.webp "Inovasi Teknologi untuk Mengurangi Dampak Gempa Bumi")
Gempa merupakan bencana yang melibatkan alam dan manusia. Secara alami gempa dapat disebabkan oleh gunung meletus (gempa vulkanik) atau pun karena bergesernya lempengan bumi (gempa tektonik).
Gempa yang diartikan sebagai guncangan atau getaran yang terjadi di permukaan bumi, karena hal ini gempa tidak hanya disebabkan oleh faktor alam murni saja. Manusia sebagai makhluk modern pun memiliki andil dalam sebuah peristiwa gempa.
Meski peran peran manusia dapat dikatakan tidak langsung dan dapat diprediksi, namun hal tersebut tetap menutup fakta bahwa manusia menjadi pemicu terjadinya sebuah gempa.
Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya gempa akibat aktivitas manusia antara lain:
- Pengambilan air tanah: Eksploitasi air tanah yang berlebihan dapat mengurangi tekanan hidrostatik pada batuan di bawah permukaan bumi dan memicu terjadinya pergerakan tanah yang berpotensi menimbulkan gempa.
- Penambangan bawah tanah: Aktivitas penambangan bawah tanah dapat mengganggu struktur batuan dan memicu terjadinya gempa.
- Pengeboran minyak dan gas: Pengeboran minyak dan gas dapat mengurangi tekanan di bawah permukaan bumi dan memicu terjadinya gempa.
- Pembangunan bangunan dan infrastruktur: Pembangunan bangunan dan infrastruktur yang tidak memperhatikan faktor keamanan dan mitigasi risiko gempa dapat menyebabkan kerusakan yang parah saat terjadi gempa.
- Uji coba nuklir: Uji coba nuklir dapat memicu terjadinya gempa dan aktivitas seismik lainnya di sekitar lokasi pengujian.
BMKG Ungkap 10.000 Lebih Gempa Selama 2022, Ada 22 Gempa Merusak. Kerusakan akibat gempa tidak dapat dihindari. Lantas bagaimana cara kita mengurangi dampak kerusakan akibat gempa?
Mengenal 5 Teknologi Anti-Gempa untuk Mencegah Kerusakan Bangunan
1. Pondasi Mengambang / Levitated Foundation
Pondasi mengambang (levitated foundation) adalah jenis pondasi bangunan yang dirancang untuk membiarkan bangunan tersebut bergerak dengan bebas saat terjadi guncangan atau getaran pada tanah di sekitarnya. Pondasi ini tidak benar-benar "mengambang" di udara, namun menggunakan berbagai teknologi seperti bola-bola kejut, penyerap guncangan, atau bantalan udara untuk membiarkan bangunan tetap berada pada ketinggian tertentu dari permukaan tanah di sekitarnya.
Dengan demikian, pondasi mengambang memungkinkan bangunan untuk bergerak dan beradaptasi dengan perubahan lingkungan tanpa merusak struktur bangunan itu sendiri. Pondasi mengambang biasanya digunakan pada bangunan yang membutuhkan perlindungan khusus seperti laboratorium, gudang bahan berbahaya, gedung-gedung pemerintah, atau bangunan-bangunan penting lainnya yang memerlukan perlindungan ekstra dari guncangan dan getaran
2.Peredam Cair / Liquid Dampers System
Teknologi "gempa liquid dampers" atau "gempa liquid dampers system" adalah sistem penahan guncangan atau getaran yang dirancang untuk melindungi bangunan dari kerusakan saat terjadi gempa bumi atau getaran lainnya. Sistem ini terdiri dari tanki-tanki yang diisi dengan cairan (biasanya minyak atau air) yang ditempatkan di atas struktur bangunan atau di dalam lantai. Ketika terjadi guncangan, cairan dalam tanki akan mengalir dari satu tanki ke tanki lainnya, sehingga meredam getaran dan mengurangi gaya guncangan yang diterima oleh bangunan. Sistem ini bekerja seperti suspensi pada kendaraan, yang mampu mengurangi getaran yang dirasakan oleh penumpang.
Keuntungan dari teknologi gempa liquid dampers adalah dapat meningkatkan ketahanan bangunan terhadap gempa dan getaran, serta mengurangi risiko kerusakan dan kecelakaan pada bangunan. Sistem ini juga dapat diintegrasikan ke dalam desain bangunan baru atau diterapkan sebagai perbaikan pada bangunan yang sudah ada. Namun, sistem ini juga memiliki biaya yang relatif mahal dan membutuhkan pemeliharaan yang teratur.
3. Kabel Baja Penahan Bangunan
Salah satu cara untuk menjaga gedung-gedung tinggi di zona gempa agar tetap berdiri tegak adalah dengan menggunakan kabel baja yang diikat kuat ke batuan dasar yang kokoh. Kabel baja yang tertegang ini akan mempertahankan struktur gedung agar tidak bergetar terlalu banyak dan mencegahnya dari terguling dengan menarik gedung kembali ke pusat gravitasinya dan menahan di sana.
Meskipun kemungkinan kerusakan pada balok penahan beban, fasad, dan pipa internal tetap ada, namun perbaikannya jauh lebih murah daripada membangun kembali seluruh bangunan, serta dapat menghindari jatuhnya bangunan dan melukai orang di sekitarnya. Metode ini merupakan salah satu solusi yang efektif dalam mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi pada bangunan tinggi.
4. Mantel Tahan Gempa / Seismic Invisibility Cloaks
Seismic invisibility cloaks atau "mantel ketahanan gempa" adalah salah satu teknologi anti gempa yang sedang dikembangkan oleh para ilmuwan. Teknologi ini didasarkan pada konsep "mantel metamaterial", yaitu bahan buatan manusia yang memiliki sifat-sifat alami yang tidak ditemukan dalam bahan alami. Mantel ketahanan gempa ini dirancang untuk mengalihkan gelombang gempa bumi melalui bahan metamaterial khusus sehingga gedung di dalamnya terlindungi dari getaran gempa bumi.
Cara kerja teknologi seismic invisibility cloaks adalah dengan memanfaatkan sifat bahan metamaterial yang dapat menyebar gelombang elastik dalam arah yang berlawanan dengan gerakan gempa. Dengan demikian, bahan ini dapat mengurangi getaran dan mencegah kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi. Teknologi ini masih dalam tahap pengembangan dan belum sepenuhnya diaplikasikan pada bangunan, namun potensinya sangat menjanjikan dalam meningkatkan ketahanan bangunan terhadap gempa bumi dan dapat membantu mengurangi risiko kerusakan pada bangunan akibat gempa bumi di masa depan.
5. Fiber Reinforced Plastic Wraps
Fiber-reinforced plastic (FRP) wraps adalah salah satu teknologi anti gempa yang sedang digunakan untuk memperkuat bangunan yang rentan terhadap kerusakan akibat gempa bumi. Teknologi ini melibatkan penggunaan lembaran kain serat yang diperkuat dengan plastik sebagai bahan tambahan pada struktur bangunan.
Cara kerja teknologi FRP wraps adalah dengan membungkus struktur bangunan yang akan diperkuat dengan bahan serat yang diperkuat plastik. Ketika terjadi gempa bumi, bahan ini dapat membantu mencegah keretakan dan kerusakan pada struktur bangunan, mengurangi risiko kerusakan yang lebih parah. FRP wraps dapat diterapkan pada berbagai jenis bangunan, termasuk jembatan, gedung, dan infrastruktur lainnya.
Keuntungan dari teknologi FRP wraps adalah mudah diaplikasikan, membutuhkan waktu yang relatif singkat untuk diterapkan, dan biayanya lebih murah dibandingkan dengan teknologi anti-gempa lainnya. Namun, teknologi ini juga memiliki beberapa kelemahan, seperti rentan terhadap kerusakan dari sinar UV, sulit untuk diperbaiki jika rusak, dan mungkin tidak cukup efektif untuk melindungi bangunan dari gempa bumi yang sangat besar.
Meskipun demikian, teknologi FRP wraps tetap merupakan salah satu pilihan yang efektif dan terjangkau untuk memperkuat struktur bangunan dan melindungi dari kerusakan akibat gempa bumi.
Kesimpulan
Teknologi anti-gempa yang dapat digunakan untuk mencegah kerusakan bangunan saat terjadi gempa bumi. Teknologi-teknologi tersebut antara lain:
- Pondasi Mengambang / Levitated Foundation
- Peredam Cair / Liquid Dampers System
- Kabel Baja Penahan Bangunan
- Mantel Tahan Gempa / Seismic Invisibility Cloaks
Sumber:
- Handerson, G. US8777519B1 - Methods and apparatus of building construction resisting earthquake and flood damage - Google Patents. Patents. https://patents.google.com/patent/US8777519
- Hossenfelder, S. (2022, August 18). Hossenfelder. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=iNugreoNuo0
- Principle of Tuned Mass Damper(TMD) Technology - Tuned Liquid Column type Damper
- Doran, T. & Scott, K. (2017, August 15). 'Earthquake-proof' building anchored by giant curtain - CNN Style. Edition. https://edition.cnn.com/style/article/earthquake-curtains-japan/index.html