Teknik konstruksi cable-stayed telah digunakan dan terus dikembangkan selama 50 tahun terakhir. Ini adalah pilihan konstruksi yang paling umum saat ini ketika jembatan diperlukan untuk menjangkau lebih dari 300. Jembatan kabel dapat berupa beton atau baja meskipun kombinasi dari kedua bahan sering dipilih.
Jembatan cable-stayed adalah bentuk jembatan di mana berat geladak ditopang oleh sejumlah kabel diagonal yang hampir lurus dalam tegangan yang mengalir langsung ke satu atau lebih menara vertikal. Menara mentransfer kekuatan kabel ke fondasi melalui kompresi vertikal. Gaya tarik pada kabel juga membuat dek mengalami kompresi horizontal.
Perbandingan dengan Jembatan Gantung
konsep jembatan gantung
Jembatan cable-stayed mungkin tampak mirip dengan jembatan gantung, tetapi sangat berbeda dalam prinsip dan konstruksi. Pada jembatan gantung, kabel utama yang besar (biasanya dua) menggantung di antara menara dan ditambatkan di setiap ujungnya ke tanah. Ini bisa sulit untuk diterapkan ketika kondisi tanah buruk. Kabel utama, yang bebas bergerak pada bantalan di menara, menanggung beban dek jembatan. Sebelum dek dipasang, kabel berada di bawah tekanan dari beratnya sendiri. Di sepanjang kabel utama, kabel atau batang yang lebih kecil terhubung ke dek jembatan, yang diangkat menjadi beberapa bagian. Saat ini dilakukan, tegangan pada kabel meningkat, seperti halnya dengan beban hidup lalu lintas yang melintasi jembatan. Ketegangan pada kabel utama ditransfer ke tanah di jangkar dan dengan kompresi ke bawah pada menara.
konsep jembatan cable stayed
Pada jembatan cable-stayed, menara adalah struktur penahan beban utama yang menyalurkan beban jembatan ke tanah. Pendekatan kantilever sering digunakan untuk menopang dek jembatan di dekat menara, tetapi panjang yang lebih jauh darinya didukung oleh kabel yang langsung menuju menara. Hal ini memiliki kelemahan, tidak seperti jembatan gantung dimana kabel menarik ke samping dan bukan langsung ke atas, yang membutuhkan dek jembatan lebih kuat untuk menahan beban kompresi horizontal yang dihasilkan, tetapi memiliki keuntungan tidak memerlukan jangkar yang kuat untuk menahan tarikan horizontal dari kabel utama jembatan gantung. Secara desain, semua gaya horizontal statis jembatan cable-stayed diseimbangkan sehingga menara penyangga tidak cenderung miring atau meluncur dan hanya menahan gaya horizontal dari beban hidup.
Berikut ini adalah keuntungan utama dari bentuk cable-stayed:
- kekakuan yang jauh lebih besar daripada jembatan gantung, sehingga deformasi geladak di bawah beban hidup berkurang
- dapat dibangun dengan kantilever keluar dari menara (kabel berfungsi baik sebagai penopang sementara maupun permanen ke dek jembatan)
- untuk jembatan simetris (di mana bentang di kedua sisi menara adalah sama), keseimbangan gaya horizontal dan pengangkuran tanah yang besar tidak diperlukan
Macam Kelas Utama Jembatan Cable Stayed
Ada empat kelas utama tali-temali pada jembatan cable-stayed: mono, harpa, kipas, dan bintang.
a. Mono
Desain mono menggunakan kabel tunggal dari menaranya dan merupakan salah satu contoh kelas yang jarang digunakan.
b. Harpa
Untuk desain harpa atau paralel, kabel hampir sejajar sehingga ketinggian pemasangannya ke menara sebanding dengan jarak dari menara ke pemasangannya di geladak.
c. Fan / Kipas
Untuk desain kipas, semua kabel terhubung ke atau melewati bagian atas menara. Desain kipas lebih unggul secara struktural dengan momen minimum yang diterapkan pada menara, tetapi, untuk alasan praktis, kipas yang dimodifikasi (juga disebut semi-kipas) lebih disukai, terutama di mana banyak kabel diperlukan. Dalam pengaturan kipas yang dimodifikasi, kabel berakhir di dekat bagian atas menara tetapi diberi jarak yang cukup satu sama lain untuk memungkinkan penghentian yang lebih baik, perlindungan lingkungan yang lebih baik, dan akses yang baik ke masing-masing kabel untuk pemeliharaan.
d. Bintang
Untuk desain bintang, desain lain yang relatif jarang, kabel ditempatkan terpisah di menara, seperti desain harpa, tetapi terhubung ke satu titik atau sejumlah titik yang berjarak dekat di geladak
Pengaturan Kolom Pendukung
Ada juga tujuh pengaturan utama untuk kolom pendukung: tunggal, ganda, portal, berbentuk A, berbentuk H, berbentuk Y terbalik dan berbentuk M. Tiga yang terakhir adalah pengaturan hibrida yang menggabungkan dua pengaturan menjadi satu.
a. Tunggal
Susunan tunggal menggunakan satu kolom untuk penyangga kabel, biasanya menonjol melalui bagian tengah geladak, tetapi dalam beberapa kasus terletak di satu sisi atau sisi lainnya. Contoh: Millau Viaduct di Prancis dan Sunshine Skyway Bridge di Florida.
b. Ganda
Susunan ganda menempatkan pasangan kolom di kedua sisi geladak. Contoh: Jembatan resund antara Denmark dan Swedia, dan Jembatan Zolotoy di Rusia.
c. Portal
Portal ini mirip dengan susunan ganda tetapi memiliki anggota ketiga yang menghubungkan bagian atas dari dua kolom untuk membentuk bentuk seperti pintu atau portal. Ini menawarkan kekuatan tambahan, terutama terhadap beban lintasan. Contoh: Jembatan Hale Boggs di Louisiana dan Jembatan Kirumi di Tanzania.
d. Desain A
Desain berbentuk A mirip dengan konsep portal tetapi mencapai tujuan yang sama dengan mengarahkan dua kolom ke arah satu sama lain untuk bertemu di atas, menghilangkan kebutuhan untuk anggota ketiga. Contoh: Arthur Ravenel Jr. Bridge di South Carolina dan Helgeland Bridge di Norwegia.
e. Desain H
Desain berbentuk H menggabungkan portal di bagian bawah dengan ganda di atas. Contoh: Jembatan Grenland di Norwegia dan Jembatan Vasco da Gama di Portugal.
f. Desain Y terbalik
Desain Y terbalik menggabungkan bentuk A di bagian bawah dengan single di atas. Contoh: Pont de Normandie di Prancis dan Jembatan Incheon di Korea Selatan.
g. Desain M
Desain berbentuk M menggabungkan dua bentuk A, masing-masing menara di sisi yang lain, untuk membentuk M. Jenis pengaturan ini jarang terjadi, dan sebagian besar digunakan di jembatan lebar di mana pengaturan berbentuk A yang sepi akan terlalu lemah . Contoh: Jembatan Fred Hartman di Texas dan jembatan saudara yang direncanakan, Ship Channel Bridge, juga di Texas.
Tergantung pada desain, kolom mungkin vertikal atau miring atau melengkung relatif terhadap dek jembatan.
Variasi Jembatan Cable Stayed
a. Jembatan Cable-spar Side-spar
Jembatan cable-spar side-spar menggunakan menara pusat yang hanya didukung di satu sisi. Desain ini memungkinkan pembangunan jembatan melengkung.
b. Jembatan Kantilever Spar Cable-stayed
Jembatan tipe ini menggunakan tiang kantilever tunggal di satu sisi bentang, dengan kabel di satu sisi hanya untuk menopang dek jembatan. Tidak seperti tipe cable-stayed lainnya, jembatan ini memberikan gaya guling yang cukup besar pada fondasinya dan spar harus menahan tekukan yang disebabkan oleh kabel, karena gaya kabel tidak diimbangi oleh kabel yang berlawanan.
c. Jembatan Kabel Bentang Ganda
Jembatan kabel dengan lebih dari tiga bentang melibatkan desain yang jauh lebih menantang daripada struktur 2 bentang atau 3 bentang. Pada jembatan cable-stayed 2-bentang atau 3-bentang, beban-beban dari bentang-bentang utama biasanya diangkur ke belakang di dekat tumpuan ujung dengan tumpuan di bentang-bentang ujung. Untuk bentang yang lebih banyak, hal ini tidak terjadi dan struktur jembatan secara keseluruhan tidak terlalu kaku. Hal ini dapat menimbulkan kesulitan baik dalam desain geladak maupun tiang.
d. Jembatan Ekstradosis
Jembatan ekstradosis adalah jembatan cable-stayed dengan dek jembatan yang lebih besar, yang lebih kaku dan kuat, memungkinkan kabel dihilangkan dekat dengan menara dan untuk menara menjadi lebih rendah secara proporsional dengan bentang.
e. Jembatan Sistem Dudukan kabel / Cradle System
Sistem cradle membawa untaian di dalam penahan dari dek jembatan ke dek jembatan, sebagai elemen kontinu, menghilangkan penjangkaran di tiang. Setiap helai baja berlapis epoksi dibawa ke dalam dudukan dalam tabung baja satu inci (2,54 cm). Setiap untai bertindak secara independen, memungkinkan untuk penghapusan, inspeksi, dan penggantian untaian individu.
Comments
Post a Comment