Kapasitas Pemuatan Berat Jembatan Baja Jembatan Pontoon Terapung Ekonomi

Jembatan Ponton Terapung Keterangan:

1. Jembatan ponton terapungmengacu pada jembatan yang mengapung di permukaan air dengan perahu atau tangki ponton, bukan tiang jembatan.Jembatan terapung ini terdiri dari dermaga apung, panel, balok distribusi, dan sistem kabel udara.

2.Jembatan ponton terapungpoin pertimbangan skema dasar desain

Kondisi jalan, kinerja, struktur ponton, gambar ponton, lingkungan

3. Prinsip dasar desain jembatan ponton terapung

Prinsip yang harus diikuti: sasaran kinerja konsisten dengan tujuan, keamanan, daya tahan, kualitas, kemudahan pemeliharaan dan pengelolaan, keselarasan dengan lingkungan, ekonomi dan indikator lainnya.

Memilih jenis struktur: kondisi topografi, geologi dan geografis harus dipertimbangkan.

Jumlah struktur ponton dan keseluruhan sistem harus memenuhi persyaratan kekuatan, deformasi dan stabilitas.

Masa pakai jembatan ponton terapung sangat sensitif terhadap kondisi lingkungan dan faktor-faktor seperti beban alam (seperti angin, gelombang air, arus, perubahan pasang surut, subfluktuasi permukaan danau) dan korosi.Dalam kondisi biaya siklus yang rendah, umur layanan jembatan ponton terapung umumnya diperkirakan 75-100 tahun.

Menurut klasifikasi kepentingannya, jembatan ponton terapung dibedakan menjadi tipe standar dan tipe penting khusus, yaitu jembatan ponton terapung tipe A dan jembatan ponton terapung tipe B.Jembatan ponton terapung A berbeda dengan jembatan ponton terapung B. Jembatan ponton terapung B dibagi menjadi: jalan tol, jalan tol perkotaan, jalan khusus kota, jalan nasional biasa, penyeberangan ganda, jembatan, jembatan kereta api, terutama jembatan lokal dan kota yang penting.

Tabel di bawah ini memberikan klasifikasi tingkat kinerja status jembatan ponton terapung.Tingkat kinerja negara bagian 0 terutama dibandingkan dengan tingkat kinerja lainnya 1-3.Untuk beban lalu lintas, gelombang badai, tsunami dan gempa bumi, ponton dirancang dalam beberapa tingkat kinerja.

Menurut faktor pentingnya, desain jembatan terapung harus memastikan bahwa jembatan tersebut memiliki tingkat kinerja target yang sesuai seperti yang tercantum dalam tabel, seperti beban, gelombang badai, tsunami dan gempa bumi.

4. Beban desain jembatan ponton terapung

Beban desain

Ini terutama mencakup: beban statis, beban dinamis, beban tumbukan (seperti tumbukan, dll.), tekanan tanah (seperti tiang jangkar pada sistem penahan di jembatan ponton terapung), tekanan hidrostatik (termasuk daya apung), beban angin, faktor gelombang air (termasuk faktor ekspansi), faktor seismik (termasuk tekanan hidrodinamik), faktor perubahan suhu, faktor aliran air, faktor perubahan pasang surut, faktor deformasi pondasi, faktor pergerakan pendukung, dll. Beban salju, beban sentrifugal, faktor tsunami, pasang surut badai faktor, fluktuasi danau (fluktuasi sekunder), gelombang kejut kapal, guncangan laut, beban pengereman, beban perakitan, beban tumbukan (termasuk tumbukan kapal), faktor bongkahan es dan tekanan bongkahan es, faktor angkutan pantai, faktor benda hanyut, faktor kelas air ( erosi dan gesekan) dan beban lainnya.

Beban gabungan

Gabungan beban tersebut akan berdampak buruk pada jembatan ponton apung.

Tingkat pasang surut dibagi menjadi beberapa kategori berikut:

Saat gempa bumi: antara HWL (ketinggian air tinggi) dan LWL (ketinggian air rendah);

Saat badai salju: antara HHWL(HWL tertinggi) dan LWL atau antara HHWL dan LLWL(LWL terendah);

Ketentuan penggunaan: antara HWL dan LWL

Dengan demikian, tidak terjadi kerusakan fatal selama tsunami, baik akibat perubahan pasang surut ekstrem antara HWL dan LWL, maupun akibat naik dan turunnya permukaan air.

Daya apung, gelombang air, angin dan periode pengulangan

Pada saat perancangan jembatan ponton terapung, perubahan ketinggian air akibat pasang surut, tsunami dan gelombang badai merupakan salah satu beban kendali.Sumbu vertikal jembatan ponton terapung harus dipertimbangkan dalam desain.Ketika angin bertiup di atas air, gelombang yang ditimbulkan akan menimbulkan beban horizontal, vertikal, dan puntir pada jembatan ponton apung.Beban ini bergantung pada kecepatan angin, arah, durasi, panjang hembusan (panjang zona angin), struktur saluran dan kedalaman.

Gelombang air tidak beraturan

Biasanya gelombang air sangat tidak teratur.Mereka terdiri dari gelombang air biasa dengan banyak komponen frekuensi.

Karena periode alami jembatan ponton terapung jauh lebih lama dibandingkan dengan jembatan tradisional, maka pengaruh gelombang air dengan periode yang panjang lebih besar.Dari segi frekuensi, spektrum mewakili distribusi energi gelombang air.Ketika angin bertiup dari jarak horizontal tertentu, gelombang air terus merambat.Namun setelah jangka waktu tertentu, gelombang air tersebut berangsur-angsur berhenti menguat dan menjadi stabil.

5. Material jembatan ponton terapung

Bahan umum adalah baja dan beton.

Secara umum, korosi pada struktur ponton harus diperhatikan terlebih dahulu.Karena sifat kedap air dari beton sangat penting, maka beton kedap air atau beton laut umumnya digunakan dalam pembuatan jembatan ponton apung.Diantaranya, semen Portland leleh sedang, semen terak tanur sembur Portland, semen debu terbang Portland dapat digunakan untuk membuat jembatan ponton terapung.Efek peristaltik dan kontraksi struktur hanya perlu dipertimbangkan ketika tangki kering, sehingga efek di atas tidak perlu dipertimbangkan setelah tangki diluncurkan.

Bahan yang digunakan dalam sistem tambatan harus dipilih sesuai dengan tujuan desain, lingkungan, daya tahan dan ekonomi.

Karena lingkungan yang korosif, maka diperlukan anti korosi, terutama pada bagian di bawah permukaan air rata-rata, MLWL, akan terjadi korosi lokal yang serius.Untuk bagian seperti itu, proteksi katodik umumnya digunakan.

Perawatan permukaan umumnya diadopsi dalam metode perawatan permukaan LWL termasuk pengecatan, penambahan permukaan bahan organik, permukaan minyak mineral, permukaan bahan anorganik dan sebagainya.Perlakuan permukaan anorganik meliputi pelapisan logam, seperti pelapisan titanium, permukaan baja tahan karat, seng, aluminium, paduan aluminium, dll. Pengaruh kedalaman air terhadap laju korosi bergantung pada lingkungan.

Korosi percikan adalah yang paling serius, dan batas atasnya dapat ditentukan sesuai dengan pemasangan struktur.

Daerah pasang surut adalah lingkungan yang paling parah, dan laju korosi sangat bervariasi menurut kedalaman.

Di zona air asin, lingkungan menjadi lebih moderat.Namun pada kondisi tertentu, seperti arus dan peningkatan pengiriman, korosi dapat dipercepat.

Lingkungan lapisan tanah di bawah dasar laut bergantung pada kepadatan garam, tingkat polusi dan kondisi iklim, namun laju korosinya relatif stabil.

Catatan: Dibandingkan dengan struktur tetap, jembatan ponton terapung berubah seiring dengan permukaan air, sehingga tidak ada pasang surut air pasang.

6. Batasi keadaan jembatan ponton terapung

Jembatan ponton terapung harus mempunyai kapasitas yang cukup untuk menghadapi potensi bahaya seperti kapal, puing-puing, kayu, banjir, kegagalan tali tambat, dan pemisahan jembatan sepenuhnya setelah patah lateral atau miring.

Walaupun air memberikan daya apung pada jembatan ponton terapung, namun jika air merembes ke bagian dalam jembatan ponton terapung, lambat laun akan merusak jembatan ponton terapung dan akhirnya menyebabkan tenggelamnya jembatan.Hal inilah yang menjadi permasalahan penelitian terkini yang dihadapi jembatan ponton terapung.

7. Desain dan analisis khusus jembatan ponton terapung

Stabilitas: mengacu pada kemampuan kapal untuk miring di bawah pengaruh gaya luar, dan kembali ke posisi keseimbangan semula setelah gaya luar menghilang.

Tiga keadaan keseimbangan:

1) Keseimbangan stabil: G berada di bawah M, dan gravitasi serta daya apung membentuk torsi stabilitas setelah kemiringan.

2) Kesetimbangan tidak stabil: G berada di atas M, dan gravitasi serta gaya apung membentuk momen guling setelah miring.

3) Keseimbangan yang tidak disengaja: G dan M bertepatan, dan gravitasi serta gaya apung bekerja pada garis vertikal yang sama setelah kemiringan, tanpa torsi.

Hubungan antara stabilitas dan navigasi kapal:

1) Kestabilan yang terlalu besar, dan kapal berayun dengan keras sehingga menimbulkan ketidaknyamanan bagi personel, penggunaan instrumen navigasi yang tidak nyaman, struktur lambung mudah rusak, dan muatan mudah dipindahkan di dalam palka, sehingga membahayakan keselamatan kapal.

2) Stabilitasnya terlalu kecil, kemampuan anti-terbalik kapal buruk, mudah muncul sudut kemiringan yang besar, pemulihan lambat, dan kapal miring di permukaan air dalam waktu lama, dan navigasi tidak efektif.

Seperti halnya perahu, tergulingnya ponton berhubungan dengan stabilitas statisnya.

Dalam proses perancangan jembatan ponton terapung, beberapa besaran fisika terpenting yang perlu diperhatikan: perpindahan vertikal dan perpindahan horizontal serta derajat kemiringan.

Stabilitas penanganan: Kemudahan penanganan adalah salah satu performa terpenting.

Kelelahan: untuk mencegah kerusakan struktur akibat beban dinamis, seperti angin, gelombang air, dll. Metode penilaiannya sama dengan Jembatan tradisional.

Faktor seismik: Karena jembatan ponton apung mempunyai periode alami yang panjang, maka perlu dilakukan kajian pengaruh gelombang seismik periode panjang.Meskipun ponton pada dasarnya terisolasi, ketahanan sistem tambatan terhadap gempa perlu diverifikasi, khususnya tiang tambatan dan pondasi.

8. Desain badan jembatan ponton terapung:

Ponton umum terutama mempertimbangkan tangki ponton terpisah.Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, karakteristik hidrodinamik masing-masing tangki dapat dipelajari secara individual, kemudian hasil yang diperoleh dapat digunakan untuk analisis sistem global.Faktanya, metode diskrit seperti metode elemen hingga sering digunakan dalam analisis sistem global.Untuk metode analisis ini, penambahan massa setiap tangki, redaman hidrodinamik dan faktor hidrodinamik harus dipertimbangkan, dan posisi pusat daya apung tangki harus dimasukkan.

Desain kecepatan angin dan tinggi gelombang efektif: tinggi gelombang efektif 2,5m merupakan titik kunci dari jembatan tipe ponton.Untuk memastikan tinggi gelombang efektif di bawah 2,5m, perlu dipasang penghalang gelombang.Efek viskos dan efek aliran potensial merupakan dua faktor penting dalam analisis kejadian gerakan gelombang air dan tegangan struktur bawah air.Untuk teori aliran potensial, yang terpenting adalah efek hamburan dan radiasi gelombang air di sekitar struktur.

Hamburan air adalah yang paling penting.Oleh karena itu, sangat beralasan untuk menerapkan teori hamburan gelombang air untuk menganalisis permasalahan di wilayah ini.

Faktanya, meskipun teori aliran potensial fluida permukaan bebas didasarkan pada asumsi bahwa fluida tidak dapat dimampatkan, tidak berotasi, dan tidak kental, hasil prediksinya sesuai dengan hasil eksperimen.Inilah sebabnya mengapa teori hamburan gelombang air berdasarkan teori aliran potensial linier sering diterapkan dalam analisis desain.

Desain suprastruktur: terutama mencakup pemilihan jenis struktur, desain komposisi struktur, dan konten anti korosi.

Desain badan terapung: Desain badan terapung sangat berbeda dengan desain jembatan tradisional.Perancangan badan terapung meliputi: pemilihan tipe badan terapung, desain bagian pengendalian banjir badan terapung, desain pencegahan tabrakan kapal, desain struktur bagian sambungan transisi, proteksi korosi, fasilitas penunjang dan desain struktur penahan.

Frekuensi pemantauan kondisi cuaca dan air untuk keamanan jembatan ponton terapung dapat bervariasi tergantung pada beberapa faktor, termasuk peraturan setempat, persyaratan spesifik proyek, dan tingkat risiko yang terkait dengan lokasi jembatan.

9. Penerapan jembatan ponton terapung:pejalan kaki, jalan raya dan kereta api. Situasi darurat

10.Keuntungans jembatan ponton terapung:

Jembatan ponton terapung menawarkan fleksibilitas dan kemudahan konstruksi, namun memiliki keterbatasan tertentu.Alat ini mungkin terpengaruh oleh arus, angin, dan gelombang yang kuat, sehingga membuatnya tidak stabil atau sulit digunakan dalam kondisi tertentu.Kendaraan tersebut juga memiliki batasan berat, dan kendaraan atau peralatan berat mungkin memerlukan pertimbangan teknis tambahan.

Penting untuk dicatat bahwa keuntungan jembatan ponton terapung dapat bervariasi tergantung pada persyaratan spesifik proyek dan kondisi lokasi.Berkonsultasi dengan insinyur atau spesialis jembatan yang berkualifikasi sangat penting untuk menentukan solusi jembatan yang paling sesuai untuk aplikasi tertentu.

Ikhtisar Jembatan Baja Evercross: