Beranda Artikel Menghadapi Dampak Gempa Bumi Secara Struktural

Menghadapi Dampak Gempa Bumi Secara Struktural

oleh Redaksi

Gempa tektonik mengguncang Kabupaten Pidie Jaya, Nanggroe Aceh Darussalam pada 7 Desember 2016, pukul 05.03 WIB. Bencana ini merenggut korban jiwa sebanyak 104 orang dan mengakibatkan 1.273 lainnya luka-luka. Beberapa bangunan dan sejumlah prasarana juga mengalami kerusakan akibat gempa bumi. Gempa di Pidie Jaya seakan mengingatkan kita untuk terus berbenah dan bersiap untuk mengantisipasi kemungkinan bencana yang dapat terjadi. Persiapan seperti membangun bangunan yang lebih aman terhadap gempa menjadi hal yang wajib dilakukan untuk mengurangi dampak kerugian di daerah rawan gempa bumi. Pemerintah bersama engineer memiliki tantangan untuk bisa menyediakan keamanan dan kenyamanan kepada masyarakat.

Bangunan Non-Engineered

Sebagian besar korban jiwa pada saat gempa bumi disebabkan oleh runtuh atau rusaknya bangunan-bangunan non-engineered. Bangunan non-engineered adalah bangunan sederhana yang dibangun tanpa bantuan ahli struktur atau arsitek. Mutu material, pengerjaan, dan sistem struktur dari bangunan non-engineered cenderung belum sesuai dengan standar bangunan yang berlaku.  Hingga saat ini, bangunan non-engineered masih banyak terdapat di seluruh wilayah Indonesia.

Bangunan non-engineered menjadi pilihan masyarakat karena biaya yang lebih murah. Selain itu, kurangnya kesadaran masyarakat untuk mendirikan bangunan yang lebih aman gempa juga menjadi penyebab banyaknya bangunan non-engineered. “Banyak masyarakat yang masih belum sadar akan risiko bencana gempa bumi. Padahal jika mereka sadar, walaupun lebih mahal, mereka akan tetap memilih bangunan yang lebih aman terhadap gempa bumi,” ujar Ashar Saputra, dosen bidang struktur Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada.

Lulusan S3 Chulalongkorn University, Thailand ini menambahkan, “Pusat Informasi Pengembangan Pemukiman dan Bangunan (PIP2B) sudah mengoordinir sosialisasi mengenai bangunan yang lebih tahan gempa kepada masyarakat. Namun karena keterbatasan anggaran dan tenaga staff, sosialisasi ini masih belum maksimal.”

Banyaknya bangunan non-engineered mengakibatkan kerugian material maupun jiwa yang besar bagi masyarakat Hal tersebut dapat dikurangi apabila masyarakat mulai memilih untuk membangun bangunan yang lebih aman terhadap gempa bumi atau membenahi bangunan non-engineered.

 

Dampak Gempa Bumi Terhadap Bangunan Non-Engineered

Berdasarkan data dari Badan Nasional Penanggulangan Bencana, terdapat 14 bangunan yang roboh di Kabupaten Pidie Jaya. Sebanyak 16.238 unit rumah mengalamai kerusakan, dengan rincian 2.536 unit rumah mengalami rusak berat, 2.473 unit rumah rusak sedang, dan 11.329 unit rumah mengalami rusak ringan. Sebagian besar bangunan yang mengalami kerusakan adalah bangunan non-engineered. Beberapa kerusakan yang biasanya terjadi pada bangunan non-engineered akibat gempa bumi adalah sebagai berikut:

  • Atap atau genteng terlepas dari perletakannya
  • Dinding-dinding cenderung terkoyak, terpisahkan dari elemen lainnya, mengalami retak diagonal, dan roboh
  • Dinding mengalami retak di sudut-sudut bukaan
  • Kerusakan akibat terjadinya puntiran pada bangunan yang berdenah tidak simetris
  • Kegagalan sambungan balok-kolom
  • Bangunan roboh

Ada banyak faktor yang mengakibatkan bangunan non-engineered mengalami kerusakan. Penggunaan bahan dengan mutu yang rendah akan mengurangi kualitas bangunan tersebut. Selain itu, cara pengerjaan menjadi faktor yang sangat krusial. Pengerjaan bangunan harus dilakukan oleh pekerja yang sudah mengerti rancangan pengerjaan dan proses pengerjaannya pun harus diawasi dengan teliti.

“Pada praktiknya, banyak bangunan yang akhirnya adalah non-engineered, karena tenaga kerja yang masih belum paham mengenai bangunan yang tahan gempa. Kalau yang mengerjakan belum pernah mengikuti atau terlatih membangun bangunan yang tahan gempa, maka tidak ada jaminan bila bangunan yang dikerjakan tahan terhadap gempa bumi,” tambah Ashar. Kesalahan pengerjaan dapat mengakibatkan kesalahan jarak sengkang, diameter dan total luas penampang tulangan terlalu kecil, tidak adanya jangkar yang mengikat dinding dengan unsur perkuatan, serta mutu bangunan yang rendah karena proses pembuatan dan pencampuran bahan yang kurang tepat.

Ashar mengatakan, bahwa titik lemah pada bangunan saat terjadinya gempa bumi adalah pada sambungan-sambungan strukturnya. Sambungan berperan sebagai penahan gaya horisontal akibat gempa bumi dengan menghubungkan semua komponen bangunan. Sehingga ketika terjadi gempa bumi, semua komponen struktur bangunan yang mengalami beban gaya dapat bergerak sebagai satu kesatuan.

 

 

Retrofitting sebagai Antisipasi

Untuk mengantisipasi dampak kerugian dari gempa bumi, maka bangunan harus diretrofit. Retrofitting adalah pengubahan struktur kondisi awal bangunan untuk membuatnya menjadi lebih tahan terhadap gempa bumi. Sifat-sifat bangunan yang mempengaruhi respon bangunan terhadap gempa bumi meliputi kekakuan, daktilitas, sifat peredam, dan kapasitas bangunan untuk mengalami deformasi.

Kekakuan struktur adalah kemampuan struktur berdeformasi untuk menahan gaya yang bekerja. Kekakuan struktur menjadikan struktur bangunan menjadi lebih kuat. Retrofitting untuk membuat bangunan menjadi lebih kaku dapat dilakukan dengan menambah dinding baru, mempertebal dinding geser, penggunaan Carbon Fiber Reinforced Plastic sebagai perkuatan kolom beton, pemasangan bandage (kawat ayam) di kedua sisi dinding sebelum diplester, menambah bracing untuk mengekang dinding, serta jacketing dengan menambah lapisan tulangan besi.

Bangunan harus memiliki kemampuan untuk mengalami deformasi dengan kerusakan yang minimum. Kemampuan ini disebut sebagai daktilitas. Daktilitas menjadi sifat yang utama dalam membangun bangunan yang tahan gempa. Metode untuk meningkatkan daktilitas bangunan mirip dengan untuk meningkatkan kekakuan bangunan, yaitu pemasangan bandage, penggunaan Carbon Fiber Reinforced Plastic, dan jacketing. Selain itu juga dapat dilakukan external pre-stressing untuk memperkuat struktur.

Sifat peredam dalam bangunan berperan untuk menghentikan getaran yang dialami akibat gempa bumi. Setiap bangunan memiliki sifat peredam intrinsik berupa komponen struktur atau non-struktur bangunan yang dapat menyerap energi getar. Peredam buatan dapat digunakan untuk membuat bangunan semakin tahan terhadap getaran gempa bumi. Beberapa peredam buatan yang biasanya digunakan pada bangunan adalah viscous fluid dampers dan buckling restrained braced frame.

Viscous fluid dampers adalah peredam hidrolik yang dapat mengurangi gaya energi kinetik akibat gempa bumi serta melindungi struktur dari dampak getaran. Buckling restrained braced frame berguna sebagai penahan kolom bangunan bergeser secara horisontal. Getaran gempa bumi biasanya bergerak secara horisontal, sehingga kolom biasanya mengalami pergeseran relatif terhadap gerakan tanah.

Kerusakan pada bangunan juga dipengaruhi oleh massa bangunan dan percepatan gempa bumi. Seperti dalam Hukum Kedua Newton, gaya adalah hasil perkalian dari massa dikalikan dengan percepatan. Gaya yang bekerja adalah gaya inersia, yaitu gaya yang terbentuk oleh kecenderungan bangunan untuk mempertahankan posisi awalnya terhadap gerakan tanah.

Nilai gaya inersia berbanding lurus dengan percepatan dan massa. Semakin cepat gerak getaran mencapai kecepatan maksimumnya, maka bangunan akan mengalami kerusakan yang semakin parah. Oleh karena itu, untuk mengurangi kerusakan yang dialami oleh gedung dapat diterapkan dengan mengurangi nilai variabel massa bangunan dan mengurangi nilai percepatan yang dialami bangunan.

Penggunaan base isolation dapat mengurangi percepatan yang dialami bangunan ketika terjadi getaran pada tanah dengan cara memperpanjang periode getaran bangunan. Bangunan yang memiliki periode getaran lebih lama cenderung memiliki percepatan yang lebih rendah. Selanjutnya, gerakan energi kinetik oleh gempa bumi diubah menjadi energi panas oleh base isolation, mengurangi energi getar yang merambat ke bangunan.

Apabila hendak melakukan perkuatan dan perbaikan bangunan setelah terjadi gempa bumi, terlebih dahulu harus dilakukan analisis. Analisis yang dilakukan meliputi menentukan penyebab kerusakan bangunan dan selanjutnya memastikan jalur-jalur gaya pada struktur ketika menahan gempa bumi. “Pembenahan bangunan dilakukan tergantung dengan evaluasi existing dan tingkat kerusakannya. Jika kerusakan sudah demikian berat, lebih baik bangunan dibongkar daripada diperkuat atau diperbaiki karena lebih menguntungkan.” Tutup Ashar.

Mengantisipasi dengan bangunan yang aman gempa menjadi solusi terbaik untuk mengurangi risiko kerugian apabila terjadi gempa bumi. Selain itu, geladi atau simulasi berkala dalam menghadapi gempa bumi juga sangat penting untuk dibiasakan. Bangunan yang aman terhadap gempa pun tetap memiliki kemungkinan untuk mengalami kegagalan ketika terjadi gempa yang sangat besar. Hingga sempurnanya teknologi untuk memprediksi terjadinya gempa bumi secara akurat, pencegahan secara struktural dapat menjadi langkah yang paling tepat.

 

Artikel dan Data : Refaldo Bonar

 

Artikel Terkait