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.

Sejarah 

Jembatan pertama 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 tetap digunakan, tetapi hanya sebagai rangka.  Jembatan gerbang berbentuk melengkung yang pertama dibuat semasa zaman Kekaisaran Romawi, dan masih banyak jembatan dan saluran air orang Romawi yang kita kenal hingga hari ini.  Orang-orang Romawi juga mempunyai pengetahuan untuk mengetahui perbedaan kekuatan bebatuan 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 pada 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 teknologi pembuatan jembatan yang lebih besar, tetapi besi tidak mempunyai kekuatan ketegangan (tensile strength) yang cukup untuk menopang beban yang besar.  Apabila mempunyai kekuatan ketegangan yang tinggi, jembatan yang lebih besar akan dibuat, kebanyakan menggunakan ide Gustave Eiffel, yang pertama kali dipertunjukkan di Menara Eiffel di Paris, Prancis.  Yang sesuai digunakan untuk pembuatan jembatan yang panjang karena mempunyai kekuatan untuk menopang beban yang tinggi, tetapi beton juga mempunyai biaya perawatan yang lebih murah. Jadi, selalunya "beton diperkuat" (reinforced concrete) digunakan - kekuatan ketegangan beton yang lemah diisi oleh kabel tembaga yang dipasang di dalam beton itu.

Jenis-jenis jembatan 

Jenis-jenis jembatan bisa dikategorikan berdasarkan kegunaannya ataupun struktur penopangnya.

Dari segi kegunaan 

Suatu jembatan biasanya dirancang sama untuk kereta api, untuk pengguna 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 dikhususkan untuk jalan raya dan tidak boleh digunakan oleh pejalan kaki atau pengendara sepeda.  Ada juga jembatan yang dibangun untuk pejalan kaki (jembatan penyeberangan), dan boleh digunakan untuk pengendara sepeda.

Jembatan upacara dan hiasan 
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", karena jembatan itu dan pantulannya menyerupai sebuah bulan purnama.

Biasanya di istana-istana jembatan dibuat sungai tiruan sebagai simbol perjalanan ke tempat ataupun peristiwa yang penting.  Ada satu set yang terdiri dari lima jembatan yang melintasi satu sungai yang berbelit-belit di salah sebuah tempat penting di Kota Terlarang (Forbidden City) di Beijing, Cina. Jembatan yang tengah hanya boleh dilalui khusus Maharaja, Permaisuri dan dayang-dayang mereka.

Dari segi struktur 
Perancangan dan bahan-bahan pembangunan jembatan bergantung pada lokasi dan juga jenis muatan yang akan ditanggungnya.  Berikut adalah beberapa jenis jembatan yang utama:

Jembatan kayu (log bridge) 
Jembatan yang terawal dibuat oleh manusia dengan memanfaatkan pohon tumbang yang melintasi sungai.  Jadi, jangan heran jika jembatan yang pertama dibuat adalah pohon yang sengaja ditumbangkan melintasi sungai.  Kini, jembatan seperti itu hanya digunakan secara sementara, contohnya di tempat-tempat pembalakan, di mana jalan yang dibuat hanyalah untuk sementara dan kemudian ditinggalkan.  Ini karena jembatan seperti ini mempunyai jangka waktu yang pendek disebabkan pohon menyentuh tanah (yang basah) hingga menyebabkan pelapukan, serta serangan rayap dan serangga-serangga lain.  Jembatan kayu yang tahan lama bisa dibuat dengan menggunakan tapak beton yang tidak tergenang air dan dirawat dengan baik.

Jembatan lengkung (arch bridge) 

Jembatan lengkung memiliki abutment pada setiap ujungnya.  Beban jembatan didorong ke abutment pada kedua sisi. Jembatan lengkung tertua di dunia dibuangun oleh orang Yunani, termasuk Jembatan Arkadiko.

Dengan rentang sejauh 220 meter, Jembatan Solkan di atas Sungai Soča di Solkan, Slovenia, adalah jembatan batu kedua terbesar di dunia dan jembatan batu jalur kereta terpanjang.  Selesai dibangun pada tahun 1905.  Lengkungannya yang terdiri dari 5000 ton balok-balok batu diselesaikan hanya dalam 18 hari, merupakan lengkungan baru kedua terbesar di dunia, dikalahkan oleh Friedensbrücke (Syratalviadukt) di Plauen, dan lengkungan batu jalur kereta terbesar.  Lengkungan Friedensbrücke, yang dibangun pada tahun yang sama, merentang sepanjang 90m dan melewati lembah Sungai Syrabach.  Perbedaan keduanya adalah Jembatan Solkan dibuat dari balok-balok 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 1,741m dan rentangan sejauh 552 m.  Jembatan ini dibuka pada tanggal 20 April 2009 di Chongqing, China.

Jembatan alang (Beam bridge) 
Jembatan ini juga bisa disebut keturunan langsung jembatan batang kayu, jembatan alang biasanya dibuat dari penghalang baja "I", beton diperkuat atau beton telah-tertegang (post-tensioned concrete) yang panjang.  Jembatan ini sekarang jarang digunakan kecuali untuk jarak yang dekat.  Jembatan ini biasa digunakan untuk jembatan pejalan kaki dan juga jembatan-jembatan yang melintasi hutan.

Jembatan kerangka (Truss bridge) 
Jika penghalang itu disusun dalam bentuk kekisi, contohnya segitiga, supaya setiap penghalang hanya menampung sebagian berat struktur itu, maka ia dinamakan jembatan kerangka.  Jika dibandingkan dengan jembatan penghalang, jembatan kerangka 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, meski begitu, semuanya menggunakan prinsip penggiliran elemen tegangan dan tekanan.  Sekiranya satu-satu elemen itu telah diketahui - melalui analisis rekayasa - hanya akan mengalami ketegangan tanpa tekanan atau kenduran, maka ia bisa dibuat dari batang baja yang lebih langsing.  Bagian atas kerangka selalu 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 bisa dibangun di sebagian elemen-elemen atas atau bawah, atau juga bisa digantung di tengah-tengah.   Jika jembatan itu harus menyeberangi jurang yang sangat dalam, kerangka itu bisa diimbangi.  Ini terjadi jika tebing yang betul-betul bertentangan membuat pekerjaaan pembangunan lebih sulit.

Jembatan kerangka bisa dibuat dari hampir semua bahan yang keras dan kuat, termasuk batang kayu, keluli ataupun konkret yang diperkuat.  Konsep kerangka ini juga digunakan dalam jembatan-jembatan yang lain ataupun komponen-komponen jembatan seperti struktur dek jembatan gantung.

Jembatan gerbang tertekan (Compression arch bridge) 
Jembatan berbentuk ini adalah antara jembatan yang paling awal yang dapat merintangi jarak yang jauh menggunakan batu bata ataupun beton. Bahan-bahan ini bisa menerima tekanan yang tinggi tetapi tidak bisa menahan tegangan yang kuat.  Jembatan ini berbentuk pintu gerbang - maka sembarang tekanan menegak akan turut menghasilkan tekanan mendatar di puncak gerbang itu.

Di kebanyakan jembatan gerbang, jalan diletakkan di atas struktur gerbang itu.  Saluran air orang-orang Romawi dahulu menggunakan kaidah untuk menyusun beberapa jembatan gerbang - dari jembatan panjang ke jembatan pendek apabila ketinggian ditambahkan - untuk mencapai ketinggian sambil mengekalkan kekuatan struktur itu, dengan mengelakkan pembinaan elemen menegak yang tinggi dan langsing.  Jembatan gerbang ini masih digunakan di terusan-terusan air dan jalan raya karena mempunyai bentuk yang menarik, terutama apabila menyeberangi air karena pantulan gerbang itu membentuk kesan visual berbentuk bulatan dan bujur.

Kebanyakan jembatan gerbang tertekan modern dibuat dari beton yang diperkuat.  Untuk pembuatannya, pendukung sementara bisa didirikan untuk mendukung bentuk jembatan itu.  Apabila beton telah mengeras, barulah pendukung sementara itu dibongkar.

Salah satu variasi jembatan jenis ini adalah apabila gerbang jembatan itu naik lebih tinggi daripada jalan.  Dalam hal ini, kabel tembaga menghubungkan jalan dengan gerbang itu.

Jembatan gantung (Suspension bridge) 

Jembatan gantung adalah salah satu jenis jembatan yang pertama, dan masih dibuat menggunakan bahan asli, seperti tali jerami di beberapa daerah di Amerika Selatan. Sudah semestinya jembatan ini diperbarui secara berkala karena bahan ini tidak tahan lama, dan di sana, bahan-bahan ini dibuat oleh keluarga-keluarga sebagai sumbangan masyarakat.  Sejenis variasi yang lebih kekal, sesuai untuk pejalan kaki dan kadang kala penunggang kuda bisa dibuat dari tali biasa.  Puak Inca di Peru juga pernah menggunakan jembatan ini pada abad ke-16 untuk jarak sejauh 60 meter. Bagi jembatan ini, bentuk jalan akan mengikuti lengkungan menurun dan menaik kabel yang membawa beban. Tali tambahan juga diletakkan pada paras yang lebih tinggi sebagai tempat berpegang. Untuk berjalan di jembatan seperti ini, dengan cara berjalan seperti meluncur, karena cara berjalan yang biasa akan menghasilkan gelombang bergerak yang akan menyebabkan jembatan dan pejalan kaki bergoyang atas-ke-bawah atau kiri-ke-kanan.

Jembatan gantung modern yang mampu membawa kendaraan menggunakan dua menara untuk menggantikan pohon.  Kabel yang merentangi jembatan ini perlu ditambat dengan kuat di kedua ujung jembatan, karena sebagian besar beban di atas jembatan akan dipikul oleh tegangan di dalam kabel utama ini. Bagian jalannya dihubungkan ke kabel utama dengan menggunakan jaringan kabel-kabel lain yang digantung menegak.  Jembatan seperti ini hanya cocok digunakan untuk jarak yang jauh, atau tidak memungkinkan didirikan tiang penahan karena arus deras dan berbahaya.  Jembatan seperti ini juga selalu menjadi suatu pemandangan yang bagus. Jembatan ini tidak sesuai untuk digunakan oleh kereta api karena akan melentur disebabkan oleh beban kereta.

Jembatan kabel-penahan (Cable-stayed R bridge) 
Jembatan kabel-penahan adalah jembatan yang menggunakan beberapa kabel yang berlawanan yang menghubungkan jalan dengan menara.  Kabel-kabel ini diikat dengan tegang dan lurus (tidak melentur kecuali disebabkan oleh berat sendiri) ke beberapa tempat yang berlainan di sepanjang jalan.  Kabel-kabel itu bisa diikat di tengah-tengah jalan (satu jaringan) atau di tepi jalan (dua jaringan). Biasanya dua menara digunakan, dan kabel-kabel disusun dalam bentuk kipas.

Kelebihan jembatan ini dibanding jembatan gantung adalah tambatan yang kokoh di ujung jembatan untuk menahan tarikan kabel tidak diperlukan.  Ini disebabkan oleh dek jembatan itu senantiasa berada di dalam keadaan tekanan.  Ini menjadikan jembatan ini sebagai jembatan pilihan di tempat-tempat yang keadaan tanahnya kurang baik, asalkan menara-menaranya bisa matang dengan baik.

Contoh jembatan kabel penahan yang ada di Indonesia adalah Jembatan Pasupati dan Jembatan Suramadu.

Jembatan penyangga (Cantilever bridge) 
Jembatan penyangga biasanya digunakan untuk mengatasi masalah pembuatan apabila keadaan tidak praktis untuk menahan beban jembatan dari bawah semasa pembangunan.  Disebabkan ia agak keras/tidak mudah bergoyang, ia sesuai digunakan untuk jalur kereta api.  Walaupun dari segi seni bangunan penyangga hanya mempunyai satu bagian, untuk jembatan biasanya dua bagian (sepasang) yang serupa dibuat.

Satu kelebihan jembatan ini adalah bisa dibangun dengan hanya menggunakan caisson sementara – ini dilakukan dengan membuat dua bagian sekaligus untuk memastikan keseimbangan jembatan itu.  Kebanyakan jembatan penyangga menggunakan sepasang struktur yang serupa, setiap satu dengan satu menara dan dua penyangga yang terjulur keluar.  Kemudian, apabila sudah selesai, jembatan itu biasanya akan ditambat di ujungnya, untuk menyebabkan penyangga tadi terjungkit, dan menghasilkan celah yang lebar di antara kedua penyangga tadi.  Setelah itu, satu jalan yang telah dibangun  pada awal pembangunan diangkat dan diletakkan di tengah-tengah jembatan itu menggunakan kabel untuk meyambung kedua bagian.  Jika tidak, bagian tengah jalan itu bisa dibuat ketika itu juga bersama bagian-bagiannya.

Prinsip penyangga ini biasa digunakan dalam pembuatan jembatan gerbang tertekan.  Dalam kebanyakan pembuatan jembatan jarak jauh modern, menara dan kabel sementara digunakan untuk menahan bagian-bagian gerbang yang dibuat secara bertingkat.  Cara ini agak sama dengan cara pembuatan jembatan kabel-penahan.  Penggunaan menara sementara ini mengurangi jumlah bahan yang diperlukan dan memudahkan perancangan.

Jembatan angkat (bascule bridge)

Jembatan gerak 
Jembatan gerak (movable bridge) memungkinkan benda-benda yang tinggi seperti kapal layar melaluinya, ataupun bisa digunakan untuk melintasi jarak yang tinggi atau jaraknya bisa berubah.  Jembatan ini biasanya bisa diputar ke atas (drawbridge) atau ke tepi (swing bridge).  Bagi setengah jembatan pula, bagian tengahnya bisa diangkat menegak ke atas (lift bridge).  Ada juga jembatan yang digelar jembatan pengangkut (transporter bridge), dan hanya digunakan di tempat-tempat yang tidak banyak kendaraan.

Untuk jembatan-jembatan yang kecil, pergerakan ini mungkin bisa dilakukan tanpa menggunakan dinamo.  Setengah jembatan bisa dioperasikan oleh pengguna, terutama yang mempunyai bot, sebagian yang lain dioperasikan oleh operator jembatan, kadang-kadang dari jauh dengan menggunakan kamera video dan pengeras suara.  Selalunya terdapat lampu isyarat untuk para pengguna jalan dan air, dan tambahan palang jalan untuk para pengguna.

Jembatan gerak yang lebih kecil yang dipanggil jetway, juga digunakan di lapangan terbang, untuk memungkinkan penumpang menaiki pesawat terbang yang memiliki berbagai ukuran dan jarak dari bangunan terminal.

Jembatan bambu

Jembatan ternama 
 Bridge of Sighs, Venesia, Italia
 Jembatan Golden Gate, San Francisco, California, AS
 Sydney Harbour Bridge, Sydney, Australia
 Tower Bridge, London, England, UK
 Tsing Ma Bridge, Hong Kong, Cina

Lihat pula 
 Jembatan dalam seni
 Daftar jembatan
 Daftar jembatan berdasarkan panjang
 Daftar jembatan suspensi terbesar
 Jembatan bergerak
 Jembatan tol
 Jembatan Terkenal di Indonesia
 Jembatan ponton
 Terowongan
 Terowongan tabung benam
 Tumpuan Jembatan

Gambar jenis jembatan

Pranala luar 

 Bridge Photos 
 Structurae - International Database and Gallery of Structures.
 American Society of Civil Engineers  History and Heritage of Civil Engineering - Bridges
 Bridge Building — Art and Science Comprehensive explanations about bridges.
 Bridge Basics A guide to bridge terminology and styles
 Shanghai lupu Chinese bridge site showing suspended deck arch construction and completion.
 Historic Bridges of Michigan and Elsewhere Photos, information, and maps of historic bridges in and around Michigan. Also has a links page with links to bridge databases in other regions of the U.S.A.
 Bridge disasters