Jembatan
Jembatan merupakan struktur yang dibuat untuk menyeberangi jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta api ataupun jalan raya. Jembatan dibangun untuk penyeberangan pejalan kaki, kendaraan atau kereta api di atas halangan.Jembatan juga merupakan bagian dari infrastruktur transportasi darat yang sangat vital dalam aliran perjalanan ("traffic flows"). Jembatan sering menjadi komponen kritis dari
suatu ruas jalan, karena sebagai penentu beban maksimum kendaraan yang melewati ruas jalan tersebut.
Jembatan pertama yang dibuat dengan titian kayu untuk menyeberangi sungai. Ada juga orang yang menggunakan dua utas tali atau rotan, yang diikat pada bebatuan di tepi sungai. Seterusnya, batu digunakan, tetapi cuma sebagai rangka. Jembatan gerbang berbentuk melengkung yang pertama dibuat semasa zaman Emperor Roma, dan masih banyak jembatan dan saluran air orang Roma yang kenal
hingga hari ini. Orang-orang Roma juga mempunyai pengetahuan, yang mengurangkan perbedaan kekuatan batu yang berbeda. Jembatan bata dan mortar dibuat pada zaman kaisar Romawi, karena sesudah zaman tersebut, teknologi pengetahuan telah hilang. Pada Zaman Pertengahan, tiang-tiang jembatan batu biasanya lebih besar sehingga menyebabkan kesulitan kepada kapal-kapal yang lalu-lalang di sungai tersebut.
Pada abad ke-18, mulai banyak pembaruan dalam pembuatan jembatan kayu oleh Hans Ulrich, Johannes Grubenmann dan lain-lain. Dengan kedatangan Revolusi Industri pada abad ke-19, sistem rangka ("truss system") menggunakan besi untuk memajukan untuk pembuatan jembatan yang lebih besar, tetapi besi tidak mempunyai kekuatan ketegangan ("tensile strength") yang cukup untuk beban yang besar.
Apabila mempunyai kekuatan ketegangan yang tinggi, jembatan yang lebih besar akan dibuat, kebanyakannya menggunakan idea Gustave Eiffel, yang pertama kali dipertunjukkan di Menara Eiffel di Paris, Perancis. Yang sesuai digunakan untuk pembuatan jembatan yang panjang karena ia mempunyai kekuatan-kepada-berat yang tinggi, tetapi konkrit pula mempunyai kos penjagaan yang
lebih murah. Jadi, selalunya "konkrit diperkuat" ("reinforced concrete") digunakan- kekuatan ketegangan konkrit yang lemah diisi oleh kabel tembaga yang ditanam di dalam konkrit itu.
Suatu jembatan biasanya dirancang sama untuk kereta api, untuk pemandu jalan raya atau untuk pejalan kaki. Ada juga jembatan yang dibangun untuk pipa-pipa besar dan saluran air yang bisa digunakan untuk membawa barang. Kadang-kadang, terdapat batasan dalam penggunaan jembatan; contohnya, ada jembatan yang dikususkan untuk jalan raya dan tidak boleh
digunakan oleh pejalan kaki atau penunggang sepeda. Ada juga jembatan yang dibangun untuk pejalan kaki (jembatan penyeberangan), dan boleh digunakan untuk penunggang sepeda.
Setengah jembatan dibuat lebih tinggi daripada yang diperlukan, agar pantulan jembatan itu akan melengkapkan sebuah bulatan. Jembatan seperti ini, yang selalunya dijumpai di taman oriental, dipanggil "Jembatan Bulan", kerana jambatan itu dan pantulannya menyerupai sebuah bulan purnama.
Adalah biasa di istana jembatan dibuat sungai tiruan sebagai simbol perjalanan ke tempat ataupun keadaan minda yang penting. Ada satu set yang terdiri daripada lima jambatan yang merentasi satu sungai yang berbelit-belit di salah sebuah laman penting di Bandar Terlarang ("Forbidden City") di Beijing, Cina. Jambatan yang tengah hanya boleh dilalui oleh Maharaja, Permaisuri dan dayang-dayang mereka.
Perancangan dan bahan asas pembinaan jambatan bergantung kepada lokasi dan juga jenis muatan yang akan ditanggungnya. Berikut adalah beberapa jenis jembatan yang utama:
Jambatan yang terawal adalah apabila manusia mengambil kesempatan dari pohon kayu yang tumbang merentasi sungai. Jadi, tak heranlah jika jembatan yang pertama dibuat ialah pokok yang sengaja ditumbangkan meintasi sungai. Kini, jambatan seperti itu hanya digunakan secara sementara, contohnya di tempat pembalakan, yang mana jalan yang dibuat hanyalah untuk
sementara dan kemudian ditinggalkan. Ini karena jembatan seperti ini mempunyai jangka waktu yang pendek disebabkan oleh pohon menyentuh tanah (yang basah) hingga menyebabkannya mereput, serta serangan anai-anai dan serangga-serangga lain. Jembatan batang kayu yang tahan lama boleh dibuat dengan menggunakan tapak konkrit yang tidak ditakungi air dan dijaga dengan baik.
Jembatan lengkung memiliki abutment pada setiap ujungnya. Beban jembatan didorong ke abutment pada kedua sisi. Jembatan lengkung tertua di dunia dibuangun oleh orang Yunanu, termasuk Jembatan Arkadiko.
Dengan rentang sejauh 220 meter, Jembatan Solkan di atas Sungai Soa di Solkan, Slovenia, adalah jembatan batu kedua terbesar di dunia dan jembatan batu trek kereta terpanjang. Selesai dibangun pada tahun 1905. Lengkungannya yang terdiri dari 5.000 ton blok batu diselesaikan hanya dalam 18 hari, merupakan lengkungan baru kedua terbesar di dunia, dikalahkan hanya
oleh Friedensbrücke (Syratalviadukt) di Plauen, dan lengkungan batu trek kereta terbesar. Lengkungan Friedensbrücke, yang dibangun pada tahun yang sama, merentang sepanjang 90 m dan melewati lembah Sungai Syrabach. Perbedaan keduanya adalah Jembatan Solkan dibuat dari blok batu, sedangkan Friedensbrücke dibuat dari batu yang dihancurkan dicampur dengan semen mortar.
Jembatan lengkung terbesar saat ini adalah Jembatan Chaotianmen di atas Sungai Yangtze dengan panjang 1.741 m dan rentangan sejauh 552 m. Jembatan ini dibuka pada tanggal 20 April 2009 di Chongqing, China.
Jembatan ini juga bisa disebut keturunan langsung jambatan batang kayu, jambatan alang biasanya dibuat dari alang keluli "I", konkrit diperkuat atau konkrit telah-tertegang ("post-tensioned concrete") yang panjang. Ia kurang digunakan sekarang kecuali untuk jarak yang dekat. Jembatan ini selalu digunakan untuk jembatan pejalan kaki dan juga jembatan-jembatan yang merintangi hutan.
Jika alang itu disusun dalam bentuk kekisi, contohnya segitiga, supaya setiap alang hanya menampung sebagian berat struktur itu, maka ia dinamakan jembatan kerangka. Jika dibandingkan dengan jembatan alang, jembatan kerangka adalah lebih hemat dalam penggunaan bahan. Kerangka bisa menahan beban yang lebih berat untuk jarak yang lebih jauh menggunakan elemen yang lebih pendek
daripada jambatan alang. Ada berbagai jenis cara untuk membuat kerangka ini, namun begitu, semuanya menggunakan prinsip penggiliran elemen tegangan dan tekanan. Sekiranya satu-satu elemen itu telah diketahui- melalui analisis kejuruteraan- hanya akan mengalami ketegangan tanpa tekanan atau kenduran, maka ia bisa dibuat dari batang keluli yang lebih langsing. Bagian atas kerangka selalunya mengalami tekanan, manakala bagian bawahnya mengalami tegangan.
Jembatan ini selalu dibuat dengan menggunakan dua kerangka yang dihubungkan dengan elemen-elemen penjuru yang mendatar untuk membentuk sebuah struktur berbentuk kotak. Jalan yang akan dilalui boleh terjadi daripada sebagian elemen-elemen atas atau bawah, atau juga boleh digantung di tengah-tengah. Jika jambatan itu harus menyeberangi jurang yang sangat dalam, kerangka itu boleh
diimbangi. Ini selalunya terjadi jika tebing yang betul-betul bertentangan membuatkan kerja-kerja pembuatan lebih sukar.
Jambatan kerangka boleh dibuat dari hampir semua bahan yang keras dan kuat, termasuk batang kayu, keluli ataupun konkrit diperkuat. Konsep kerangka ini juga digunakan dalam jembatan-jembatan yang lain ataupun komponen-komponen jembatan seperti struktur geladak jambatan gantung.
Jembatan berbentuk ini adalah antara jambatan yang paling awal yang dapat merintangi jarak yang jauh menggunakan batu bata ataupun konkrit. Bahan-bahan ini boleh menerima tekanan yang tinggi tetapi tidak boleh menahan tegangan yang kuat. Jambatan ini berbentuk pintu gerbang- maka sebarang tekanan menegak akan turut menghasilkan tekanan mendatar di puncak gerbang itu.