Catatan profesional dan keselamatan penting: Ini adalah tinjauan ahli arsip, bukan desain, perhitungan statis, penilaian jembatan yang ada, atau instruksi untuk konstruksi, inspeksi atau rehabilitasi. Pembagian, bentang, rasio, tekanan, material, detail sambungan, dan solusi konstruksi asli telah ditransfer tanpa verifikasi profesional dan tidak boleh digunakan sebagai spesifikasi modern. Perancangan dan pengerjaan jembatan memerlukan perancang dan kontraktor resmi, peraturan dan standar terkini, data geoteknik dan hidrologi, perhitungan efek permanen dan variabel, kelelahan, angin, suhu, kegempaan, stabilitas, pondasi, kondisi perakitan dan ketahanan, serta pengujian material, korosi, sambungan dan kondisi aktual struktur. Akses terhadap struktur, bekerja di ketinggian, lalu lintas, pengangkatan, pengelasan, pemotongan dan perakitan membawa risiko mematikan dan memerlukan rencana perlindungan khusus.
Desain, konstruksi dan rehabilitasi jembatan baja bukan bagian dari penawaran umum baru Savo Kusić. Fokus saat ini adalah jendela kayu, jendela kayu-aluminium, jendela khusus dan pintu. Untuk proyek jendela atau pintu, Anda dapat mengirimkan permintaan penawaran.
Jembatan lengkung
Ada jembatan lengkung nyata dengan lengkungan kaku yang dapat menerima segala macam benturan, dan jembatan lengkung yang tersusun dari batang-batang, dimana sistem kakunya diperoleh dengan adanya balok pengaku. Lengkungan kaku (balok Langer) dihitung dengan asumsi sambungan berengsel, sehingga lengkungan hanya dibebani dengan gaya normal. Momen lentur diambil alih oleh balok pengaku, yang juga berperan sebagai tegangan jika lengkungan terletak di atas balok.
Lengkungan dan balok Langer lebih ekonomis dibandingkan jembatan gelagar untuk bentang yang lebih besar, karena beban penuh yang didistribusikan secara merata hanya diterima oleh garis penyangga lengkungan. Dengan pengecualian gaya-gaya tambahan, momen hanya disebabkan oleh pembebanan parsial, dan momen-momen tersebut jauh lebih kecil pada lengkungan dibandingkan pada balok.
Gbr. 1 — Port jaringan
Gbr. 2 — Pelabuhan timah
a) Konstruksi lengkungan. Pelabuhan terjepit jarang dibangun karena kesulitan dalam mendukung penjepitan. Yang paling umum adalah port pada dua sambungan. Pelabuhan dengan tiga engsel memiliki keunggulan yaitu pergerakan penyangga dan perubahan suhu tidak menimbulkan gaya di dalamnya. Hal ini terutama berlaku untuk rasio f/l yang rendah dan untuk kasus tanah yang tidak dapat diandalkan. Pelabuhan kaku dibuat dalam bentuk kisi-kisi (gbr. 1) atau sebagai penyangga logam (gbr. 2). Struktur melengkung terletak di atas dan di bawah jalan raya, jalan yang tenggelam dihindari karena alasan estetika. Pelabuhan yang berada di atas jalan raya mendapat penahan untuk menerima gaya dorong pelabuhan. Jika lengkungan dihubungkan secara kaku ke balok bukaan yang berdekatan (gbr. 1 c dan e), dimensi statis dapat dipengaruhi dalam batas luas.
b) Balok langer mempunyai lengkungan yang relatif kuat, karena panjang lenturnya sama dengan jarak antara titik-titik sambungan atas. Solusi dengan lengkungan di bawah trotoar (gbr. 3d) jarang digunakan pada jembatan. Balok untuk pengaku dapat berupa lembaran logam atau kisi-kisi. Dengan kedua solusi tersebut, pancaran sinar tersebut dapat diteruskan secara terus menerus ke lahan yang berdekatan, sehingga terciptalah sistem kontinu atau sistem Gerber (gbr. 3b). Pada gambar. 4 menunjukkan penampang jembatan dengan satu gelagar tengah. Struktur pendukungnya terdiri dari batang lengkung, gantungan kaku dan kotak berongga tertutup sebagai balok pengaku yang menerima momen puntir dan lentur.
Gbr. 3 — Balok lebih kecil
Gbr. 4 — Penampang jembatan dengan satu gelagar utama perantara
c) Jembatan rangka. Bila perlu untuk memastikan tinggi bebas profil di seluruh lebar bukaan, rangka dipasang pada dua atau tiga sambungan dengan tinggi penyangga lebih rendah dibandingkan dengan balok sederhana karena aksi rangka (gbr. 5).
e) Perhitungan. Lengkungan biasanya dihitung dengan asumsi bahwa sumbunya tidak berubah bentuk. Namun, deformasi elastis bisa sangat besar. Pada larutan dengan tegangan gantung, nilai statik tidak banyak berubah akibat deformasi, sedangkan deformasi lengkungan lurus dan balok Langer dapat mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap nilai statik.
Gbr. 5 — Jembatan rangka
Jembatan Gantung
Jembatan gantung berkisi, yang bersifat kaku, sangat jarang dibangun. Jembatan gantung modern memiliki balok kaku yang membatasi dan menyamakan tekukan akibat gaya terkonsentrasi. Jembatan gantung dengan bentang besar adalah Jembatan Golden Gate dekat San Francisco (Gbr. 6a) bentang 1280m, dan Jembatan Washington dekat New York (Gbr. 6b) bentang 1067m.
Balok pengaku adalah lembaran logam atau kisi-kisi, yang tingginya konstan atau dengan sedikit peningkatan tinggi di atas penyangga tengah. Rasio boom-to-span banyak dipilih pada rasio 1/9 hingga 1/11. Berbagai kecelakaan menunjukkan bahwa pada ketinggian rendah, kekakuan bisa jadi terlalu rendah, terutama dengan bobot sendiri yang rendah dan lebar jembatan yang kecil.
Gbr. 6 — Jembatan gantung Amerika: a) Jembatan Golden Gate di San Francisco (1937), b) Jembatan Washington di New York (1931), c) Jembatan Florianopolis di Brasilia (1926)
Sproket
a) Rantai sambungan artikulasi dengan ujung melebar, yang terletak bebas sejajar satu sama lain dan saling berhadapan pada sambungan dengan sambungan tumpang tindih dari bidang yang berdekatan, dibuat dengan dua cara - dengan tulangan paku dari lamela di ujungnya atau dengan ujung melebar yang diperoleh dengan menempa (gbr. 7). Rantai jembatan yang melintasi Sungai Rhine ini dibangun dari baja nikel dengan kekuatan tarik 5,5 hingga 6,5 t/cm2. Pada jembatan gantung Amerika yang lebih kecil, rantai dibuat dari baja tuang biasa, dalam beberapa kasus juga dari baja paduan atau baja yang diperkeras.
Gbr. 7 — Rantai Jembatan Florianopolis
b) Kabel tali spiral. Tali tertutup terbuat dari kawat berwarna terang. Lapisan dalam kawat dilindungi dengan lapisan timbal minium, sedangkan permukaan luar masing-masing kabel dilapisi dengan lapisan pelindung.
Tali kawat bundar spiral pada jembatan Amerika sebagian besar terdiri dari kabel yang digalvanis panas dan sebagian dibungkus dengan cara serupa.
Kabel jembatan tarik dingin mempunyai kekuatan putus dari 12 hingga 20 t/cm2. Kekuatan lelah dapat dikurangi secara signifikan jika permukaan luar kabel yang ditarik dingin berada dalam kondisi yang buruk.
Perpanjangan tali spiral tergantung pada bahan pembuat kawat serta cara pembuatan tali tersebut. Muai elastis pada daerah tegangan ijin normal berjumlah 0,003 sampai 0,004. Karena tali diregangkan secara permanen dan plastis sebesar 0,001 selama beban pertama, kadang-kadang sebelum digunakan tali diberi beban terlebih dahulu dengan gaya yang paling besar dan kemudian diregangkan. Manfaat peregangan ini terbatas, karena sebagian besar “peregangan permanen” hilang setelah tali dilonggarkan selama pemasangan lebih lanjut.
Satuan sejarah, nama baja, lapisan pelindung, kekuatan, pemuaian dan metode pembuatan atau penuangan kepala kabel bukanlah spesifikasi modern. Kondisi rantai, tali, jangkar, kepala kabel dan lapisan pelindung yang ada ditentukan melalui dokumentasi, inspeksi dan pengujian; tidak dapat disimpulkan dari teks umum ini.
Penahan
Rantai pergelangan kaki ditambatkan dengan menggunakan sumbat pada penyangga yang dibeton pada pondasi untuk penahan.
Tali spiral memiliki kepala yang sesuai di ujungnya (gbr. 8). yang kabel-kabelnya diurai menjadi bentuk sapu, dan setelah dibersihkan diisi dengan logam putih. Kepala cor ahli memiliki kekuatan yang sama dengan tali.
Gbr. 8 — Kepala kabel: a) kepala sederhana, b) Kepala Amerika, c) Kepala jembatan Rhine
Suspensi dan pengikat kabel
Gantungannya terbuat dari baja bulat, terutama dari pipa atau tali kawat (gbr. 9 dan 11). Untuk tali tertutup, tali kabel ditutup dengan pengikat kabel (gbr. 10). Dalam hal bundel kabel terpisah, suspensi dirancang sedemikian rupa sehingga masing-masing tali dapat diganti dengan yang baru jika perlu. Tali gantungan diikat dengan kepala kabel, sedangkan perbedaan panjang yang kecil diimbangi dengan shim.
Gbr. 9 — Suspensi, jembatan tua di atas Sungai Rhine
Gbr. 10 — Pengikat kabel jembatan di atas Sungai Rhine: a) jembatan baru, b) jembatan lama
Gbr. 11 — Pengikat kabel dan tali gantungan
Menara (tiang)
Menara jembatan gantung berengsel di bagian bawah, atau dapat dijepit, seperti yang banyak terjadi di Amerika. Rantai itu melekat erat pada menara. Dukungan bergerak diperlukan hanya ketika menara tidak dapat menerima gaya horizontal, seperti yang terjadi pada dukungan stasioner.
Untuk jembatan gantung besar, menara yang lebih rendah lebih disukai. Dalam hal ini, menara dapat dipasang terlebih dahulu, kemudian cincin rantai dan gantungan, dan terakhir balok pengaku. Pada jembatan gantung berlabuh sendiri, diperlukan perancah yang ekstensif karena sistem statis hanya mulai bekerja ketika balok pengaku ditutup.
Penopang jalan dan papan jalan
Mengingat lalu lintas dan pemeliharaan, kita harus berusaha memastikan bahwa perkerasan di jembatan, jika mungkin, tidak berbeda dengan perkerasan pada bagian penghubung jalan raya atau rel kereta api. Karena perkerasan itu sendiri tidak memiliki kekakuan yang cukup, maka perkerasan tersebut harus bertumpu pada sistem permukaan dalam arah vertikal, serta pada sistem yang memberikan dukungan lateral horizontal. Yang disebut track board bertumpu pada track support, yang sebagian besar terdiri dari penyangga memanjang dan melintang.
Penyangga melintang
Gerder melintang memindahkan beban bergerak ke girder utama. Mereka juga merupakan bagian penting dari kopling. Balok melintang terletak langsung pada balok utama dan pada jembatan miring, sehingga bentangnya sama dengan jarak balok utama. Penyangga melintang biasanya berupa lembaran logam, untuk panjang pendek dan penyangga canai biasa. Sebaiknya tinggi jembatan berada pada rentang 1/6 hingga 1/8, meskipun pada kasus jembatan besar dan jarak antar penyangga melintang yang kecil (khususnya pada kasus papan perkerasan jalan), ketinggiannya bisa mencapai kisaran 1/20.
Pada umumnya, gelagar melintang dianggap sebagai balok sederhana, yang dihubungkan secara kaku dengan gelagar utama, sehingga pada penampang jembatan terbentuk rangka terbuka atau tertutup. Oleh karena itu, terjadilah momen-momen terjepit yang perlu diperhatikan terutama pada sambungan.
Gbr. 12 — Sambungan palang
Dalam hal perkerasan berada di bawah, sambungan dibuat dengan sudut sambungan sederhana, atau. pelat jalan, yang dimasukkan ke dalam bagian melintang (gbr. 12), atau pada vertikal bagian I, dan sebagai pengganti rusuknya (gbr. 13). Solusi pada gambar. 14 sangat kaku, karena di sana lembaran kantilever tertanam baik pada penyangga melintang maupun vertikal, sehingga momen pada sudut diterima oleh baut geser. Dengan solusi lain, tidak dapat dihindari bahwa sekrup akan robek sebagian dan sudut sambungan menjadi bengkok. Koneksi menurut gambar. 12 dan 13 secara signifikan lebih terdeformasi karena pengaruh momen dibandingkan menurut gambar. 14. Solusi serupa juga muncul untuk posisi perkerasan lainnya. Peletakan penyangga melintang pada penyangga utama hanya dimungkinkan dengan ketinggian struktur yang cukup. Kemudian penyangga lembaran logam utama harus dikakukan pada tempat kerja beban.
Gbr. 13 dan 14 — Varian sambungan balok silang
Dukungan memanjang
Tahan penyangga memanjang dapat berada di bawah jalan raya dan di bawah penyeberangan pejalan kaki. Gelagar luar yang sering disambungkan dengan pagar jembatan disebut gelagar memanjang tepi. Penyangga memanjang terbuat dari penyangga yang digulung dan lembaran logam. Jangkauannya hingga 12 m. Karena balok memanjang terkena pengaruh paling langsung dari beban bergerak, kekakuannya terhadap tekukan sangatlah penting. Untuk jembatan kereta api, ditujukan untuk tinggi gelagar bentang 1/8 sampai dengan 1/10. Penyangga memanjang yang terbuat dari baja berkualitas tinggi umumnya tidak cocok karena kelenturannya yang tinggi. Di banyak jembatan tua, sambungan balok memanjang dilakukan sesuai dengan gambar. 15. Salah satu sudut sambungan terletak di antara kaki-kaki penyangga yang digulung, sedangkan sudut sambungan lainnya bertumpu pada seluruh ketinggian penyangga melintang. Dengan jenis sambungan ini, terjadi tegangan sekunder yang signifikan, dan dalam banyak kasus, patah akibat kelelahan telah terjadi, serta retakan pada titik di mana kaki terpotong. Oleh karena itu, sambungan seperti itu tidak diperbolehkan di jembatan kereta api. Jika pemotongan pada bagian kaki tidak dapat dihindari, sebaiknya pemotongan tersebut dilakukan dengan pembulatan yang besar, untuk menghindari resiko retak.
Gbr. 15 — Sambungan dukungan memanjang
Drainase
Drainase jembatan harus mendapat perhatian besar. Drainase air yang cepat dan menyeluruh merupakan prasyarat terpenting bagi umur panjang permukaan jalan, serta jembatan itu sendiri. Selain peningkatan karat dan peningkatan biaya pemeliharaan, area retensi air juga berbahaya karena kerusakan akibat embun beku. Jika ketinggian jembatan memungkinkan, jembatan jalan harus mempunyai kemiringan memanjang tertentu (tidak kurang dari 1%), yang akan menjamin aliran air ke saluran pembuangan. Air yang terkontaminasi minyak dan debu dialirkan melalui selokan. Talang ini harus mempunyai kemiringan memanjang yang cukup dan dapat diakses, agar dapat dibersihkan secara teratur.
Gbr. 16 — Drainase dan lapisan pelindung permukaan jalan
Perkerasan aspal tidak bersifat kedap air secara mutlak. Insulasi khusus di bawah aspal dapat ditiadakan jika aspal terletak pada pelat beton yang telah digetarkan, dan pelat tersebut sebagian besar kedap air. Jika perkerasan tidak cukup kedap air sehingga sebagian air hujan dapat menembus, maka isolasi harus disediakan. Untuk jembatan baja, pelapis dari aspal aspal atau terra dll., lapisan isolasi dari massa isolasi bitumen dengan sisipan kertas padat dengan kain wol atau tenun rami, serta lapisan isolasi dari foil logam dari tembaga atau aluminium dipertimbangkan. Lapisan isolasi harus dilindungi dari kerusakan mekanis dengan lapisan pelindung.
Deskripsi air terjun, talang, aspal, lempengan beton, massa bitumen, kain kempa, rami, dan lembaran logam bersifat historis. Drainase modern, kedap air, pelindung baja, detail penetrasi, dan pemeliharaan dirancang sebagai sistem yang selaras sesuai dengan peraturan saat ini, kondisi iklim, lalu lintas, dan konstruksi aktual.
Gbr. 17 — Detail drainase di sepanjang tepi jembatan
Kopling
Penyangga timah memiliki sedikit kekakuan pada arah tegak lurus terhadap bidang tumpuan, kisi-kisi dengan sambungan yang diasumsikan pada simpul-simpulnya bahkan dapat digerakkan berkali-kali dalam arah melintang. Oleh karena itu, penahan angin dan rangka silang diperlukan untuk menciptakan struktur yang stabil secara spasial terlebih dahulu. Selain itu, struktur tersebut harus menerima beban yang bekerja secara melintang terhadap bidang penyangga utama, dan pada akhirnya menjamin konstruksi terhadap tekuk dan guling.
Kopling melawan angin
Kopling ini diberi dimensi untuk menerima gaya dari angin dan beban horizontal lainnya. Mereka terdiri dari kisi-kisi atau penyangga rangka, lurus atau melengkung sesuai dengan sabuknya. Sabuk penahan angin sebagian besar juga merupakan sabuk penyangga utama. Seringkali penyangga melintang juga merupakan penyangga vertikal terhadap angin.
Untuk jembatan yang dibebani, beban angin yang diterima lebih sedikit dibandingkan jembatan tanpa beban. Jika penampangnya memungkinkan, jembatan rangka sebaiknya mempunyai dua penahan angin di antara balok-balok balok utama. Lihat sketsa sistem pada gambar. 18 yang kopling anti angin dan kopling melintang ditandai dengan garis putus-putus.
Jumlah dan jenis sambungan melintang harus mencukupi untuk menciptakan sistem yang kaku secara spasial. Grid juga umum untuk memastikan stabilitas dalam kasus sambungan bola. Pelabuhan dan balok Gerber, kecuali jembatan kecil, dibuat kaku dengan kopling khusus untuk melawan angin dan melawan tekuk. Pada sambungan penyangga utama, kopling harus dibuat sedemikian rupa sehingga tidak mempengaruhi kerja sambungan, gbr. 18e.
Gbr. 18 — Tata letak kopling melawan angin
Papan perkerasan lebar yang terbuat dari lembaran logam atau beton bertulang sangat kaku pada bidangnya. Jika bentangnya tidak terlalu besar, sambungan khusus yang menahan angin dapat dihilangkan, karena papan perkerasan dapat mengambil peran yang sesuai. Tindakan harus diambil untuk menerima gaya transversal hanya selama perakitan.
Saat memilih bahan pengisi, perlu diingat bahwa umumnya gaya pada batang kecil dan panjang lentur batang besar. Oleh karena itu kisi dengan panjang batang pendek (misalnya sistem K atau sistem belah ketupat) lebih disukai. Terkadang kopling anti angin digantung pada penyangga jalan untuk mengurangi panjang tekukan. Untuk kopling di atas perkerasan sering digunakan sistem belah ketupat tanpa vertikal.
Posisi ketinggian kopling terhadap angin ditentukan terutama oleh kondisi struktur (gbr. 19). Jika memungkinkan, koneksi eksentrik juga dihindari di sini. terutama dengan gaya yang tinggi, dan kopling terhadap angin diatur sedemikian rupa sehingga poros batang berpotongan pada bidang penyangga utama (gbr. 20).
Gbr. 19 — Posisi ketinggian kopling anti angin
Gbr. 20 — Node Kopling Antiangin
Bingkai silang
Jembatan dengan jalan raya di atasnya dapat dibuat kaku dengan rangka kisi-kisi ringan sesuai gambar. 22. Kopling melintang dalam bentuk rangka dapat disambungkan ke pengaku utama balok lembaran logam. Pada gambar. 21 banyak kabel ditempatkan di atas rangka tegangan pada dua sambungan, yaitu di atas kisi-kisi di bawah anggota silang, sehingga dapat diakses dari jalur pemeriksaan tengah.
Gbr. 21 — Bingkai melintang dan panduan pemasangan
Gbr. 22 — Bingkai silang kisi
Untuk jembatan dengan jalan raya di bawahnya, bentuk rangka melintang ditentukan oleh profil bebas yang dilalui kendaraan. Jembatan dengan rangka melintang kisi ditunjukkan pada gambar. 23d. Rangka melintang yang mendistribusikan beban (gbr. 24) diperlukan untuk pemanggang agar dapat melibatkan kerja sama semua penyangga utama bahkan untuk beban parsial. Jika jembatan tersebut merupakan jembatan kereta api yang jalurnya melengkung atau jika balok utamanya berbentuk melengkung, hal ini harus diperhitungkan pada saat perhitungan statis kopling.
Gbr. 23 — Contoh kopling melintang dan penyangga utama
Gbr. 24 — Penampang dan balok melintang untuk distribusi beban pada jembatan di atas Sungai Ruhr dekat Herdecke
Kopling benturan samping
Di antara penyangga memanjang jembatan kereta api (gbr. 23c) perlu disediakan sambungan khusus untuk menahan benturan samping kendaraan. Balok I memanjang secara proporsional memiliki kekakuan yang sangat sedikit pada arah melintang, sehingga kopling terhadap benturan lateral diharapkan dapat meningkatkan keamanannya terhadap tekuk lateral (Gbr. 25).
Gbr. 25 — Kopling terhadap dampak samping
Kopling anti rem
Gerder melintang tidak mampu menerima gaya-gaya yang bekerja pada arah memanjang jembatan dan terjadi pada saat pengereman atau mulai menggerakkan kendaraan, sehingga harus diredakan dengan memasang kopling anti pengereman. Ini adalah penyangga datar berkisi (gbr. 26) yang menghubungkan penyangga memanjang dengan kopling melawan angin (gbr. 27). Seringkali terdapat perbedaan ketinggian antara pembawa dan kopling. Dan dalam hal panjang tumpuan dapat dihubungkan langsung dengan kopling anti angin, diperlukan kopling anti pengereman khusus, karena batang yang mengisi kopling anti angin tidak mampu menerima beban lentur yang signifikan. Dalam beberapa kasus, dapat digabungkan menjadi satu kopling jalan anti angin, kopling anti benturan samping, dan kopling anti pengereman.
Gbr. 26 — Sistem kopling anti-pengereman
Gbr. 27 — Kopling anti-pengereman