SUSPENSION BRIDGE
SUSPENSION BRIDGE
(JEMBATAN GANTUNG)
(JEMBATAN GANTUNG)
Jembatan gantung merupakan jembatan di mana dek digantungkan, atau Jembatan gantung merupakan jembatan di mana dek digantungkan, atau ditangguhkan,
ditangguhkan, dari dari kabel kabel suspensi suspensi yang yang melekat melekat pada pada menara menara vertikal. vertikal. DesainDesain ini digunakan dalam banyak jembatan terpanjang yang paling modern di ini digunakan dalam banyak jembatan terpanjang yang paling modern di dunia.
dunia.
Jembatan gantung merupakan struktur jembatan yang terdiri dari struktur Jembatan gantung merupakan struktur jembatan yang terdiri dari struktur penopang yang berupa tiang (pilar atau menara), struktur jembatan berupa gelagar penopang yang berupa tiang (pilar atau menara), struktur jembatan berupa gelagar induk dan gelagar melintang, lantai kendaraan/dek, penjangkar kabel dan kabel induk dan gelagar melintang, lantai kendaraan/dek, penjangkar kabel dan kabel penggantung yang membentang sepanjang bentang sejajar dengan arah penggantung yang membentang sepanjang bentang sejajar dengan arah memanjang jembatan, dimana kabel sebagai struktur utama yang menstranfer memanjang jembatan, dimana kabel sebagai struktur utama yang menstranfer seluruh beban ke bagian bawah jembatan yang berupa abutmen, penjangkar kabel seluruh beban ke bagian bawah jembatan yang berupa abutmen, penjangkar kabel dan tiang penopang . Seluruh kabel
dan tiang penopang . Seluruh kabel diikat dan ditopangkan pada penjangkar kabeldiikat dan ditopangkan pada penjangkar kabel dan tiang penopang utama, kabel sebagai penopang seluruh bangunan atas. dan tiang penopang utama, kabel sebagai penopang seluruh bangunan atas.
Gambar 1. Skema komponen jembatan gantung Gambar 1. Skema komponen jembatan gantung
Jembatan gantung tertua dan terbesar pada abad ke-18 adalah jembatan Menai Jembatan gantung tertua dan terbesar pada abad ke-18 adalah jembatan Menai Straits di Inggris yang dibangun pada tahun 1825. Jembatan ini masih Straits di Inggris yang dibangun pada tahun 1825. Jembatan ini masih menggunakan menara batu dan kabel dari rantai besi untuk menggantung jalan menggunakan menara batu dan kabel dari rantai besi untuk menggantung jalan raya. Pada tahun 1939 kabel
Gambar 2. Menai Bridge,
Gambar 2. Menai Bridge, Wales,Wales, United KingdomUnited Kingdom
Awal kemajuan inovasi jembatan gantung ialah pada saat dibangunnya jembatan Awal kemajuan inovasi jembatan gantung ialah pada saat dibangunnya jembatan gantung Niagara di Amerika Serikat. Struktur jembatan ini mempunyai dua dek, gantung Niagara di Amerika Serikat. Struktur jembatan ini mempunyai dua dek, dek
dek bagian atas untuk jalan rel dan bagian babagian atas untuk jalan rel dan bagian bawah untuk lalu-lintas jalan raya. Dek wah untuk lalu-lintas jalan raya. Dek ini berupa “stiffeningtruss”
Gambar 3. Niagara Falls Bridge, New York, USA
Gambar 3. Niagara Falls Bridge, New York, USA
Penggunaan kabel baja (wire steel) menggantikan kabel besi untuk pertama kali Penggunaan kabel baja (wire steel) menggantikan kabel besi untuk pertama kali digunakan pada jembatan gantung Brooklyn, New York (1867). Ciri khusus digunakan pada jembatan gantung Brooklyn, New York (1867). Ciri khusus jembatan ini
jembatan ini adalah kabel adalah kabel yang menjari yang menjari terarah terarah dek dek dari dari tower, tower, yang lebih yang lebih stabilstabil terhadap angin.
Gambar 4. Brooklyn Bridge, New York Gambar 4. Brooklyn Bridge, New York
Steinman (1953), membedakan jembatan gantung menjadi 2 jenis/tipe yaitu: Steinman (1953), membedakan jembatan gantung menjadi 2 jenis/tipe yaitu:
1.
1. Jembatan Gantung Tanpa PengakuJembatan Gantung Tanpa Pengaku
•• Beban sendiri dan lalu lintas didukung sepenuhnya oleh kabel utamaBeban sendiri dan lalu lintas didukung sepenuhnya oleh kabel utama (melalui hanger) dikarenakan tidak terdapatnya elemen struktur kaku pada (melalui hanger) dikarenakan tidak terdapatnya elemen struktur kaku pada jembatan.
jembatan.
•• Bagian lurus yang berfungsi untuk mendukung lantai lalu lintas berupaBagian lurus yang berfungsi untuk mendukung lantai lalu lintas berupa struktur sederhana (balok kayu).
struktur sederhana (balok kayu).
2.
2. Jembatan Gantung Dengan PengakuJembatan Gantung Dengan Pengaku
•• Deck berupa struktur Deck berupa struktur yang mempunyai kekakuanyang mempunyai kekakuan
•• Beban dari lantai jembatan didukung secara bersama-sama oleh kabel danBeban dari lantai jembatan didukung secara bersama-sama oleh kabel dan gelagar pengaku berdasarkan prinsip kompabilitas lendutan antara deck gelagar pengaku berdasarkan prinsip kompabilitas lendutan antara deck dan kabel dalam mendukung lendutan.
dan kabel dalam mendukung lendutan.
Selain bentang utama, jembatan gantung mempunyai bentang luar (side span) Selain bentang utama, jembatan gantung mempunyai bentang luar (side span) yang berfungsi untuk mengikat atau mengangkerkan kabel utama pada balok yang berfungsi untuk mengikat atau mengangkerkan kabel utama pada balok angker. Walaupun pada kondisi tertentu terdapat keadaan dimana kabel utama angker. Walaupun pada kondisi tertentu terdapat keadaan dimana kabel utama
dapat langsung diangkerkan pada ujung jembatan dan tidak memungkinkan dapat langsung diangkerkan pada ujung jembatan dan tidak memungkinkan adanya bentang luar, bahkan kadangkala tidak membutuhkan dibangunnya pilar. adanya bentang luar, bahkan kadangkala tidak membutuhkan dibangunnya pilar.
1.
1. Side Span FreeSide Span Free
Tidak terdapat hanger pada bentang luar (Straight backstay type) Tidak terdapat hanger pada bentang luar (Straight backstay type)
Gambar 5. Skema Side Span Free Gambar 5. Skema Side Span Free
Gambar 6. Clifton Suspension Bridge, Bristol, England. Jembatan gantung Tipe Side Span Gambar 6. Clifton Suspension Bridge, Bristol, England. Jembatan gantung Tipe Side Span
Free Free 2.
2. Side Span SuspendedSide Span Suspended
Bentang luar menahan struktur lantai jembatan dengan dihubungkan oleh Bentang luar menahan struktur lantai jembatan dengan dihubungkan oleh hanger.
hanger.
Gambar 7. Skema Side Span S
Gambar 8. Jembatan Gantung Bantar, Yogyakarta Gambar 8. Jembatan Gantung Bantar, Yogyakarta
Jembatan gantung memiliki 5 komponen umum (Main Cable/Kabel utama, Jembatan gantung memiliki 5 komponen umum (Main Cable/Kabel utama, Pylon/Tower, Hanger, Anchorage Block/Blok Angker dan deck).
Pylon/Tower, Hanger, Anchorage Block/Blok Angker dan deck).
1.
1. Main CableMain Cable
Main cable merupakan bahan utama dalam struktur jembatan gantung. Main cable merupakan bahan utama dalam struktur jembatan gantung. Karakteristik kabel dalam struktur jembatan gantung antara lain:
Karakteristik kabel dalam struktur jembatan gantung antara lain:
•• Mempunyai penampang yang seragam/homogen pada seluruh bentang.Mempunyai penampang yang seragam/homogen pada seluruh bentang.
•• Gaya-gaya dalam yang bekerja selalu merupakan gaya tarik aksialGaya-gaya dalam yang bekerja selalu merupakan gaya tarik aksial
•• Tidak dapat menahan momen dan gaya desak.Tidak dapat menahan momen dan gaya desak.
•• Bila kabel menderita beban terbagi merata, maka wujudnya akanBila kabel menderita beban terbagi merata, maka wujudnya akan merupakan lengkung parabola.
merupakan lengkung parabola.
•• Pada jembatan gantung kabel menderita beberapa beban titik sepanjangPada jembatan gantung kabel menderita beberapa beban titik sepanjang beban mendatar.
•• Karena perubahan beban selalu menyebabkan kabel jembatan perlu Karena perubahan beban selalu menyebabkan kabel jembatan perlu dibuatdibuat dengan maksud agar permukaan lantai jembatan tetap datar dan beban dengan maksud agar permukaan lantai jembatan tetap datar dan beban yang diterima oleh kabel tetap.
yang diterima oleh kabel tetap.
Gambar 9. Tipikal kabel pada jembatan gantung Gambar 9. Tipikal kabel pada jembatan gantung 2.
2. PylonPylon
Menara pada sistem jembatan gantung akan menjadi tumpuan kabel utama Menara pada sistem jembatan gantung akan menjadi tumpuan kabel utama (diagonally braced frame). Beban yang dipikul oleh kabel selanjutnya (diagonally braced frame). Beban yang dipikul oleh kabel selanjutnya diteruskan ke menara yang kemudian disebarkan
diteruskan ke menara yang kemudian disebarkan ke tanah melalui ke tanah melalui pondasi.pondasi.
Konstruksi menara dapat berupa baja berrongga dengan ikatan diagonal, Konstruksi menara dapat berupa baja berrongga dengan ikatan diagonal, portal yang tersusun dari plat baja
Gambar 10.
Gambar 10. Manhattan Bridge,Manhattan Bridge, New York,New York, USA.USA. Jembatan gantung dengan menggunakanJembatan gantung dengan menggunakan pylon
pylon baja berrongga baja berrongga dengan ikatan dengan ikatan diagonaldiagonal
Gambar 11.
Gambar 11. VerrazanoVerrazano--Narrows BridgeNarrows Bridge..Jembatan gantJembatan gantung dengan menung dengan menggunakan ggunakan pylonpylon
plat baja plat baja
Gambar 12. Mirabeau Suspension Bridge, France. Jembatan gantung dengan menggunakan Gambar 12. Mirabeau Suspension Bridge, France. Jembatan gantung dengan menggunakan
pylon
3.
3. HangerHanger
Mampu menahan gaya aksial tarik yang berasal dari
Mampu menahan gaya aksial tarik yang berasal dari lantai kendaraan maupunlantai kendaraan maupun dari berat konstruksi itu sendiri.
dari berat konstruksi itu sendiri.
4.
4. Anchorage Block Anchorage Block
Anchorage block merupakan sebuah beton raksasa yang massif dimana Anchorage block merupakan sebuah beton raksasa yang massif dimana ujung-ujung kabel utama ditambatkan. Anchorage block harus didesain ujung-ujung kabel utama ditambatkan. Anchorage block harus didesain sedemikian rupa sehingga mampu menahan gaya vertical yang berusaha sedemikian rupa sehingga mampu menahan gaya vertical yang berusaha mengangkat blok ke atas dan gaya horizontal yang akan menarik blok ke arah mengangkat blok ke atas dan gaya horizontal yang akan menarik blok ke arah pusat jembatan.
pusat jembatan.
Gambar 13. Anchorage Block dari St. Johns Bridge,
Gambar 13. Anchorage Block dari St. Johns Bridge, Portland, Oregon,Portland, Oregon, USAUSA 5.
5. Deck Deck
Deck pada jembatan gantung merupakan deck jembatan d
Deck pada jembatan gantung merupakan deck jembatan dengan pengaku.engan pengaku.
Gambar 14. Deck generasi pertama. Akashi Kaikyo Bridge, Gambar 14. Deck generasi pertama. Akashi Kaikyo Bridge, JapanJapan •• Deck generasi keduaDeck generasi kedua
Gambar 15. Deck generasi kedua. Great
•• Deck generasi ketigaDeck generasi ketiga
Gambar 16. Deck generasi ketiga. Messina Strait Bridge, Italy Gambar 16. Deck generasi ketiga. Messina Strait Bridge, Italy
