Berikut ini adalah jenis-jenis struktur jembatan yaitu sebagai berikut :
1. Jembatan Bisa Pindah Jembatan gerak (movable bridge)
Membolehkan benda-benda yang tinggi seperti layar kapal melaluinya, ataupun ia boleh digunakan untuk merentasi jarak yang tinggi atau jaraknya boleh berubah. Jembatan ini biasanya boleh diputarkan ke atas (drawbridge) atau ke tepi (swing bridge). Bagi setengah jembatan pula, bagian tengahnya boleh diangkat menegak ke atas (lift bridge). Ada juga jembatan yang digelar jembatan pengangkut (transporter bridge), ia cuma digunakan di tempat-tempat yang tidak banyak kendaraan. Untuk jembatan-jembatan yang kecil, pergerakan ini mungkin boleh dilakukan tanpa menggunakan dinamo. Setengah jembatan boleh dikawal oleh pengguna, terutamanya yang mempunyai bot, sesetengah yang lain dikawal oleh pengawal jambatan, kadang-kadang dari jauh dengan menggunakan kamera video dan pembesar suara. Selalunya terdapat lampu isyarat untuk pengguna2 jalan dan air, dan tambahan pengadang jalan untuk para pemandu. Jembatan gerak yang lebih kecil yang dipanggil jetway, juga digunakan di lapangan terbang, untuk memperbolehkan penumpang menaiki menaiki kapal terbang terbang yang berbagai berbagai ukuran dan jarak dari bangunan bangunan terminal. terminal.
2. Jembatan Alang (Beam Bridge)
Jembatan alang adalah struktur jembatan yang sangat sederhana dimana jembatan hanya berupa balok horizontal yang disangga oleh tiang penopang pada kedua pangkalnya. Berawal dari jembatan balok kayu sederhana yang di pakai untuk menyeberangi sungai. Di zaman modern, jembatan alang terbuat dari balok baja yang lebih kokoh. Panjang sebuah balok pada jembatan alang biasanya tidak melebihi 250 kaki (76 m). Karena, semakin panjang balok jembatan, maka akan semakin lemah kekuatan dari jembatan ini.
Oleh karena itu, struktur jembatan ini sudah jarang digunakan sekarang kecuali untuk jarak yang dekat saja. Jembatan alang terpanjang di dunia saat ini adalah jembatan alang yang terletak di Danau Pontchartrain Causeway di selatan Louisiana, Amerika Serikat. Jembatan ini memiliki panjang 23,83 mil (38,35 km), dan lebar 56 kaki (17 m).
3. Jembatan Gerbang Tertekan (Compression Arch Bridge)
Jembatan berbentuk ini adalah antara jambatan yang paling awal yang dapat merintangi jarak yang jauh menggunakan batu bata ataupun konkrit. Bahan-bahan ini boleh menerima tekanan yang tinggi tetapi tidak boleh menahan tegangan yang kuat. Jembatan ini berbentuk pintu gerbang - maka sembarang tekanan menegak akan turut menghasilkan tekanan mendatar di puncak gerbang itu. Di kebanyakan jembatan gerbang, jalan diletakkan di atas struktur gerbang itu. Saluran air orang-orang Roma dahulu menggunakan kaedah untuk menyusun beberapa jembatan gerbang - daripada jembatan panjang kepada jembatan pendek apabila ketinggian ditambahkan - untuk mencapai ketinggian sambil mengekalkan ketegaran struktur itu, dengan mengelakkan pembinaan elemen menegak yang tinggi dan langsing. Jembatan gerbang ini masih digunakan di terusan-terusan air dan jalan raya kerana ia mempunyai bentuk yang menarik, terutamanya apabila ia menyeberangi air kerana pantulan gerbang itu membentuk kesan visual berbentuk bulatan dan bujur. Kebanyakan jembatan gerbang tertekan moden dibuat daripada konkrit diperkuat. Untuk pembuatannya, pendukung sementara bisa didirikan untuk mendukung bentuk jembatan itu. Apabila konkrit telah mengeras, barulah pendukung sementara itu dibuang. Salah satu variasi kepada jembatan jenis ini adalah apabila gerbang jembatan itu naik lebih tinggi daripada jalan. Dalam kes ini, kabel tembaga menghubungkan jalan dengan gerbang itu.
4. Jembatan Penyangga (Cantilever Bridge)
Berbeda dengan jembatan alang, struktur jembatan penyangga berupa balok horizontal yang disangga oleh tiang penopang hanya pada salah satu pangkalnya. Pembangunan jembatan penyangga membutuhkan lebih banyak bahan dibanding jembatan alang. Jembatan penyangga biasanya digunakan untuk mengatasi masalah pembuatan jembatan apabila keadaan tidak memungkinkan untuk menahan beban jembatan dari bawah sewaktu proses pembuatan. Jembatan jenis ini agak keras dan tidak mudah bergoyang, oleh karena itu struktur jembatan penyangga biasanya digunakan untuk memuat jembatan rel kereta api. Jembatan penyangga terbesar di dunia saat ini adalah jembatan penyangga Quebec Bridge di Quebec, Kanada. Jembatan ini memiliki panjang 549 meter (1.801 kaki).
5. Jembatan Lengkung (Arch Bridge)
Jembatan lengkung memiliki dinding tumpuan pada setiap ujungnya. Jembatan lengkung yang paling awal diketahui dibangun oleh masyarakat Yunani, contohnya adalah Jembatan Arkadiko. Beban dari jembatan akan mendorong dinding tumpuan pada kedua sisinya. Dubai, Uni Emirat Arab saat ini sedang membangun Sheikh Rashid bin Saeed Crossing. Jembatan ini dijadwalkan akan selesai pada tahun 2012. Jika proses pembangunan telah selesai, jembatan ini akan menjadi jembatan lengkung terpanjang di dunia.
6. Jembatan Gantung (Suspension Bridge)
Dahulu, jembatan gantung yang paling awal digantungkan dengan menggunakan tali atau dengan potongan bambu. Jembatan gantung modern digantungkan dengan menggunakan kabel baja. Pada jembatan gantung modern, kabel menggantung dari menara jembatan kemudian melekat pada caisson (alat berbentuk peti terbalik yang digunakan untuk menambatkan kabel di dalam air) atau cofferdam (ruangan di air yang dikeringkan untuk pembangunan dasar jembatan). Caisson atau cofferdam akan ditanamkan jauh ke dalam lantai danau atau sungai. Jembatan gantung terpanjang di dunia saat ini adalah Jembatan Akashi Kaikyo di Jepang. Jembatan ini memiliki panjang 12.826 kaki (3.909 m).
7. Jembatan Kabel-Penahan (Cable-Stayed Bridge)
Seperti jembatan gantung, jembatan kabel-penahan ditahan dengan menggunakan kabel. Namun, yang membedakan jembatan kabel-penahan dengan jembatan gantung adalah bahwa pada sebuah jembatan kabel-penahan jumlah kabel yang dibutuhkan lebih sedikit dan menara jembatan menahan kabel yang lebih pendek. Jembatan kabel-penahan yang pertama
dirancang pada tahun 1784 oleh CT Loescher. Jembatan kabel-penahan terpanjang di dunia saat ini adalah Jembatan Sutong yang melintas di atas Sungai Yangtze di China.
8. Jembatan Kerangka (Truss Bridge)
Jembatan kerangka adalah salah satu jenis tertua dari struktur jembatan modern. Jembatan kerangka dibuat dengan menyusun tiang-tiang jembatan membentuk kisi-kisi agar setiap tiang hanya menampung sebagian berat struktur jembatan tersebut. Kelebihan sebuah jembatan kerangka dibandingkan dengan jenis jembatan lainnya adalah biaya pembuatannya yang lebih ekonomis karena penggunaan bahan yang lebih efisien. Selain itu, jembatan kerangka dapat menahan beban yang lebih berat untuk jarak yang lebih jauh dengan menggunakan elemen yang lebih pendek daripada jambatan alang.
JENIS_JENIS JEMBATAN Pengertian jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, kali, jalan kereta api, jalan ra ya yang melintang tidak sebidang dan lain-lain. Jenis jembatan berdasarkan fungsi, lokasi, bahan konstruksi dan tipe struktur sekarang ini telah mengalami perkembangan pesat sesuai dengan kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sampai pada konstruksi yang mutakhir. Berdasarkan fungsinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut. 1. Jembatan jalan raya (highway bridge), 2.
Jembatan jalan kereta api (railway bridge),
3. Jembatan pejalan kaki atau penyeberangan ( pedestrian bridge). Berdasarkan lokasinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut. 1. Jembatan di atas sungai atau danau, 2. Jembatan di atas lembah, 3. Jembatan di atas jalan yang ada ( fly over ), 4. Jembatan di atas saluran irigasi/drainase (culvert ), 5. Jembatan di dermaga ( jetty). Berdasarkan bahan konstruksinya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain : 1. Jembatan kayu (log bridge), 2. Jembatan beton (concrete bridge), 3. Jembatan beton prategang ( prestressed concrete bridge), 4. Jembatan baja ( steel bridge), 5. Jembatan komposit (compossite bridge). Berdasarkan tipe strukturnya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain : 1. Jembatan plat ( slab bridge), 2. Jembatan plat berongga (voided slab bridge),
3. Jembatan gelagar ( girder bridge), 4. Jembatan rangka (truss bridge), 5. Jembatan pelengkung (arch bridge), 6. Jembatan gantung ( suspension bridge), 7. Jembatan kabel (cable stayed bridge), 8. Jembatan cantilever (cantilever bridge).
STRUKTUR JEMBATAN
Secara umum struktur jembatan dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu struktur atas dan struktur bawah. 1) Struktur Atas ( Superstructures)
Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan kaki, dll. Struktur atas jembatan umumnya meliputi : a) Trotoar : o Sandaran dan tiang sandaran, o Peninggian trotoar ( Kerb), o Slab lantai trotoar. b) Slab lantai kendaraan, c) Gelagar (Girder ), d) Balok diafragma, e) Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang), f) Tumpuan ( Bearing ).
2) Struktur Bawah ( Substructures)
Struktur bawah jembatan berfungsi memikul seluruh beban struktur atas dan beban lain yang ditumbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan, gesekan pada tumpuan dsb. untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh fondasi ke tanah dasar. Struktur bawah jembatan umumnya meliuputi : a) Pangkal jembatan ( Abutment ),
o Dinding belakang ( Back wall ), o Dinding penahan ( Breast wall ), o Dinding sayap (Wing wall ), o Oprit, plat injak ( Approach slab) o Konsol pendek untuk jacking (Corbel ), o Tumpuan ( Bearing ). b) Pilar jembatan ( Pier ), o Kepala pilar ( Pier Head ), o Pilar ( Pier ), yg berupa dinding, kolom, atau portal, o Konsol pendek untuk jacking (Corbel ), o Tumpuan ( Bearing ). 3) Fondasi
Fondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar. Berdasarkan sistimnya, fondasi abutment atau pier jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam jenis, antara lain : a) Fondasi telapak ( spread footing ) b) Fondasi sumuran (caisson) c) Fondasi tiang ( pile foundation) o Tiang pancang kayu ( Log Pile), o Tiang pancang baja (Steel Pile), o Tiang pancang beton ( Reinforced Concrete Pile), o Tiang pancang beton prategang pracetak ( Precast Prestressed Concrete Pile), spun pile, o Tiang beton cetak di tempat ( Concrete Cast in Place), borepile, franky pile, o Tiang pancang komposit (Compossite Pile).
KRITERIA PERENCANAAN JEMBATAN 1.Survei dan Investigasi
Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan survei dan investigasi yang meliputi : 1) Survei tata guna lahan, 2) Survei lalu-lintas, 3) Survei topografi, 4) Survei hidrologi, 5) Penyelidikan tanah, 6) Penyelidikan geologi, 7) Survei bahan dan tenaga kerja setempat. Hasil survei dan investigasi digunakan sebagai dasar untuk membuat rancangan teknis yang menyangkut beberapa hal antara lain : 1) Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada. 2) Ketersediaan material, anggaran dan sumberdaya manusia. 3) Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas. 4) Pemilihan jenis konstruksi jembatan yang sesuai dengan kondisi topografi, struktur tanah, geologi, hidrologi serta kondisi sungai dan perilakunya. 2.Analisis Data
Sebelum membuat rancangan teknis jembatan perlu dilakukan analisis data hasil survei dan investigasi yang meliputi, antara lain : 1) Analisis data lalu-lintas. Analisis data lalu-lintas digunakan untuk menentukan klas jembatan yang erat hubungannya dengan penentuan lebar jembatan dan beban lalu-lintas yang direncanakan. 2) Analisis data hidrologi.
Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya debit banjir rancangan, kecepatan aliran, dan gerusan ( scouring ) pada sungai dimana jembatan akan dibangun. 3) Analisis data tanah. Data hasil pengujian tanah di laboratorium maupun di lapangan yang berupa pengujian sondir, SPT, boring, dsb. digunakan untuk mengetahui parameter tanah dasar hubungannya dengan pemilihan jenis konstruksi fondasi jembatan. 4) Analisis geometri. Analisis ini dimaksudkan untuk menentukan elevasi jembatan yang erat hubungannya dengan alinemen vertikal dan panjang jalan pendekat (oprit). 3.Pemilihan Lokasi Jembatan
Dasar utama penempatan jembatan sedapat mungkin tegak lurus terhadap sumbu rintangan yang dilalui, sependek, sepraktis dan sebaik mungkin untuk dibangun di atas jalur rintangan. Beberapa ketentuan dalam pemilihan lokasi jembatan dengan memperhatikan kondisi setempat dan ketersediaan lahan adalah sebagai berikut : 1) Lokasi jembatan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak menghasilkan kebutuhan lahan yang besar sekali. 2) Lahan yang dibutuhkan harus sesedikit mungkin mengenai rumah penduduk sekitarnya, dan diusahakan mengikuti as jalan existing. 3) Pemilihan lokasi jembatan selain harus mempertimbangkan masalah teknis yang menyangkut kondisi tanah dan karakter sungai yang bersangkutan, juga harus mempertimbangkan masalah ekonomis serta keamanan bagi konstruksi dan pemakai jalan.
4.Bahan Konstruksi Jembatan
Dalam
memilih
jenis
bahan
konstruksi
mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : 1) Biaya konstruksi, 2) Biaya perawatan,
jembatan
secara
keseluruhan
harus
3) Ketersediaan material, 4) Flexibilitas (konstruksi dapat dikembangkan atau dilaksanakan secara bertahap), 5) Kemudahan pelaksanaan konstruksi, 6) Kemudahan mobilisasi peralatan. Tabel 1. berikut menyajikan rangkuman jenis konstruksi, bahan konstruksi dan bentang maksimum jembatan standar Bina Marga yang ekonomis dalam keadaan normal yang sering digunakan. Tabel 1. Bentang maksimum jembatan standar untuk berbagai jenis dan bahan BAHAN
Beton
JENIS
BENTANG MAX.(M)
Culvert
4.00 – 6.00
Slab bridge
6.00 – 8.00
T-Girder, I-Girder
6.00 – 25.00
PCI-Girder
15.00-35.00
Beton Prategang
Prestressed Box
40.00 – 50.00
Girder Baja
Truss bridge
60.00 – 100.00
Komposit
Compossite bridge
10.00 – 40.00
Contoh jembatan non-standar yang telah dibangun di Indonesia, dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Contoh jembatan non-standar di Indonesia
NAMA JEMBATAN
Jembatan Serayu Kesugihan, Jateng
JENIS JEMBATAN
BENTANG (M)
Prestressed Concrete Cantilever Box Girder
128.00
Jembatan Tonton, Nipah
Balance Cantilever 160.00
Batam
Concrete Box Girder
Jembatan Kahayan Steel Arch Bridge
150.00
Concrete Arch Bridge
245.00
Kalteng Jembatan Rempang, Galang Batam Jembatan Mahakam 2
Suspension Bridge
270.00
Cable Stayed Bridge
350.00
Kaltim Jembatan Batam, Tonton Batam
Untuk membandingkan kelebihan dan kekurangan masing-masing bahan dan jenis konstruksi jembatan yang akan dibangun di suatu daerah, perlu dilakukan evaluasi dengan memberi penilaian pada masing-masing bahan dan jenis konstruksi jembatan tersebut seperti contoh yang disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Contoh perbandingan bahan dan jenis konstruksi jembatan Beton Perbandingan Beton
Baja Komposit prestress
Ketersediaan bhn Fabrikasi Waktu perakitan Tenaga kerja
4
2
4
2
4
2
4
3
4
3
1
2
4
3
4
4
Ancaman
4
3
1
2
Erection
1
2
4
3
Mobilisasi
1
2
4
3
4
4
4
4
Expandable
4
3
1
2
Perawatan
4
3
1
1
2
3
4
3
4
3
1
2
2
2
2
2
4
4
2
2
46
39
37
35
korosi
Umur konstruksi
Bentang tersedia Perancah Bekisting lantai Kontrol elemen Total nilai Keterangan nilai :
4 = sangat menguntungkan, 3 = menguntungkan, 2 = cukup menguntungkan, 1 = kurang menguntungkan.
PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN
Perencanaan struktur jembatan yang ekonomis dan memenuhi syarat teknis ditinjau dari segi keamanan serta rencana penggunaannya, merupakan suatu hal yang sangat penting untuk diupayakan. Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan identifikasi yang menyangkut beberapa hal antara lain : 1) Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada. 2) Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas. 3) Struktur tanah, geologi dan topografi serta kondisi sungai dan perilakunya. 4) Pemilihan jenis struktur dan bahan konstruksi jembatan yang sesuai dengan kondisi medan, ketersediaan material dan sumber daya manusia yang ada. 5) Penguasaan tentang teknologi perencanaan, metode pelaksanaan, peralatan, material/ bahan mutlak dibutuhkan dalam perencanaanjembatan. 6) Analisis Struktur yang akurat dengan metode analisis yang tepat agar diperoleh hasil perencanaan jembatan yang optimal. Metode perencanaan struktur jembatan yang digunakan ada dua macam, yaitu Metode perencanaan ultimit ( Load Resistant Factor Design, LRFD) dan Metode perencanaan tegangan ijin ( Allowable Stress Design, ASD). Perhitungan struktur atas jembatan umumnya dilakukan dengan metode ultimit dengan pemilihan faktor beban ultimit sesuai peraturan yang berlaku. Metode perencanaan tegangan ijin dengan beban kerja umumnya digunakan untuk perhitungan struktur bawah jembatan (fondasi). Untuk tipe jembatan simple girder, perhitungan dapat dilakukan secara manual dengan Excel. Untuk tipe jembatan yang berupa rangka, perhitungan struktur dilakukan dengan komputer berbasis elemen hingga ( finite element ) untuk berbagai kombinasi pembebanan yg meliputi berat sendiri, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan (beban lajur, rem, pedestrian), dan beban pengaruh lingkungan (temperatur, angin, gempa) dengan pemodelan struktur 3-D ( space-frame). Metode analisis yang digunakan adalah analisis linier metode matriks kekakuan langsung (direct stiffness matriks) dengan deformasi struktur kecil dan material isotropic. Program komputer yang digunakan untuk analisis adalah SAP2000. Dalam program tersebut berat sendiri struktur dan massa struktur dihitung secara otomatis.
Dalam blog ini diberikan beberapa contoh perhitungan struktur jembatan beton prategang mulai dari struktur atas yang terdiri dari slab lantai jembatan dan girder prategang ( prestressed concrete I girder ) sampai struktur bawah yang berupa abutment dan pier tipe dinding termasuk fondasinya. Perhitungan PCI-girder ini digunakan untuk perencanaan struktur Jembatan Srandakan II, Kulon Progo, D.I. Yogyakarta dan Jembatan Tebing Rumbih, Kalsel. Selain itu diberikan juga beberapa contoh perhitungan struktur atas s ebagai berikut : · Prestressed Concrete Box Girder (Gejayan Fly Over, Yogyakarta). · Concrete I – Girder (Jembatan Ngawen, Gunung Kidul). · Concrete T – Girder (Jembatan Brantan, Kulon Progo). · Compossite Girder (Jembatan Bonjok, Kebumen, Jateng) Untuk jembatan beton tipe busur ( Concrete Arch Bridge) diberikan contoh perhitungan yang meliputi : · Jembatan Plat Lengkung (Jembatan Wanagama, D.I. Yogyakarta) · Jembatan Rangka Lengkung (Jembatan Sarjito II, Yogyakarta). Contoh perhitungan struktur jembatan tipe plat untuk bentang pendek meliputi : · Underpass (Jombor Fly Over , Yogyakarta) · Box Culvert (Jembatan Kalibayem, Yogyakarta) Selain perhitungan Pier tipe dinding, juga diberikan contoh perhitungan Pier tipe yang lain seperti : · Pier Tipe Kolom Tunggal (Gejayan Fly Over, Yogyakarta) · Pier Tipe Portal (Jembatan Boro, Purworejo, Jateng) Contoh perhitungan tersebut dapat di-down load pada tautan berikut di bawah.
