Anda mungkin pernah berjalan melintasi jembatan balok tanpa disadari jika Anda seorang mahasiswa teknik atau insinyur.
Jembatan balok sangat penting untuk kehidupan sehari-hari saya.
Beberapa bangunan paling umum di dunia, jembatan ini membawa jalan raya dan jalan raya di atas sungai, lembah, dan rintangan alam lainnya.
Tapi pernahkah Anda berpikir tentang cara kerja jembatan balok dan mengapa itu menjadi bagian penting dari teknik modern? Dari bahan yang digunakan untuk membangunnya hingga pertimbangan desain yang diperlukan untuk keberhasilannya, banyak yang harus dipelajari tentang jembatan balok.
Jadi, mari jelajahi dunia jembatan balok yang menakjubkan dan peran penting yang dimainkannya dalam infrastruktur transportasi saya.
Pengantar Jembatan Balok
Definisi formal:
Struktur tetap yang terdiri dari serangkaian balok baja atau beton yang ditempatkan sejajar dengan lalu lintas dan menopang jalan secara langsung pada sayap atasnya.
Jembatan balok adalah jenis jembatan sederhana yang telah digunakan selama ratusan tahun karena murah dan mudah dibangun.
Di jembatan jenis ini, pilar menahan setiap ujung balok horizontal.
Berat balok langsung turun ke dermaga.
Jenis desain ini disebut "didukung sederhana" karena mudah dibangun.
Komponen Jembatan Balok
Ada dua bagian utama yang membentuk jembatan balok: suprastruktur dan substruktur.
Superstruktur memikul berat beban saat melewati jembatan, dan terdiri dari pelat geladak, gelagar, rangka, atau struktur serupa lainnya.
Penghiasan tidak hanya menopang berat beban, tetapi juga membantu mengirimkan beban tersebut ke substruktur jembatan.
Di sisi lain, bangunan bawah menahan bangunan atas dan menyebarkan beban bangunan atas ke atas pijakan dan pondasi.
Itu terdiri dari dermaga, penyangga, dan dinding sayap yang membantu beban berat sampai ke tanah.
Kekuatan dan Kapasitas Berat Jembatan Balok
Batas kekuatan dan berat jembatan balok tergantung pada beberapa hal, seperti panjang, lebar, tinggi, jarak antar pilar, dan bahan pembuatnya.
Sebagian besar waktu, jembatan balok tidak bagus untuk jarak jauh kecuali jika jumlahnya banyak.
Seberapa kuat jembatan itu juga tergantung pada seberapa banyak ruang yang ada di antara tiang-tiang itu.
Jika jarak antar tiang terlalu jauh, balok dapat melorot, yang dapat menyebabkan bencana kegagalan.
Perbandingan dengan Jenis Jembatan Lainnya
Jembatan lengkung, jembatan gantung, jembatan kabel, dan jembatan rangka adalah beberapa jenis jembatan lainnya.
Jembatan lengkung terdiri dari struktur melengkung yang mentransfer beban ke penyangga di setiap ujungnya melalui kompresi.
Jembatan gantung menahan jalan dengan kabel yang menggantung dari menara.
Jalan di atas jembatan kabel ditahan oleh kabel yang dipasang langsung ke menara.
Jembatan truss menggunakan potongan berbentuk segitiga yang disebut gulungan untuk menyebarkan berat jembatan secara merata ke seluruh struktur.
Setiap jenis jembatan memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri yang bergantung pada hal-hal seperti panjang bentang, jenis medan, berapa biaya pembangunannya, dan seberapa sering perlu dirawat.
Temukan Keandalan dan Prediktabilitas Jembatan Balok
Masih sulit dimengerti? Biarkan saya mengubah sudut pandang sedikit:
Apakah Anda lelah dengan kegembiraan dan ketidakpastian berkendara melintasi jembatan tua yang reyot yang terasa seperti bisa runtuh kapan saja? Jadi, jangan khawatir, jembatan balok ada di sini!
Anda dapat berkendara melintasi struktur tetap yang terbuat dari serangkaian balok baja atau beton yang ditempatkan sejajar dengan lalu lintas dan menopang jalan secara langsung di sayap atasnya.
Strukturnya handal dan kuat, sehingga Anda dapat menikmati kebosanan saat berkendara melewatinya.
Siapa yang butuh pengalaman yang membuat jantung Anda berdebar kencang dan memacu adrenalin saat Anda bisa memiliki stabilitas dan prediktabilitas jembatan balok?
Oke, itu hanya lelucon yang dibuat agar terlihat seperti iklan TV.
Sekarang mari kita kembali ke penjelasannya.
Bahan yang Digunakan di Jembatan Balok
Bahan yang berbeda dapat digunakan untuk membangun jembatan balok, tergantung pada kebutuhan proyek dan anggaran.
Setiap pilihan material memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri yang perlu dipikirkan dengan cermat oleh para insinyur.
Opsi Bahan untuk Jembatan Balok
Beberapa bahan yang paling umum untuk jembatan balok adalah:
- Kayu: Kayu adalah bahan bangunan yang bagus untuk jembatan sederhana di atas anak sungai atau sungai kecil.
Ini juga mudah digunakan dan nilai uang yang baik.
Tapi kayu tidak bertahan lama dan tidak bagus untuk bentang panjang.
- Beton: Karena kuat dan tahan lama, beton sering digunakan untuk membangun jembatan balok.
Ini bisa digunakan untuk membuat jembatan lebih kuat dan membuatnya lebih kaku.
Bergantung pada kebutuhan proyek, elemen beton dapat dibuat dari pracetak atau dicetak di tempat.
- Baja: Baja adalah bahan serbaguna yang dapat digunakan untuk bentang pendek atau panjang, tergantung kebutuhan proyek.
Baja itu kuat dan tahan lama, tetapi harganya bisa mahal.
- Lempengan batu: Lempengan batu dapat digunakan untuk membangun jembatan balok di tempat-tempat yang banyak terdapat batu alam.
Jembatan batu bisa terlihat bagus dan bertahan lama, tetapi bisa mahal untuk dibangun dan dipelihara.
Faktor-faktor yang Perlu Dipertimbangkan dalam Desain Jembatan Balok
Saat merancang dan membangun jembatan balok, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar jembatan kuat, tahan lama, dan mudah dirawat.
Kapasitas Beban dan Kondisi Lingkungan
Kapasitas penahan beban utama balok utama didasarkan pada panjang bentang, jumlah berat yang dapat ditahannya, dan cuaca.
Insinyur harus mencari tahu segala sesuatu yang dapat membebani jembatan, seperti mobil, orang, salju, hujan, angin, dan berat jembatan, pagar, dan rambu-rambunya.
Beban mempengaruhi ukuran pilar dan gelagar, yang mengubah cara seorang insinyur merancang jembatan.
Dermaga dan gelagar untuk jembatan bagi orang yang berjalan kaki atau mengendarai sepeda jauh lebih kecil daripada untuk mobil atau kereta api.
Area Penampang Anggota
Ukuran penampang balok adalah bagian penting untuk mengetahui seberapa kuatnya.
Perhitungan luas penampang berbeda untuk setiap bentuk balok, tetapi balok berbentuk I paling baik untuk ditekuk ke satu arah (naik dan turun).
Jika Anda ingin bergerak dalam dua arah, struktur kotak atau berongga adalah yang terbaik.
Dalam proses desain, Anda harus mengetahui beban, mencari tahu berapa beban tertinggi, dan mencari koefisien berdasarkan ukuran luas penampang anggota.
Jadi, Zx = (Gaya x Panjang) (Fy x 4), dimana Zx diukur dalam inci kubik (in3).
Prategang
Ketika beton dibebani, prategang longitudinal dan transversal mempertahankan tegangan tekan dalam beton.
Ini memberikan kekuatan dan daya tahan struktur.
Persyaratan Ketahanan dan Perawatan
Jembatan balok bertahan lebih lama karena mudah dibangun.
Tetapi mereka memiliki kelemahan karena tidak memindahkan beban saat orang berjalan di atas geladak.
Jika jembatan selalu diletakkan di tempat yang sama dan mendapat bobot yang sama, mekanisme penyangga mulai melengkung seiring bertambahnya usia jembatan.
Jadi, saat membangun jembatan, para insinyur harus memikirkan semua beban yang dapat memengaruhinya.
Jembatan balok murah untuk dibangun, tetapi biaya pemeliharaannya bisa lebih mahal daripada jenis jembatan lainnya.
Biaya pemeliharaan tergantung pada hal-hal seperti cuaca dan berapa banyak berat yang selalu diletakkan pada bagian tertentu dari jembatan.
Keuntungan Jembatan Balok
Jembatan balok adalah jenis jembatan yang umum karena memiliki banyak poin bagus.
Hemat biaya dan Mudah Dibangun
Pertama, jembatan balok mudah dibangun dan dapat disatukan dengan cepat, yang menjadikannya pilihan yang hemat biaya.
Ini karena jembatan balok mudah dibangun dan tidak membutuhkan material sebanyak jenis jembatan lainnya.
Karena jembatan balok memiliki desain yang sederhana, maka dapat dibuat dari berbagai bahan, seperti kayu, beton, dan baja.
Mudah Dipelihara dan Diperbaiki
Kedua, jalan di jembatan balok mudah diperbaiki dan dijaga kondisinya.
Ini karena jalan dibangun terpisah dari balok penopangnya.
Ini memudahkan untuk melakukan perbaikan.
Opsi Desain
Ada banyak cara untuk membangun jembatan balok, seperti dengan balok berdampingan, balok-I, gelagar kotak, atau rangka.
Mereka juga bisa setengah jalan atau diperkuat.
Jembatan balok dapat digunakan hampir di mana saja karena opsi ini.
Mereka adalah jenis jembatan yang paling umum di sepanjang jalan raya karena dapat menopang beban yang cukup dengan cepat dan membiarkan lalu lintas lewat di bawahnya.
Kekurangan Jembatan Balok
Jembatan balok memiliki beberapa poin bagus, tetapi mereka juga memiliki beberapa masalah yang perlu dipikirkan.
Rentang Terbatas
Jembatan balok memiliki rentang yang terbatas, yang berarti kapal atau mobil besar tidak dapat melewatinya.
Kapal besar atau perahu yang berat juga tidak bisa di bawahnya.
Karena itu, mereka tidak dapat menahan beban yang sangat berat atau bentang yang sangat panjang.
Tidak Cocok untuk Lalu Lintas Berkecepatan Tinggi
Juga, jembatan balok tidak baik untuk lalu lintas berkecepatan tinggi karena tidak stabil seperti jenis jembatan lainnya.
Pendekatan "satu ukuran untuk semua" tidak terlalu berguna karena jenis bentang yang berbeda mungkin diperlukan di tempat yang berbeda atau untuk alasan yang berbeda.
Lalu Lintas dan Balok Jembatan
Seberapa stabil dan tahan lama jembatan balok dapat sangat bergantung pada seberapa banyak lalu lintas yang didapat.
Penting untuk mengetahui bagaimana beban lalu lintas mempengaruhi jembatan balok dan apa yang dapat dilakukan untuk mengurangi kerusakan yang dapat terjadi.
Dampak Berat Lalu Lintas
Lalu lintas dapat menyebabkan jembatan berubah bentuk dari waktu ke waktu, yang dapat merusak struktur dan membuatnya kurang tahan lama.
Getaran dan efek dinamis lainnya juga dapat terjadi pada jembatan, yang dapat menyebabkan kegagalan kelelahan atau kurang bermanfaat.
Efek ini dapat menjadi lebih buruk jika jembatan berada di lingkungan yang keras atau jika digunakan terlalu banyak.
Mengurangi Potensi Kerusakan
Beberapa hal dapat dilakukan untuk mengurangi kerusakan yang mungkin terjadi:
- Memperkuat struktur jembatan: Jembatan dapat dibuat untuk menahan lebih banyak beban dengan membuat bagian struktural lebih besar, menambah tulangan, atau menggunakan bahan dengan kekuatan lebih tinggi.
- Mengurangi batas berat lalu lintas: Batas berat lalu lintas dapat diberlakukan untuk menurunkan berat maksimum yang diperbolehkan untuk dibawa oleh kendaraan, yang mengurangi beban di jembatan.
Meningkatkan pemeliharaan dan pemeriksaan.
Perawatan dan inspeksi rutin dapat membantu menemukan masalah sebelum menjadi lebih buruk.
Ini dapat mencakup memperbaiki kerusakan, memeriksa kesehatan struktur, dan menerapkan langkah-langkah untuk mengendalikan lalu lintas.
Evaluasi dan Desain
Saat merancang dan mengevaluasi jembatan balok, penting untuk memikirkan berapa banyak lalu lintas yang akan ada di jembatan dan jenis kerusakan apa yang bisa terjadi.
Selama tahap awal pembangunan jembatan gelagar dan sepanjang konstruksinya, stabilitas struktur bangunan atas jembatan harus diperiksa.
Jembatan harus memiliki langkah-langkah redundansi dan perlindungan kapasitas yang cukup untuk mengurangi kemungkinan putusnya beban berat.
Beban desain penuh dapat diletakkan di tiang pancang di abutment jika lubangnya cukup besar untuk menjaga agar tiang tidak tersangkut dan membiarkan beton mengisinya.
Tunjangan beban dinamis hanya digunakan untuk beban hidup truk, bukan untuk beban hidup lajur.
Jembatan Balok dan Bencana Alam
Jembatan balok dapat dirancang untuk menahan bencana alam seperti gempa bumi dan angin kencang.
Tetapi agar hal ini terjadi, para insinyur harus memikirkan dengan cermat beberapa hal saat merancang jembatan.
Bahan dan Solusi Desain
Baja adalah cara yang bagus untuk membuat bangunan menjadi lebih kuat sehingga tahan terhadap angin kencang atau gempa bumi karena mudah ditekuk.
Jembatan balok juga dapat dibuat lebih kuat dan lebih tahan lama dengan bantuan beton bertulang.
Selain itu, solusi teknik seperti sistem isolasi seismik dan peredam dapat dibangun di jembatan agar lebih tahan terhadap gempa bumi dan bencana alam lainnya.
Ketahanan Angin dan Gempa
Insinyur membangun model jembatan dan menempatkannya di terowongan angin untuk memastikannya dapat menahan gelombang dan angin kencang.
Jembatan gantung dibuat untuk bergerak mengikuti angin dan saat terjadi bencana alam seperti gempa bumi.
Selain itu, bahan yang digunakan untuk membangun jembatan harus dipilih dengan hati-hati untuk memastikan bahan tersebut dapat menahan gaya yang bekerja.
Desain Jembatan Baru
Desain jembatan baru, seperti yang memiliki kolom HSR (High-Strength Reinforcement), dapat menahan gempa besar dengan sedikit kerusakan dan hanya membutuhkan perbaikan kecil, mungkin tanpa harus menutup jembatan.
The American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) menguji desain baru ini dan menemukan bahwa ia tahan terhadap bencana alam.
Dampak Pembangunan Jembatan Balok
Ketika jembatan balok dibangun dan dipelihara dalam kondisi yang baik, hal itu dapat menimbulkan sejumlah efek jangka pendek dan jangka panjang terhadap lingkungan dan masyarakat di sekitarnya.
Selama tahap pembangunan, proses pemasangan banyak menggunakan bahan bakar dan membuat lebih banyak polusi.
Juga, memperlambat lalu lintas, yang dapat menyebabkan kemacetan lalu lintas dan polusi suara di daerah tersebut.
Polusi suara dapat mengacaukan kebiasaan alami hewan dan membuat rumah mereka lebih kecil.
Selain itu, membangun jembatan dapat memengaruhi seberapa baik perkerasan bekerja, yang dapat memperburuk lalu lintas.
Dampak Pemeliharaan dan Perbaikan
Jangka panjang, jembatan balok perlu sering diperbaiki dan dipelihara, yang juga dapat mempengaruhi lingkungan dan masyarakat sekitar.
Perbaikan dan pemeliharaan dapat menyebabkan kemacetan lalu lintas dan polusi suara, serta mengganggu bisnis lokal dengan menyebabkan penutupan jalan atau jalan memutar yang mempersulit pelanggan untuk mengaksesnya.
Dampak Ekonomi
Dampak ekonomi dari pembangunan dan pemeliharaan jembatan terhadap masyarakat sekitar dan bisnis juga signifikan.
Pembangunan jembatan memiliki efek langsung seperti menciptakan lapangan kerja, dan efek tidak langsung seperti membuat lebih banyak orang ingin membeli barang dan jasa.
Tetapi membangun jembatan juga dapat merugikan bisnis lokal dengan menutup jalan atau membuat jalan memutar yang mempersulit pelanggan untuk mencapainya.
Mitigasi Dampak Lingkungan
Konstruksi dan pemeliharaan jembatan balok dapat memiliki efek yang lebih kecil terhadap lingkungan jika dibangun lebih cepat.
Jembatan prefabrikasi yang dibuat hanya untuk suatu proyek dapat digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar, polusi, kemacetan lalu lintas, dan masalah trotoar.
Rencana pencegahan polusi juga harus diterapkan untuk menghentikan hal-hal buruk terjadi pada pekerja lokasi, orang-orang terdekat, dan lingkungan.
Pada akhirnya, pembangunan dan pemeliharaan jembatan balok dapat menimbulkan dampak yang besar bagi lingkungan dan masyarakat di sekitarnya, seperti kemacetan lalu lintas, polusi suara, dan masalah bagi bisnis lokal.
Untuk mengurangi efek ini, metode untuk membangun jembatan lebih cepat dan cara menghentikan polusi harus digunakan.
Dasar-dasar Desain Jembatan
Tip: Nyalakan tombol keterangan jika Anda membutuhkannya. Pilih "terjemahan otomatis" di tombol pengaturan, jika Anda tidak terbiasa dengan bahasa lisan. Anda mungkin perlu mengeklik bahasa video terlebih dahulu sebelum bahasa favorit Anda tersedia untuk diterjemahkan.
penggunaan jembatan balok
Jembatan di atas jalan raya:
Jembatan balok sering digunakan sebagai jembatan jalan raya, yang merupakan salah satu kegunaannya yang paling umum.
Jembatan ini membawa jalan di atas sungai, lembah, dan rintangan alam lainnya.
Mereka sering digunakan di kota dan pinggiran kota dengan ruang terbatas.
Jembatan untuk pejalan kaki:
Jembatan balok juga dapat digunakan sebagai jembatan penyeberangan untuk membantu orang menyeberang jalan yang sibuk atau saluran air dengan cara yang aman.
Anda sering dapat menemukan jembatan ini di taman, cagar alam, dan tempat lain yang dikunjungi orang untuk menikmati alam bebas.
Jembatan untuk kereta api:
Jembatan balok juga dapat digunakan untuk membawa kereta api dan kendaraan rel lainnya melewati saluran air atau rintangan lainnya.
Jembatan ini dibuat untuk menahan berat dan kecepatan kereta api, dan sering digunakan di kota dan pinggiran kota di mana jalur kereta api harus melintasi jalan yang sibuk.
Jembatan Bisnis:
Jembatan balok juga digunakan di pabrik dan pelabuhan untuk membawa beban dan peralatan berat melewati saluran air atau penghalang lainnya.
Jembatan ini dibuat untuk menahan beban mesin dan kendaraan berat, dan seringkali dibuat untuk menahan cuaca yang keras dan faktor lingkungan lainnya.
Jembatan Jangka Pendek:
Jembatan balok juga dapat digunakan sebagai jembatan sementara, menjadikannya solusi cepat dan mudah untuk keadaan darurat seperti bencana alam atau ketika jalan sedang dibangun.
Jembatan ini dapat dibuat sebelumnya dan disatukan dengan cepat di tempat.
Mereka dapat digunakan sampai struktur yang lebih permanen dapat dibangun.
Kesimpulan
Saat kita selesai mempelajari tentang jembatan balok, penting untuk memikirkan tentang bagaimana struktur ini memengaruhi dunia kita dalam jangka panjang.
Jembatan balok memang penting untuk transportasi, tetapi juga berpengaruh besar terhadap lingkungan dan masyarakat di sekitarnya.
Untuk memastikan bangunan ini aman dan bertahan lama, mereka perlu direncanakan, dibangun, dan dipelihara dengan hati-hati.
Saat kita bergerak menuju masa depan yang lebih berkelanjutan, penting untuk memahami bagaimana infrastruktur kita memengaruhi dunia di sekitar kita.
Dengan terus merancang dan membangun jembatan balok dengan cara yang baru dan lebih baik, kita dapat membuat struktur yang tidak hanya memenuhi kebutuhan transportasi kita tetapi juga memiliki efek negatif yang paling kecil terhadap lingkungan.
Jadi, mari terus mengeksplorasi dan mendorong batas-batas teknik untuk menjadikan dunia tempat yang lebih baik bagi semua orang.
Tautan dan referensi
Bagikan pada…
