PENGERTIAN JEMBATAN

PENDAHULUAN JEMBATAN

Sejalan dengan berkembangnya ilmu konstruksi beton, telah ditemukan banyak cara / metode dalam menghitung kekuatan untuk mendapatkan konstruksi beton yang aman dan ekonomis. Metode–metode tersebut telah sering digunakan, perbedaan yang nampak dari metode–metode tersebut hanyalah pada pengambilan beberapa faktor-faktor reduksi yang mungkin disesuaikan dengan keadaan daerah. Faktor–faktor tersebut didapat dari penelitian dan direkombinasikan oleh para ahli beton untuk dipergunakan.

Dalam perencanaan konstruksi beton ini digunakan peraturan- peraturan dan rumusan-rumusan seperti yang terdapat dalam SK–SNI–T-13-1991 dan beberapa peraturan- peraturan lainnya.

1.1.            Teori Tentang Jembatan

Jembatan merupakan satu struktur yang dibuat untuk menyeberangi jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta api ataupun jalan raya. Jembatan dibangun untuk memudahkan pejalan kaki, kendaraan bermotor atau kereta api di atas lembah tersebut.

Sejarah Jembatan

Jembatan pertama yang dibuat dengan konstruksi kayu untuk menyeberangi sungai. Ada juga orang yang menggunakan dua gulung tali atau rotan, yang diikat pada bebatuan di tepi sungai. Seterusnya, batu digunakan, tetapi hanya sebagai rangka. Jembatan gerbang berbentuk melengkung yang pertama dibuat semasa zaman Emperor Roma, dan masih banyak jembatan dan saluran air orang Roma yang terkenal hingga sekarang. Orang-orang Roma juga mempunyai pengetahuan, yang mengurangkan perbedaan kekuatan batu-batu yang berbeda. Jembatan bata dan mortar dibuat pada zaman kaisar Romawi, setelah zaman itu, teknologi pengetahuan telah hilang. Pada Zaman Pertengahan, tiang-tiang jembatan batu biasanya lebih besar sehingga menyebabkan kesulitan pada kapal-kapal yang melintas di sungai tersebut.

Pada abad ke-18, mulai banyak perubahan dalam pembuatan jembatan kayu oleh Hans Ulrich, Johannes Grubenmann dan lain-lain. Dengan kedatangan Revolusi Industri pada abad ke-19, sistem rangka (truss system) menggunakan besi untuk memajukan pembuatan jembatan yang lebih besar, tetapi besi tidak mempunyai kekuatan tegangan (tensile strength) yang cukup untuk beban yang besar. Apabila mempunyai kekuatan tegangan yang tinggi, jembatan yang lebih besar akan dibuat, kebanyakan menggunakan idea Gustave Eiffel, yang pertama kali diperlihatkan di Menara Eiffel di Paris, Perancis. Yang sesuai digunakan untuk pembuatan jembatan yang panjang karena ia mempunyai kekuatanpada beban yang besar, tetapi beton prategang tersebut mempunyai biaya yang lebih murah.

Jadi, kemudian "beton prategang" (reinforced concrete) digunakan - kekuatan ketegangan beton yang lemah diisi oleh kabel tembaga yang ditanam di dalam beton tersebut.

1.2.            Jenis-jenis jembatan

Jenis-jenis jembatan dibagi berdasarkan fungsinya ataupun struktur pembuatannya.

1.2.1.      Berdasarkan Fungsinya

Suatu jembatan biasanya dirancang sesuai untuk kereta api, untuk pengendara bermotor atau untuk pejalan kaki. Ada juga jembatan yang dibangun untuk pipa-pipa besar dan saluran air yang bisa digunakan untuk membawa barang. Kadang-kadang, terdapat batasan dalam penggunaan jembatan; contohnya, ada jembatan yang dikususkan untuk jalan raya dan tidak bisa digunakan untuk pejalan kaki atau pengendara bermotor. Ada juga jembatan yang dibangun untuk pejalan kaki (jembatan penyeberangan), dan bisa digunakan untuk pengendara sepeda.

1.2.2.      Jembatan Upacara Dan Hiasan

Setengah jembatan dibuat lebih tinggi daripada yang diperlukan, agar pantulan jembatan itu akan membentuk sebuah bulatan. Jembatan seperti ini, yang sering ditemui di taman oriental, dinamakan "Jembatan Bulan", karena jembatan tersebut dan pantulannya menyerupai sebuah bulan purnama.

Seperti di istana-istana jembatan dibangun sungai tiruan sebagai simbol perjalanan ke tempat ataupun keadaan minda yang penting. Ada satu set yang terdiri dari lima jembatan yang merentasi satu sungai yang berbelit-belit di salah satudaerah penting di Bandar Terlarang (Forbidden City) di Beijing, Cina. Jembatan tersebut hanya boleh dilalui oleh Maharaja, Permaisuri dan dayang-dayang mereka.

1.2.3.      Dari Segi Struktur

Perancangan dan bahan dasar pembuatan jembatan bergantung kepada lokasi dan juga jenis muatan yang akan diterimanya.

Berikut adalah beberapa jenis jembatan yang utama:

a.                  Jembatan Batang Kayu (Log Bridge)

Jembatan ini dibangun apabila manusia mengambil manfaat dari pohon kayu yang tumbang melintasi sungai. Jadi, tidak duragukan lagi jika jembatan yang pertama dibuat ialah pohon yang sengaja ditebang melintasi sungai. Kini, jembatan seperti itu hanya digunakan untuk sementara, contohnya di tempat-tembatpenebangan liar, dimana jalan yang dibuat hanyalah untuk sementara dan kemudian ditinggalkan. Ini karena jembatan seperti ini mempunyai jangka waktu yang pendek disebabkan oleh pohon menyentuh tanah (yang basah) sehingga menyebabkan pelapukan, serta serangan tumbuhan parasit dan serangga-serangga lain. Jembatan batang kayu yang tahan lama bisa dibuat dengan menggunakan tapak beton yang tidak terkenaair dan dijaga dengan baik

c.         Jembatan Balok (Beam bridge)

Jembatan ini juga bisa disebut keturunan langsung jembatan batang kayu, jambatan balok biasanya dibangun dari profil balok "I", beton bertulang atau beton prategang (post-tensioned concrete) yang panjang. Ia kurang digunakan sekarang kecuali untuk jarak yang dekat. Jembatan ini sering digunakan untuk jembatan pejalan kaki dan juga jembatan-jembatan yang melewati hutan.

d.                  Jembatan Rangka (Truss bridge)

Jika balok-balok itu disusun dalam bentuk tertentu, contohnya segitiga, supaya setiap balok hanya menampung sebagian berat struktur tersebut, maka ia dinamakan jembatan rangka. Jika dibandingkan dengan jembatan balok, jembatan rangka lebih hemat dalam penggunaan bahan. Rangka bisa menahan beban yang lebih berat untuk jarak yang lebih jauh menggunakan elemen yang lebih pendek daripada jembatan balok.

 

Ada berbagai jenis cara untuk membuat rangka ini, namun begitu, semuanya menggunakan prinsip penggantian partikel tegangan dan tekanan. Jika salah satu elemen itu telah diketahui - melalui analisis tegangan - hanya akan mengalami ketegangan tanpa tekanan atau kenduran, maka ia bisa dibuat dari batang kayu yang lebih kacil. Bagian atas rangka sering mengalami tekanan, sewaktu bagian bawahnya mengalami tegangan.

Jembatan ini sering dibuat dengan menggunakan dua rangka yang dihubungkan dengan partikel-partikelpenopang yang mendatar untuk membentuk sebuah struktur berbentuk kotak. Jalan yang akan dilewati bisa dibangun menggunakan partikel-partikel atas atau bawah, atau juga bisa digantung di tengah-tengah. Jika jembatan itu harus menyeberangi jurang yang sangat dalam, rangka itu boleh diseimbangkan. Ini sering terjadi jika tebing yang berlawanan membuat pengerjaan pembangunan jembatan menjadi lebih sulit.

Jembatan rangka bisa dibuat dari hampir semua bahan yang keras dan kuat, termasuk batang kayu, balok ataupun beton prategang. Konsep rangka ini juga digunakan dalam jembatan-jembatan yang lain ataupun komponen-komponen jembatan seperti struktur geladak jambatan gantung.

 

e.         Jembatan Lengkung Tertekan (Compression Arch Bridge)

 

Jembatan berbentuk ini adalah antara jembatan yang paling awal yang dapat melewati jarak yang jauh menggunakan batu bata ataupun beton. Bahan-bahan ini bisa menerima tekanan yang tinggi tetapi tidak bisa menahan tegangan yang kuat. Jembatan ini berbentuk lengkung  maka sebarang tekanan menegak akan turut menghasilkan tekanan mendatar di puncak gerbang itu.

Di kebanyakan jembatan lengkung, jalan diletakkan di atas struktur gerbang itu. Saluran air orang-orang Roma dahulu menggunakan alat untuk menyusun beberapa jembatan lengkung dibanding jembatan panjang menuju jembatan pendek apabila ketinggian ditambahkan - untuk mencapai ketinggian sambil mengeraskan kekuatan struktur tersebut, dengan menghindari pengaturanpartikel vertikal yang tinggi dan kecil. Jembatan lengkung ini masih digunakan di terusan-terusan air dan jalan raya karena jembatan ini mempunyai bentuk yang menarik, terutama apabila ia menyeberangi air karena pantulan lengkung tersebut membentuk kesan visual berbentuk bulatan dan bujur.

Kebanyakan jembatan lengkung tertekan modern dibuat menggunakan beton bertulang. Untuk pembuatannya, pendukung sementara bisa didirikan untuk mendukung bentuk jembatan itu. Apabila beton telah mengeras, barulah pendukung sementara itu dibuang.

Salah satu variasi kepada jembatan jenis ini adalah apabila lengkung jembatan itu naik lebih tinggi daripada jalan. Dalam kasus ini, kabel tembaga menghubungkan jalan dengan lengkung itu.

e.                 Jembatan Gantung (Suspension Bridge)

Jembatan gantung adalah satu lagi jenis jembatan yang pertama, dan masih lagi dibuat menggunakan bahan alami, seperti tali jerami di setengah daerah di Amerika Selatan. Sudah semestinya jembatan ini diperbarui secara berkala karena bahan ini tidak tahan lama, dan di sana, bahan-bahan ini dibuat oleh keluarga-keluarga sebagai sumbangan masyarakat. Sejenis variasi yang lebih abadi, sesuai untuk pejalan kaki dan kadang kala penunggang kuda bisa dibuat menggunakan tali biasa. Puak Inca di Peru juga pernah menggunakan jembatan ini pada abad ke-16 untuk jarak sejauh 60 meter.

Bagi jembatan ini, permukaan jalan akan mengikut lengkungan menurun dan menaik kabel yang membawa beban. Tali tambahan juga diletakkan pada paras yang lebih tinggi sebagai tempat berpegang. Untuk berjalan di jembatan seperti ini, dengan cara berjalan seperti meluncur, karena cara berjalan yang biasa akan menghasilkan gelombang bergerak yang akan menyebabkan jembatan dan pejalan kaki bergoyang atas-ke-bawah atau kiri-ke-kanan.

Jembatan gantung modern yang mampu membawa kendaraan menggunakan dua menara menggantikan pohon. Kabel yang merentangi jembatan ini perlu ditambat dengan kuat di kedua belah ujung jembatan, karena sebagian besar beban di atas jembatan akan dipikul oleh tegangan di dalam kabel utama ini. Sebagai jalannya dihubungkan ke kabel utama dengan menggunakan jaringan kabel-kabel lain yang digantung menegak. Jembatan seperti ini hanya cocok digunakan untuk jarak yang jauh, atau tidak memungkinkan didirikan tiang penahan karena arus deras dan berbahaya. Jembatan seperti ini juga selalu menjadi suatu pemandangan yang bagus. jembatan ini tidak sesuai untuk digunakan oleh kereta api karena akan melentur disebabkan oleh beban kereta.

g.         Jembatan Kabel-penahan (Cable-stayed R bridge)

Jembatan kabel-penahan masih terlihat baru. permukaan jambatan ini menggunakan beberapa kabel yang berlawanan yang menghubungkan jalan dengan menara. Kabel-kabel penjuru ini diikat dengan tegang dan lurus (tidak melentur kecuali disebabkan oleh berat sendiri) ke beberapa tempat yang berlainan di sepanjang jalan. Kabel2 itu boleh diikat di tengah-tengah jalan (satu jaringan) atau di tepi jalan (dua jaringan). Biasanya dua menara digunakan, dan kabel-kabel disusun dalam bentuk kipas.

Kelebihan jembatan ini dibanding jembatan gantung adalah tambatan yang kukuh di ujung jembatan untuk menahan tarikan kabel tidak diperlukan. Ini disebabkan oleh geladak jambatan itu senantiasa berada di dalam keadaan tekanan. Ini menjadikan jambatan ini sebagai jambatan pilihan di tempat-tempat yang keadaan tanahnya kurang baik, asalkan menara-menaranya boleh dipasak dengan baik.

Antara contoh jembatan kabel penahan yang terkenal di Malaysia termasuklah Jambatan Pulau Pinang, Jembatan Kedua Muar dan Jambatan Sungai Johor (yang bakal dibuka pada tahun 2010).

h.                 Jembatan Penyangga (Cantilever bridge)

Jembatan penyangga biasanya digunakan untuk mengatasi masalah pembuatan apabila keadaan tidak praktikal untuk menahan beban jembatan dari bawah sewaktu pembuatan. Walaupun dari segi seni pengatur penyangga sering mempunyai hanya satu bagian, untuk jembatan biasanya dua bahagian (sepasang) yang serupa dibuat.

Satu kelebihan jambatan ini ialah ia boleh dibina dengan cuma bekerja menggunakan caisson sementara – ini dilakukan dengan membuat kedua-dua bagian sekaligus untuk memastikan keseimbangan jembatan itu. Kebanyakan jembatan penyangga menggunakan sepasang struktur yang serupa, setiap satu dengan satu menara dan dua penyangga yang terjulur keluar. Kemudian, apabila siap, jembatan itu biasanya akan ditambat di ujungnya, untuk mengelakkan penyangga tadi terjungkit, dan menghasilkan celah yang lebar di antara kedua-dua penyangga tadi. Setelah itu, satu jalan yang telah siap dibina awal-awal diangkat dan diletakkan di tengah-tengah jambatan itu menggunakan kabel untuk meyambung kedua-dua bagian. Jika tidak, bagian tengah jalan itu bisa dibuat ketika itu juga daripada bagian-bagiannya.

Prinsip penyangga ini biasa digunakan dalam pembuatan jembatan gerbang tertekan. Dalam kebanyakan pembuatan jembatan jarak jauh moden, menara dan kabel sementara digunakan untuk menahan bagian-bagian gerbang yang dibuat secara bertingkat. Cara ini agak sama dengan cara pembuatan jembatan kabel-penahan. Penggunaan menara sementara ini mengurangi jumlah bahan yang diperlukan dan memudahkan perancangan.

1.3.            Bagian – bagian Jembatan

Adapun bagian-bagian dari jembatan adalah sebagai berikut :

1)      Pondasi

Tipe pondasi ditentukan setelah mengetahui keadaan tanah dasarnya melalui data – data hasil sondir atau boring yang dipakai. Konstruksi pondasi harus cukup kokoh atau kuat untuk menerima beban diatasnya atau melimpahkannya pada tanah keras dibawahnya. Selain ditentukan oleh faktor teknis, sistem dan konstruksi pondasi juga dipilih yang ekonomis dan biaya pembuatan serta pemeliharaannya mudah tanpa mengurangi kekokohan konstruksi bangunan keseluruhan .Pada perencanaan jembatan ini digunakan pondasi tiang pancang mengingat letak tanah kerasnya yang terlalu dalam.

2)      Pilar

Pilar merupakan tumpuan gelagar yang terletak di antara ke dua abutment, dimana tujuannya untuk membagi kedua bentang jembatan agar di dapatkan bentang jembatan yang kecil atau tidak terlalu panjang untuk menghindari adanya penurunan yang besar pada bangunan atas.

3)      Abutment

Abutment merupakan tumpuan dari gelagar jembatan pada bagian ujung beton atau muatan yang diberikan pada abutment dari bagian atas. Beban jembatan dilimpahkan kepondasi di bawahnya yang kemudian diteruskan ke tanah. Abutment berfungsi sebagai pemikul seluruh beban hidup (Angin, kendaraan,dll) dan mati (beban gelagar, dll) pada jembatan.

4)      Perletakan (Andas)

Perletakan (andas) merupakan tumpuan perletakan atau landasan gelagar pada Abutment. Landasan ini terdiri dari landasan roll dan landasan sendi. Landasan sendi dipakai untuk menahan dan menerima beban vertikal maupun horizontal dari gelagar memanjang, sedangkan landasan roll dipakai untuk menerima beban vertikal sekaligus beban getaran.

5)      Gelagar Memanjang

Gelagar memanjang ini merupakan tumpuan plat lantai kendaraan dalam arah memanjang. Gelagar ini dipakai profil IWF

6)      Gelagar Diafragma

Merupakan gelagar dengan arah melintang yang mempunyai fungsi untuk mengikat atau perkakuan antara gelagar – gelagar memanjang.

7)      Lantai Kendaraan

Merupakan bagian dari konstruksi jembatan yang memikul beban akibat jalur lalu lintas secara langsung untuk kemudian disalurkan kepada konstruksi di bawahnya. Lantai ini harus diberi saluran yang baik untuk mengalirkan air hujan dengan cepat. Untuk keperluan ini maka permukaan jalan diberi kemiringan sebesar 2 % kearah kiri dan kanan tepi jalan. Lantai kendaraan untuk jembatan komposit ditopang oleh gelagar memanjang dan diperkuat oleh diafragma.

8)      Trotoar

Merupakan bagian dari konstruksi jembatan yang ada pada ke dua samping jalur lalu lintas. Trotoar ini berfungsi sebagai jalur pejalan kaki dan terbuat dari beton tumbuk, yang menyatu dan homogen dengan plat lantai kendaraan dan sekaligus berfungsi sebagai balok pengeras plat lantai kendaraan.

9)      Sandaran Pengaman

Berfungsi untuk mengamankan pejalan kaki. Direncanakan menahan gaya 100 kg/m setinggi 90 cm dari lantai trotoar dengan jarak tiang sandaran 200 cm. Tiang sandaran dengan trotoar terbuat dari beton bertulang dan untuk sandarannya dari pipa besi dengan diameter 2,5”, serta parapet dari plat besi.