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.
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.
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.
Komentar ini telah dihapus oleh administrator blog.
BalasHapus