Perletakan Jembatan “Elastomeric Bearing Pad”

Pada struktur suatu jembatan, khususnya pada bangunan atas (upper structure) terdapat suatu bagian yang disebut andas.  Andas tersebut merupakan perletakan jembatan yang memiliki fungsi sebagai penahan beban berat vertikal dan horizontal, serta berfungsi sebagai peredam getaran sehingga abutment tidak mengalami kerusakan.

Perletakan jembatan dapat menggunakan bantalan jembatan elastomer (elastomeric bearing pads).  “Elastomeric bearing pads” digunakan sebagai perletakan elastomer  untuk menahan beban baik secara vertikal maupun horizontal dan meredam getaran sehingga kepala jembatan tidak mengalami kerusakan.

“Elastomeric bearing pads” yang digunakan untuk perletakan elastomer dibuat dari elastomer dan kepingan logam baja yang disusun secara berlapis dan saling melekat kuat, serta  diproses dengan tekanan tinggi. Jenis elastomeric bearing pads ini disebut dengan “steel reinforced laminated elastomeric bearing pads”.  Ada pula jenis “elastomeric bearing pads”  yang hanya terdiri dari lapisan elastomer atau karet tanpa kepingan logam baja dan disebut dengan “plain elastomeric bearing pad” atau bantalan jembatan polos.

“Elastomeric bearing pads” dapat dibuat dengan material elastomeric jenis natural rubber (karet alami), maupun karet sintetis seperti neoprene sehingga dapat juga disebut “bantalan neoprene”.  “Elastomeric bearing pads harus memenuhi beberapa spesifikasi, antara lain kemampuan yang cukup terhadap pemuaian dan kontraksi akibat perubahan temperatur, rotasi, perubahan kemiringan, dan penyusutan pada elemen struktur.

Elastomeric Bearing Pads with Steel Plate

 

 

Bantalan Elastomer Jembatan

Kelebihan Bantalan Jembatan Elastomer (Elastomeric Bearing Pad)

Penggunaan bantalan elastomer pada jembatan merupakan hal yang sangat penting untuk menjamin keamanan pada struktur jembatan.  Bantalan jembatan elastomer dapat melindungi jembatan dari  pemuaian yang disebabkan oleh perubahan temperatur, angin, kepadatan lalu lintas, dan faktor negatif lainnya. Selain itu, penggunaan bantalan jembatan elastomer juga dapat meminimalisir kerusakan yang ditimbulkan akibat gempa bumi dan getaran seismik dan akustik yang lain.  Masih banyak keunggulan bantalan jembatan elastomer lainnya, antara lain :

1. Desain yang sederhana. Penggunaan bahan elastomer/karet memungkinkan bantalan jembatan elastomer dapat berubah bentuk bila dikenai tekanan horizontal. Penambahan kepingan PTFE atau baja tahan karat (Stainless Steel) dapat mengakomodir pergerakan yang lebih besar.
2. Bantalan jembatan elastomer mampu menyeimbangkan beban statis maupun dinamis berkat sifat karet yang mampu mengembang dan menyusut.
3. Desain dari bantalan jembatan elastomer memungkinkan bantalan tersebut untuk bergerak ke segala arah secara horizontal, dimana kelebihan ini tidak dimiliki oleh jenis bantalan mekanik.
4. Memiliki performa yang dapat menyesuaikan di segala kondisi, seperti misalnya bantalan jembatan elastomer dengan material utama neoprene yang awet dan tidak memerlukan pelumasan, pembersihan, ataupun pengecatan. Di samping itu, bantalan jembatan elastomer memerlukan perawatan yang minimalis apabila dipasang dengan baik dan benar.
5. Bantalan jembatan elastomer memerlukan biaya yang paling sedikit dari antara jenis bantalan yang lainnya.
6. Bantalan jembatan elastomer tidak terpengaruh pada korosi dan kontaminan.

Steel Reinforce Elastomeric Bearing Pad

Beberapa kelebihan yang dimiliki bantalan jembatan elastomer membuat bantalan jembatan elastomer semakin banyak digunakan untuk memberikan perlindungan pada jembatan dan mulai menggantikan penggunaan bantalan jenis lainnya seperti bantalan kayu dan bantalan dari logam. Untuk mendukung penggunaan bantalan jembatan elastomer di seluruh Indonesia dan memenuhi kebutuhan bantalan jembatan elastomer yang semakin meningkat, kami CV. Bhineka Citra Sejahtera, perusahaan manufaktur rubber di kota Malang memproduksi bantalan jembatan elastomer. Bantalan jembatan elastomer yang kami produksi dibuat dari material rubber compound dengan formula terbaik, teknik vulkanisasi yang presisi, dan didukung peralatan mesin yang memadai sehingga menghasilkan bantalan jembatan elastomer dengan kualitas terbaik. Untuk informasi dan pemesanan hubungi :

CV. Bhineka Citra Sejahtera

Jalan Terusan Danau Kerinci IE No.5 Malang

Telp.& Fax 0341-725411

Mobile 081703213011

e-mail : elastomer.jembatan@yahoo.com / bcsrubber@gmail.com

Steel Reinforce Elastomeric Bearing Pad

Referensi :

FKK Guney Oto Lastik. 2009. http://www.fkk.com.tr/whatisanelastomericbearing.htm.

Cosmec, Inc. 2012. What are the advantages and disadvantages of laminated elastomeric bearings? http://cosmecinc.com/node/180.

Setra. 2007. Laminated Elastomeric Bearings. http://www.infra-transports-materiaux.cerema.fr/IMG/pdf/US_0925A_Laminated_elastomeric_bearings_aaef.pdf.  

Karet Bantalan Jembatan Plain & Steel Reinforce

Pada jembatan, dapat terjadi pergerakan yang diakibatkan oleh pemuaian dan penyusutan yang karena perubahan temperatur, pergerakan tanah, gaya sentrifugal dan logitudinal dari kendaraan yang melintas, lendutan akibat beban, maupun kombinasi dari semua gaya tersebut. Untuk mencegah kerusakan jembatan yang disebabkan oleh pergerakan jembatan, maka diperlukan landasan yang dapat menahan pergerakan jembatan. Penahan jembatan atau landasan jembatan yang baik adalah yang bersifat awet, mudah pemasangan dan pemeliharaannya, dan murah. Landasan jembatan dapat menahan pergerakan jembatan dengan meneruskan gaya dan meredam getaran dari bangunan atas ke bangunan bawah.

Landasan jembatan terdiri dari dua komponen yaitu bantalan jembatan dan dudukan bantalan. Ada beberapa tipe bantalan jembatan dari bahan pembuatannya, di antaranya : bantalan karet, logam, dan lainnya. Di antara bahan bantalan jembatan tersebut, yang paling sering digunakan adalah bantalan berbahan karet. Bantalan karet sendiri dapat terbuat dari karet alami (natural rubber), karet sintetis (seperti neoprene dan EPDM), maupun campuran karet alami dan sintetis. Karet bantalan jembatan atau yang biasa disebut sebagai elastomeric bearing pads jauh lebih mudah dipasang pada jembatan dibandingkan dengan jenis bantalan yang lain dan memerlukan perawatan yang seminimal mungkin. Elastomeric bearing pad dapat mampat saat diberi tekanan vertikal dan juga mampu mengakomodasi rotasi horizontal, serta memberikan gerakan pergeseran lateral.

Karet bantalan jembatan dapat berupa blok bantalan karet biasa (Plain bearing pad ) ataupun dengan lapisan lempengan baja di dalamnya (Steel Reinforced Elastomeric Bearing). Steel Reinforced Elastomeric Bearing merupakan karet bantalan jembatan yang dibuat dari penggabungan lempengan baja dan elastomer atau karet pada saat proses vulkanisasi atau pencetakan bantalan jembatan. Gambar 1 di bawah ini menunjukkan perbedaan antara Plain bearing pad dan Steel Reinforced Elastomeric Bearing.

Gambar 1. Plain Bearing Pad & Steel Reinforce Elastomeric Bearing Pad

Kemampuan bearing pad dalam menahan beban vertikal semakin meningkat dengan semakin banyaknya jumlah lempengan baja. Plain bearing pad akan memampat bila dikenai beban atau tekanan vertikal dimana pada Steel Reinforced Elastomeric Bearing, bantalan akan menonjol keluar disertai dengan penyerapan beban vertikal oleh tiap-tiap lempengan baja seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 2.

“Neoprene Elastomeric Bearing Pad” BCS Rubber untuk Jembatan

Neoprene merupakan salah satu jenis karet sintetis yang diproduksi dengan proses polimerisasi radikal bebas dari chloroprene. Kalium persulfat (potassium persulfate) digunakan untuk mengawali proses polimerisasi dan selanjutnya nukleofil bifungsional, logam oksida seperti zink oksida, dan thioureas digunakan untuk mengikat silang ikatan polimer tunggal. Dalam proses produksinya, neoprene dapat diproduksi dalam bentuk closed cell  maupun open cell . Bentuk closed cell bersifat tahan air atau waterproof,  kurang kompresibel, dan lebih mahal, sedangkan bentuk open cell lebih bersifat breathable. Neoprene memiliki keunggulan dibandingkan dengan karet alami atau natural rubber, diantaranya adalah :

1. Lebih tahan terhadap degradasi sehingga sesuai untuk diaplikasikan pada produk seperti gasket, selang, dan bahan pelapis anti korosi
2. Lebih tahan bakar dibanding karet berbahan dasar hidrokarbon sehingga sesuai untuk diaplikasikan pada sarung tangan dan masker wajah
3. Neoprene juga tahan terhadap kondisi ekstrem sehingga digunakan untuk melapisi tempat pembuangan limbah. Titik lebur neoprene adalah pada sekitar suhu 260°C.

Struktur kimia dari n unit pengulangan polychloroprene

“Elastomeric Bearing Pad : Term and Functions”‘

Elastomeric Bearing Pad (Plain)

      Elastomeric Bearing Pad atau bantalan penahan jembatan elastomer, merupakan salah satujenis dari bantalan penahan jembatan. Bantalan penahan jembatan diperlukan untuk menyalurkan reaksi girder (balok penopang jembatan) tanpa memberi tekanan berlebihan sehingga akan mendukung fungsi jembatan sebagaimana mestinya.

Laminated Steel Elastomeric Bearing Pad

Elastomer Bearing Pad terbagi menjadi dua jenis, yaitu Plain Bearing Pad (hanya terdiri dari elastomer) dan Laminated (Steel Reinforced) Bearing Pad (terdiri dari lempengan baja untuk membantu menahan daya dan dilekatkan bersama dengan elastomer).

Elastomer sendiri merupakan suatu polimer dengan viskoelastisitas yang memiliki modulus Young yang rendah dan yield strain yang tinggi dibanding dengan jenis lain. Istilah Elastomer diperoleh dari kata polimer elastis, atau bisa dikenal sebagai karet, meskipun karet lebih dikaitkan dengan istilah vulkanisat. Setiap monomer yang terikat satu sama lain membentuk suatu polimer yang terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, dan atau silikon. Pada temperatur ruangan, karet bersifat relatif lembut dan dapat diubah bentuknya.  Rantai polimer yang panjang dan bersilangan terbentuk dengan proses vulkanisasi.

(A)  polimer tanpa diberi tekanan; (B) polimer yang diberi tekanan. Ketika tekanan dihilangkan, maka akan kembali ke bentuk semula, seperti gambar A. (Titik-titik menandakan ikatan silang)

Struktur molekul dari elastomer dapat diumpamakan seperti “spageti dan bola daging” dengan “bola daging” yang menandakan persilangan. Sifat elastis diperoleh dari kemampuan rantai panjang untuk mengatur rantai-rantai tersebut kembali ke bentuk atau susunan semula ketika tekanan dilepaskan. Sebagai efek dari sifat fleksibel yang eksrim ini, elastomer dapat ditarik ulur memanjang dan melebar sampai 5-700%, tergantung dari sifat materialnya. Tanpa rantai yang saling bersilangan, rantai-rantai molekul elastomer tidak dapat dengan mudah kembali ke susunan semula, sehingga apabila diberi tekanan akan berubah bentuk secara permanen. Temperatur juga mempengaruhi sifat elastisitas polimer. Elastomer yang didinginkan menjadi fase kristalin akan memiliki rantai yang bersifat sulit bergerak dan kurang elastis. Beberapa contoh dari elastomer, yaitu Natural polyisoprene/cis 1,4-polyisoprene Natural Rubber dari golongan karet tidak jenuh, dan EPM (ethylene propylene rubber) dari golongan karet jenuh.

Dari sifat elastomer yang diuraikan di atas, dapat disimpulkan bahwa elastomer bearing pad bersifat elastis dan fleksibel. Bearing pad jenis ini akan mengikuti alur tekanan yang diberikan pada jembatan, memanjang dan memendek, dan dapat kembali ke bentuk semula ketika tekanan dilepaskan. Elastomer bearing pad didesain untuk menyangga beban dan mengakomodasi pergerakan antara  jembatan dan struktur penyangga jembatan. Elastomer bearing pad memiliki kegunaan membantu menahan tekanan dari struktur girder.

Bridge

Pada jembatan, seringkali  dapat terjadi pergerakan disebabkan karena :

• Perubahan temperatur
• Pergerakan karena lalu lintas dan pengereman
• Angin
• Penyusutan
• Post stressing
• Seismic action

            

Elastomer bearing pad berfungsi untuk menampung berbagai macam pergerakan dan rotasi sesuai dengan berat dari struktur dan menyangga beban di sepanjang fondasi struktur jembatan.  Elastomeric bearing  didesain untuk mengakomodasi atau menahan tiga tipe pergerakan, antara lain :

1. 1.       Beban vertikal
   

   Beban Vertikal

Vertical Load Resisted

1. 2.       Rotasi

Beban Rotasi Elastomeric Bearing Pad

Rotation Permitted

 

1. 3.       Beban horizontal atau translasi

Beban Horizontal Elastomeric Bearing Pad

Horizontal Load Resisted / Translation Permitted

 

Sumber Pustaka :

Anonymous. 2004. Bridge Manual. http://on.dot.wi.gov/dtid_bos/extranet/structures/bridge-manual/chapter-27/tc27.pdf.  Diakses tanggal 11 Agustus 2012.

Anonymous. 2012. Function of Elastomeric Bearing. http://www.civilmastergroup.com/download/specification_standard.pdf. Diakses tanggal 11 Agustus 2012.

Trelleborg Engineered System. 2012. The Function of Laminated Bearing. http://www.ecooo.com/admin/document/elastomeric%20bridge%20bearings.pdf. Diakses tanggal 11 Agustus 2012.

 Wikimedia. Elastomer.  2012. http://www.answers.com/topic/elastomer. Diakses tanggal 11 Agustus 2012.