Kesetimbangan statis banyak diaplikasikan dalam bidang teknik, khususnya yang bekerjasama dengan desain struktur jembatan. Anda mungkin sering melewati jembatan untuk menyeberangi sungai atau jalan. Menurut Anda, bagaimanakah kesetimbangan statis suatu jembatan jikalau dijelaskan secara Fisika?
Suatu jembatan sederhana sanggup dibentuk dari batang pohon atau lempengan kerikil yang disangga di kedua ujungnya. Sebuah jembatan, walaupun hanya berupa jembatan sederhana, harus cukup berpengaruh menahan berat jembatan itu sendiri, kendaraan, dan orang yang menggunakannya. Jembatan juga harus tahan terhadap efek kondisi lingkungan. Seiring dengan perkembangan jaman dan kemajuan teknologi, dibuatlah jembatan-jembatan yang desain dan konstruksinya lebih panjang dan indah, serta terbuat dari material yang lebih berpengaruh dan ringan, ibarat baja. Secara umum, terdapat tiga jenis konstruksi jembatan. Marilah pelajari pembahasan kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja pada setiap jenis jembatan berikut.
a. Jembatan kantilever ialah jembatan panjang yang ibarat dengan jembatan sederhana yang terbuat dari batang pohon atau lempengan batu, tetapi penyangganya berada di tengah. Pada bagian-bagiannya terdapat kerangka keras dan kaku (terbuat dari besi atau baja). Bagianbagian kerangka pada jembatan kantilever ini meneruskan beban yang ditanggungnya ke ujung penyangga jembatan melalui kombinasi antara tegangan dan regangan. Tegangan timbul jawaban adanya pasangan gaya yang arahnya menuju satu sama lain, sedangkan regangan ditimbulkan oleh pasangan gaya yang arahnya saling berlawanan. Perhatikanlah gambar. Kombinasi antara pasangan gaya yang berupa regangan dan tegangan, menjadikan setiap kepingan jembatan yang berbentuk segitiga membagi berat beban jembatan secara sama rata sehingga meningkatkan perbandingan antara kekuatan terhadap berat jembatan. Pada umumnya, jembatan kantilever dipakai sebagai penghubung jalan yang jaraknya tidak terlalu jauh, alasannya ialah jembatan jenis ini hanya cocok untuk rentang jarak 200 m hingga dengan 400 m.
b. Jembatan lengkung ialah jembatan yang konstruksinya berbentuk busur setengah bulat dan mempunyai struktur ringan dan terbuka. Rentang maksimum yang sanggup dicapai oleh jembatan ini ialah sekitar 900 m.Pada jembatan lengkung ini, berat jembatan serta beban yang ditanggung oleh jembatan (dari kendaraan dan orang yang melaluinya) merupakan gaya-gaya yang saling berpasangan membentuk tekanan. Oleh alasannya ialah itu, selain memakai baja, jembatan jenis ini sanggup memakai batuan-batuan sebagai material pembangunnya. Perhatikanlah Gambar!. Desain busur jembatan menghasilkan sebuah gaya yang mengarah ke dalam dan ke luar pada dasar lengkungan busur.
c. Jembatan gantung ialah jenis konstruksi jembatan yang memakai kabel-kabel baja sebagai penggantungnya, dan terentang di antara menara-menara. Setiap ujung kabel-kabel penggantung tersebut ditanamkan pada jangkar yang tertanam di pinggiran pantai.Perhatikanlah Gambar! Jembatan gantung menyangga bebannya dengan cara menyalurkan beban tersebut (dalam bentuk tekanan oleh gaya-gaya) melalui kabel-kabel baja menuju menara penyangga. Kemudian, gaya tekan tersebut diteruskan oleh menara penyangga ke tanah. Jembatan gantung ini mempunyai perbandingan antara kekuatan terhadap berat jembatan yang paling besar, jikalau dibandingkan dengan jenis jembatan lainnya. Oleh alasannya ialah itu, jembatan gantung sanggup dibentuk lebih panjang, ibarat Jembatan Akashi-Kaikyo di Jepang yang mempunyai panjang rentang antarmenara 1780 m.
EmoticonEmoticon