Penjelasan Rangka Jembatan: Jenis, Jalur Beban dan Pilihan Fabrikasi Baja

Rangka jembatan adalah suatu rangka penahan beban yang terdiri dari komponen-komponen lurus yang disusun berbentuk segitiga. Karena segitiga tidak dapat berubah bentuk kecuali salah satu sisinya berubah panjang, maka sambungannya tidak perlu kaku: sebagian besar komponennya memikul tegangan atau tekan murni sepanjang sumbunya, bukan lentur. Itulah seluruh rahasianya. Inilah sebabnya mengapa rangka dapat melintasi sungai lebar dengan struktur atas yang sangat ramping, dan mengapa bentuknya bertahan dari jembatan kereta api besi hingga penyeberangan jalan raya baja modern.

Kami telah memotong, mengebor, dan mengelas baja struktural sejak tahun 2009, dan pekerjaan rangka masih tetap menerapkan disiplin yang sama seperti biasanya — jalur pemuatan yang jelas pada gambar, pemasangan yang akurat di bengkel, dan urutan pemasangan yang sesuai dengan lokasi. Inilah cara kami biasanya memandu klien dalam mengambil keputusan.

Apa yang Sebenarnya Dilakukan Rangka Jembatan

Ikuti muatannya dan logikanya menjadi jelas. Lalu lintas bergulir ke geladak, geladak diletakkan di atas stringer, stringer menyerahkan beban ke balok lantai, dan balok lantai mengirimkannya ke simpul rangka. Dari sana ia bergerak sepanjang chord dan diagonal ke bantalan dan ke abutment. Setiap anggota mempunyai satu pekerjaan, dan rangka bekerja paling baik jika pekerjaan tersebut bersifat aksial — menarik atau mendorong — daripada menekuk.

Dua konsekuensi praktis menyusul. Pertama, kedalaman rangka lebih penting dari perkiraan kebanyakan orang. Sebagai aturan praktis, rangka penopang sederhana adalah ekonomis dengan kedalaman sekitar seperdelapan hingga sepersepuluh bentangnya, itulah sebabnya penyeberangan yang panjang memerlukan rangka penopang yang terlihat dalam atau tipe yang terbagi. Kedua, tidak semua diagonal sibuk. Di bawah satu kasus beban beberapa anggota jatuh ke gaya mendekati nol; di bawah yang lain mereka berbalik. Desain yang baik akan memeriksa keduanya, karena bagian ramping yang baik dalam tarikan dapat melengkung dalam tekanan.

Dek itu sendiri dapat diletakkan di atas rangka (deck truss), pada ketinggian sedang dengan rangka dangkal yang berfungsi sebagai tembok pembatas (pony truss), atau di bagian bawah di antara dua rangka tinggi (through truss). Pilihan tersebut biasanya ditentukan oleh jarak bebas yang tersedia di bawah dan ruang kepala yang diperlukan di atas.

Jenis Rangka Jembatan dan Letaknya Masing-masing

Sebagian besar penyeberangan dilakukan oleh empat keluarga - Warren, Pratt, Bagaimana dan K - ditambah dua kasus khusus yang perlu diketahui: jembatan panel Bailey dan tali busur melengkung atau rangka Parker. Nama-nama tersebut berasal dari para insinyur abad kesembilan belas, namun alasan dibalik nama-nama tersebut masih berlaku hingga saat ini.

Dua catatan yang menyelamatkan masalah nanti. Rangka K tidak secara otomatis lebih kuat; ini adalah cara untuk menjaga panjang panel tetap dapat diatur dalam rangka yang sangat dalam, dan biaya penyambungan dan inspeksinya lebih mahal. Jembatan Bailey, sementara itu, adalah sistem modular yang disematkan untuk kecepatan - sangat baik untuk penyeberangan sementara, namun bukan pengganti struktur permanen yang dirancang kecuali jika direkayasa dan dipelihara sebagai satu kesatuan.

Memilih Rangka untuk Rentang dan Situs Anda

Pembeli sering bertanya rangka mana yang "terbaik". Jawaban jujurnya adalah rangka terbaik adalah yang memenuhi lokasi, beban, dan metode pemasangan pada saat yang bersamaan. Kami biasanya mengerjakan poin-poin ini secara berurutan:

1. Rentang dan kedalaman yang tersedia. Kedalaman mengatur efisiensi; jika situs tidak dapat memberi Anda kedalaman, jenis atau alternatif balok yang berbeda mungkin menang.
2. Izin. Di bawahnya untuk lalu lintas sungai, tingkat banjir atau rel; di atas untuk profil jalan dan pelebaran di masa depan.
3. Kelas beban dan kelelahan. Lalu lintas jalan raya, kereta api, dan kendaraan berat menciptakan siklus tegangan berulang yang lebih membentuk detail sambungan dibandingkan beban statis.
4. Geometri situs. Kemiringan, kelengkungan, dan apakah jembatan harus diluncurkan, diangkat atau digulingkan ke tempatnya.
5. Batasan transportasi. Panjang panel dan berat komponen harus sesuai dengan truk dan derek yang benar-benar dapat mencapai lokasi.
6. Biaya siklus hidup. Rangka yang dicat memerlukan akses yang aman untuk pengecatan ulang; baja galvanis atau tahan cuaca mungkin lebih mahal di awal dan lebih murah di kemudian hari.

Lakukan keenamnya dengan benar dan tipenya biasanya akan memilih sendiri.

Detail Fabrikasi yang Menentukan Masa Pakai

Pekerjaan rangka baja hidup atau mati pada detailnya. Pelat gusset harus berukuran sedemikian rupa sehingga kelompok baut tetap kompak dan jalur beban melalui pelat pendek dan langsung; piring yang besar namun tidak berbentuk lebih sulit untuk diperiksa dan sering kali lebih berat dari yang seharusnya. Lubang untuk bagian utama dibor dan bukan dilubangi, dan untuk jembatan dengan lebih dari beberapa panel, bengkel harus dapat menunjukkan rekor perakitan percobaan.

Camber adalah detail lain yang membedakan ereksi mulus dari ereksi sulit. Sebuah rangka dibuat dengan sedikit melengkung ke atas sehingga berada rata di bawah beban mati; jika camber salah, dek, bantalan, dan sambungan ekspansi akan saling bertabrakan. Perlindungan terhadap korosi juga memerlukan perhatian yang sama — persiapan permukaan yang tepat sebelum pengecatan atau penggalvanis, drainase yang tidak memerangkap air di dalam tali pengikat, dan detail yang memungkinkan pemeriksa menjangkau setiap sambungan.

Semua ini tidak eksotik, tetapi perlu diselesaikan sebelum piring pertama dipotong. Jika Anda masih dalam tahap menggambar, panduan singkat ini gambar dan detail toko struktur baja menjelaskan konvensi yang membuat rangka tetap dapat dibangun, dan Anda dapat membaca lebih lanjut tentangnya latar belakang fabrikasi kami jika Anda ingin melihat cara kami bekerja.

Pekerjaan Jembatan Truss dan Girder Telah Kami Selesaikan

Gulungan jarang muncul sebagai latihan abstrak; mereka tiba sebagai jembatan di atas sungai, jalan atau kanal tertentu. Beberapa contoh dari proyek transportasi kami menunjukkan kisaran kebutuhan penyeberangan:

Gelagar kotak baja bentang kedelapan untuk bagian Jalan Tol Fengxin — baja jalan raya berat, dikirim dalam segmen yang dapat diangkut dan disambung di lokasi dengan camber dan keselarasan diperiksa pada setiap tahap.

Proyek Girder Kotak Baja Bentang Kedelapan Jalan Tol Fengxin Proyek referensi tahun 2017 menggunakan balok tiga sel kotak tunggal dengan dek 16 m dan kedalaman 2,2 m, menunjukkan kontrol fabrikasi dan pemasangan. Lihat Produk →

Jembatan Jalan Tashan di atas Sungai Xinlai di Kabupaten Laian, Anhui — sebuah jembatan penyeberangan sungai yang bentangnya, pembersihan banjir, dan waktu konstruksi yang pendek, semuanya harus diseimbangkan dalam satu skema.

Jembatan Lengkungan Tubular Baja Jalan Tashan, Kabupaten Laian Selesai pada tahun 2016, jembatan lengkung tubular baja tipe tembus ganda sepanjang 42 m ini merupakan jembatan struktur baja pertama di wilayah tersebut yang disetujui melalui referendum publik. Lihat Produk →

Jembatan pendekatan yang melintasi kanal sebagai bagian dari proyek pembangkit listrik 337MW/305MW di Bangladesh — pengiriman ke luar negeri, di mana batasan pengiriman menentukan ukuran panel jauh sebelum fabrikasi dimulai.

Pendekatan Jembatan Penyeberangan Kanal untuk Pembangkit Listrik Bangladesh Jembatan pendekatan bentang tunggal sepanjang 42 m dengan bentuk seperti lengkungan pada tahun 2014, dikirim ke luar negeri untuk proyek EPC pembangkit listrik 337MW/305MW. Lihat Produk →

Inspeksi, Pemeliharaan dan Pertanyaan yang Ditanyakan Pembeli

Rangka baja adalah struktur dengan perawatan rendah hanya jika detailnya harus dirawat. Kami menyarankan untuk melakukan inspeksi langsung setiap dua tahun sekali pada rangka jalan raya yang dicat, dengan memperhatikan bantalan, sambungan ekspansi, jalur drainase, dan bagian bawah dekat penyangga, tempat air dan puing cenderung terkumpul. Tali pengikat dan sambungannya biasanya memenuhi syarat sebagai bagian yang kritis terhadap patah, dan tali tersebut layak untuk diperiksa secara terdokumentasi daripada hanya dilihat sekilas dari geladak.

Apakah rangka yang dibaut atau dilas lebih baik?

Biasanya keduanya. Pengelasan toko menghasilkan simpul yang kaku dan rapi; perbautan situs menjaga ereksi tetap cepat dan pemeriksaan sederhana. Yang penting keduanya dirancang bersama, dengan detail transisi yang jelas dan akses baut yang cukup untuk kunci momen.

Bisakah rangka yang sudah ada diperkuat dan bukannya diganti?

Seringkali ya. Memperlebar dek atau menaikkan kelas beban mungkin hanya memerlukan komponen struktur tambahan atau pelat penutup yang lebih tebal, asalkan baja asli dalam kondisi baik dan sambungan dapat menerima gaya ekstra. Survei kondisi dan analisis baru adalah prioritas utama.

Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk membangun jembatan rangka?

Desain dan detailing biasanya memakan waktu lebih lama dibandingkan fabrikasi. Untuk perlintasan jalan raya berukuran sedang, pekerjaan bengkel biasanya memakan waktu beberapa bulan, dan pemasangannya sendiri dapat memakan waktu beberapa minggu setelah abutmen siap dan derek atau skema peluncuran sudah siap.

Jika Anda merencanakan penyeberangan, percakapan yang paling berguna terjadi lebih awal, saat tipe rangka masih terbuka. Kirimkan kepada kami bentang, batasan izin, dan kelas beban, dan kami akan memberi tahu Anda dengan jelas konfigurasi mana yang sesuai, apa implikasi fabrikasinya, dan berapa biaya sebenarnya. Itu adalah bagian dari pekerjaan yang telah kami lakukan sejak tahun 2009 — dan itu masih merupakan bagian yang paling kami nikmati.