belajar desain jembatan

Sebuah jembatan adalah struktur yang dibangun untuk rentang kendala fisik seperti badan air , lembah , atau jalan , dengan tujuan untuk memberikan bagian atas hambatan . Ada banyak desain yang berbeda bahwa semua melayani tujuan yang unik dan berlaku untuk situasi yang berbeda . Desain jembatan bervariasi tergantung pada fungsi jembatan , sifat medan mana jembatan dibangun dan berlabuh , bahan yang digunakan untuk membuatnya , dan dana yang tersedia untuk membangun itu .
Jenis jembatan
Jembatan dapat dikategorikan dalam beberapa cara berbeda . Kategori umum meliputi jenis elemen struktur yang digunakan , oleh apa yang mereka bawa , apakah mereka tetap atau bergerak , dan dengan bahan yang digunakan .tipe struktur
Jembatan dapat diklasifikasikan oleh bagaimana kekuatan ketegangan , kompresi , bending , torsi dan geser didistribusikan melalui struktur mereka . Kebanyakan jembatan akan menggunakan semua kekuatan utama untuk beberapa derajat , tetapi hanya beberapa yang akan mendominasi . Pemisahan kekuatan mungkin cukup jelas . Dalam suspensi atau rentang kabel tetap , unsur-unsur dalam ketegangan yang berbeda dalam bentuk dan penempatan . Dalam kasus lain pasukan dapat didistribusikan di antara sejumlah besar anggota , seperti pada truss , atau tidak jelas dapat dilihat ke pengamat biasa seperti pada balok kotak .Beam bridge Beambridge - diagram.svg Beam jembatan balok horisontal didukung pada setiap akhir oleh unit substruktur dan dapat berupa hanya didukung bila balok hanya terhubung di seluruh rentang tunggal , atau terus-menerus ketika balok yang terhubung di dua atau lebih rentang . Ketika ada beberapa rentang , mendukung menengah dikenal sebagai dermaga . Paling awal balok jembatan adalah kayu sederhana yang duduk di seberang sungai dan struktur sederhana yang mirip . Di zaman modern , balok jembatan dapat berkisar dari kecil , balok kayu hingga besar , kotak baja . Gaya vertikal di jembatan menjadi beban geser dan lentur pada balok yang ditransfer ke bawah panjangnya ke substruktur di kedua sisi Mereka biasanya terbuat dari baja, beton atau kayu . Beam bentang jembatan jarang melebihi 250 kaki ( 76 m) panjang , seperti tekanan lentur meningkat sebanding dengan kuadrat dari panjang ( dan defleksi meningkat sebanding dengan kekuatan ke-4 dari panjang ) . Namun, rentang utama Jembatan Rio - Niteroi , jembatan box girder , adalah 300 meter ( 980 kaki) .
Jembatan balok terpanjang di dunia adalah Danau Pontchartrain Causeway di Louisiana selatan di Amerika Serikat , pada 23,83 mil ( 38,35 km ) , dengan rentang individu 56 kaki ( 17 m ) . Beam jembatan adalah jenis jembatan yang paling umum digunakan saat ini .Truss bridge TrussBridge - diagram.svg Sebuah jembatan truss adalah jembatan yang beban - bantalan suprastruktur terdiri dari truss a . Truss ini adalah struktur elemen terhubung unit pembentuk segitiga . Elemen yang terhubung ( biasanya lurus ) dapat ditekankan dari ketegangan , kompresi , atau kadang-kadang keduanya dalam menanggapi beban dinamis . Truss jembatan adalah salah satu jenis tertua dari jembatan modern. Jenis dasar truss jembatan yang ditunjukkan dalam artikel ini memiliki desain sederhana yang dapat dengan mudah dianalisis oleh kesembilan belas dan awal abad kedua puluh insinyur . Sebuah jembatan truss ekonomis untuk membangun karena penggunaan yang efisien bahan .Jembatan kantilever CantileverBridge - diagram.svg Cantilever jembatan yang dibangun menggunakan cantilevers - balok horisontal didukung hanya pada salah satu ujungnya . Kebanyakan jembatan kantilever menggunakan sepasang bentang menerus yang membentang dari sisi berlawanan dari dermaga pendukung untuk bertemu di tengah-tengah hambatan salib jembatan . Cantilever jembatan yang dibangun menggunakan banyak materi yang sama & teknik seperti balok jembatan . Perbedaan datang dalam aksi kekuatan melalui jembatan .
Jembatan kantilever terbesar adalah 549 meter ( 1.801 kaki) Bridge Quebec di Quebec , Kanada .Arch bridge ArchBridge - diagram.svg Arch jembatan memiliki abutment pada setiap akhir . Berat jembatan dorong ke abutment di kedua sisi . Paling awal dikenal lengkung jembatan yang dibangun oleh orang Yunani , dan termasuk Jembatan Arkadiko .
Dengan rentang 220 meter ( 720 kaki) , Jembatan Solkan atas Sungai Soca di Solkan di Slovenia adalah jembatan batu terbesar kedua di dunia dan jembatan kereta api terpanjang batu . Itu selesai pada tahun 1905 . Lengkungan , yang dibangun dari lebih dari 5.000 ton ( 4.900 ton panjang , 5.500 ton singkat ) dari blok batu hanya dalam 18 hari , adalah lengkungan terbesar kedua batu di dunia, hanya dilampaui oleh Friedensbrücke ( Syratalviadukt ) di Plauen , dan kereta api terbesar lengkungan batu . Lengkungan dari Friedensbrücke , yang dibangun pada tahun yang sama , memiliki rentang 90 m ( 300 ft ) dan melintasi lembah Sungai Syrabach . Perbedaan antara keduanya adalah bahwa Jembatan Solkan dibangun dari blok batu , sedangkan Friedensbrücke dibangun dari campuran batu hancur dan semen mortar .
Saat ini terbesar jembatan lengkung di dunia adalah Jembatan Chaotianmen atas Sungai Yangtze dengan panjang 1.741 m ( 5.712 kaki) dan rentang 552 meter ( 1.811 kaki) . Jembatan terbuka April 29, 2009 di Chongqing , Cina .Jembatan lengkung Terikat TiedarchBridge - diagram.svg Terikat jembatan lengkung memiliki suprastruktur lengkungan berbentuk , namun berbeda dari lengkungan jembatan konvensional . Alih-alih mentransfer berat jembatan dan lalu lintas beban ke dalam pasukan dorong ke abutment , ujung lengkungan yang tertahan oleh ketegangan di chord bawah struktur. Mereka juga disebut lengkungan tali busur .Jembatan gantung SuspensionBridge - diagram.svg Suspensi jembatan ditangguhkan dari kabel . Jembatan suspensi paling awal terbuat dari tali atau tanaman merambat ditutupi dengan potongan bambu . Di jembatan modern, kabel menggantung dari menara yang melekat pada caissons atau cofferdams . The caissons atau cofferdams yang ditanamkan jauh ke dalam lantai danau atau sungai . Sub- jenis termasuk jembatan sederhana suspensi, jembatan pita menekankan , jembatan gantung underspanned , jembatan gantung ditangguhkan - dek , dan jembatan gantung diri berlabuh .
Jembatan gantung terpanjang di dunia adalah 3.909 m ( 12.825 ft ) Jembatan Akashi Kaikyo di Jepang .Jembatan jembatan kabel CableStayedBridge - diagram.svg kabel - tinggal , seperti jembatan gantung , yang diselenggarakan oleh kabel . Namun, dalam jembatan kabel , kabel kurang diperlukan dan menara memegang kabel secara proporsional lebih tinggi . Jembatan kabel tetap pertama kali dikenal dirancang pada tahun 1784 oleh CT ( atau CJ ) Löscher .
Jembatan kabel tetap terpanjang adalah Jembatan Sutong atas Sungai Yangtze di Cina .Jembatan tetap atau bergerakSebuah rentang runtuh jembatan ini dibuka kembali dengan jembatan sementara.
Kebanyakan jembatan jembatan tetap , yang berarti mereka tidak memiliki bagian yang bergerak dan tinggal di satu tempat sampai mereka gagal atau dihancurkan . Jembatan sementara , seperti Bailey jembatan , dirancang untuk dirakit , dan dibongkar , diangkut ke situs yang berbeda , dan digunakan kembali . Mereka adalah penting dalam teknik militer , dan juga digunakan untuk membawa lalu lintas sementara jembatan tua sedang dibangun kembali . Jembatan Movable dirancang untuk bergerak keluar dari jalan perahu atau jenis lain dari lalu lintas, yang jika tidak akan terlalu tinggi untuk muat . Ini umumnya bertenaga listrik .Jembatan ganda - mengenakan
Ganda mengenakan ( atau double-decker ) jembatan memiliki dua tingkat , seperti Jembatan George Washington , yang menghubungkan New York City ke Bergen County, New Jersey , Amerika Serikat, sebagai jembatan tersibuk di dunia , membawa 102 juta kendaraan per tahun , truss kerja antara tingkat jalan disediakan kekakuan untuk jalan raya dan mengurangi pergerakan tingkat atas ketika tingkat rendah dipasang tiga dekade setelah tingkat atas . The Tsing Ma Bridge dan Jembatan Mun Shui Kap di Hong Kong memiliki enam jalur di geladak atas mereka , dan di geladak mereka lebih rendah ada dua jalur dan sepasang lagu untuk MTR kereta metro . Beberapa jembatan ganda mengenakan hanya menggunakan satu tingkat untuk lalu lintas jalan , sedangkan Washington Avenue Bridge di Minneapolis cadangan tingkat yang lebih rendah untuk lalu lintas mobil dan tingkat atas untuk pejalan kaki dan sepeda lalu lintas ( terutama mahasiswa di University of Minnesota ) . Demikian juga , di Toronto , Prince Edward Viaduct memiliki lima jalur lalu lintas bermotor , jalur sepeda , dan trotoar di dek atasnya , dan sepasang track untuk jalur kereta bawah tanah Bloor - Danforth di dek yang lebih rendah . Rentang barat San Francisco - Oakland Bay Bridge juga memiliki dua tingkat .
Robert Stephenson High Level Bridge melintasi Sungai Tyne di Newcastle upon Tyne , selesai pada tahun 1849 , adalah sebuah contoh awal dari sebuah jembatan ganda dihias . Tingkat atas membawa kereta api , dan tingkat yang lebih rendah digunakan untuk lalu lintas jalan . Contoh lain termasuk Britannia Bridge atas Selat Menai Bridge dan Craigavon ​​di Derry , Irlandia Utara . The Oresund Bridge antara Copenhagen dan Malmö terdiri dari jalan raya empat jalur di tingkat atas dan sepasang rel kereta api di tingkat bawah . Tower Bridge adalah contoh yang berbeda dari jembatan ganda dihias , dengan bagian tengah yang terdiri dari tingkat rendah bascule rentang dan jembatan tingkat tinggi .viadukArtikel utama: Viaduct
Sebuah jembatan terdiri dari beberapa jembatan yang terhubung ke dalam satu struktur lagi . Terpanjang dan beberapa jembatan tertinggi adalah viaduk , seperti Danau Pontchartrain Causeway dan Millau Viaduct .Jembatan jenis dengan menggunakan
Jembatan dapat dikategorikan dengan apa yang dirancang untuk melakukan , seperti kereta api , pejalan kaki atau lalu lintas jalan , pipa atau jalur air untuk transportasi air atau lalu lintas tongkang . Sebuah saluran air adalah jembatan yang membawa air , menyerupai jembatan , yang merupakan jembatan yang menghubungkan titik-titik sama tinggi . Sebuah jembatan jalan kereta api membawa kedua jalan dan lalu lintas kereta api . Sebuah jembatan dapat membawa kabel listrik overhead seperti halnya Bridge Storstrøm .
Beberapa jembatan mengakomodasi keperluan lain, seperti menara Nový Bridge Paling di Bratislava , yang memiliki restoran , atau jembatan - restoran yang merupakan jembatan dibangun untuk melayani sebagai sebuah restoran . Lain menara jembatan gantung membawa antena transmisi .
Jembatan tunduk pada penggunaan yang tidak direncanakan juga. Daerah di bawah beberapa jembatan telah menjadi tempat penampungan sementara dan rumah kepada para tunawisma , dan sisi bawah jembatan di seluruh dunia adalah tempat grafiti lazim . Beberapa jembatan menarik orang mencoba bunuh diri , dan menjadi dikenal sebagai jembatan bunuh diri .Jembatan jenis oleh bahanJembatan Besi selesai pada tahun 1779 adalah jembatan besi cor pertama .
Bahan yang digunakan untuk membangun struktur juga digunakan untuk mengkategorikan jembatan . Sampai akhir abad ke-18 , jembatan terbuat dari kayu , batu dan batu . Jembatan modern saat ini dibangun di beton , baja , serat diperkuat polimer ( FRP ) , stainless steel atau kombinasi dari bahan-bahan .estetika
Kebanyakan jembatan utilitarian dalam penampilan , tetapi dalam beberapa kasus , penampilan jembatan dapat memiliki kepentingan besar . Seringkali , hal ini terjadi dengan jembatan besar yang berfungsi sebagai pintu masuk ke kota , atau menyilang pintu masuk pelabuhan utama. Ini kadang-kadang dikenal sebagai signature jembatan . Desainer jembatan di taman dan sepanjang parkways sering menempatkan lebih penting untuk estetika , juga. Contohnya termasuk jembatan batu berwajah sepanjang Taconic State Parkway di New York .
Untuk membuat gambar yang indah , beberapa jembatan yang dibangun jauh lebih tinggi dari yang diperlukan . Jenis ini , sering ditemukan di kebun - timur Asia gaya, disebut jembatan bulan , membangkitkan naik bulan purnama . Jembatan taman lainnya dapat menyeberang hanya tempat tidur kering sungai dicuci kerikil , dimaksudkan hanya untuk menyampaikan kesan sungai . Seringkali dalam istana jembatan akan dibangun di atas sebuah jalur air buatan sebagai simbolis dari suatu bagian ke tempat yang penting atau keadaan pikiran . Satu set lima jembatan menyeberangi jalur air berliku-liku di halaman penting dari Kota Terlarang di Beijing , Cina . Jembatan sentral disediakan khusus untuk penggunaan Kaisar , Permaisuri , dan pembantu mereka .pemeliharaan jembatan
Pemeliharaan jembatan yang terdiri dari kombinasi pemantauan kesehatan struktural dan pengujian . Hal ini diatur dalam standar insinyur khusus negara dan termasuk misalnya sebuah pemantauan setiap tiga sampai enam bulan , sebuah tes sederhana atau pemeriksaan setiap dua sampai tiga tahun dan inspeksi yang signifikan setiap enam sampai sepuluh tahun . Di Eropa , biaya pemeliharaan lebih tinggi dari pengeluaran untuk jembatan baru . Masa pakai jembatan baja dilas dapat secara signifikan diperpanjang oleh aftertreatment transisi las . Hal ini menghasilkan manfaat yang tinggi potensial, menggunakan jembatan yang ada jauh melampaui masa yang direncanakan .Jembatan jalan raya dengan baja bagian kotak berongga , dilakukan perpanjangan seumur hidup oleh aftertreatment laskegagalan BridgeLihat juga : Daftar kegagalan jembatan
Kegagalan jembatan menjadi perhatian khusus untuk insinyur struktur dalam mencoba untuk mempelajari pelajaran penting untuk desain jembatan , konstruksi dan pemeliharaan . Kegagalan jembatan pertama diasumsikan kepentingan nasional selama era Victoria ketika banyak desain baru yang sedang dibangun , sering menggunakan bahan-bahan baru .
Di Amerika Serikat , Jembatan Nasional Inventarisasi melacak evaluasi struktural semua jembatan , termasuk sebutan seperti " struktural kurang " dan " fungsional usang " .Bridge monitoring
Ada beberapa metode yang digunakan untuk memantau tekanan pada struktur besar seperti jembatan . Metode yang paling umum adalah penggunaan accelerometer , yang diintegrasikan ke jembatan saat itu sedang dibangun . Teknologi ini digunakan untuk surveilans jangka panjang jembatan .
Pilihan lain untuk pemantauan struktural integritas adalah " pemantauan non -kontak " , yang menggunakan efek Doppler ( Doppler shift ) . Sebuah sinar laser dari Laser Doppler Vibrometer diarahkan pada tempat tujuan , dan amplitudo getaran dan frekuensi yang diambil dari pergeseran Doppler dari frekuensi sinar laser karena gerakan permukaan . Keuntungan dari metode ini adalah bahwa waktu setup untuk peralatan lebih cepat dan , tidak seperti accelerometer , ini membuat pengukuran mungkin pada beberapa struktur dalam waktu yang singkat mungkin. Selain itu , metode ini dapat mengukur titik-titik tertentu di sebuah jembatan yang mungkin sulit untuk mengakses.