Mengenal Bangunan Tahan Gempa di Jepang

KOMPAS.com - Saat gempa bumi dengan kekuatan besar terjadi, banyak bangunan yang mengalami kerusakan parah, mulai dari rumah penduduk hingga gedung-gedung yang tinggi.

Kerusakan bangunan ini dapat menimbulkan dampak yang lebih besar, termasuk lebih banyak korban jiwa.

Dengan demikian, bangunan tahan gempa dapat menjadi salah satu solusi untuk meminimalisasi dampak gempa bumi.

Mengenal bangunan tahan gempa di Jepang

Dilansir dari University of Tokyo, Mikio Koshihara, profesor asosiasi dari Institute of Industrial Science, mengatakan bahwa masyarakat Jepang telah menggunakan bangunan kayu selama bertahun-tahun.

Mereka pun meyakini bahwa struktur kayu tradisional, seperti yang digunakan pada bangunan kuil, sangat tahan terhadap gempa. Bangunan kayu fleksibel seperti willow dan tahan terhadap gempa bumi sampai batas tertentu.

Baca juga: Jenis-jenis Gempa Bumi Berdasarkan Penyebabnya

Sayangnya, bagaimanapun, bangunan kayu yang dirancang dan dibangun menggunakan metode konstruksi tradisional Jepang juga bisa runtuh jika diterjang oleh gempa yang besar. 

Bangunan kayu tradisional telah dievaluasi berdasarkan teknik seismik dan ini mengungkapkan bahwa meskipun sebagian metode konstruksi tradisional didasarkan pada teknik seismik, banyak juga aspek yang belum menerapkannya.

Rumah kayu terpisah di Jepang juga dibangun berdasarkan metode konstruksi tradisional yang sama.

Sejak zaman Edo, banyak rumah yang dibangun dengan fokus pada efisiensi konstruksi. 

Rumah-rumah ini tahan gempa karena memiliki dinding tahan gempa yang dirancang berdasarkan rekayasa struktur.

Baca juga: 3 Kriteria Gempa Bumi yang Dapat Menyebabkan Tsunami

Ketahanan gempa dari rumah-rumah ini dipastikan dengan memenuhi persyaratan untuk kuantitas dinding, yang dihitung berdasarkan spesifikasi dan panjang dinding. 

Kuantitas dinding yang dibutuhkan telah dihitung ulang dan ditingkatkan setelah terjadinya setiap gempa besar. 

Oleh sebab itu, rumah kayu yang lebih tua memiliki ketahanan gempa yang lebih rendah, bukan hanya karena usia bangunan, tetapi juga sebagian besar karena bangunan tersebut dibangun sesuai dengan kriteria yang lebih tua untuk kuantitas dinding. 

Persyaratan kuantitas dinding saat ini terbukti cukup pada Gempa Besar Hanshin-Awaji pada tahun 1995 sehingga rumah kayu yang memenuhi kriteria saat ini memiliki kinerja seismik yang tinggi. 

Metode penguatan seismik telah ditetapkan untuk rumah kayu yang ada dan ini telah terbukti efektif dalam pengujian meja goyang yang dilakukan dengan menggunakan model skala penuh. 

Baca juga: Gempa Banten Berpusat di Laut, Ini Sejarah Gempa dan Tsunami Selat Sunda

Ketahanan gempa dari rumah kayu dapat ditingkatkan secara sederhana tetapi cukup dengan meningkatkan kuantitas atau kekuatan dinding tanpa menggunakan metode rekayasa khusus.

Beton bertulang dan bangunan rangka baja

Tidak seperti rumah kayu, gedung perkantoran, gedung komersial, dan kondominium adalah bangunan beton bertulang atau rangka baja yang dirancang dan dibangun sejak awal agar tahan terhadap gempa berdasarkan prinsip-prinsip rekayasa struktural. 

Untuk bangunan tersebut, kinerja seismik yang diperlukan telah ditingkatkan melalui pengalaman gempa besar dan berdasarkan hasil penelitian baru. 

Bangunan yang dibangun sebelum 1981 di Jepang belum memenuhi kriteria kinerja seismik saat ini sehingga perlu menjalani diagnosis ketahanan seismik atau pekerjaan penguatan seismik.

Adapun bangunan yang dirancang berdasarkan teknik seismik tahan gempa dan diklasifikasikan menjadi: 

• Struktur dengan sistem antiseismik
• Struktur dengan sistem redaman
• Struktur terisolasi seismik

Baca juga: 5 Fakta Gempa Banten: Sumber Gempa dalam Lempeng hingga Kerusakan

Sistem antiseismik memiliki banyak elemen yang memberikan kekuatan terhadap gempa. 

Untuk struktur ini, pertimbangan yang hati-hati diberikan juga untuk meningkatkan kapasitas deformasinya agar terhindar dari kehancuran yang fatal. 

Struktur dengan sistem redaman dirancang untuk menyerap energi seismik melalui deformasi yang substansial dan penyerapan yang efisien dipastikan dengan menggunakan bahan viskoelastik yang memiliki karakteristik penyerapan energi yang tinggi.

Peredam massa juga digunakan di beberapa struktur. Karena peredam bergoyang dengan ritme yang berbeda dari ayunan struktur itu sendiri, peredam ini menekan deformasi struktur.

Beberapa pendapat mengatakan bahwa mekanisme tahan gempa yang dikembangkan untuk bangunan modern ini sudah ada dalam berbagai bentuk dalam struktur kayu tradisional, termasuk sistem redaman yang dicapai melalui pengerjaan kayu, kolom tengah pagoda lima lantai yang berperan sebagai peredam massal, dan isolasi seismik melalui metode pemasangan dasar kolom yang disebut “ishibadate.” 

Saat ini, para ilmuwan Jepan terus mempelajari struktur kayu tradisional untuk menginspirasi kreativitas baru.