Struktur Jembatan Baja Komposit

Sumber:  https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEid-DjFCLnej3Bk9z7toNtywm6BvjkI7auNeXwkU8m-6YxDr3ULTxT1pb-vD6rTdxVEmtRPmsn-KtS9OYfJS2oxeiNjUUyoRaYLjQi1-ToCFd9Ulu6udq1OYSax4dwEbCdrbMrKXZzR7dI/s1600/Multi+Girder+Bridge.jpg

Konstruksi komposit adalah sebuah konstruksi yang bahan-bahannya merupakan perpaduan dari dua jenis material yang berbeda sifat, yang disatukan sedemikian rupa, sehingga bekerja sama dalam memikul beban. Konstruksi seperti ini ditemukan pada struktur jembatan, yaitu gambungan antara pelat lantai dari bahan beton dan gelagar dari bahan baja.

Gabungan kedua elemen struktur ini dapat memikul beban lentur (momen) secara bersama-sama. Dalam bentuk lain adalah struktur tiang/kolom dimana lapis luar tiang/kolom digunakan besi hollow dari baja, dan didalamnya diisi dengan material beton.

Konstruksi komposit bisa merupakan perpaduan antara baja dengan beton, kayu dengan beton, dan lain-lain. Konstruksi komposit dibuat sedemikian rupa dengan memanfaatkan keunggulan dari masing-masing bahan, dari kedua jenis bahan yang berbeda tadi, terutama dalam kemampuannya memikul gaya tarik dan gaya tekan. Hal ini pada umumnya dijumpai pada baja dan beton.

Material baja adalah bahan yang kuat terhadap gaya tarik dan kuat juga terhadap gaya tekan, tetapi gaya tekan yang dapat dipikul sangat erat kaitannya dengan kelangsingan profil. Sebaliknya, beton sangat kuat memikul gaya tekan dan sangat lemah terhadap gaya tarik. Pada mulanya balok baja hanya dipakai sebagai penopang pelat lantai, sehingga pada balok baja terjadi lendutan yang besar yang diakibatkan oleh beban yang besar yang harus dipikul balok baja tersebut. Pelat beton dan gelagar baja mengalami deformasi sendiri-sendiri, dengan besar deformasi tergantung dari kekuatan masing-masing bahan (baja dan beton). 

Pada awal tahun 1930 kanstruksi komposit dibuat pada jembatan, dan untuk gedung pada tahun 1960. Semenjak tahun 1979 yang lalu, aksi komposit selalu dimanfaatkan pada bangunan gedung terutama pada jembatan, dimana baja dan beton saling melekat dengan bantuan penghubung geser (Shear connector).

Ada dua jenis tipe jembatan komposit yang umum digunakan sebagai desain, yaitu tipe multi girder bridge dan ladder deck bridge. Penentuan pemilihan jenis jembatan yang akan digunakan tergantung pada pertimbangan ekonomi dan faktor spesifik dari medan konstruksi seperti akses transportasi menuju lapangan dan jenis dari tiang penyokong yang berada di tengah bentang.

Manfaat dan Keuntungan Stuktur-Komposit.

Bila dibandingkan dengan konstruksi non komposit, konstruksi komposit memberikan beberapa keuntungan, antara lain :

a. Profil baja dapat dihemat dibandingkan dengan balok non komposit.

b. Penampang atau tinggi profil baja lebih rendah, sehingga dapat mengurangi atau menghemat tinggi lantai (storey height) pada bangunan gedung dan tinggi ruang bebas pada bangunan jembatan.

c. Kekakuan lantai pelat beton bertulang semakin tinggi karena pengaruh komposit (menyatu dengan gelagar baja), sehingga pelendutan pelat lantai (komposit) semakin kecil.

d. Panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, artinya dengan sistem komposit baja dan beton, untuk penampang yang sama, mempunyai momen pikul yang lebih besar.

e. Kapasitas daya pikul beban bertambah dibandingkan dengan pelat beton yang bebas di atas gelagar baja.

Bagaimana proses kerja konstruksi komposit ("Composite Action").

Aksi komposit terjadi apabila dua batang/bagian struktur pemikul beban, misalnya konstruksi lantai beton dan balok profil baja, dihubungkan secara komposit menjadi satu, sehingga dapat melentur secara bersamaan dan menyatu, dengan kata lain tidak terjadi gelincir diantara permukaan beton dan baja. Aksi komposit hanya dapat terjadi apabila anggapan-anggapan berikut ini dapat dipenuhi atau mendekati keadaan sebenarnya antara lain :

a. Lantai beton dengan balok profil baja dihubungkan dengan penghubung geser secara tepat pada seluruh bentangnya.

b. Gaya geser pada penghubung geser adalah sebanding secara proportional dengan beban pada penghubung geser.

c. Distribusi tegangan adalah linier disetiap penampang.

d. Lantai beton dan balok baja tidak akan terpisah secara vertikal dibagian manapun sepanjang bentangan.

Sumber : Nasution, Thamrin, MODUL 1 Pengenalan Jembatan Baja, Departemen Teknik Sipil, FTSP. ITM, 2012