Bencana alam seperti gempa bumi, merupakan fenomena yang harus menjadi perhatian serius bagi para arsitek dan insinyur. Tanpa langkah pencegahan yang efektif, potensi kerugian yang diakibatkan dapat sangat besar, terutama dalam konteks desain dan konstruksi bangunan.

Terlebih, Indonesia yang merupakan negara rentan terhadap gempa bumi karena letaknya berada di kawasan Sirkum Pasifik (Cincin Api Pasifik), memiliki tingkat kerentanan yang tinggi sehingga menjadi tantangan tersendiri dalam perencanaan struktur. 

Dalam menghadapi kondisi ini, penerapan prinsip bangunan tahan gempa menjadi sangat penting. Kebijakan pemerintah juga memegang peranan krusial dalam merumuskan regulasi konstruksi yang dapat mengantisipasi guncangan, baik untuk gedung tinggi, infrastruktur, maupun hunian. 

Oleh karena itu, mari ketahui lebih lanjut mengenai bangunan tahan gempa beserta prinsip umumnya melalui artikel berikut.

Mengenal Bangunan Tahan Gempa

Dikutip dari saintif.com, berdasarkan data dari Tim Pemutakhiran Peta Gempa Indonesia, gempa bumi dan tsunami menyebabkan 73% kerusakan rumah dan bangunan serta 62% dari total korban tewas akibat bencana di Indonesia. Sebagai contoh, gempa dan tsunami yang melanda Palu pada tahun 2018 merusak 70.000 rumah, menewaskan 2.045 orang, serta membuat lebih dari 80.000 orang harus mengungsi.

Sumber: internetgeography.net

Dilihat dari peristiwa tersebut, salah satu upaya esensial dalam mencegah kerusakan yang diakibatkan oleh gempa bumi adalah dengan membangun bangunan tahan gempa. Hal ini berarti, sebuah bangunan dapat dikatakan tahan terhadap gempa apabila dirancang untuk menyerap dan mendistribusikan energi seismik dengan efektif, sehingga mengurangi risiko keruntuhan. 

Desain bangunan tahan gempa harus memperhatikan aspek fleksibilitas struktur agar mampu menyesuaikan diri dengan getaran tanpa mengalami kerusakan serius. Selain itu, pemilihan material yang kuat dan elastis, seperti baja struktural, serta penggunaan teknologi seperti isolator seismik, memainkan peran penting dalam meningkatkan ketahanan bangunan terhadap guncangan gempa.

Lalu, seperti apa kriteria yang harus dipenuhi sebuah bangunan untuk benar-benar dianggap tahan gempa? Simak selengkapnya di bawah ini.

Kriteria Bangunan Tahan Gempa

Setidaknya terdapat 4 kriteria utama untuk sebuah bangunan tahan gempa. Dilansir dari laman bigrentz.com, berikut adalah penjelasan dari keempat poin tersebut:

1. Pondasi yang Fleksibel

Salah satu metode untuk melawan gaya dari tanah adalah dengan mengangkat pondasi bangunan melalui isolasi dasar. Teknik ini melibatkan penggunaan bantalan fleksibel dari baja, karet, dan timah. Ketika terjadi gempa, isolator bergetar sementara struktur tetap stabil, sehingga membantu menyerap gelombang seismik dan mencegah penyebarannya ke dalam bangunan.

2. Melawan Gaya dengan Damping (Peredam)

Para insinyur juga menggunakan peredam kejut dalam bangunan tahan gempa, mirip dengan yang ada di mobil. Guna dari peredam ini adalah untuk mengurangi magnitudo gelombang kejut dan tekanan pada bangunan melalui perangkat kontrol getaran dan daya pendulum.

• Perangkat Kontrol Getaran

Peredam ditempatkan di setiap lantai antara kolom dan balok, terdiri dari piston dalam silinder berisi minyak silikon. Ketika gempa terjadi, energi getaran dipindahkan ke piston, yang mendorong minyak dan mengubah energi menjadi panas, sehingga meredakan gaya getaran.

• Daya Pendulum

Dalam gedung pencakar langit, bola besar digantung dari kabel dan terhubung ke sistem hidrolik. Saat bangunan goyang, bola bergerak berlawanan arah untuk menstabilkan struktur.

3. Mampu Melindungi Bangunan dari Getaran

Para peneliti menciptakan inovasi yang dikenal sebagai Seismic Invisibility Cloak agar membuat bangunan terkesan tidak terlihat oleh gelombang gempa bumi. Hal ini terdiri dari 100 cincin plastik dan beton yang dikubur di bawah pondasi bangunan. Gelombang seismik yang memasuki cincin diarahkan ke cincin luar, sehingga energi tersebut disipasi ke tanah.

4. Memperkuat Struktur Bangunan

Untuk mencegah keruntuhan, bangunan harus mendistribusikan gaya yang melewatinya selama gempa. Berikut beberapa hal di antaranya adalah:

• Dinding Geser

Teknologi dinding geser, terbuat dari beberapa panel, membantu mentransfer gaya gempa dan mempertahankan bentuk bangunan. Dinding ini biasanya didukung oleh silang diagonal dari baja yang membantu melawan tekanan dan gaya dorong.

• Silang Diagonal

Silang diagonal meningkatkan kapasitas beban dengan menghubungkan stud dalam pola X, menjaga stabilitas bangunan terhadap angin dan aktivitas seismik.

• Diaphragm

Diaphragm, terdiri dari lantai, atap, dan dek bangunan, berfungsi untuk menghilangkan ketegangan dan mengarahkan gaya dorong ke struktur vertikal.

• Ketahanan Rangka

Rangka ini memberikan fleksibilitas desain, memungkinkan kolom dan balok untuk melengkung sementara sambungan tetap kaku, sehingga bangunan mampu menahan gaya besar dari gempa.

Berdasarkan kriteria-kriteria di atas, perancangan bangunan tahan gempa memerlukan kerjasama antara arsitek, insinyur, pemerintah, dan masyarakat untuk memastikan setiap aspek diperhatikan dengan seksama. Penggunaan material yang tepat, desain yang fleksibel, serta teknologi modern seperti isolator seismik sangat penting dalam menciptakan struktur yang mampu menahan guncangan. 

Selain itu, pemahaman terhadap karakteristik seismik daerah juga menjadi faktor kunci dalam proses perancangan. Dengan menerapkan kriteria ini secara efektif, kita dapat menciptakan bangunan yang tidak hanya aman tetapi juga berfungsi dengan baik dalam menghadapi risiko gempa. 

Selanjutnya, mari kita bahas prinsip-prinsip umum dalam merancang bangunan tahan gempa untuk lebih memahami pendekatan yang tepat dalam menciptakan struktur yang tangguh.

Sumber: jlconline.com

Prinsip Umum Merancang Bangunan Tahan Gempa

Langkah awal yang harus dilakukan dalam merancang bangunan tahan gempa adalah dengan mengetahui prinsip umum sebagai hal yang mendasar. Dikutip dari tekno.tempo.co, terdapat 4 hal prinsip umum yang harus diikuti:

1. Pondasi

Dalam menahan gempa, pondasi perlu terhubung secara kangsung dengan tanah agar efektif. Selain itu, penampang melintang pondasi harus simetris untuk memastikan distribusi beban yang merata dan optimal.

2. Denah Bangunan

Denah bangunan idealnya dirancang dalam bentuk simetris, seperti bujursangkar atau persegi panjang. Desain ini berfungsi untuk meminimalkan efek puntiran yang mungkin terjadi selama gempa. Hal ini untuk meningkatkan stabilitas keseluruhan bangunan.

3. Kuda-Kuda

Penggunaan kuda-kuda berbahan papan paku sangat dianjurkan karena memiliki bobot yang ringan dan konstruksi yang sederhana. Dengan mengurangi berat, beban tambahan yang diterima oleh struktur bangunan saat terjadi gempa dapat diminimalkan.

4. Atap

Hal yang penting diperhatikan adalah bentuk dan berat atap. Bentuk yang besar dan berat dapat meningkatkan risiko keruntuhan. Dengan begitu, atap yang ringan, seperti seng, asbes gelombang, atau aluminium lebih disarankan untuk mengurangi beban pada struktur bangunan.

Rekomendasi Material Bangunan Tahan Gempa

Setelah mengetahui syarat dan prinsip dasar dari sebuah bangunan tahan gempa, sekarang saatnya beralih kepada pembahasan material yang digunakan. Berikut adalah beberapa material yang direkomendasikan untuk digunakan dalam konstruksi bangunan tahan gempa:

1. Baja Struktural: Baja menjadi pilihan utama karena kekuatan dan fleksibilitasnya. Jenis-jenis baja struktural yang umum digunakan meliputi baja profil H, baja profil I, dan baja hollow section. Material ini mampu menahan beban lateral yang signifikan dan mengurangi risiko keruntuhan saat terjadi gempa.
2. Beton Bertulang: Kombinasi antara beton dan baja memberikan kekuatan tinggi serta daya tahan yang baik terhadap gaya seismik. Beton bertulang sering digunakan untuk dinding, kolom, dan pondasi, karena stabilitas sangat diperlukan. Struktur ini dapat mengatasi beban yang datang dari berbagai arah tanpa mengalami kerusakan serius.
3. Kayu: Sebuah material alami yang menawarkan kelebihan berupa bobot ringan dan elastisitas. Penggunaan kayu pada elemen struktural, seperti rangka atap dan dinding, dapat membantu menyerap energi gempa, serta memberikan kontribusi pada fleksibilitas bangunan.

Dengan memilih material seperti baja struktural, beton bertulang, dan kayu, arsitek dan insinyur dapat merancang bangunan yang lebih aman dan tahan lama terhadap ancaman gempa bumi, memberikan perlindungan maksimal bagi penghuninya.

Perkuat Struktur Anda dengan Baja Tahan Gempa GYS – Perlindungan Utama untuk Masa Depan

Di Garuda Yamato Steel (GYS), kami menyediakan produk baja berkualitas tinggi yang dirancang khusus untuk bangunan tahan gempa. Dengan bahan baku terbaik dan kontrol kualitas ketat, material kami memberikan ketahanan optimal terhadap guncangan seismik, memastikan keselamatan struktur dan penghuninya.

Kami berkomitmen untuk memberikan solusi terbaik dalam menghadapi tantangan gempa, dengan semua produk yang telah tersertifikasi dari berbagai organisasi internasional, termasuk ISO 9001 dan ISO 14001, serta CE MARK. Baja kami dirancang untuk memenuhi kebutuhan konstruksi yang aman dan tahan lama.

GYS siap menjadi mitra terpercaya untuk material baja tahan gempa Anda. Kunjungi situs kami untuk informasi lebih lanjut dan wujudkan proyek konstruksi yang aman dan tangguh terhadap bencana gempa!

Sumber Referensi:

• https://www.garudayamatosteel.com/id/blog/mengenal-bangunan-tahan-gempa-seperti-apa-konstruksinya/
• https://saintif.com/bangunan-tahan-gempa/
• https://www.bigrentz.com/blog/earthquake-proof-buildings#methods
• https://tekno.tempo.co/read/1908486/waspada-gempa-megathrust-kementerian-pupr-telah-siapkan-bangunan-tahan-gempa-1-000-tahun