Mengapa Jembatan Bisa Bergoyang? Berikut Penjelasannya

Jembatan merupakan salah satu penemuan teknik sipil yang digunakan sejak zaman dahulu hingga sekarang, dengan model dan jenis yang beragam. Jembatan sendiri terus mengalami perkembangan dengan segudang fungsinya. Tak hanya melintasi sungai, jembatan juga dapat digunakan untuk menghubung dua tebing, melitasi lembah, danau, bahkan laut sekalipun.

Nah pada saat anda berkendara maupun berjalan melintasi jembatan, beberapa dari anda pasti pernah merasakan getaran ataupun goyangan yang membuat anda was-was. Goyangan dari jembatan ini terjadi karena berbagai faktor, mulai dari sifat material konstruksi hingga faktor lingkungan sekitar. Faktor-faktor yang mempbuat jembatan bergoyang antara lain:

Prinsip Elastisitas Material

Elastisitas merujuk pada kemampuan suatu material untuk meregang saat diberi beban dan kemudian kembali ke bentuk aslinya setelah beban tersebut dihilangkan. Ini adalah prinsip yang mendasari banyak material konstruksi, termasuk beton dan baja, yang sering digunakan dalam pembuatan jembatan.

Ketika beban, seperti berat kendaraan atau kerumunan orang berada diatas pada jembatan, material struktural mulai mengalami deformasi elastis. Ini berarti molekul atau atom dalam material bergerak sementara dari posisinya, namun setelah beban dihilangkan, mereka kembali ke posisi awalnya. Fenomena ini, meskipun tidak terlihat dengan mata telanjang, dapat menyebabkan goyangan atau getaran yang dirasakan oleh pengguna jembatan.

Frekuensi Alami Jembatan

Setiap jembatan memiliki karakteristik unik yang disebut sebagai frekuensi alami. Frekuensi alami ini adalah frekuensi di mana jembatan akan bergetar atau bergoyang secara alami jika diberi dorongan atau getaran tertentu. Ketika jumlah orang atau kendaraan yang melewati jembatan mendekati atau mencapai frekuensi alaminya, goyangan jembatan akan terasa lebih kuat.

Ilustrasinya mirip dengan prinsip anak yang sedang mendorong ayunan. Jika dorongan dilakukan pada saat yang tepat dan sesuai dengan frekuensi alami ayunan, ayunan akan bergerak dengan amplitudo yang lebih besar. Seiring berjalannya waktu, penggunaan jembatan yang berlebihan atau keselarasan frekuensi dapat meningkatkan perasaan goyangan, meskipun jembatan tersebut tetap dalam kondisi aman.

Kondisi Angin dan Lingkungan

Selain beban yang dihasilkan oleh pengguna jembatan, faktor eksternal seperti kondisi angin juga dapat memberikan kontribusi pada goyangan. Angin kencang bisa menyebabkan tekanan pada bagian permukaan jembatan, menyebabkan pergeseran dan goyangan yang dirasakan. Selain itu, perubahan suhu yang signifikan dapat memengaruhi ekspansi atau kontraksi material konstruksi, yang juga dapat merubah perilaku jembatan.

Desain dan Struktur Jembatan

Desain jembatan memainkan peran kunci dalam menentukan sejauh mana jembatan dapat menahan goyangan. Jembatan dengan bentang yang lebih besar atau bentuk tertentu mungkin lebih rentan terhadap goyangan dibandingkan dengan jembatan lain yang dirancang dengan struktur yang lebih kokoh. Sistem penahanan, seperti kabel atau kolom penyangga, juga mempengaruhi goyangan jembatan.