Apa yang bisa lebih baik?Pexel Sejak Jembatan Golden Gate dibuka untuk lalu lintas pada 27 Mei 1937, jembatan ini menjadi simbol ikonik di lanskap Amerika.
Pada tahun 1870, orang telah menyadari perlunya membangun jembatan yang membentang di Selat Golden Gate untuk menghubungkan kota San Francisco dengan Marin County. Namun, butuh setengah abad lagi sebelum insinyur struktural Joseph Strauss mengajukan proposal jembatannya. Rencananya berkembang, dan proyek akhir disetujui sebagai jembatan gantung yang akhirnya mengambil lebih dari empat tahun untuk membangun .
Ketika Jembatan Golden Gate naik, itu adalah jembatan gantung terpanjang di dunia - kabel menahan jalan di antara dua menara, tanpa dukungan perantara. Dan pengaturan memiliki sejumlah tantangan yang melekat. Biayanya sekitar US$37 juta pada saat itu; membangun struktur yang sama hari ini akan menelan biaya sekitar satu miliar dolar. Jadi bagaimana desain bertahan selama 80 tahun terakhir – dan apakah kita akan melakukan sesuatu yang berbeda jika kita memulai dari awal hari ini? 
Skema jembatan gantung. Kabel pendukung merah mentransfer kekuatan dari kabel gantung hitam ke menara dan jangkar biru.Percakapan
Jembatan gantung terpanjang di dunia
Jembatan Golden Gate adalah jembatan gantung, yang berarti ia bergantung pada kabel dan suspender di bawah tekanan bersama dengan menara di bawah kompresi untuk melintasi jarak jauh tanpa dukungan perantara. Dek jalan tergantung dari suspender vertikal yang terhubung ke dua kabel utama yang membentang di antara menara dan jangkar di ujungnya. Suspender mentransfer gaya kendaraan dan bobot sendiri ke kabel pendukung yang ditambatkan ke menara dan ke tanah padat. 
Jembatan gantung anyaman sederhana.Petualangan Rutahsa
Itu jembatan pertama dari jenis ini mungkin menghubungkan dua tebing dengan tali fleksibel untuk menyeberangi lembah atau sungai. Ratusan tahun yang lalu, tali ini terbuat dari serat tumbuhan; rantai besi datang kemudian. Jembatan Brooklyn di New York City, dibuka pada tahun 1883, adalah yang pertama menggunakan kabel baja, yang kemudian menjadi standar.
Menara kemungkinan dimulai sebagai batu sederhana di setiap sisi lembah; akhirnya insinyur menggunakan batu besar atau dermaga baja. Jembatan Golden Gate, misalnya, didukung oleh satu abutment di setiap ujungnya dan dua menara, yang ditempatkan di atas fondasi yang tertanam di dasar laut.
Dua kabel pendukung Jembatan Golden Gate adalah satu-satunya hal yang tidak berubah sejak jembatan dibuka untuk lalu lintas pada tahun 1937. Setiap kabel utama dibentuk oleh 27.572 kabel baja dengan ketebalan kira-kira pensil. Kru konstruksi hampir digantung 80.000 mil kabel kawat dari satu sisi jembatan ke sisi lainnya.
Hampir tidak mungkin untuk membuat kabel yang panjang dan tebal dalam satu bagian tanpa cacat untuk melakukan pekerjaan ini. Dan yang terpenting, jika satu kabel besar menahan jembatan dan sesuatu terjadi padanya, akan terjadi kegagalan besar. Mengandalkan kabel yang lebih kecil berarti kegagalan apa pun akan lebih lambat, menyisakan waktu untuk mengalihkan bencana.
Sejak orang pertama kali mulai memikirkan sebuah jembatan di teluk San Francisco, ada kekhawatiran besar tentang kemampuan struktur untuk menahan angin kencang di lokasi, air yang bergejolak, dan kemungkinan kekuatan gempa. San Francisco terletak di persimpangan dua lempeng tektonik aktif – jelas tidak ada yang ingin melihat gempa bumi meruntuhkan jembatan, yang saat ini terbawa 112.000 kendaraan per hari .
Untuk menghindari masalah ini, pembangun juga menempatkan peredam kejut di setiap ujung jembatan untuk menyerap energi yang berasal dari angin atau gaya gempa. Peredam getaran yang dirancang khusus ini adalah silinder berdiameter meter yang terbuat dari inti timah yang dilapisi karet. Ditempatkan di lokasi strategis, mereka menyerap energi yang dapat menyebabkan jembatan runtuh.
Menjaganya dalam kondisi yang baik
Kearifan konvensional akan menyarankan proyek infrastruktur dilakukan segera setelah peresmiannya. Tetapi menjaga Jembatan Golden Gate dalam kondisi prima membutuhkan perawatan ketat yang berkelanjutan. Selama 80 tahun, kru pemeliharaan khusus telah memperbaiki jembatan, mengecat ulang dan mengganti komponen yang berkarat atau rusak jika perlu.
Pekerjaan ini harus dilakukan dengan standar yang ketat. Misalnya, ketika salah satu dari ribuan baut yang menghubungkan semua bagian jembatan yang berbeda perlu diganti, tidak lebih dari dua yang dilepas secara bersamaan, untuk menjaga jembatan tetap aman dari angin kencang atau gaya gempa.
Ada juga masalah pemeliharaan struktural. Karena berlalunya waktu dan variabilitas suhu yang berkelanjutan, kabel dan suspender memanjang atau berkontraksi, dan memerlukan pemeriksaan dan retensi berkala. Jenis penyesuaian ini disebut sebagai penyetelan dan mirip dengan bagaimana seorang musisi menjaga agar instrumen berdawai tetap terdengar terbaik.
Apa yang akan berubah jika kita membangunnya hari ini?
Karena besar biaya pemeliharaan , beberapa orang telah menyarankan untuk merekonstruksi Jembatan Golden Gate dengan cara yang akan membatasi tagihan pemeliharaan dan operasi yang sedang berlangsung. Mengesampingkan kelayakan politik, bagaimana para insinyur merancang jembatan jika mereka akan membangunnya dari awal hari ini?
Seiring waktu, para peneliti telah mengembangkan bahan yang lebih ringan. Menggunakan Fiber Reinforced Polymers (FRPs) daripada baja atau beton adalah cara untuk mengurangi berat struktur sebesar ini. Bobot sendiri ini biasanya bertanggung jawab untuk menggunakan 70 hingga 80 persen ketahanannya – itulah beban maksimum yang dapat ditanggungnya sebelum gagal. Dengan menguranginya, struktur jembatan akan membutuhkan lebih sedikit kekuatan, memungkinkan opsi yang lebih murah dan lebih mudah.
Misalnya, desainer telah mulai menggunakan bahan Fiber Reinforced Composite (FRP) di jembatan seperti Market Street Bridge di West Virginia. FRP menggunakan resin plastik untuk mengikat kaca atau serat karbon, yang memberi kekuatan pada material. Menjadi empat kali lebih ringan dari beton, FRP lima hingga enam kali lebih kuat.
Mungkin target pertama seorang desainer untuk mengganti Jembatan Golden Gate pengganti adalah komposisi kabelnya. Baja yang saat ini digunakan bersifat korosif, lebih berat empat kali lipat dari bahan yang lebih baru dan dapat gagal di lingkungan dengan kelembaban dan suhu yang keras – seperti yang ditemui di lokasi ini. Kabel karbon lebih lembam dan sudah digunakan di seluruh dunia. 
Di jembatan cable-stayed, kabel terhubung langsung dari dek ke menara.Percakapan
Bahan yang lebih ringan dari baja ini juga dapat digunakan di elemen jembatan lainnya, seperti jalan lalu lintas. Menggunakan dek komposit plastik dapat menurunkan bobot dek Jembatan Golden Gate hingga lima kali lipat. Itu akan memungkinkan para insinyur untuk merancang dan membangun jembatan kabel daripada jembatan gantung. Keuntungannya adalah kemampuan untuk menyingkirkan suspender; dalam jembatan cable-stayed gaya ditransmisikan langsung dari dek ke menara oleh kabel. Jembatan kabel jalan raya pertama dengan kabel CFRP adalah Jembatan Bangau Swiss, dibuka pada tahun 1996.
Jembatan cable-stayed dapat memiliki bentang yang lebih panjang daripada jembatan gantung, sehingga strukturnya antara penyangga dan pantai bisa lebih sederhana. Juga membangun menara lebih dekat ke pantai, di mana dasar air lebih dangkal, akan membantu meringankan salah satu masalah utama ketika Jembatan Golden Gate dibangun pertama kali: Sangat sulit dan mahal untuk mengerjakan fondasi menara di perairan dalam dengan arus yang kuat.
Sistem redaman juga bisa diatasi dengan desain baru. Peredam berbasis inti timah yang digunakan dalam pembangunan Gerbang Emas dapat diganti dengan teknologi baru yang lebih mampu menahan angin, lalu lintas, dan gaya seismik. Perbaikan ini akan memastikan bahwa kegagalan seperti yang terjadi di Tacoma Narrows Bridge – ketika angin bertiup ke samping, jembatan itu terpelintir dan runtuh – akan dicegah.
Dengan semua itu, Jembatan Golden Gate masih baik-baik saja. Bahkan dengan opsi lain yang layak dan lebih murah, tidak ada yang secara realistis bekerja untuk menggantikan ikon Art Deco dan pekerjaan cat oranye internasionalnya yang terkenal di dunia. Jembatan Golden Gate dipantau secara ketat untuk memastikan tidak melebihi batas tegangan akibat beban lalu lintas, angin, dan seismik. Kita dapat menantikan setidaknya 80 tahun lagi dari mahakarya teknik ini.
Hota Ganga Rao adalah Profesor Teknik Sipil dan Lingkungan di Universitas Virginia Barat dan Maria Martinez de Lahidalga de Lorenzo adalah Asisten Peneliti Pascasarjana di Universitas Virginia Barat . Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan . Membaca artikel asli .
