Jembatan Pelengkung (Arch Steel Bridge)

Jembatan pelengkung adalah sebuah jembatan dengan kepala jembatan di setiap akhir berbentuk seperti kurva melengkung. Lengkungan jembatan bekerja dengan memindahkan berat dari jembatan dan beban yang sebagian ke dorong horisontal tertahan oleh kepala jembatan di kedua sisi. Sebuah jembatan (jembatan panjang) dapat dibuat dari serangkaian lengkungan, meskipun struktur lebih ekonomis lainnya biasanya digunakan saat ini.

Ketika menahan beban akibat berat sendiri dan beban lalu lintas, setiap bagian pelengkung menerima gaya tekan, karena alasan itulah jembatan busur harus terdiri dari material yang tahan terhadap gaya tekan.

Walaupun pelengkung tidak mengalami gaya tarik yang membuat pelengkung lebih efisien dari jembatan balok, namun kekuatan struktur jembatan pelengkung juga masih dibatasi. Misal, untuk jembatan yang struktur utamanya diatas lantai kendaraan, semakin besar sudut kelengkungannya (semakin tinggi lengkungannya) maka pengaruh gaya tekan akan semakin kecil, namun itu berarti bentangnya menjadi lebih kecil, jika diinginkan membuat jembatan pelengkung dengan bentang panjang, maka sudut pelengkung harus diperkecil sehingga gaya tekanpun menjadi lebih besar dan diperlukan abutmen yang lebih besar untuk menahan gaya horizontal tersebut. Jadi sama seperti jembatan balok bentang dari jembatan pelengkung juga dibatasi hingga 50 sampai 150 m.

Bentuk melengkung dari struktur memungkinkan berat sendiri struktur disalurkan ke pondasi sebagai gaya normal tekan tanpa lenturan. Hal ini sangat penting untuk material pasangan batu dan beton yang memiliki kuat tekan relatif sangat tinggi dibandingkan kuat tariknya., bahan tersebut juga memiliki kekakuan yang sangat besar sehingga faktor tekukan akibat gaya aksial tekan tidak menjadi masalah utama.

Karena bentuk struktur utamanya yang melengkung maka diperlukan lantai kerja untuk lalu lintas yang bisa diletakkan diatas, dibawah, atau diantara struktur utamanya. Untuk struktur lengkung yang dikakukan oleh lantai kerjanya (Deck Stiffened- arch) atau jembatan lengkung yang struktur utamanya diatas lantai kerja, seperti pada jembatan Sydney Harbour, Australia, lantai kerja tersebut harus lebih tebal dari lengkungnya karena lantai kerja harus dapat mengatasi dari kemungkinan melentur/menekuk dan pelengkung tetap menerima gaya tekan. Pada beberapa jembatan, lantai kerja bisa lebih tipis dari balok sedehana biasa karena berat sendirinya sudah ditopang oleh pelengkung dan lengkung bisa juga lebih tipis dari pelengkung biasa karena sudah dikakukan oleh balok diatasnya. Karena alasan inilah jembatan lengkung bisa membentang lebih panjang dari jembatan balok.

Efesiensi pemakaian struktur pelengkung akan lebih tinggi lagi jika lokasinya tepat seperti lembah ataupun sungai yang dalam dimana pondasi melengkung terletak pada tanah keras. Masuk akal apabila jembatan pelengkung adalah salah satu jembatan paling sederhana karena jika kita membangun jembatan pelengkung di atas tanah keras kita hanya memerlukan pelengkung tanpa memerlukan bagian yang lain. Tanah keras tersebut bisa berperan sebagai abutmen dan kita bisa menempatkan tanah atau batu disampingnya dengan sudut yang tepat seperti terlihat pada gambar. Pada tanah yang kurang keras kita perlu menyediakan abutmen yang lebih besar untuk menahan gaya horizontal. Kegunaan dari abutmen ini adalah untuk membuat tegangan yang terjadi akibat dorongan lengkung menurun sampai pada titik yang bisa dipikul oleh tanah karena tanah mampu menerima tekan dan tanah tidak akan bergerak lagi (selama tegangan tanah lebih besar dari tegangan yang terjadi), biasanya juga ada gaya geser yang bekerja di daerah dekat abutmen. Jembatan lengkung pada awalnya terbuat dari batu, bata, besi cor, besi tempa dan baja. Saat ini jembatan lengkung seperti beton pratekan dan baja membuat jembatan lengkung bisa dibuat lebih panjang dan lebih elegan.