Jembatan Verrazano-Narrows dan Kelengkungan Bumi

Untuk sebagian besar bangunan buatan manusia, biasanya tidak dilakukan kompensasi kelengkungan Bumi. Untuk proyek yang meninggi, perencana hanya perlu memastikan pondasi datar, dan secara otomatis kelengkungan Bumi menjadi non faktor.

Untuk pengerjaan proyek yang memanjang, misalnya jalan tol, rel kereta api, atau parit, biasanya perbedaan ketinggian jauh lebih dominan daripada kelengkungan Bumi, dan dengan demikian kelengkungan Bumi tidak perlu diperhitungkan lagi.

Tetapi ada proyek dimana kelengkungan Bumi perlu diperhatikan, contohnya adalah jembatan gantung.

Jembatan gantung Verrazano-Narrows misalnya, jarak antara kedua tiangnya lebih jauh 41mm daripada jarak antara kedua tiang tersebut di dasarnya. Kelengkungan Bumi perlu diperhatikan di proyek ini karena proyek ini selain panjang, juga tinggi. Jembatan ini memiliki panjang 1,3 km antara kedua tiangnya, dan ketinggian masing-masing tiang adalah 211 meter.

Jika kelengkungan Bumi tidak diperhitungkan, maka kedua tiang tersebut tidak akan lurus ke arah pusat gravitasi Bumi, dan jembatan tidak akan dapat menyangga beban jembatan dengan baik. Efeknya, tambatan kabel di kedua sisi akan merasakan beban lebih besar daripada yang seharusnya; karena selain harus menahan beban kendaraan yang lewat, juga harus menahan sebagian beban tiang penyangga.

Kasus Lain: Petronas Twin Tower, KLCC, Kuala Lumpur, Malaysia

Gedung ini terdiri dari dua buah tower yang terpisah dengan jarak 82.5m. Di lantai 41 dan 42 terdapat jembatan yang menghubungkan keduanya. Ketinggian jembatan adalah 170m.

Sudut dari pusat bumi, θ = 82.5 / 6371000 = 0.0000129493 rad
Selisih jarak, δ = (6371000+170)*θ – 82.5m = 0.002191681m

Dengan memperhitungkan lengkungan Bumi, maka perbedaan jarak di tingkat jembatan dan di dasar adalah 2 mm. Angin akan mengakibatkan gedung bergoyang lebih jauh daripada itu, mungkin sekitar 10 cm, atau 50× lipatnya.

Untuk mengatasi masalah goyangan akibat angin, desainer gedung membuat konstruksi jembatan terpisah dari gedung utama, dan jembatan bergerak secara independen. Otomatis masalah kelengkungan Bumi juga akan teratasi dengan cara ini.

Referensi