. Klasifikasi Jembatan
Jembatan
Sederhana
adalah
jembatan
yang
konstruksinya
mudah
dan
sederhana. Struktur terbuat dari bahan kayu yang bersifat darurat ataupun tetap dan dapat dikerjakan tanpa peralatan modern. Beberapa keuntungan jembatan dengan bahan kayu, sebagai berikut: -
kayu relatif ringan, biaya transportasi dan konstruksi relatif murah dan dapat dikerjakan dengan alat yang lebih sederhana.
-
Pekerjaan-pekerjaan
detail
dapat
dikerjakan
tanpa
memerlukan
peralatan khusus dan tenaga ahli yang tinggi. -
Jembatan kayu dengan dek dari kayu menguntungkan untuk lokasi terpencil yang jauh dari pembuatan beton. Dek kayu dapat dipasang tanpa bekisting dan tulangan, dengan demikian dapat menghemat biaya. 4
-
Kayu tidak mudah dipengaruhi oleh korosi seperti pada beton dan baja. Walau ada sejumlah keuntungan dari pemanfaatan bahan kayu untuk
jembatan, namun pada jembatan untuk konstruksi berat dan dengan bentang yang sangat panjang, bahan kayu menjadi tidak ekonomis. Hal ini pengaruhi oleh panjang dan kemampuan bahan kayu.
2. Jembatan Rangka Baja Seiring dengan kemajuan teknologi jembatan dalam hal pemanfaatan meterial maka jembatan dalam bentangan yang panjang tidak dapat dibuat atau dibangun dari bahan kayu yang terbatas panjang dan kemampuan dukungannya. Karena itu diupayakan meterial lain yang dapat mengatasi kesulitan tersebut. Rangka baja adalah salah satu solusi yang tepat untuk mengatasi persoalan di atas. Jembatan baja dapat dibagi sebagai berikut: a. Menurut pemakainnya, jembatan dibagi atas:
Jembatan jalan orang
Jembatan jalan raya
Jembatan rel kereta api
Jembatan saluran air
b. Menurut letak lantai kendaraan, jembatan dapat dibagi atas:
Jembatan dek yaitu jembatan dengan lantai kendaraan terletak di atas segala bentangan gelagar utama.
Through bridge, yaitu jembatan dengan lantai kendaraan terletak pada bagian bawah dari bentangan-betangan atau gelagar-gelagar pemikul. 5
c. Menurut macam gelagar utama, jembatan dibagi atas:
I-Beam Bridge, gelagar utama terdiri dari profil I
Truss Bridge, gelagar utama adalah suatu rangka batang
Plate Girder Bridge, gelgar utama merupakan profil tersusun
Suspension Bridge, jembatan kabel dengan baja tegangan tinggi.
d. Menurut gelagar utama, jembatan dibagi atas:
Simple Span Bridge, gelagar utama mempunyai bentang hanya dari satu perletakan ke perletakan berikut.
Continous bridge, gelagar utama menerus di atas beberapa perletakan
Cantilever bridge,
e. Menurut sambungan, jembatan dibagi atas:
Sambungan dengan drivet
Sambungan dengan bolt/bout
Sambungan dengan pin
Sambungan dengan las
f. Menurut daya dukung, jembatan dibagi atas:
Jembatan kelas I : tekanan as = 7 ton
Jembatan kelas II : tekanan as = 5 ton
Jembatan kelas III: tekanan as = 3,5 ton
Jembatan kelas IV: tekanan as = 2 ton
6
3 Jembatan Beton Jembatan beton terdiri dari dua pembagian yaitu: jembatan beton bertulang dan jembatan beton prategang. 7
Penggunaan semen alam untuk konstruksi pertama kali digunakan pada abad ke-19. Perkembangan industri semen portland mendominasi sebagai jembatan setelah tahun 1865. Beton massa banyak digunakan untuk jembatan lengkung dan struktur bawah konstruksi jembatan. Pada tahun 1890-an banyak dibangun jembatan beton lengkung, dan semakin meningkat pemakainnya selama awal dekade abad ke-20. Slab dan gelagar jembatan beton bertulang secara luas digunakan untuk bentangan-bentangan pendek lama beberapa dekade.
a. Jembatan beton prategang Pada tahun 1950-an, dikembangkan jembatan beton prategang segmental untuk pertama kalinya di Eropa Barat menggunakan sistem ini pada pada jembatan Finsterwalder di Jerman. 8
Jembatan segmental dapat pula disebut pracetak atau cetak ditempat dengan menggunakan metode konstruksi kantilever yang dikerjakan bentangan demi bentangan, dipasang tahap demi tahap atau dengan sistem incremental launching. Konstruksi jembatan beton prategang segmental dapat mencapai panjang bentang 250m atau bentang seri 300m. Bila digunakan dalam jembatan cable stayed, jarak bentang dapat mencapai 450m.
4 Jembatan Gantung Jembatan gantung tertua dan terbesar pada abad ke-18 adalah jembatan Menai Straits di Inggris yang dibangun pada tahun 1825. Jembatan ini masih menggunakan menara batu dan kabel dari rantai besi 9
untuk menggantung jalan raya. Pada tahun 1939 kabel penggantung diganti dengan baja batangan. Awal
kemajuan
inovasi
jembatan
gantung
ialah
pada
saat
dibangunnya jembatan gantung Niagara di Amerika Serikat. Struktur jembatan ini mempunyai dua dek, dek bagian atas untuk jalan rel dan bagian bawah untuk lalu-lintas jalan raya. Dek ini berupa “stiffeningtruss” yang terbuat dari kayu. Bentang jembatan digantung pada 4 kelompok kabel, didukung dengan 4 bangunan menara dan ujung kabel diangkitkan dalam solid rok dibelakangnya. Penggunaan kabel baja (wire steel) menggantikan kabel besi untuk pertama kali digunakan pada jembatan gantung Brooklyn, New York (1867). Ciri khusus jembatan ini adalah kabel yang menjari terarah dek dari tower, yang lebih stabil terhadap angin.
5 Jembatan Cable Stayed Selama lebih dari tiga dekade jembatan cable stayed digunakan secara luas di Eropa Barat dan bagian lain di dunia. Keberhasilan penggunaan sistem cable stayed dicapai dengan ditemukannya baja 10
berkekuatan tinggi dan tipe deck-orthotropik, kemajuan teknik las. Penelitian menunjukkan jembatan cable stayed lebih unggul dibanding jembatan gantung. Kelebihannya antara lain rasio panjang bentang utama dan tinggi pylon yang lebih murah. Defleksi akibat pembebanan simertis dan asimetris pada lebih dari separuh bentang jembatan gantung mempunyai defkesi yang lebih besar di tengah bentang dari pada cable stayed. Keuntungan
yang
menonjol
dari
cable
stayed
adalah
tidak
diperlukannya pengangkeran kabel yang berat dan besar seperti pada jembatan gantung. Gaya-gaya angker pada ujung kabel bekerja secara vertikal dan biasanya diseimbangkan dengan berat dari pilar dan fondasi tanpa menambah biaya konstruksi lagi. Komponen horisontal gaya pada kabel dilimpahkan pada struktur atas gelagar berupa tekanan atau tarik.
1.2. Definisi-Definisi : J embatan
: Adalah sualu struktur yang memungkinkan route transportasi melintasi sungai, danau, kali, jalan raya, 11
jalan Kereta Api da n lain-lain. Route Transportasi berupa, jalan Kereta Api jalan trem, pejalan kaki, rentetan kendaraan dan lain lain. J emba lan yang melintasi diatas jalan biasanya disebut viaduct. Bangunan-atas : Sesuai dengan istilahnya berada pada bagian atas sualu jembatan, berfungsi menampung bebanbeban yang ditimbulkan oleh lalu lintas orang, kendaraan dan kemudian menyalurkannya kepada hangunan bawah Landasan
: Bagian ujung ba wah da ri Suatu ba ngunan atas yang berfungsi
menyalurkan
gaya-gaya
reaksi
dari
bangunan atas kepa da bangunan bawah. Menurut fungsinya dibeda kan landa san - sendi (fixed bearing) dan landasan Gerak (movable bearing)
12
ba ngunan-ba wah :
Bangunan-ba wah
pa da
umumnya
disebelah
bawah
bangunan
menerima
memikul beba n-beban yang diherikan
atas.
terlelak Fungsinya
bangunan atas dan kemudian menyalurkannya ke pondasi. Beban-beban tersebut selanjutnya oleh ponda sii disalurkan ke tana h. Oprit-jemba tan
: oprit berupa limbunan tanah dibelakang abutment timbunan tanah ini harus dibuat sepadat mungkin, untuk
menghindari
settlement)
hal
ini
terjadinya tidak
penurunan
mengenakkan
bagi
pengendara. Apabila ada penurunan, terjadi kerusakan
pada
expansi
joint
yaitu
bidang 13
pertemuan
antara
bangunan
atas
dengan
abutment. Untuk menghindari ini, pemadatan harus
sernaksimurn
mungkin
dan
diatasnya
dipasang plat injak dibelakang abutment. Bangunan Pengaman J embatan Berfungsi sebagai pengamanan terhadap pengaruh sungai maupun
yang tak
bersangkutan langsung_
baik
secara
Kadang-kadang
langsung disamping
jembatannya harus diamankan, sungainyapun harus diamankan, dimana biaya pengamanan sungai Iebih mahal dari pengamanan jembatan. Abutment
Abutment atau kepala jembatan ad alah bagian bangunan pada ujung-ujung jembatan, selain sebagai pendukung bagi bangunan atas juga berfungsi sebagai penahan tanah.
Pilar J emba tan
Pilar atau bangunan bangunan
pier berfungsi atas.
Bila
jembatan
keduaabutment
dan
sebagai
pilar
ada
pendukung pada
letaknya jumlahnya
suatu
diantara tergantung
keperluan, seringkali pilar tidak diperlukan
14
Pondasi
Berfungsi menerima beba n-beban da ri ba ngunan bawah dan menyalurkannya ke tanah. Secara umum
Ponda si Langsung : telah beban
ondasi da at dibeda kan seba ai herikut :
Digunakan bila lapisan tana h ponda si yang diperhitungkan diatasnya,
rnarnpu
terletak
memikul
pada
beban-
lokasi
yang
da ngkal dari tanah setempa t. Pondasi-Dalam
Digunakan apa bila lapisan tanah keras yang mampu memikul beba n Ietaknya cukup dalam. Sehingga beban-beban harus disalurkan melalui suatu konstruksi penerus yang juga disebut tiang pancang dan pondasi sumuran.
15
1.3. Bagian-bagian Jembatan : J embatan da pa t dibagi atas 2 (dua) bangunan utama 1.
Bangunan atas.
2.
Bangunan bawah.
Pada umumnya suatu bangunan jembatan terdiri dari enarn (6) ba gian pnkok sebagai berikut : 1.
Bangunan atas.
2.
Landasan
3.
Bangunan bawah.
4.
Pondasi.
5.
Oprit.
6.
Bangunan panga man jembatan.
16
17
