KONSTRUKSI BANGUNAN RUMAH TAHAN GEMPA Oleh: Drs. Rijal Abdullah, MT.*)
A. Pendahuluan Berdasarkan berbagai catatan tentang peristiwa gempa bumi ini, dapat disimpulkan bahwa hampir tidak ada wilayah di seantero Indonesia ini yang aman atau bebas dari gempa, kecuali Pulau Kalimantan yang relatif tidak memiliki patahanpatahan sebagai penyebab terbesarnya. Potensi gempa itu semakin menjadi tinggi untuk Daerah Indonesia Timur. Sedang Pulau Sumatera sendiri sesungguhnya punya potensi yang besar juga, bahkan khusus untuk bagian barat Pulau Sumatera, mulai dari Patahan Semangka sepanjang Pulau Sumatera dan di Samudera Hindia yakni di lepas pantainya terdapat patahan raksasa yang selalu bergerak saling menjauh lebih kurang 4 cm per tahun. Kondisi seperti ini terjadi karena Negara Indonesia berada pada area sekeliling gunung api, yang disebut Ring of Fire (lihat Gambar 1).
Gambar 1. Posisi Indonesia dalam Area Ring of Fire Sumber: Puslit Geoteknologi *) Disampaikan pada Diklat Peningkatan Pengetahuan Masyarakat Tentang Gempa Bumi, Konseling Trauma, Konseling Konstruksi Sebagai Upaya Mitigasi Bencana Alam (MBA) Gempa Bumi di Kabupaten Padang Pariaman 8 Juni 2007.
1
Menurut catatan sejarah (1894 – sekarang), di Sumatera telah terjadi sedikitnya 9 kali gempa besar (di atas 6,0 Skala Richter), lihat Gambar 2 berikut.
Gempa di Sumbar Thn. 1822 (7), 1926 (6,7) 1943 (7,5), 2004(4), 2007 (6,3)
Gambar 2. Kejadian Gempa di Sumatera Sumber: Puslit Geoteknologi
Sebahagian besar dari gempa itu disebabkan oleh pergeseran tanah (gempa tektonik) dan beberapa kejadian terpusat pada titik yang sama. Menurut catatan para ahli gempa internasional, daerah sepanjang Patahan Semangka itulah yang menyebabkan gempa-gempa itu. Hal ini juga menyebabkan Danau Singkarak bertambah panjang (lihat Gambar 3)
2
Gambar 3. Pergeseran Patahan Semangka Sumber: Puslit Geoteknologi
Oleh karena kita, sebagai masyarakat, hidup dan tinggal pada area yang rawan gempa, sementara kita tidak punya pilihan lain untuk tempat pindah, maka yang dapat dilakukan adalah bagaimana menyikapi semasalah gempa dengan segala dampak yang mungkin ditimbulkannya secara arif. Diantara kearifan itu adalah bahwa jika membangun rumah, masyarakat harus selalu memperhatikan bagaimana persyaratan bangunan, baik untuk rumah tinggal atau bangunan umum lainnya, yang aman dari pengaruh gempa. Dengan menggunakan prinsip dan teknik yang benar, konstruksi yang baik serta praktis, kerugian harta benda, dan jiwa manusia, jika terjadi gempa, dapat dikurangi.
B. Pengaruh Gempa pada Struktur Bangunan Gempa dapat menimbulkan kerusakan pada bangunan, berupa kerusakan ringan, sedang atau berat. Kerusakan ringan adalah rusaknya bagian-bagian bangunan yang bersifat non struktural, seperti dinding. Kerusakan sedang adalah rusaknya bagian konstruksi struktural, tetapi dalam taraf masih bisa dimanfaatkan dengan 3
perbaikan cukup berat. Sedangkan kerusakan berat adalah apabila kerusakan tidak dapat diperbaiki, artinya bangunan sudah tidak dapat digunakan sama sekali. Menurut arsitek dari Kalayman Architect, Doddy H Subagya, dalam Anonim (2007), gempa menyebabkan tanah bergeser. Oleh karena itu, rumah yang tidak mempunyai pondasi yang kuat sangat rawan terkena dampak langsung dari gempa. Dalam hal ini mungkin ada baiknya masyarakat tidak membangun rumah di lokasi yang tanahnya rawan bergeser (lihat Gambar 4). Misalkan di tanah lereng dan pinggir pantai. Selain itu, masyarakat atau pengembang juga perlu menghindari membangun rumah di tanah berpasir dengan kedalaman lebih dari satu meter untuk menghindari likuifaksi (bangunan terangkat atas).
Gambar 4. Jangan Membangun di Daerah Geseran Tanah Sumber: Puslit Geoteknologi
Umumnya pada peristiwa gempa dalam skala yang cukup tinggi, pada Skala Richter, dapat membuat bangunan menjadi hancur berantakan atau tidak dapat difungsikan lagi karena telah mengalami kerusakan parah (lihat Gambar 5 dan 6)
4
Gempa Kobe Jepang, Jan 1995
Gambar 5 Kerusakan Bangunan Karena Gempa Sumber: Raimon Kopa 2007
Balok Beton bertulang Lepas Karena : Ujung Tulangan Tdk dibengkok Tidak diplaster
Karena : Tidak ada tiang Hubungan Tulangan Tdk dibengkok Dan dilewatkan Tidak diplaster
Gambar 6. Kerusakan Bangunan Karena Tidak Kuatnya Ikatan Konstruksi Sumber: Raimon Kopa 2007
5
Berbagai analisis terhadap kejadian gempa besar, para ahli menemukan bahwa kebanyakan bangunan akan hancur jika pondasinya tidak kokoh. Dengan struktur pondasi yang baik, kokoh dan tidak kaku, tentu akan bisa menopang bangunan setiap kali terjadi gempa bumi. Karena biasanya sebuah bangunan yang fleksibel akan menerima beban gempa yang lebih kecil dibandingkan bangunan yang lebih kaku. Ini yang harus disadari masyarakat dalam membangun rumah. Ditambahkan lagi, bahwa bangunan yang lebih ringan juga akan menerima beban gempa yang lebih kecil daripada bangun yang berat. Bukan hanya itu, bangunan yang kenyal akan menyerap beban gempa yang lebih kecil daripada bangunan yang getas. Bangunan ini, dalam keadaan pengaruh gempa, akan tetap elastis atau runtuh secara mendadak. Penggunaan kayu sebagai bahan bangunan rumah masih disarankan sejumlah arsitek saat membangun rumah. Penggunaan bahan-bahan bangunan yang berkualitas tinggi, teknik pengerjaan yang memenuhi standar keamanan harus menjadi pertimbangan utama bagi setiap orang yang inginkan terlindungi dari akibat buruk bencana gempa. Karena hanya dengan cara itulah, masyarakat tidak perlu khawatir rumah yang ditempatinya akan ambruk. Kalaupun mengalami kerusakan, hanya terlihat retakan kecil pada desain bangunan rumah. Jika dihitung secara cermat, konstruksi bangunan rumah tahan gempa tidaklah semahal yang diperkirakan banyak orang. Desain bangunan rumah tahan gempa bisa tetap mengikuti trend yang sedang in. Jadi yang menjadi perhatian adalah konstruksi bangunannya. Kalau desainnya bisa berupa apa saja.. Dosen Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FT UI) Teguh Utomo Atmoko menambahkan, membangun rumah di daerah gempa harus mempergunakan cara yang berbeda dibandingkan dengan membangun rumah di daerah yang bukan wilayah gempa. Seperti memperhatikan struktur tanah dan konstruksi bangunannya sendiri. Kedua hal itu sangat penting diperhatikan untuk meminimalisasi hilangnya nyawa akibat terkena reruntuhan rumah. Dengan melakukan perencanaan pembangunan rumah tahan gempa, maka akan mengurangi dampak gempa. Kerusakan struktur atau kerusakan arsitektural pun tidak akan terjadi. Kalaupun terjadi gempa yang hebat, bangunan tidak akan runtuh 6
tetapi hanya mengalami kerusakan pada bagian struktur yang tidak utama atau kerusakan desain saja. Gambar berikut memperlihatkan berbagai jenis bangunan sederhana yang dirancang tahan terhadap gempa (lihat Gambar 7, Gambar 8, dan Gambar 9).
Gambar 7. Rumah Tembok Sederhana Sumber: Heinz Frick & Tri
7
Gambar 8. Rumah Semi Permanen Sumber: Heinz Frick & Tri
Gambar 9. Rumah Papan Sederhana Sumber: Heinz Frick & Tri
8
Gambar 10. Rumah Panggung Papan Sederhana Sumber: Heinz Frick & Tri
C. Rahasian Bangunan Tahan Gempa Sebagaimana telah dijelaskan di atas, bahwa pada umumnya ketika terjadi gempa, struktur bangunan yang tidak kokoh akan mengalami kerusakan. Yang dimaksudkan dengan bagian struktur bangunan adalah pondasi, balok slof, kolom praktis, dan reng balok, yang dibuat dari beton bertulang. Bahasan berikut akan menjelaskan bagaimana membuat struktur bangunan yang tahan gempa (baca aman gempa) tersebut.
1. Pondasi, balok slof, kolom praktis, dan reng balok Untuk rumah tinggal tembokan sederhana, rahasia/kunci ketahanan terhadap kerusakan akibat gempa terletak pada pembangunan pondasi dan balok pondasi (slof), kolom praktis, dan ring balok yang terbuat dari beton bertulang dan disatukan dengan pasangan batanya. Gambar 11 berikut memperlihatkan bagaimana bentuk konstruksi atau model pondasi bangunan yang dirancang tahan terhadap geseran akibat gempa.
9
Gambar 12 memperlihatkan bagaimana Konstruksi perkuatan antara pondasi dengan balok slof yang memenuhi persyaratan.
Gambar 11. Pondasi dan Balok Slof Dari gambar 11 di atas terlihat bahwa baja tulangan untuk balok slof atau bahkan baja tulangan kolom diikatkan secara baik ke tubuh pondasi dengan menggunakan baja stek yang dipasang sewaktu pengerjaan pondasi itu. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah longsornya balok slof dan kolom sewaktu terjadi goyangan oleh gempa. Biasanya untuk bangunan sederhana jarak baja stek slok ini dibuat antara 0,5 – 0,75 m. Pada hubungan sudut yang akan diterukan pada waktu yang akan datang, stek baja tulangan sudah harus dipasangkan pada waktu pengerjaan awal. Hal ini dilakukan agar kita tidak perlu melakukan pemecahan terhadap coran beton, ketika 10
hendak membuat stek tersebut, karena setiap perombakan atas coran beton akan memberikan perlemahan terhadap konstruksinya (perhatikan Gambar 12 berikut).
Gambar 12. Perkuatan Pondasi dan Balok Slof Dari Gambar 12 terlihat bentuk hubungan sudut antara dinding dengan dinding dan pada kepala dinding (reng balok) juga diberi ikatan perkuatan. Sementara itu juga perlu diperhatikan bahwa hubungan antara dinding dengan reng balok harus dibuat sedemikian rupa sehingga penguncian dinding oleh reng balok dapat sempurna dan hubungan sudutnya diberi sengkang penguat. Sama halnya pada waktu membuat perkuatan hubungan antara pondasi dengan balok slof, maka pada siar-siar pasangan bata dalam jarak 0,5 m ditanamkan stek bajanya (lihat Gambar 13). Detail hubungan sudut antara kolom dan reng balok dapat dilihat pada Gambar 14.
11
Gambar 13. Perkuatan Hubungan Antar Dinding dan dengan Reng Balok
Gambar 14. Detail Perkuatan Hubungan Antara Dinding dan Reng Balok Dapat pula ditambahkan bahwa untuk memperkokoh hubungan antar dinding dan dengan kolom praktis digunakan sengkang-sengkang yang ditanamkan dalam dinding yakni pada spasi antar lapisan pasangan batubata (lihat Gambar 14 dan detailnya pada Gambar 16).
12
Gambar 15. Perkuatan Dinding dengan Sengkang
Gambar 16. Detail Perkuatan Dinding dengan Sengkang Sementara itu hubungan antara kolom tengah dengan reng balok juga harus diperkuat dengan memanjangkan bengkokan besi-besi tulangannya sehingga dapat dikaitkan dengan kuat pada sisi bawah baloknya (lihat Gambar 17).
13
Gambar 17. Detail Hubungan Kolom dengan Reng Balok
2. Rangka Atap dan Jenis Atap Kunci kedua bangunan aman gempa adala pemakaian rangka atap dan bahan atap yang relatif ringan dan terikat dengan baik pada konstruksi rangka atapnya. Rumah tradisional Sumatera Barat dengan atap sengnya dan Bali dengan atap alangalangnya menunjukkan kearifan lokal dari nenek moyang kita, hal mana seharusnya diteruskan ke generasi saat ini. Kedua daerah rawan gempa ini telah memilih jenis atap yang sesuai sehingga tidak mengakibatkan gaya inersia yang besar saat terjadi gempa. Pada intinya bila membangun rumah di lokasi rawan gempa, pemakaian bahan atap yang sangat berat tidak disarankan, karena bahan-bahan itu akan menimbulkan kerusakan hebat dan bahkan kematian akibat ditimpa reruntuhannya. Bentuk kuda-kuda yang cukup baik untuk bangunan sederhana adalah dengan konstruksi sambungan apit (lihat Gambar 18). Sedang detail hubungan sudut kudakuda terlihat pada Gambar 19.
14
Gambar 18. Konstruksi Kuda-kuda Sistem Sambungan Apit
Gambar 19. Detail Konstruksi Kuda-kuda Sistem Sambungan Apit Sumber: Heinz Frick & Tri
15
Gambar 20. Detail Hubungan Sudut Kuda-kuda Sumber: Heinz Frick & Tri
Untuk kerangka dinding dari kayu dapat kita lihat pada Gambar 21 dan Gambar 22.
Gambar 21. Detail 1 Konstruksi Kerangka Dinding Papan Sumber: Heinz Frick & Tri
16
Gambar 22. Detail 2 Hubungan Kerangka Dinding Papan Sumber: Heinz Frick & Tri
D. Penutup
Gempa dapat menimbulkan kerusakan pada bangunan, berupa kerusakan ringan, sedang atau berat. Kerusakan ringan adalah rusaknya bagian-bagian bangunan yang bersifat non struktural, seperti dinding. Kerusakan sedang adalah rusaknya bagian konstruksi struktural, tetapi dalam taraf masih bisa dimanfaatkan dengan perbaikan cukup berat. Sedangkan kerusakan berat adalah apabila kerusakan tidak dapat diperbaiki, artinya bangunan sudah tidak dapat digunakan sama sekali. Sebelum membangun rumah pada daerah rawan gempa perlu diperhatikan persyaratan konstruksi yang memenuhi keamanan, terutama tentang lokasi, konstruksi pondasi, slof, dinding, rangka kuda-kuda dan jenis atap.
17
Bahan-bahan Bacaan Anonim. (2007). Arsitektur Tradisional Minangkabau. http://lifestyle.okezone.com/index.php/ReadStory/2008/10/07/29/151472/aman-dirumah-tahan-gempa diakses tanggal 3 Februari 2007 Heinz Frick & Tri. (2007). Pedoman Bangunan Tahan Gempa file:///D:/Bangunan%20Tahan%20Gempa%20gggggggggg/Banagunan%20Tahan% 20Gempa1.htm#PPP1,M1 diakses tanggal 3 Februari 2007. Ir. Heinz Frick. (2007). Seri Rumah Sederhana. file:///D:/Bangunan%20Tahan%20Gempa%20gggggggggg/Bangunan%20 tahan%20Gempa2.htm#PPT1,M1 diakses tanggal 3 Februari 2007. Raimon Kopa. (2007). Bangunan Tahan Gempa. Makalah Pengabdian Kepada Masyarakat Tahun 2007. FT UNP Padang. Raimon Kopa. (2007). Pengaruh Gempa Terhadap Struktur Bangunan. Makalah Pengabdian Kepada Masyarakat Tahun 2007. FT UNP Padang.
18
