Base Isolation & Seismic Dampers; teknologi yang bisa digunakan untuk mengurangi efek gempa pada bangunan

Ketika terjadi gempa bumi skala kecil, bangunan tidak boleh mengalami kerusakan. Sedangkan apabila gempa bumi yang terjadi skala sedang, maka bangunan boleh mengalami kerusakan sedikit, yaitu pada elemen non struktural dan tidak boleh terjadi kerusakan pada elemen struktural. Namun, ketika gempa yang terjadi adalah gempa besar, maka bangunan boleh mengalami kerusakan baik pada elemen struktural maupun non struktural, tetapi tidak boleh sampai runtuh. Prinsip diatas biasanya disebut dengan Prinsip Bangunan Tahan Gempa.

Tidak semua bangunan memiliki kinerja pasca gempa yang sama. Tentunya untuk bangunan-bangunan penting seperti rumah sakit, pembangkit tenaga listrik/nuklir, badan penanggulangan bencana dll harus memiliki kinerja yang lebih baik dari pada rumah tinggal. Karena apabila pasca gempa terjadi kerusakan pada bangunan penting tersebut, maka akan muncul problema yang tidak gampang. Bangunan-bangunan penting, setelah terjadi gempa bumi harus segera bisa beroperasi lagi dan berfungsi dengan baik. Itu berarti tidak boleh terjadi kerusakan yang berarti. Namun untuk membuat bangunan yang demikian tentunya membutuhkan cost yang tidak sedikit.

Saat ini, ada dua macam teknologi yang bisa digunakan untuk mengurangi efek gempa pada bangunan, sehingga bangunan tidak mengalami kerusakan yang fatal pasca gempa bumi. Kedua teknologi tersebut adalah Base Isolation dan Seismic Dampers.

1. Base Isolation

Base isolation digunakan untuk memperkuat bangunan penting yang sudah ada seperti rumah sakit dan bangunan bersejarah. Dan sekarang sudah lebih dari 1000 bangunan di seluruh dunia dilengkapi dengan base isolation.

Dengan adanya base isolation, energi yang ditimbulkan oleh getaran tanah dapat diredam, sehingga menjadi sangat kecil dibandingkan apabila bangunan didirikan langsung di atas tanah tanpa base isolation, atau disebut dengan fixed base building (Figure 1c).

Di pasaran, ada berbagai macam isolator yang dapat ditemukan, bentuknya seperti bantalan karet yang besar dengan berbagai macam bahan yang harus disesuaikan dengan bangunan yang akan didirikan. Perlu dilakukan study terlebih dahulu untuk menentukan type yang cocok dengan kekhususan bangunan, karena tidak semua bangunan cocok dengan base isolation. Bangunan dengan jumlah lantai sedikit hingga sedang dan didirikan di atas tanah kasar cocok dengan teknologi ini, tetapi bangunan tinggi atau bangunan yang dibangun di atas tanah lunak tidak cocok menggunakan base isolation.

Manfaat Sistem Base isolation

Banyak keuntungan yang cukup signifikan yang didapat dari penggunaan base isolation pada gedung. Beberapa keuntungan yang didapat dari penggunaan base isolation pada bangunan antara lain ialah :

1. Mampu menahan beban bangunan dan meneruskan defleksi horisontal relatif terhadap bumi/tanah.

2. Mempunyai tenaga pemulihan untuk mengembalikan bangunan pada posisi semula relatif terhadap bumi/tanah.

3. Mernpunyai kemampuan meredam untuk mengurangi akselerasi defleksi horisontal relatif terhadap tanah, sehingga dapat mencegah struktur rusak maupun runtuhjika terkena gempa.

4. Penggunaan base isolation sangat fleksibel karena sistem ini dapat digunakan pada bangunan barn maupun bangunan lama.

5. Base isolation dapat digunakan sampai umur 60 - 100 tahun. lebih lama dati umur bangunan itu sendiri (BPPP, 1997).

6. Biayanya relatif ekonomis :

a. Untuk bangunan bam penambahan sekitar 2,5% - 4 % dari total biaya, (dibanding dengan penambahan biaya yang menggunakan konstruksi baja sebesar 20% - 30%)

b. Pada bangunan lama yang diretrofitting. biaya penambahan base isolation sebesar 2% - 4% dari total biaya rehabilitasi (seismic rehabilitation)

c. Jika bangunan terkena gempa maka biaya perbaikan struktur setelah gempa (post earthquake repair cost) akan lebih kecil dibanding konvensional.

2. Seismic Dampers

Seismic Dampers adalah salah satu teknologi yang dikembangkan untuk mengurangi efek gempa pada bangunan, yang diletakkan pada elemen struktur bangunan, seperti diagonal braces (penguat yang dipasang diagonal/menyilang pada elemen struktur).

Seismic Dampers mulai digunakan pada tahun 1960-an, untuk melindungi bangunan tinggi melawan efek angin.

Dibawah ini ada beberapa macam seismic dampers, yaitu :

Viscous dampers (energi diredam dengan menggunakan silicone-based fluid passing between piston-cylinder arrangement)
Friction dampers (energi diredam dengan menggunakan surfaces with friction between them rubbing against each other)
Yielding dampers (energi diredam dengan menggunakan metallic components that yield)