Harnas.id, SURABAYA – Ancaman gempa bumi masih menjadi tantangan besar bagi Indonesia yang berada di jalur cincin api Pasifik dan dikelilingi aktivitas pertemuan lempeng tektonik. Di tengah tingginya risiko tersebut, Guru Besar Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya, Prof. Data Iranata ST MT PhD, mengembangkan inovasi rekayasa struktur bangunan yang difokuskan pada sambungan balok dan kolom untuk meningkatkan ketahanan bangunan saat terjadi gempa.
Guru Besar ke-251 ITS dari Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil, Perencanaan, dan Kebumian (FTSPK) itu menyoroti bahwa banyak korban jiwa saat gempa sebenarnya bukan disebabkan langsung oleh getaran bumi. Menurutnya, faktor terbesar berasal dari kegagalan struktur bangunan yang tidak dirancang sesuai standar ketahanan gempa.
Data menjelaskan bahwa bangunan yang direncanakan dengan benar akan memiliki tingkat kerusakan yang dapat diperkirakan sejak awal. Dengan pendekatan tersebut, risiko keruntuhan total dapat ditekan sehingga keselamatan penghuni lebih terjamin.
“Apabila bangunan dirancang sesuai dengan peraturan yang berlaku, tingkat kerusakan akibat gempa sebenarnya dapat diprediksi dan dikendalikan,” ujar Data.
Ia menegaskan bahwa tujuan utama rekayasa struktur modern bukan membuat bangunan yang sama sekali tidak mengalami kerusakan ketika gempa terjadi. Sebaliknya, bangunan dirancang agar mengalami kerusakan pada titik-titik tertentu yang telah diperhitungkan sehingga struktur utama tetap berdiri dan tidak runtuh secara tiba-tiba.
Menurut pria kelahiran 30 April 1980 tersebut, konsep ini memberikan waktu bagi penghuni untuk menyelamatkan diri ketika bencana terjadi.
“Penghuni harus memiliki kesempatan untuk evakuasi secara aman sebelum bangunan runtuh atau rusak guna meminimalisir korban jiwa,” tambahnya.
Berangkat dari pemikiran tersebut, Data mengembangkan model sambungan balok-kolom tipe Steel Reinforced Concrete (SRC) atau komposit baja-beton. Penelitian dilakukan menggunakan pendekatan pemodelan berbasis Finite Element Method (FEM) yang memungkinkan simulasi perilaku struktur saat menerima beban gempa.
Dalam penelitian tersebut, baja dipilih karena memiliki tingkat daktilitas yang lebih baik dibandingkan beton. Sifat tersebut membuat baja mampu menyerap dan meredam energi gempa secara lebih efektif sehingga dapat mengurangi risiko kerusakan yang bersifat fatal.
“Baja memiliki daktilitas yang lebih baik dibandingkan beton dalam meredam energi gempa,” terangnya.
Meski demikian, Data mengingatkan bahwa menambah jumlah baja pada struktur bangunan tidak otomatis meningkatkan ketahanan terhadap gempa. Faktor yang lebih menentukan justru terletak pada desain sambungan dan bagaimana interaksi antara baja serta beton bekerja dalam satu sistem struktur.
Karena itu, penelitian yang dilakukannya berfokus pada pengembangan sejumlah konfigurasi sambungan yang berbeda. Masing-masing konfigurasi dianalisis untuk melihat efektivitasnya dalam mendistribusikan gaya dan energi yang muncul saat gempa.
Dalam kajiannya, terdapat tiga model utama yang dikembangkan, yaitu:
- CS-01, menggunakan baja tipe Wide Flange (WF) yang ditanam dalam beton bertulang dan diikat dengan tulangan sengkang.
- CS-02, menggunakan baja WF yang ditanam dalam beton bertulang tanpa ikatan tulangan sengkang.
- CS-03, menggunakan konfigurasi balok baja utuh sebagai elemen sambungan utama.
Ketiga model tersebut diuji melalui simulasi numerik guna mengetahui respons struktur terhadap beban seismik. Hasil simulasi kemudian dibandingkan untuk melihat konfigurasi mana yang memberikan kinerja paling efektif dalam menjaga stabilitas bangunan.
Hasil penelitian menunjukkan temuan yang cukup menarik. Penambahan baja dalam jumlah besar ternyata tidak selalu menghasilkan performa struktur terbaik ketika menghadapi gempa.
Sebaliknya, desain sambungan yang tepat justru memiliki pengaruh lebih besar terhadap kemampuan bangunan dalam menyerap energi, mengendalikan pola kerusakan, serta mendistribusikan tegangan ke seluruh elemen struktur.
“Dari seluruh konfigurasi yang dianalisis, model CS-02 menunjukkan performa seismik paling optimal,” jelasnya.
Temuan tersebut membuka peluang baru dalam pengembangan konstruksi bangunan tahan gempa yang lebih efisien. Selain meningkatkan faktor keselamatan, pendekatan ini juga berpotensi mengurangi penggunaan material secara berlebihan tanpa mengorbankan kekuatan struktur.
Data berharap hasil riset yang dikembangkannya dapat menjadi referensi dalam perencanaan bangunan di Indonesia, khususnya di wilayah yang memiliki tingkat aktivitas gempa tinggi. Menurutnya, aspek keselamatan harus tetap menjadi prioritas utama dalam setiap pembangunan infrastruktur.
Lebih jauh, inovasi tersebut diharapkan mampu mendukung pembangunan infrastruktur yang aman, tangguh, dan berkelanjutan. Langkah ini juga sejalan dengan target Sustainable Development Goals (SDGs) poin ke-9 yang menekankan pentingnya penguatan industri, inovasi, dan infrastruktur untuk mendukung pembangunan masa depan.
Editor: IJS
