Membangun Rumah Tahan Gempa di Indonesia: Tantangan dan Solusi

Bagaimana Tantangan dan Solusi Membangun Rumah Tahan Gempa di Indonesia? – Kejadian bencana yang teramat sering di Indonesia lebih sering memakan korban jiwa karena kondisi infrastruktur terutama bangunannya tidak mampu menahan “beban” ketika bencana itu terjadi. Bangunan paling sederhana yang sering memakan korban jiwa adalah rumah. Namun apa saja tantangan membangun rumah tahan gempa di Indonesia? Bagaimana pula solusi membangun rumah tahan gempa tersebut?

Berikut penjelasan dari Profesor Iswandi Imran, MA, MSc., Guru Besar FTSL ITB, PusGeN, dan PUI PST Gempa ITB mengenai rumah tahan gempa. Di lengkapi juga mengenai penjelasan komprehensif terhadap teknologi rumah tahan gempa tradisional yang sudah hadir dan terbukti resilien di masa lalu.

Gempa tidak membunuh, yang membunuh adalah kegagalan yang terjadi di bangunan. Gempa tidak membunuh, yang membunuh adalah ketidaktahuan kita terhadap apa yang ada di lingkungan sekitar.

Prof. Iswandi Imran

Bagaimana Tantangan dan Solusi Membangun Rumah Tahan Gempa di Indonesia? – Kita mulai dari konsep dasar dalam pengurangan risiko pengelolaan gempa. Ada dua hal yang perlu kita kendalikan:

  1. Risiko
  2. Tata kelola Governance

Untuk diskusi di kesempatan kali ini kita akan membahas dari hal risiko yang bisa dikerjakan setiap individu dari kita.

Kegempaan di Indonesia

Sejarah Titik Gempa yang Pernah Terjadi di Indonesia

Di EQ Talk sebelumnya sudah biasa melihat peta kejadian gempa di Indonesia. Gambar diatas menunjukkan sejarah titik gempa yang pernah terjadi di Indonesia. Terlihat Indonesia adalah tempat dengan kejadian gempa yang sangat sering.

Lingkaran kecil besar menunjukkan magnitude gempa yang terjadi. Warna menunjukkan sumber lokasi apakah dangkal atau dalam. Mau gak mau kita harus memitigasi kalau bangun bangunan rumah Gedung dan lainnya.

Peta Gempa SNI 2019 periode pendek SS

Gambar diatas menunjukkan Peta Gempa SNI 2019 periode pendek SS. Warna kuning sampai gelap dari risiko menengah dan tinggi. Jadi Kalimantan jawa papua sudah sangat tinggi.

Dalam proses desain spektra, angka yang ada di gambar di atas kita plotkan untuk membentuk spektrum desain. Kalau kita bicara rumah, komponen yang kita ambil yaitu angka spektra maksimum. Si SNI terakhir, kita membagi wilayah kegempaan kita menjadi 4:

  1. Sangat rendah dengan SDS < 0.167
  2. Sangat rendah dengan 0.167 < SDS < 0.330
  3. Sangat rendah dengan 0.330 < SDS < 0.500
  4. Sangat rendah dengan SDS > 0.500

Untuk bangunan yang rendah dan kaku V gempa = SDS x W dengan V adalah beban lateral saat terjadi gempa, SDS adalah parameter percepatan spektrum respons desain pada perioda pendek, dan W adalah berat atau massa bangunan.

Pendekatan paling masuk akal untuk merancangan bangunan rumah tahan gempa yaitu mengecilkan W itu. Agar kita lebih mudah mengendalikan dan menahan beban lateral yang terjadi.

Contoh Keruntuhan Rumah akibat Gempa           

Banyak contoh dari keruntuhan rumah akibat gempa. Akan didiskusikan dalam contoh yang ada di bawah.

Keruntuhan Rumah Akibat Gempa di Indonesia

Bangunan rumah ada banyak tipenya. Kegagalan rumah di wilayah yang jauh dari kota, banyak bangunan dibangun tanpa kerangka penulangan pengikat seperti kolom praktis. Kalau kena goncangan tidak mampu menahan gempa. Kuat menahan tekan tapi mudah lumpuh terkana goncangan. Biasanya juga punya atap yang berat.

Keruntuhan Rumah Akibat Gempa di Indonesia karena Kontruksi Atap yang Berat

Biasanya juga sudut diantara dua dinding tidak diberi elemen pengikat. Biasanya hanya pakai pasangan bata doang. Apabila ada goncangan menjadi sangat rawan roboh. Bisa dilihat di gambar di atas, bangunan rumah yang ada memiliki atap yang sangat berat. Ada bagian dinding yang runtuh. Risiko bagi penghuni karena cukup berat bahannya.

Keruntuhan Rumah Akibat Gempa di Indonesia karena Kontruksi Kolom Arsitekstural

Kegagalan lain terlihat pada bangunan yang menggunakan kolom arsitektural untuk penumpu kanopi. Harap diingat bahwa kolom arsitektural bukan untuk menahan atau mendistribusikan beban.

Related:   Bencana Dalam Geologi

Kejadiian ini bahkan terjadi banyak di wilayah kota. Kolom bulat pada gambar adalah kolom arsitektural. Hal tersebut memiliki banyak konsekuensi karena hanya memiliki penulangan yang sangat sedikit. Akibatnya kanopi bias kolaps.

Keruntuhan Rumah Akibat Gempa di Indonesia karena Kegagalan Angkur

Di tempat lain di temui banguanan yang menggunakan kanopi memakai beton. Hal ini membuat beban menjadi sangat berat. Pada gambar diatas terlihat kanopi terbuat dengan kantilever yang menumpu pada dinding, yang kadang kolom praktis, yang kadang kolom struktural tapi angkurnya tidak cukup.

Hal tersebut bisa membuat kanopi itu bisa jatuh. Kanopi tersebut bisa tertimbul gaya inersia tambahan. Sistem ini bisa gagal dan apabila tertimpa sesuatu bisa sangat berbahaya.

Keruntuhan Rumah Akibat Gempa di Indonesia karena Kualitas Bangunan yang Tidak Memadai

Contoh lain yaitu hal tengtang kualitas. Pada gambar diatas terlihat bahwa beton tidak tercor dengan baik. Tidak ada angkur antara pasangan bata dan kolom. Ketika ada goncangan langsung terlihat terpisah, walau tidak langsung runtuh. Tulangan cincing sengkangnya terlihat sangat renggang. Ini sangat tidak sesuai standar dari KemenPUPR dan lainnya.

Keruntuhan Rumah Akibat Gempa di Indonesia karena Sengkang Kurang Rapat

Pada gambar diatas tulangan balok itu harusnya ditanam dengan baik di tulangan kolom. Yang biasa terjadi hanya menempel di bibir kolom. Goncangan sedikit bisa menyebabkan sistem lepas. Terlihat juga ujung tulangan balok tidak tertanam baik dengan bibir kolom. Hal ini sangat tidak sesuai dengan standar.

Pendekatan Rancangan Rumah Tahan Gempa (RTG)

Kalau bicara struktur rumah tahan gempa maka objektif utama adalah melindungi jiwa atau keselamatan penghuni (life safety). Termasuk orang di sekitarnya.

Misal kalau kanopi jatuh, bisa ke jalan juga jatuhnya. Maka harus diperhatikan dan dipertahankan elevasi lantai, atap, dan struktur harus dipertahankan Ketika ada goncangan dan tidak boleh runtuh. Termasuk nanti kalau ada elemen non struktural. Boleh kendor atau bergeser tapi tidak boleh runtuh.

Selama ini ada dua pendekatan:

  1. Berbasis kekuatan
  2. Berbasis fleksibilitas
  3. Kombinasi keduanya

Berbasis Kekuatan

  1. Goncangan gempa harus dilawan dihadapi dengan kekuatan. Periode rumah tahan gempa itu pendek harus memperhatikan periode puncaknya.
  2. Menggunakan massa serendah mungkin. Ingat V gempa = SDS x W. Gunkan kolom, balok, dll seringan mungkin. Gaya inersia yang terjadi haruslah kecil.
  3. Menggunakan struktur kompak dan kuat menahan V. Tidak boleh terjadi lintasan gaya yang terdistribusi itu tidak lengkap dan terputus. Boleh pakai beton atau tembokan asalkan bisa kompak dan dikombinasikan dengan elemen ringan atapnya. Jangan gunakan atap beton
  4. Menggunakan material bangunan yang ringan, kuat, dan tough.

Berbasi Fleksibilitas

Banyak diterapkan oleh nenek moyang kita di zaman dahulu. Gempa itu diakomodasi. Bangunan lebih fleksibel perilakunya. Sesuai dengan kearifan lokal.

  1. Elemen vertikal bangunan haruslah fleksibel.
  2. Mampu mengakomodasi goncangan gempa yang terjadi

Kombinasi Keduanya

Kekuatan diberi. Fleksibilitas diberi juga.

Ada beberapa catatan dan strategi saat kita mengendalikan gaya gempa yang harus ditahan elemen struktur:

  1. Menghindari penambahan massa yang tidak perlu. Seperti ornament yang berat, penutup atap yang berat, dan lainnya.
  2. Menggunakan layout struktur yang sederhana dan kompak. Bentuk persegi itu bagus. Menghindari layout yang nyeleneh dan menimbulkan torsi. Kalau di gempa kita harus sadar diri untuk tidak neko-neko. Kecuali dihitung dengan cermat dan biasanya mahal.
  3. Menghindari kolom tumbuh. Misal di bawah tidak ada kolom lalu di lantai atas ada kolom. Kejadian lain muncul kolom hilang. Di lantai bawah ada kolom, tiba-tiba di kolom atas kolom berpindah atau malah hilang.. Lintasan beban akan bermasalah. Akan ada diskontinuitas distribusi gempa.
  4. Perhatikan sambungan elemen non struktur pada elemen struktur.
Sambungan Non Struktural dan Struktural Rumah Tahan Gempa Harus Kompak dan Membentuk Kesatuan

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membangun rumah tahan gempa salah satunya isometrik bangungan untuk membuat satu kesatuan bangunan yang kompak. Agar distribusi beban dapat berjalan dengan baik.

Related:   Meningkatkan Kualitas Daya Saing dengan QVM (Quality Value Model)

Sistem Struktur Bangunan Rumah di Indonesia

Ada beberapa sistem struktur banguan rumah:

  1. Yang kurang dan tidak disarankan
  2. Yang disarankan

Yang kurang dan tidak disarankan:

  1. Tembokan dinding bata tanpa pengikat atau penguat
  2. Tembokan dengan pengikat atau penguat parsial
  3. Di kota besar ada unconfined unreinforced masonry (tembokan tanpa pengikat atau pengekang). Sistem bangunan yang terdiri dari susunan dinding tanpa elemen pengikat kuat dan kaku. Hanya bergantung pada sistem dinding dalam menahan gempa dan beban gravitasi.

Yang disarankan:

  1. Tembokan dengan pengkat penuh
  2. Sistem balok kolom dengan pengisi
    • Balok kolom beton dan dinding pengisi penyekat
    • Balok kolom kayu dan panel bamboo dengan penyekat
    • Light steel frame plus panel pengisi
  3. Rumah panggung dan kayu, bamboo, dll
  4. Di kota ada confined masonry (tembokan dengan pengekang). Sistem bangunan dari dinding bata denga elemen pengikat berupa elemen rangka di keempat sisi dinding. Dinding bata dan elemen rangka saling menahan gempa gravitasi. Bergantung terhadap kinerja system pada luasan dinding yang diberi rangka pengikat
  5. Sistem rangka portal dengan dinding pengisi. Terdiri dari portal kaku sebagai elemen structural dan dinding bata sebagai elemen non structural. Bergantung pada rangkaian elemen portal untuk menahan gravitasi dan gempa.
Sistem Rangka Balok Kolom di Rumah Tahan Gempa

Sistem balok kolom berdinding pengisi versus Confined Masonry

Sistem balok kolom nanti balok dan kolomnya di cor dulu baru dinding pengisinya di pasang belakangan. Diharpkan sudah ada angkur yang diapsang di portal dan dindingnya.

Kalau Confined Masonry itu dindingnya di pasang dahulu lalu baru portal dipasang. Biasanya akan lebih merekat antara dinding dan portal. Diharapkan angkur akan bekerja dengan baik untuk semakin mengikat keduanya sebagai satu system yang menyatu.

Mengelola Titik Lemah Bangunan Rumah Tahan Gempa

Dinding yang kita harapkan adalah bagian penting dari rumah kita ternyata titik lemah dari bangunan kita. Kalau ada goncangan gampang runtuh. Ada rule of thumb bagian dinding ini tidak boleh lebih dari 9m2.

Kalau ada lebih harus ada pengikat. Kalau ada bukaan seperti jendela kita harus pasang lagi pengikat. Biar dinding yang lemah tadi ada pegangan. Maka penggunaan angkur dan subsistem pengikat harus dipasang dengan baik. Kalau kita terapkan konsisten harga rumah kita mungkin akan meningkat. Tapi apa boleh buat. Perilakunya

Strategi Agar Struktur Bangunan Confined Mansory dan Balok Kolom Pengisi Menjadi Tahan Gempa

  1. Perkuatan dinding pada area bukaan (idealnya ada balok lintel, penggunaan rangka kusen yang kaku dan kuat, serta lainnya).
  2. Luasan dinding dalam subsistem pengikan disekililing dinding idealnya 9 maksimum 12 m2. Walau tergantung daerah gempa bangunan kita.
  3. Spasi kolom pengikat maksimum 4 m dan spasi balok pengikan maksimum 3 m.
  4. Penambahan kolom praktis pengikat di sudut pertemuan dinding yang berbeda bidang.
  5. Penambahan kolom pengikat di tepi bebas dinding.
  6. Dinding parapet yang sering dipasang diatas balok pengikat atas harusnlah diberi balok pengikat apabila tingginya > 300 mm
Related:   Domain Murah Bukan Berarti Bisnis Anda Murahan

Kedepan kita harus punya system yang bisa dipertanggungjawabkan di setiap daerah titik gempa.

Elemen Perekat pada Dinding Rumah Tahan Gempa

Ekemen perekat dinding haruslah lengkap. Apabila ada goncangan tidak lepas seperti gambar diatas. Nanti bisa jatuh bisa melukai orang sekitarnya dan timbul korban jiwa. Kalau kita lakukan secara konsisten ikut standar bakal tidak terjadi kegagalan seperti ini.

Contoh Rumah Tradisional Rancangan Rumah Tahan Gempa (RTG) Kearifan Lokal

Beberapa contoh rumah tradisional yang beberapa memenuhi kaidah rumah tahan gempa.

Contoh Rumah Tahan Gempa di Pengalengan Bandung

Rumah tahan gempa di Pengalengan Bandung ini terbuat dari bahan yang cukup ringan dan fleksibel. Memenuhi kaidah dari bangunan tahan gempa. Pondasinya hanya diletakkan di cor coran beton, maka dia fleksibel.

Kalau ada goncangan dia bergerak tapi tetap utuh. Tidak masalah. Nanti tinggal dipindahkan Kembali di titik awal. Akan lebih baik kalau ada sokongan yang menjaga biar tidak bebas bergerak pada batasannya.

Contoh Rumah Tahan Gempa di Sumatera Barat

Bangunan tipikal di sumbar juga baik. Sangat fleksibel dan mengakomodasi gaya relattif komponen structuralnya. Semua bahannya ringan. Biasanya hanya akan bergerak Ketika ada goncangan besar.

Contoh Rumah Tahan Gempa di Sumatera Barat Lainnya

Banguan tipikal lain di Sumbar. Ringan dan cukup fleksibel. Hanya terdiri dari panel bambu dan metal ringan untuk atap. Tidak menimbulkan banyak kerusakan. Hanya masalah non sruktural saja.

Contoh Rumah Tahan Gempa Joglo di Jawa

Rumah tahan gempa dengan konsep joglo di Jawa memiliki kemiripan dengan yang sebelumnya. Mengandalkan fleksibilitas dan ringannya bahan bangunan yang digunakan. Namun ada bagian kritis di ikatan antar tiang kayu dan umpak di bawah.

Kegagalan Minor Bangunan Rumah Tahan Gempa Joglo di Jawa

Dalam kejadian gempa missal gempa Yogyakarta 2006, beberapa bangunan ini ada yang selamat namun juga ada yang soko gurunya lepas dari umpaknya seperti contoh diatas untuk bagian kritis. Mungkin di masa depan harus ada sistem pen untuk memegang soko gurunya dengan umpak.

Contoh Rumah Tahan Gempa di Pulau Nias Sumatera Barat

Saat gempa Nias pada tahun 2005, satupun tidak ada rumah tahan gempa tradisional Nias yang rusak saat gempa. Konsepnya sama, fleksibilitas Ketika terkena goyangan dan ringannya bangunan.

Ada satu lagi yang perlu dikaji yaitu Restorasibility yaitu kemampuan bangunan untuk Kembali ke bentuk awalnya setelah goncangan. Akan baik sekali apabila kita bisa merancang system seperti itu. Rumah tradisional Nias ini bisa menjadi suatu riset secara engineering untuk perkembangan rumah tahan gempa di Indonesia.

Penutup

Pedoman Rancangan Rumah Tahan Gempa di Indonesia

Pemerintah lewat KemenPUPR sebenarnya sudah membuat beberapa pedoman rancangan bangunan rumah tahan gempa. Isinya berupa bagaiman secara sederhana pondasi, kolom, balok, dan dinding di desain dengan mudah di lapangan. Ada juga aturan standar bangunan kayu dan lainnya.

Semoga dengan kita mengikuti standar yang ada dan konsisten untuk disiplin mendesain dari perencnaan, akan membuat rumah dan bangunan kita menjadi tahan dan resilien terhadap gempa.

Semoga tidak ada lagi korban jiwa karena kegagalan bangunan. Sekali lagi, gempa tidak membunuh, yang membunuh adalah kegagalan bangunan. Gempa tidak membunuh, yang membunuh adalah ketidaktahuan kita terhadap apa yang ada di lingkungan sekitar.

Sumber Tulisan

Sebagian besar ide tulisan ini merujuk pada EQ-Talk #7 yang membicarakan tentang bangunan rumah tahan gempa. Saksikan penjelasan langsung dari beliau, Prof. Iswandi Imran.

EQ-Talk #7: Bangunan Rumah Tahan Gempa CEST ITB

Catatan

Diringkas dari EQ-Talk #7: Bangunan Rumah Tahan Gempakemudian di tulis oleh Reza Prama Arviandi. Intern Riset Kegempaan dan Penulisan Artikel CEST ITB 2020.

Share on:
About Reza Prama Arviandi

A graduate student from the Department of Civil Engineering ITB who has a passion in the field of civil infrastructure, big data analysis, and community empowerment.

Leave a Comment