05. Suspension Bridge

11
1 SUSPENSION BRIDGE (JEMBATAN GANTUNG) Jembatan gantung merupakan jembatan di mana dek digantungkan, atau ditangguhkan, dari kabel suspensi yang melekat pada menara vertikal. Desain ini digunakan dalam banyak jembatan terpanjang yang paling modern di dunia. Jembatan gantung merupakan struktur jembatan yang terdiri dari struktur penopang yang berupa tiang (pilar atau menara), struktur jembatan berupa gelagar induk dan gelagar melintang, lantai kendaraan/dek, penjangkar kabel dan kabel penggantung yang membentang sepanjang bentang sejajar dengan arah memanjang jembatan, dimana kabel sebagai struktur utama yang menstranfer seluruh beban ke bagian bawah jembatan yang berupa abutmen, penjangkar kabel dan tiang penopang . Seluruh kabel diikat dan ditopangkan pada penjangkar kabel dan tiang penopang utama, kabel sebagai penopang seluruh bangunan atas. Gambar 1. Skema komponen 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 untuk menggantung jalan raya. Pada tahun 1939 kabel penggantung diganti dengan baja batangan.

Transcript of 05. Suspension Bridge

Page 1: 05. Suspension Bridge

1

SUSPENSION BRIDGE

(JEMBATAN GANTUNG)

Jembatan gantung merupakan jembatan di mana dek digantungkan, atau

ditangguhkan, dari kabel suspensi yang melekat pada menara vertikal. Desain

ini digunakan dalam banyak jembatan terpanjang yang paling modern di

dunia.

Jembatan gantung merupakan struktur jembatan yang terdiri dari struktur

penopang yang berupa tiang (pilar atau menara), struktur jembatan berupa gelagar

induk dan gelagar melintang, lantai kendaraan/dek, penjangkar kabel dan kabel

penggantung yang membentang sepanjang bentang sejajar dengan arah

memanjang jembatan, dimana kabel sebagai struktur utama yang menstranfer

seluruh beban ke bagian bawah jembatan yang berupa abutmen, penjangkar kabel

dan tiang penopang . Seluruh kabel diikat dan ditopangkan pada penjangkar kabel

dan tiang penopang utama, kabel sebagai penopang seluruh bangunan atas.

Gambar 1. Skema komponen 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 untuk menggantung jalan

raya. Pada tahun 1939 kabel penggantung diganti dengan baja batangan.

Page 2: 05. Suspension Bridge

2

Gambar 2. Menai Bridge, Wales, United Kingdom

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.

Page 3: 05. Suspension Bridge

3

Gambar 3. Niagara Falls Bridge, New York, USA

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.

Page 4: 05. Suspension Bridge

4

Gambar 4. Brooklyn Bridge, New York

Steinman (1953), membedakan jembatan gantung menjadi 2 jenis/tipe yaitu:

1. Jembatan Gantung Tanpa Pengaku

• Beban sendiri dan lalu lintas didukung sepenuhnya oleh kabel utama

(melalui hanger) dikarenakan tidak terdapatnya elemen struktur kaku pada

jembatan.

• Bagian lurus yang berfungsi untuk mendukung lantai lalu lintas berupa

struktur sederhana (balok kayu).

2. Jembatan Gantung Dengan Pengaku

• Deck berupa struktur yang mempunyai kekakuan

• Beban dari lantai jembatan didukung secara bersama-sama oleh kabel dan

gelagar pengaku berdasarkan prinsip kompabilitas lendutan antara deck

dan kabel dalam mendukung lendutan.

Selain bentang utama, 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

Page 5: 05. Suspension Bridge

5

dapat langsung diangkerkan pada ujung jembatan dan tidak memungkinkan

adanya bentang luar, bahkan kadangkala tidak membutuhkan dibangunnya pilar.

1. Side Span Free

Tidak terdapat hanger pada bentang luar (Straight backstay type)

Gambar 5. Skema Side Span Free

Gambar 6. Clifton Suspension Bridge, Bristol, England. Jembatan gantung Tipe Side Span

Free

2. Side Span Suspended

Bentang luar menahan struktur lantai jembatan dengan dihubungkan oleh

hanger.

Gambar 7. Skema Side Span Suspended

Page 6: 05. Suspension Bridge

6

Gambar 8. Jembatan Gantung Bantar, Yogyakarta

Jembatan gantung memiliki 5 komponen umum (Main Cable/Kabel utama,

Pylon/Tower, Hanger, Anchorage Block/Blok Angker dan deck).

1. Main Cable

Main cable merupakan bahan utama dalam struktur jembatan gantung.

Karakteristik kabel dalam struktur jembatan gantung antara lain:

• Mempunyai penampang yang seragam/homogen pada seluruh bentang.

• Gaya-gaya dalam yang bekerja selalu merupakan gaya tarik aksial

• Tidak dapat menahan momen dan gaya desak.

• Bila kabel menderita beban terbagi merata, maka wujudnya akan

merupakan lengkung parabola.

• Pada jembatan gantung kabel menderita beberapa beban titik sepanjang

beban mendatar.

Page 7: 05. Suspension Bridge

7

• Karena perubahan beban selalu menyebabkan kabel jembatan perlu dibuat

dengan maksud agar permukaan lantai jembatan tetap datar dan beban

yang diterima oleh kabel tetap.

Gambar 9. Tipikal kabel pada jembatan gantung

2. Pylon

Menara pada sistem jembatan gantung akan menjadi tumpuan kabel utama

(diagonally braced frame). Beban yang dipikul oleh kabel selanjutnya

diteruskan ke menara yang kemudian disebarkan ke tanah melalui pondasi.

Konstruksi menara dapat berupa baja berrongga dengan ikatan diagonal,

portal yang tersusun dari plat baja dan portal beton bertulang.

Page 8: 05. Suspension Bridge

8

Gambar 10. Manhattan Bridge, New York, USA. Jembatan gantung dengan menggunakan

pylon baja berrongga dengan ikatan diagonal

Gambar 11. Verrazano-Narrows Bridge. Jembatan gantung dengan menggunakan pylon

plat baja

Gambar 12. Mirabeau Suspension Bridge, France. Jembatan gantung dengan menggunakan

pylon portal beton bertulang

Page 9: 05. Suspension Bridge

9

3. Hanger

Mampu menahan gaya aksial tarik yang berasal dari lantai kendaraan maupun

dari berat konstruksi itu sendiri.

4. Anchorage Block

Anchorage block merupakan sebuah beton raksasa yang massif dimana

ujung-ujung kabel utama ditambatkan. Anchorage block harus didesain

sedemikian rupa sehingga mampu menahan gaya vertical yang berusaha

mengangkat blok ke atas dan gaya horizontal yang akan menarik blok ke arah

pusat jembatan.

Gambar 13. Anchorage Block dari St. Johns Bridge, Portland, Oregon, USA

5. Deck

Deck pada jembatan gantung merupakan deck jembatan dengan pengaku.

• Deck generasi pertama

Page 10: 05. Suspension Bridge

10

Gambar 14. Deck generasi pertama. Akashi Kaikyo Bridge, Japan

• Deck generasi kedua

Gambar 15. Deck generasi kedua. Great Belt-East Bridge, Dennmark

Page 11: 05. Suspension Bridge

11

• Deck generasi ketiga

Gambar 16. Deck generasi ketiga. Messina Strait Bridge, Italy