Mengenal Gempa dan Bagaimana BangunanTahan gempa Dibuat

Gempa bumi memang merupakan salah satu kekuatan paling merusak di Bumi. Akibat gelombang seismik di seluruh permukaan tanah dapat menghancurkan bangunan, merenggut nyawa, dan menghabiskan banyak uang untuk kerugian dan perbaikan. Untuk mencegah dan meminimalisir kerugian maka membuat bangunan tahan gempa menjadi suatu keharusan.

Bagaimana Gempa Bumi Bisa Mempengaruhi Bangunan?

Sebelum melihat ciri-ciri bangunan tahan gempa, penting untuk memahami bagaimana gempa berdampak pada bangunan. Ketika gempa bumi terjadi, ia mengirimkan gelombang kejut ke seluruh tanah dalam interval cepat yang meluas ke segala arah. Sementara bangunan pada umumnya diperlengkapi untuk menangani gaya vertikal dari berat dan gravitasinya, secara tradisional mereka tidak dapat menangani gaya dari sisi ke sisi yang dipancarkan oleh gempa.

Gerakan horizontal ini menggetarkan dinding, lantai, kolom, balok, dan penghubung yang menyatukannya. Perbedaan pergerakan antara bagian bawah dan atas bangunan memberikan tekanan yang ekstrim, menyebabkan rangka penyangga pecah dan seluruh struktur akhirnya runtuh.

Bagaimana Cara Membuat Bangunan Tahan Gempa?

Untuk merancang bangunan tahan gempa, para insinyur bekerja untuk memperkuat struktur dan menangkal potensi kekuatan gempa. Karena gempa bumi melepaskan energi yang mendorong bangunan dari satu arah, strateginya melibatkan bangunan yang mendorong ke arah yang berlawanan. Berikut adalah beberapa metode yang digunakan untuk membantu bangunan tahan gempa.

Membuat Fondasi yang Fleksibel

Salah satu cara menahan gaya tanah adalah dengan “mengangkat” pondasi bangunan di atas bumi melalui metode yang disebut base isolation. Isolasi dasar melibatkan konstruksi bangunan di atas bantalan fleksibel yang terbuat dari baja, karet, dan timah. Saat alas bergerak selama gempa bumi, isolator bergetar sementara strukturnya sendiri tetap stabil. Ini secara efektif membantu menyerap gelombang seismik dan mencegahnya merambat melalui gedung.

Melawan Gaya Gempa dengan Peredam

Jika Anda terbiasa dengan peredam kejut yang digunakan di mobil, Anda mungkin terkejut mengetahui bahwa para insinyur juga menggunakan versi peredam kejut ini di bangunan tahan gempa. Prinsipnya memang mirip dengan penggunaannya di mobil, peredam kejut mengurangi besarnya gelombang kejut dan membantu mengurangi tekanan pada bangunan. Ini dicapai dengan dua cara: perangkat kontrol getaran dan daya pendulum.

Perangkat Kontrol Getaran

Metode ini melibatkan penempatan peredam pada setiap tingkat bangunan antara kolom dan balok. Setiap peredam terdiri dari kepala piston di dalam silinder yang diisi dengan oli silikon. Saat gempa terjadi, bangunan mentransfer energi getaran ke dalam piston, yang mendorong oli. Energi tersebut kemudian diubah menjadi panas, menghilangkan kekuatan getaran.

Kekuatan Pendulum

Metode redaman umum lainnya adalah daya pendulum, yang digunakan terutama di gedung pencakar langit. Untuk menerapkannya, para insinyur menangguhkan bola besar dari kabel baja yang terhubung ke sistem hidrolik di bagian atas gedung. Saat bangunan mulai bergoyang, bola bertindak sebagai pendulum dan bergerak berlawanan arah untuk menstabilkan bangunan. Seperti redaman, fitur-fitur ini disetel agar sesuai dan menangkal pergerakan bangunan saat terjadi gempa.

3. Melindungi Bangunan dari Getaran

Alih-alih hanya menangkal gaya, para peneliti sedang bereksperimen dengan cara-cara bangunan dapat membelokkan dan mengalihkan energi dari gempa bumi secara bersamaan. Dijuluki "jubah tembus pandang seismik", inovasi ini melibatkan pembuatan jubah dari 100 cincin plastik dan beton konsentris dan menguburnya setidaknya 3 kaki di bawah fondasi bangunan.

Saat gelombang seismik memasuki cincin, kemudahan perjalanan memaksa mereka untuk bergerak ke cincin luar. Akibatnya, mereka pada dasarnya disalurkan menjauh dari bangunan dan menghilang ke dalam tanah.

Memperkuat Struktur Bangunan

Untuk menahan keruntuhan, bangunan harus mendistribusikan kembali gaya yang melewatinya selama peristiwa seismik. Dinding geser, bresing silang, diafragma, dan rangka pemikul momen merupakan pusat perkuatan bangunan.

Dinding geser adalah teknologi bangunan yang berguna yang dapat membantu mentransfer gaya gempa. Terbuat dari beberapa panel, dinding ini membantu bangunan mempertahankan bentuknya selama pergerakan. Dinding geser sering didukung oleh penyangga silang diagonal yang terbuat dari baja. Balok ini dapat mendukung kompresi dan ketegangan, membantu menangkal tekanan dan gaya dorong.

Diafragma juga merupakan bagian sentral dari struktur bangunan. Terdiri dari lantai bangunan, atap, dan geladak yang diletakkan di atasnya, diafragma membantu menghilangkan ketegangan dari lantai dan mendorong gaya ke struktur vertikal bangunan.

Rangka penahan momen memberikan fleksibilitas tambahan dalam desain bangunan. Struktur ini ditempatkan di antara sambungan bangunan dan memungkinkan kolom dan balok membengkok sementara sambungan tetap kaku. Dengan demikian, bangunan tersebut mampu menahan gaya gempa yang lebih besar sambil tetap memberikan kebebasan kepada perancang untuk mengatur elemen bangunan.

Sumber image : www.modscape.com.au/blog/japan-earthquake-resistant-buildings-best/

Sumber Video : www.bigrentz.com/blog/earthquake-proof-buildings