Uji Keamanan Gempa Bumi, Para Ilmuwan Mengguncang Gedung Baja 10 Lantai, Hasilnya?

University of California

Dalam sebuah eksperimen inovatif, para insinyur menguji gedung berbingkai baja tertinggi yang pernah ditempatkan di simulator gempa bumi—dan bangunan itu tetap kokoh.

Struktur 10 lantai setinggi 100 kaki ini dibangun menggunakan material ringan yang disebut baja yang dibentuk dingin (CFS) dan diguncang dengan gerakan gempa bumi sungguhan untuk melihat bagaimana ketahanannya.

Tujuannya?

Untuk mengetahui apakah bangunan yang terbuat dari material ini dapat lebih tinggi daripada yang diizinkan oleh peraturan saat ini—bahkan di daerah rawan gempa bumi.

Uji coba berlangsung di University of California, San Diego, menggunakan salah satu simulator gempa bumi terbesar di dunia, yang dikenal sebagai meja goyang.

Didanai oleh National Science Foundation (NSF) AS, ini adalah satu-satunya meja goyang yang terletak di luar ruangan, yang sangat penting untuk menguji struktur besar.

Meja goyang ini juga satu-satunya di dunia yang dapat menguji bangunan dengan tinggi lebih dari 90 kaki.

Saat ini, peraturan bangunan membatasi bangunan baja yang dibentuk dingin hingga enam lantai atau 65 kaki.

Eksperimen ini bertujuan untuk membuktikan bahwa bangunan tersebut dapat dibangun dengan aman hingga 10 lantai, yang akan memungkinkan opsi konstruksi yang lebih berkelanjutan dan lebih cepat. Sejauh ini, hasilnya tampak menjanjikan.

Menurut Profesor Tara Hutchinson, yang memimpin penelitian ini, bangunan tersebut berkinerja baik selama 18 simulasi gempa bumi yang berbeda, termasuk gempa bumi hebat seperti gempa bumi Loma Prieta tahun 1989, yang berkekuatan 6,9.

Strukturnya tetap utuh, dan meskipun para peneliti memperkirakan akan ada beberapa kerusakan pada bagian-bagian interior seperti dinding dan tangga, semuanya tetap berfungsi, termasuk tangga yang diperlukan untuk pintu darurat.

Bangunan itu dilengkapi dengan hampir 1.000 sensor untuk melacak setiap detail—bagaimana ia bergerak, seberapa kuat guncangannya, dan bagaimana berbagai bagian merespons.

Data ini akan membantu meningkatkan peraturan bangunan di masa mendatang dan mendukung penggunaan baja yang dibentuk dingin di gedung-gedung yang lebih tinggi.

Salah satu keuntungan besar CFS adalah bobotnya yang ringan dan sebagian besar terbuat dari logam daur ulang.

Meja goyang ini juga tidak mudah terbakar, sehingga lebih aman dalam situasi kebakaran.

Karena ringan, meja goyang ini dapat digunakan dalam konstruksi modular—di mana bagian-bagian bangunan dibuat terlebih dahulu dan kemudian dirakit seperti balok LEGO raksasa. Pendekatan ini secara signifikan mengurangi waktu konstruksi.

Meja goyang yang digunakan untuk proyek ini baru-baru ini menerima peningkatan senilai $17 juta dari NSF.

Sebelum peningkatan tersebut, meja goyang ini hanya dapat menggoyangkan bangunan maju mundur dalam satu arah.

Sekarang meja goyang ini dapat bergerak dalam enam cara berbeda—naik, turun, miring, dan memutar—memungkinkan simulasi gempa bumi yang jauh lebih realistis.

Selama satu pengujian, para peneliti melihat bangunan sedikit terpelintir, sesuatu yang tidak akan terlihat dengan pengaturan meja lama.

Selanjutnya adalah uji api. Tim peneliti akan memeriksa bagaimana api, asap, dan panas bergerak melalui bagian-bagian bangunan yang rusak akibat simulasi gempa bumi.

Uji lanjutan ini, yang dipimpin oleh Profesor Richard Emberley di Cal Poly, akan membantu para ilmuwan memahami apa yang mungkin terjadi jika kebakaran terjadi setelah gempa bumi.

Karena baja yang dibentuk dingin tidak terbakar, baja ini dapat menawarkan keuntungan nyata dalam situasi seperti ini.

Dengan uji coba ini, para peneliti berharap dapat mengubah apa yang mungkin terjadi dalam konstruksi di masa depan—memungkinkan terciptanya struktur yang lebih aman, lebih tinggi, dan lebih cepat dibangun yang dapat lebih tahan terhadap bencana alam.