Jenis dan Tipe Jembatan

Artikel ini disusun sebagai Tugas Mata Kuliah Teknik Jembatan

Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Mataram

oleh Agus Pramana 

***

Sebagaimana yang telah kita ketahui bahwa jembatan mempunyai fungsi yang sangat vital dalam kehidupan manusia. Dengan perkembangan peradaban manusia dan kemajuan ilmu pengetahuan serta teknologi khusunya dibidang jembatan, telah menghasilkan berbagai jenis, tipe dan bentuk jembatan yang dapat diaplikasikan dalam berbagai keadaan.

Jenis dan tipe jembatan sangat luas dan dapat dibagi menurut fungsi, material dan jenis strukturnya. Dalam artikel ini akan diuraikan jenis dan tipe jembatan menurut bentuk struktur atas jembatan.


1. Jembatan Pelengkung (Arch Bridge) 

Jembatan pelengkung adalah struktur setengah lingkaran dengan abutmen di kedua sisinya. Desain pelengkung (setengah lingkaran) secara alami akan mengalihkan beban yang diterima lantai kendaraan jembatan menuju ke abutmen yang menjaga kedua sisi jembatan agar tidak bergerak kesamping. 

Kelebihan Jembatan Pelengkung

• Keseluruhan bagian pelengkung menerima tekan, dan gaya tekan ini ditransfer ke abutmen dan ditahan oleh tegangan tanah dibawah pelengkung. Tanpa gaya tarik yang diterima oleh pelengkung memungkinkan jembatan pelengkung bisa dibuat lebih panjang dari jembatan balok dan bisa menggunakan material yang tidak mampu menerima tarik dengan baik seperti beton.
• Bentuk jembatan pelengkung adalah inovasi dari peradaban manusia yang memiliki nilai estetika tinggi namun memiliki struktur yang sangat kuat yang terbukti jembatan pelengkung Romawi kuno masih berdiri sampai sekarang.

Kekurangan Jembatan Pelengkung

• Konstruksi jembatan pelengkung lebih sulit daripada jembatan balok karena pembangunan jembatan ini memerlukan metode pelaksanaan yang cukup rumit karena struktur belum dikatakan selesai sebelum kedua bentang bertemu di tengah-tengah. Salah satu tekniknya dengan membuat "scaffolding" dibawah bentang untuk menopang struktur sampai bertemu dipuncak. 

Jembatan Pelengkung dapat dibuat dari berbagai material, baik berupa kayu, pasangan batu, beton maupun baja. Beberapa contoh jembatan pelengkung dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Jembatan Pelengkung Dengan Material Pasangan Batu

Jembatan Pelengkung Dengan Material Kayu

Jembatan Pelengkung Dengan Material Rangka Baja

Jembatan Pelengkung Dengan Material Beton

2. Jembatan Rangka Batang 

Jembatan Rangka Batang terdiri dari dua rangka bidang utama yang diikat bersama dengan balok-balok melintang dan pengaku lateral. 

Kelebihan Jembatan Rangka Batang

• Gaya batang utama merupakan gaya aksial
• Dengan sistem badan terbuka (open web) pada rangka batang dimungkinkan menggunakan tinggi maksimal dibandingkan dengan jembatan balok tanpa rongga.

Kedua faktor diatas menyebabkan pengurangan berat sendiri struktur.Disamping itu, ukuran yang tinggi juga mengurangi lendutan sehingga struktur lebih kaku. Keuntungan ini diperoleh sebagai ganti dari biaya pabrikasi dan pemeliharaan yang lebih tinggi. Jembatan rangka batang yang konvensional paling ekonomis untuk bentang sedang. 

Kelemahan Jembatan Rangka batang 

Efisiensi rangka batang tergantung dari panjang bentangnya, artinya jika jembatan rangka batang dibuat semakin panjang, maka ukuran dari rangka batang itu sendiri juga harus diperbesar atau dibuat lebih tinggi dengan sudut yang lebih besar untuk menjaga kekakuannya, sampai rangka batang itu mencapai titik dimana berat sendiri jembatan terlalu besar sehingga rangka batang tidak mampu lagi mendukung beban tersebut. 

Kebanyakan jembatan rangka batang menggunakan material baja. Contoh dapat dilihat pada gambar berikut ini.

3. Jembatan Gantung (Suspension Bridge) 

Salah satu tipe bentuk jembatan adalah jembatan gantung. Tipe ini sering digunakan untuk jembatan bentang panjang. Pertimbangan pemakaian tipe jembatan gantung adalah dapat dibuat untuk bentang panjang tanpa pilar ditengahnya. Jembatan gantung terdiri atas pelengkung penggantung dan batang penggantung (hanger) dari kabel baja, dan bagian yang lurus berfungsi mendukung lalulintas (dek jembatan). 

Selain bentang utama, biasanya jembatan gantung mempunyai bentang luar (side span) yang berfungsi untuk mengikat atau mengangkerkan kabel utama pada balok angker. Walaupun pada kondisi tertentu terdapat keadaan dimana kabel utama dapat langsung diangkerkan pada ujung jembatan dan tidak memungkinkan adanya bentang luar, bahkan kadangkala tidak membutuhkan dibangunnya pilar.

Kelebihan Jembatan Gantung

• Seluruh struktur jembatan dapat dibangun tanpa perancah dari tanah.
• Struktur utamanya nampak gagah dan mengekspresikan fungsinya dengan baik.
• Merupakan pilihan yang ekonomis untuk jembatan dengan panjang bentang lebih dari 600 meter.

Kelemahan Jembatan Gantung :

• Apabila lantai kerja tidak cukup kaku, maka jembatan penggantung akan bergoyang dan menjadi tidak stabil jika terkena angin dan getaran akibat resonansi, seperti pada jembatan Tacoma Narrows, Seattle, Amerika dan jembatan Millenium, River Thames, London.

4. Jembatan Balok  (Girder Bridge) 

Jembatan balok banyak menggunakan material baja dan beton serta banyak digunakan dalam jembatan bentang pendek dan sedang. Untuk yang menggunakan material beton strukturnya pun bermacam mulai dari balok konvensional hingga menggunakan balok prategang. 

Jembatan Menggunakan Box Girder Beton Prategang 

Jembatan Menggunakan Balok I Beton

Jembatan Menggunakan Box Girder Baja 

5. Jembatan Cable Stayed 

Jembatan cable stayed (Kabel Tetap) sudah dikenal sejak lebih dari 200 tahun yang lalu (Walther, 1988) yang pada awal era tersebut umumnya dibangun dengan menggunakan kabel vertical dan miring seperti Dryburgh Abbey Footbridge di Skotlandia yang dibangun pada tahun 1817. Jembatan seperti ini masih merupakan kombinasi dari jembatan cable stayed modern. Sejak saat itu jembatan cable stayed mengalami banyak perkembangan dan mempunyai bentuk yang bervariasi dari segi material yang digunakan maupun segi estetika.

Pada umumnya jembatan cable stayed menggunakan gelagar baja, rangka, beton atau beton pratekan sebagai gelagar utama (Zarkasi dan Rosliansjah, 1995). Pemilihan bahan gelagar tergantung pada ketersediaan bahan, metode pelaksanaan dan harga konstruksi. Penilaian parameter tersebut tidak hanya tergantung pada perhitungan semata melainkan masalah ekonomi dan estetika lebih dominan. Kecenderungan sekarang adalah menggunakan gelagar beton, cast in situ atau prefabricated (pre cast). 

Kelebihan Jembatan Cable Stayed :

• Kabel lurus memberikan kekakuan yang lebih besar dari kabel melengkung. Disamping itu, analisis non linier tidak perlu dilakukan untuk geometri kabel lurus.
• Kabel diangker pada lantai jembatan dan menimbulkan gaya aksial tekan yang menguntungkan secara ekonomis dan teknis.
  
• Tiap – tiap kabel penggantung lebih pendek dari panjang jembatan secara keseluruhan dan dapat diganti satu persatu.     
  
  
   Kelemahan Jembatan Cable Stayed

1. Diperlukan metode pelaksanaan yang cukup teliti jika jembatan Cable Stayed dibangun dengan bentang yang lebih panjang, bagian yang terkantilever sangat rentan terhadap getaran akibat angin selama masa konstruksinya.
2. Sama halnya dengan jembatan penggantung, kabel penggantungnya memerlikan perawatan yang intensif untuk melindungi dari karat.  

Sumber : 

1. Buku "Jembatan" oleh Dr. Ir. Bambang Supriyadi, CES, DEA., dan Agus Setyo Muntohar, ST., cetakan ke-IV.

2. Blog Civil in Action http://mydipblog.blogspot.com dengan judul artikel "Jembatan Cable Stayed", "Jembatan Gantung", "Jembatan Pelengkung", "Jembatan Rangka Batang (Truss)".