Konsep Teknologi Bangunan Tahan Gempa
Untuk memahami segala sesuatu harus dimulai dari konsepnya. Oleh karena itu, segala bentuk ilmu pengetahuan memerlukan konsep yang matang dan terstruktur untuk dikaji dan dipelajari. Konsep merupakan teori dasar dari suatu ilmu pengetahuan yang mencakup hal-hal yang berhubungan dengan keilmuan tersebut, minimal definisinya. Teknologi adalah keilmuan ‘bagaimana’ teknik, sedangkan teknik adalah cara atau metode dari ilmu pengetahuan tertentu. Ilmu yaitu segala sesuatu yang diketahui di alam, sedangkan ilmu pengetahuan adalah ilmu alam yang sudah terstruktur dan umumnya telah menjadi teori.
Teknologi selalu mempunyai tujuan terstruktur dalam penyelesaian masalah. Dimulai dari munculnya suatu masalah, identifikasi, pengumpulan data, penelusuran ide, pembuatan model, analisis, evaluasi, eksperimen, dan solusi atas permasalahan tersebut. Teknologi bersifat multi dimensional yaitu meliputi banyak aspek antara lain sains, teknik, ekonomi, politik, sosial, psikologi, dan ideologi. Struktur teknologi terdiri dari penelusuran masalah, efisiensi, efektivitas, pemecahan masalah dan sistem.
Secara umum teknologi dibagi dua kelompok yaitu teknologi canggih (hi-tech) dan teknologi tepat guna. Teknologi tepat guna adalah teknologi yang cocok dengan kebutuhan masyarakat sehingga dapat dimanfaatkan secara optimal. Biasanya teknologi tepat guna dipakai sebagai istilah untuk teknologi yang tidak terlalu mahal, tidak perlu perawatan yang rumit, dan penggunaannya ditujukan bagi masyarakat yang kurang mampu secara ekonomi.
Teknologi tepat guna terkadang dianalogikan sebagai teknologi sederhana. Namun teknologi tepat guna belum tentu teknologi yang sederhana, tetapi teknologi sederhana sebagian besar adalah teknologi tepat guna.
Sebagai contohnya adalah telepon selular. Sebagian orang berpendapat bahwa handphone merupakan teknologi yang canggih (hi-tech). Namun, jika ditilik dari tujuan pembuatan dan manfaatnya bagi masyarakat luas, maka handphone terbilang sebagai teknologi tepat guna yang memiliki fungsi praktis untuk masyarakat umum. Contoh lainnya adalah mesin pemotong padi. Alat ini tentu saja dibuat dengan metode yang sederhana, tetapi mesin pemotong padi ini dapat dikategorikan sebagai teknologi tepat guna karena dalam pembuatan dan penggunaannya menerapkan konsep-konsep teknologi tepat guna.
Beberapa aplikasi teknologi tepat guna termasuk dalam bidang teknologi lingkungan, teknologi bangunan, dan teknologi konstruksi. Contoh-contoh teknologi tepat guna antara lain teknologi persampahan (komposter dan insenerator), teknologi pengolahan limbah, pengolahan air bersih, teknologi bahan bangunan (bata kait dan beton penahan banjir), dan bangunan tahan gempa.
Konsep teknologi tepat guna mencakup tiga hal antara lain ramah lingkungan, ekonomis dan memperhatikan aspek sosial. Ramah lingkungan yang dimaksud disini berarti teknologi tepat guna harus hemat energi (tidak membutuhkan energi yang berlebihan dan boros), tidak mencemari lingkungan dan tidak merusak siklus ekologis. Aspek ekonomis berarti biaya atau dananya harus sesuai dengan masyarakat secara umum dengan pertimbangan bagi masyarakat yang kurang mampu dan menggunakan bahan lokal yang mudah didapat serta tidak memerlukan pembiayaan yang tinggi dalam pembuatannya. Dalam segi sosial, teknologi tepat guna harus manusiawi dan menyerap tenaga kerja.
Gempa bumi yang kian marak terjadi di Indonesia semakin membuka mata kita betapa pentingnya penerapan teknik bangunan yang dapat meminimalisir efek gempa. Fakta telah menyebutkan, sebagian besar korban gempa adalah akibat tertimpa bangunan. Kita harus memikirkan solusi teknik bangunan serta mengevaluasi dan memasyarakatkan aspek struktur bangunan di daerah rawan gempa.
Indonesia yang rawan gempa menuntut perlunya gerakan usaha preventif aktif dalam menghadapi gempa bumi. Gerakan itu selain mengakrabkan masyarakat dengan fenomena gempa bumi juga mencakup hal-hal praktis yang menyangkut signifikansi aplikasi bangunan yang relatif tahan gempa.
Secara umum, struktur bangunan dapat dikelompokkan menjadi engineered building dan non-engineered building. Engineered building adalah bangunan yang di dalam perencanaan maupun pelaksanaannya memerlukan tenaga ahli. Contohnya adalah gedung bertingkat, lapangan terbang, jembatan, jalan layang, bendungan, dan lain-lain.
Non-engineered building adalah bangunan yang direncanakan dan dilaksanakan tanpa bantuan tenaga ahli. Bangunan-bangunan ini pada umumnya dibuat secara spontan dan berdasarkan kebiasaan tradisional setempat dan pelaksanaannya mengikuti cara-cara masa lalu. Non-engineered building dibagi menjadi dua kategori yaitu bangunan tradisional dan bangunan rumah tinggal sederhana atau bangunan komersil yang dibangun tanpa bantuan dari ahli bangunan.
Pada dua kelompok tersebut, sampai saat ini masih ada yang belum memasukkan aplikasi teknologi bangunan tahan gempa.
Pada engineered building, perancangan didasarkan pada pertimbangan bahwa struktu bangunan harus dirancang sedemikian rupa agar pada saat terjadi gempa yang kuat, korban jiwa dan kerugian dapat diminimalkan. Pada non-engineered building, orientasinya lebih dititikberatkan pada kriteria penyelamatkan korban jiwa.
Agar memenuhi kriteria keseimbangan antara biaya dan resiko yang dapat diterima, engineered building maupun non-engineered building harus memenuhi beberapa kriteria perancangan sebagai berikut.
Pertama, struktur bangunan harus tetap utuh dan tidak boleh mengalami kerusakan yang berarti pada saat terjadi gempa sedang. Pada kondisi ini struktur diharapkan akan merespon di dalam kondisi elastis. Kedua, komponen non-struktural dari struktur bangunan diperkenankan mengalami kerusakan, tetapi komponen struktural harus tetap utuh pada saat terjadi gempa sedang. Ketiga, pada saat terjadi gempa kuat, komponen struktural dan non-struktural dari sistem struktur diperbolehkan mengalami kerusakan, tetapi struktur bangunan secara keseluruhan tidak boleh runtuh.
Kerusakan yang terjadi harus dapat diperbaiki dengan cepat sehingga bangunan segera dapat berfungsi kembali. Bangunan-bangunan pusat pelayanan utama yang penting bagi usaha penyelamatan setelah suatu gempa terjadi, seperti rumah sakit, bangunan penyimpanan air, dan bangunan pembangkit tenaga listrik tidak boleh mengalami kerusakan yang berat sehingga tidak dapat berfungsi. Pada filosofi perencanaan bangunan tahan gempa, resiko kerusakan merupakan hal yang dapat diterima, tetapi keruntuhan total (collapse) dari struktur yang dapat mengakibatkan terjadinya korban dan kerugian besar harus dihindari.
Agar didapat struktur yang kuat terhadap pengaruh gempa tetapi juga ekonomis, perlu dirancang struktur yang berperilaku inelastik pada saat terjadi gempa kuat. Ini berarti struktur harus dirancang dengan tingkat daktilitas yang tinggi sehingga pada saat terjadi gempa kuat, struktur mempunyai kemampuan untuk menghalangi deformasi yang besar tanpa mengakibatkan keruntuhan.
Untuk daerah ‘langganan setia’ gempa bumi dibutuhkan ekstra kewaspadaan dan solusi teknologi tepat guna yang mampu meminimalkan korban jiwa dan harta benda. Untuk itu betapa pentingnya penerapan teknologi tepat guna yang relatif murah dengan bahan baku lokal yang cukup melimpah. Dalam konteks tersebut, aplikasi teknologi sudah menyajikan aneka ragam solusi. Beberapa desain dan rancang bangun terhadap bangunan tahan gempa hasil inovasi para teknolog lokal sudah berhasil diselesaikan dengan baik. Sayangnya, banyak pihak kurang merespon dan memasyarakatkan hasil aplikasi teknologi tepat guna tersebut.
Salah satu solusi tersebut adalah seismic bearing, hasil rancang bangun beberapa teknolog dari Balai Penelitian Teknologi Karet (BPTK) Bogor Jawa Barat. Teknologi bangunan tahan gempa dengan metode ini mampu meredam berbagai energi dan gaya akibat gempa bumi dengan menggunakan bantalan karet alam yang dipadu dengan lempeng baja. Penggunaan bantalan karet alam itu telah teruji mampu melindungi bangunan terhadap gempa bumi dengan memakai prinsip base isolation.
Bantalan yang digunakan terbuat dari kombinasi lempengan karet alam dan lempengan baja. Bantalan itu dipasang di setiap kolom bagian bawah, yakni diantara pondasi dan bangunan. Mekanisme kerjanya karet alam berfungsi untuk mengurangi getaran gempa sedangkan lempengan baja digunakan untuk menambah kekakuan bantalan karet sehingga defleksi dan deformasi bangunan saat bertumpu di atas bantalan karet tidak besar.
Pengaruh gempa bumi yang sangat merusak struktur bangunan adalah load pad dari komponen gaya atau getaran horizontal. Getaran horizontal tersebut menimbulkan gaya reaksi yang besar, bahkan di lokasi puncak atau ujung bangunan dapat mengalami pembesaran hingga dua kalinya. Bila aliran gaya pada bangunan itu lebih besar dari kekuatan struktur maka bangunan tersebut akan rusak parah. Gaya reaksi yang diterima oleh struktur bangunan dapat dikurangi melalui penggunaan bantalan karet alam.
Prinsip dasar cara perlindungan bangunan oleh bantalan karet alam adalah mengurangi getaran gempa bumi dengan arah horizontal sehingga memungkinkan struktur bangunan bergerak bebas tanpa tertahan oleh pondasi. Melalui uji coba skala penuh bangunan bergerak bebas tanpa tertahan oleh pondasi. Melalui uji coba skala penuh bangunan maka bantalan karet alam terbukti dapat meredam daya reaksi hingga 70%. Ini karena karet alam memiliki sifat fleksibilitas dan penyerap energi.
Daftar Pustaka
Catatan Konsep Teknologi
architecture journals 
hi.. salam kenal,
thank you informasinya. tau ga cara perhitungan logika struktur? bagi-bagi dunk ilmunya
thx ya