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
Posting Komentar untuk "Mengenal Gempa dan Bagaimana BangunanTahan gempa Dibuat"