Fakta Unik Bangunan Tahan Gempa

Indonesia terkenal sebagai negara yang wilayahnya berada dalam ring of fire. Oleh karena itu prinsip utama dalam mendirikan bangunan di Indonesia adalah harus bangunan tahan gempa. Konsep bangunan tahan gempa memiliki perbedaan yang cukup besar dengan  konsep bangunan biasa, yang hanya direncanakan untuk memikul beban-beban seperti beban gravitasi, beban angin dan beban lain umumnya. Konsep bangunan tahan gempa ini juga mungkin akan terdengar aneh bagi yang baru mengetahuinya.

Foto ring of fire (sumber: http://terselubung.blogspot.com)

Hal mendasar yang membuat prinsip desain bangunan dalam menahan beban gempa berbeda adalah, bahwa beban gempa yang direncanakan diterima oleh bangunan hanya memiliki kemungkinan kecil untuk terjadi. Berbeda dengan beban gravitasi atau beban angin yang sering atau selalu membebani bangunan. Berikut fakta dan keunikan dari bangunan tahan gempa.

1.    Bangunan tahan gempa didesain untuk rusak

Seperti dijelaskan sebelumnya, konsep bangun tahan gempa turun dari fakta bahwa gaya gempa yang direncanakan pada bangunan hanya memiliki kemungkinan kecil untuk terjadi. Fakta ini menghasilkan prinsip bangunan dalam menahan beban gempa, yaitu sangat tidak efisien jika bangunan didesain tetap baik (tidak mengalami kerusakan) saat menerima beban gempa rencana. Beban gempa rencana yang dimaksud di sini adalah beban gempa terbesar yang mungkin terjadi hasil dari analisis statistik. Jadi saat gempa rencana terjadi bangunan memang tidak didesain untuk tetap kuat dan tidak mengalami kerusakan, tetapi didesain untuk lemah terhadap gempa dan mengalami kerusakan.

Walaupun didesain untuk lemah terhadap gempa, faktor keselamatan penghuni bangunan menjadi prioritas utama dalam perencanaan. Oleh karena itu, walaupun mengalami kerusakan, bangunan harus tetap berdiri (tidak runtuh) sehingga tidak menimpa penghuni dan menimbulkan korban jiwa. Dari kondisi-kondisi tersebut, lahirlah konsep perencanaan bahwa letak atau bagian struktur yang akan mengalami kerusakan harus direncanakan sedemikian hingga mekanisme kerusakan bangunan yang terjadi tidak berbahaya.

Berikut contoh kegagalan bangunan yang tidak baik saat terjadi gempa:

Keruntuhan pada kolom yang harus dihindari

Salah satu bangunan di padang sebelum gempa

Setelah gempa, Soft story mechanism

Pada saat gempa di Padang pada akhir bulan September tahun 2009, banyak terjadi keruntuhan bangunan gempa yang disebut soft story mechanism. Bentuk keruntuhan ini jelas terjadi karena bangunan tidak direncanakan dengan konsep tahan gempa. Bisa dilihat bahwa lantai 1 bangunan hilang tertimpa lantai di atasnya setelah terjadi gempa. Padahal seharusnya elemen kolom pada bangunan harus tetap berdiri sehingga tidak terjadi keruntuhan seperti di atas.

2.    Sekring pada bangunan

Kalau mendengar kata sekring, apakah yang timbul di pikiran anda? Yang pertama timbul tentu sekring yang ada di rumah pada umumnya. Tetapi tahukah jika ternyata bangunan tahan gempa pun menganut konsep sekring dalam perencanaannya?

Saat terjadi gempa besar, balok direncanakan mengalami kerusakan tetapi kolom harus tetap berdiri. Dengan begitu bangunan akan tetap berdiri. Selain itu kerusakan pada balok juga akan memberikan mekanisme pelepasan energi gempa, dengan begitu energi gempa yang akan diterima bangunan dibatasi oleh kapasitas balok. Adanya mekanisme pelepasan energi ini juga menjaga kolom dari beban gempa yang besar, sehingga lebih aman. Seperti sekring pada sistem jaringan listrik, di sini balok berfungsi juga sebagai sekring pada bangunan.

3.    Detail penulangan, kunci bangunan tahan gempa

Untuk merencanakan mekanisme seperti di atas, desain elemen-elemen struktur khususnya yang membentuk kerangka struktur harus direncanakan dengan teliti dan detail. Detail penulangan yang dimaksud di sini tidak hanya pada saat desain, namun juga pada saat pengerjaan di lapangan.

Dalam konsep bangunan tahan gempa terdapat istilah strong-column weak-beam. Istilah ini lah yang dijabarkan pada nomor dua di atas, yaitu balok sengaja dbuat lemah dan kolom dibuat kuat. Maka balok didesain dengan jumlah tulangan yang lebih kecil dari tulangan pada kolom. Walaupun di atas kertas kita sudah mendesain dengan tepat, banyak faktor di lapangan yang dapat membuat kejadian di lapangan berbeda dengan perencanaan. Bila pada saat konstrulsi tulangan tidak dipasang dengan teliti sesuai desain, maka mungkin bisa terjadi di mana kolom lebih lemah dari balok, keadaan ini akan membuat mekanisme keruntuhan bangunan yang fatal.  Detail penulangan ini juga diatur dalam SNI gempa indonesia.

4.    Base isolator, mencegah gaya gempa masuk ke bangunan

Salah satu teknik yang digunakan dalam bangunan tahan gempa adalah sistem base isolator. Prinsip sistem ini adalah memisahkan struktur bawah dengan struktur atas agar gaya gempa yang diterima struktur bawah (pondasi) tidak masuk ke struktur atas bangunan. Gaya gempa pada bangunan sebenarnya timbul dari hasil perkalian percepatan gempa dengan massa struktur, oleh karena itu untuk mencegah terjadinya gaya gempa, struktur bangunan dibuat tidak mengikuti percepatan gempa.

Sumber: http://mceer.buffalo.edu

Cara kerjanya sebenarnya sederhana, yaitu dengan memberikan perletakan roll di antara struktur atas dan struktur bawah. Dengahn begitu saat pondasi bergerak bersama tanah saat gempa, struktur atas tidak ikut bergerak karena terjadi sliding di perletakan roll tersebut. Perletakan roll ini lah yang berfungsi sebagai base isolator.

Pada konstruksi sebenarnya base isolator menggunakan rangkaian lapisan karet dan pelat baja. Lapisan karet inilah yang meredam percepatan gempa masuk ke dalam bangunan, sedangkan pelat baja berfungsi sebagai pengaku dan pemberi daya dukung base isolator.

Sumber: http://mceer.buffalo.edu

Di indonesia sendiri sedang dibangun sebuah bangunan yang menggunakan base isolator. Bangunan tersebut adalah Gedung Kantor Gudang Garam Jakarta di Jl. Ahmad Yani 79A Cempaka Putih, Jakarta Pusat. Karena sekarang sudang dalam tahap pengerjaan struktur atas, mungkin base isolator-nya sudah tidak kelihatan lagi.

Blog Baru Saya, Irvan Maruli Simamora

Hallo apa kabar semua. Ini Blog baru saya. Sebenarnya saya suka menulis, tapi karena kesibukan jadi suka tertunda. Semoga dengan adanya blog ini saya bisa rajin menulis dan berbagi pengalaman dengan teman-teman semua. Salam

Irvan Maruli Simamora

Resume TULIP, Lima Pokok Calvinisme - Edwin Palmer

Buku TULIP tulisan Palmer ini membicarakan lima pokok dari calvinisme (thesis-thesis calvin) yang populer yaitu TULIP, yang sebenarnya perlu dipelajari juga secara lengkap pemikiran-pemikiran calvin sehingga kita dapat mengerti penuh apa yang ingin disampaikan calvinisme. Kelima pokok yang diangkat ini banyak membahas tentang sisi kedaulatan Allah dalam kehidupan manusia. TULIP terdiri dari total depravity (kerusakan total), unconditional election (pemilihan tak bersyarat), limited atonement (penebusan terbatas), irresistible grace (anugerah yang tidak dapat ditolak), dan perseverance of the saints (ketekunan orang-orang kudus).

Kelima pokok yang lebih dikenal lagi dengan konsep pradestinasi ini mengatakan bahwa sesungguhnya setiap orang sudah ditentukan akan keselamatannya sejak dari semula, yaitu sebelum ia dilahirkan (Roma 9:13). Konsekuensi dari konsep ini adalah bahwa terdapat sebuah pemilihan terhadap orang-orang yang percaya. Disini kita akan lebih mendalami kebenaran bahwa bukan kita yang memilih Allah tetapi Allah yang memilih kita. Sebelum dunia ini diciptakan, orang-orang percaya sudah ditetapkan oleh Allah. Sebelum Esau dan Yakub dilahirkan, Allah sudah memilih Yakub dan melewatkan Esau, sebelum mereka bisa melakukan dosa apa pun.

Kelima pokok ini adalah lima yang bermula dari satu, dengan kata lain jika salah satu dari pokok ini benar, keempat pokok yang lain pun harus benar. Total depravity mengatakan bahwa sesungguhnya semua orang di dunia ini telah berdosa dan tidak ada satu pun yang dapat dilakukan manusia untuk lepas dari dosa ataupun untuk menebus dosanya. Oleh karena itu sebenarnya tidak ada orang yang layak untuk diselamatkan oleh karena apa yang ia lakukan. Sehingga jika ada orang yang selamat maka itu karena Allah telah memilih mereka dari semula tanpa syarat (unconditional election). Kemudian, oleh karena ada orang yang dipilih dan yang dilewatkan, maka penebusan yang dilakukan oleh Kristus pun tidak untuk semua orang, tetapi hanya untuk umat yang dipilih saja (limited attonement). Saat Allah sudah menentukan orang percaya, maka orang itu pun tidak bisa menghindar dari anugerah yang diberikan (irresistible grace) dan Allah sendiri yang akan menjaga iman dan keselamatan orang-orang tadi dengan yang membuat mereka tekun dalam iman mereka (perseverance of the saints), walaupun selama hidup manusia tetap berada dalam perjuangan melawan dosa.

Membaca buku ini diperlukan kerendahan hati untuk mengakui memang begitulah kedaulatan Allah. Menerima bahwa dari awal memang sudah ditetapkan orang yang akan selamat dan orang yang akan menderita selamanya di neraka mungkin akan membuat kita merasa ini sebuah kengerian dan ketidakadilan. Namun dengan kerendahan hati tersebut, justru yang akan kita rasakan sebaliknya adalah rasa syukur yang sangat luar biasa karena kita telah menerima anugerah yang sebenarnya tidak layak kita terima dan juga mengetahui bahwa sekali sekarang kita percaya, maka untuk selamanya Allah akan memastikan keselamatan kita.

Pemikiran yang yang harus dihindari setelah mengetahui kelima pokok ini adalah bahwa kita tidak perlu melakukan apa-apa atau tidak perlu berusaha dalam kehidupan kita, seperti mengerjakan keselamatan karena semua telah ditetapkan dari semula. Segala sesuatu berada dalam kedaulatan Allah, tetapi firman Allah juga mengatakan manusia (orang percaya) tetap mempunyai tanggung jawab. Walaupun bagaimana kedua hal itu bisa berjalan bersamaan merupakan misteri Allah yang bisa jadi tidak dibukakan untuk kita orang percaya. Kiranya kebenaran dalam buku ini semakin meneguhkan iman kita. Salam.