10 Teknologi yang Dapat Mengurangi Dampak Gempa



10 Teknologi yang Dapat Mengurangi Dampak Gempa - Teknologi pencegah gempa merupakan teknologi yang dikembangkan untuk mengurangi dampak gempa pada struktur bangunan. Gempa bumi merupakan salah satu bencana alam yang dapat menimbulkan kerusakan yang sangat besar, terutama pada struktur bangunan. Oleh karena itu, pengembangan teknologi pencegah gempa merupakan hal yang penting untuk mengurangi risiko kerusakan yang disebabkan oleh gempa.


1. Base Isolation

Teknologi base isolation merupakan salah satu teknologi pencegah gempa yang dikembangkan untuk mengurangi dampak gempa pada struktur bangunan. Teknologi ini menggunakan material elastomer atau material yang memiliki sifat elastis yang tinggi untuk memisahkan struktur bangunan dari tanah. Material ini dapat menyerap energi gempa sehingga tidak terbawa ke struktur bangunan.


Cara kerja teknologi base isolation adalah dengan memasang material elastomer di bawah struktur bangunan. Material ini akan berfungsi sebagai pelindung yang akan menyerap energi gempa sebelum terbawa ke struktur bangunan. Dengan demikian, struktur bangunan akan terlindungi dari kerusakan yang disebabkan oleh gempa.


Material elastomer yang digunakan dalam teknologi base isolation dapat berupa bantalan elastis, bushing elastis, atau karet sintetis. Bantalan elastis terdiri dari bantalan karet yang dikelilingi oleh sebuah lapisan baja. Bushing elastis terdiri dari sebuah karet yang dikelilingi oleh sebuah lapisan baja. Karet sintetis terdiri dari poliuretan atau poliisoprena yang memiliki sifat elastis yang tinggi.


Keuntungan dari teknologi base isolation adalah dapat mengurangi beban yang diterima oleh struktur bangunan selama terjadi gempa. Selain itu, teknologi ini juga dapat mengurangi biaya pembuatan struktur bangunan karena tidak perlu menggunakan material yang kuat seperti beton bertulang atau baja. Namun, teknologi ini memiliki kelemahan yaitu harga yang relatif mahal serta membutuhkan perawatan dan pemeliharaan yang rutin.


2. Passive Energy Dissipation

Teknologi Passive Energy Dissipation adalah sebuah cara untuk mengurangi atau menyerap energi yang dibangkitkan oleh suatu sistem atau struktur dengan menggunakan metode yang tidak memerlukan sumber daya atau tenaga eksternal. Sistem atau struktur yang menggunakan teknologi ini disebut sistem atau struktur dengan dissipasi energi pasif.


Dissipasi energi pasif dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pengurangan getaran, pengurangan tekanan, dan pengurangan deformasi pada suatu struktur. Teknologi ini juga dapat digunakan untuk mengurangi dampak yang disebabkan oleh kejadian-kejadian seperti gempa bumi, ledakan, dan benturan.


Salah satu contoh sistem dengan dissapasi energi pasif adalah tiang-tiang penyangga jembatan. Tiang-tiang tersebut dapat menyerap energi yang dibangkitkan oleh gempa bumi dengan cara menyerap deformasi yang terjadi pada tiang tersebut. Hal ini dilakukan dengan menggunakan bahan yang memiliki sifat elastis sehingga tiang tersebut dapat kembali ke bentuk semula setelah gempa bumi berakhir.


Ada beberapa cara untuk mengimplementasikan teknologi dissipasi energi pasif dalam suatu sistem atau struktur, diantaranya adalah:


  1. Menggunakan bahan yang memiliki sifat elastis atau elastomerik seperti karet atau bahan komposit.
  2. Menggunakan bahan yang memiliki sifat viscous seperti minyak atau gel.
  3. Menggunakan sistem penyerap energi seperti pegas atau spring.
  4. Menggunakan sistem yang menyerap energi melalui deformasi plastis seperti besi yang ditempa atau logam yang dibentuk dengan teknik pembengkokan.


Dengan menggunakan teknologi dissipasi energi pasif, sistem atau struktur dapat lebih tahan terhadap kejadian-kejadian yang dapat menyebabkan kerusakan, seperti gempa bumi atau ledakan. Teknologi ini juga dapat mengurangi biaya perawatan dan pemeliharaan sistem atau struktur karena tidak memerlukan sumber daya atau tenaga eksternal untuk bekerja.


3. Active Energy Dissipation

Teknologi Active Energy Dissipation adalah sebuah cara untuk mengurangi atau menyerap energi yang dibangkitkan oleh suatu sistem atau struktur dengan menggunakan metode yang memerlukan sumber daya atau tenaga eksternal. Sistem atau struktur yang menggunakan teknologi ini disebut sistem atau struktur dengan dissipasi energi aktif.


Dissipasi energi aktif dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pengurangan getaran, pengurangan tekanan, dan pengurangan deformasi pada suatu struktur. Teknologi ini juga dapat digunakan untuk mengurangi dampak yang disebabkan oleh kejadian-kejadian seperti gempa bumi, ledakan, dan benturan.


Salah satu contoh sistem dengan dissipasi energi aktif adalah sistem penyerap getaran pada kapal. Sistem ini menggunakan motor listrik yang terhubung ke gimbal atau sistem penyangga yang menyerap getaran yang terjadi pada kapal. Sistem ini memerlukan sumber daya listrik untuk bekerja dan dapat mengurangi getaran yang terjadi pada kapal selama perjalanan.


Ada beberapa cara untuk mengimplementasikan teknologi dissipasi energi aktif dalam suatu sistem atau struktur, diantaranya adalah:


  1. Menggunakan sistem penyerap getaran yang terhubung ke motor listrik atau mesin yang dapat mengubah energi kinetik menjadi energi panas.
  2. Menggunakan sistem penyerap tekanan yang terhubung ke pompa atau kompresor yang dapat mengubah energi tekanan menjadi energi panas.
  3. Menggunakan sistem penyerap deformasi yang terhubung ke mesin atau sistem pengendali yang dapat mengubah energi deformasi menjadi energi panas.


Dengan menggunakan teknologi dissipasi energi aktif, sistem atau struktur dapat lebih tahan terhadap kejadian-kejadian yang dapat menyebabkan kerusakan, seperti gempa bumi atau ledakan. Namun, teknologi ini memerlukan sumber daya atau tenaga eksternal untuk bekerja sehingga biaya perawatan dan pemeliharaan sistem atau struktur dapat lebih tinggi dibandingkan dengan teknologi dissipasi energi pasif.


4. Confinement

Confinement technology adalah teknologi yang digunakan untuk mengendalikan dan membatasi akses seseorang atau sesuatu terhadap suatu sistem atau lingkungan. Ini bertujuan untuk mencegah terjadinya kegagalan sistem atau keamanan yang dapat menimbulkan kerugian atau risiko.


Terdapat beberapa jenis teknologi confinement yang dapat diterapkan, seperti:


  1. Teknologi isolation: Teknologi ini digunakan untuk memisahkan suatu proses atau aplikasi dari sistem lain, sehingga tidak dapat mempengaruhi atau memengaruhi proses atau aplikasi lain. Contohnya adalah virtual machine yang digunakan untuk menjalankan sistem operasi dan aplikasi dalam lingkungan terisolasi.
  2. Teknologi sandbox: Teknologi ini digunakan untuk menjalankan aplikasi atau proses dalam lingkungan terbatas yang disebut sandbox. Aplikasi atau proses yang berjalan di sandbox tidak dapat mengakses atau memengaruhi sistem atau aplikasi lain di luar sandbox.
  3. Teknologi container: Teknologi ini digunakan untuk menjalankan aplikasi atau proses dalam lingkungan terisolasi yang disebut container. Container menyediakan lingkungan yang terisolasi untuk menjalankan aplikasi atau proses, tetapi masih terhubung dengan sistem operasi yang sama.
  4. Teknologi firewall: Teknologi ini digunakan untuk membatasi akses jaringan ke suatu sistem atau jaringan. Firewall dapat mengizinkan atau menolak akses tergantung pada aturan yang telah ditetapkan.


Teknologi confinement bermanfaat untuk mencegah terjadinya kegagalan sistem, kebocoran data, atau serangan jaringan yang dapat menimbulkan kerugian atau risiko. Namun, teknologi ini juga dapat membatasi akses dan fleksibilitas sistem, sehingga perlu dipertimbangkan dengan hati-hati sebelum menerapkannya.


5. Moment Resisting Frames

Teknologi Moment Resisting Frames (MRFs) adalah salah satu jenis struktur baja yang digunakan dalam bangunan tinggi. MRFs terdiri dari rangka baja yang dirancang untuk menangkap dan menahan gaya-gaya yang bekerja pada struktur, seperti gaya gravitasi, gaya angin, dan gaya gempa.


MRFs terdiri dari kolom-kolom dan balok-balok baja yang terhubung satu sama lain dengan menggunakan sambungan-sambungan khusus. Sambungan-sambungan ini disebut sambungan moment, karena mereka dirancang untuk menangkap dan menahan gaya momen (atau torsi) yang bekerja pada struktur. Gaya momen terjadi ketika ada gaya yang bekerja pada suatu titik yang tidak sejajar dengan sumbu struktur. Gaya momen dapat menyebabkan struktur mengalami torsi atau putaran.


MRFs memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan struktur baja lainnya. Pertama, MRFs memiliki kekuatan yang tinggi untuk menangkap dan menahan gaya-gaya yang bekerja pada struktur. Kekuatan ini sangat penting pada struktur bangunan tinggi, yang harus tahan terhadap gaya-gaya yang berasal dari berat bangunan itu sendiri serta gaya-gaya yang berasal dari lingkungan seperti angin dan gempa.


Kedua, MRFs memiliki fleksibilitas yang tinggi. Meskipun struktur ini dirancang untuk menangkap dan menahan gaya-gaya yang bekerja pada struktur, MRFs juga memiliki kemampuan untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan gaya yang terjadi. Hal ini membuat MRFs lebih tahan terhadap kerusakan akibat gaya-gaya eksternal seperti gempa.


Ketiga, MRFs memiliki kemudahan dalam perawatan dan pemeliharaan. Struktur baja yang terbuat dari kolom-kolom dan balok-balok baja yang terhubung satu sama lain dengan sambungan-sambungan khusus ini relatif mudah untuk diperbaiki atau diperbarui jika terjadi kerusakan.


Namun, MRFs juga memiliki beberapa kelemahan. Pertama, MRFs membutuhkan biaya yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur baja lainnya karena membutuhkan sambungan-sambungan khusus yang harus dibuat dengan teliti dan hati-hati. Kedua, MRFs


6. Buckling Restrained Braces

Teknologi Buckling Restrained Braces (BRB) adalah sistem struktur yang menggunakan elemen baja tambahan yang disebut "brace" untuk mengurangi risiko runtuh atau buckling (penjepit) pada struktur baja. BRB biasanya digunakan untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan struktur baja terhadap beban lateral, seperti angin atau gempa, dengan cara mengurangi deformasi struktur baja yang terjadi saat terkena beban lateral tersebut.


BRB terdiri dari elemen baja yang disebut "brace" yang terpasang di dalam struktur baja. Brace ini terdiri dari batang baja yang dilapisi dengan pelat baja dengan ukuran yang sesuai. Brace ini dipasang dengan menggunakan konektor atau klem khusus yang terpasang pada struktur baja. Brace ini terpasang dengan cara membentuk sudut yang tergantung pada orientasi struktur baja.


BRB memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan sistem struktur baja lainnya. Kelebihan-kelebihan tersebut antara lain:


  1. Memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada sistem struktur baja biasa. Hal ini karena BRB mampu mengurangi deformasi struktur baja yang terjadi saat terkena beban lateral.
  2. Dapat digunakan pada struktur baja yang memiliki tinggi yang tinggi.
  3. Dapat digunakan pada struktur baja yang memiliki lebar yang sempit.
  4. Dapat digunakan pada struktur baja yang memiliki tingkat deformasi yang tinggi.
  5. Dapat digunakan pada struktur baja yang memiliki tingkat beban yang tinggi.
  6. Dapat digunakan pada struktur baja yang memiliki tingkat kerentanan terhadap gempa yang tinggi.


Namun, ada juga beberapa kekurangan dari BRB, yaitu:


  1. Biaya pemasangan yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem struktur baja biasa.
  2. Membutuhkan ruang tambahan di dalam struktur baja untuk menempatkan brace.
  3. Kekuatan BRB tergantung pada kualitas pemasangan brace. Jika pemasangan tidak tepat, kekuatan BRB akan berkurang.
  4. Tidak semua struktur baja dapat menggunakan BRB. Struktur baja dengan konfigurasi yang tidak sesuai


7. External Dampers

Teknologi External Dampers atau External Damper System adalah sistem yang digunakan untuk mengurangi getaran pada suatu struktur, seperti bangunan, jembatan, atau pesawat terbang. Ini biasanya dilakukan dengan menempatkan damper atau perangkat penyerap getaran di luar struktur yang akan di amankan.


External dampers terdiri dari beberapa jenis, diantaranya adalah:


  1. Damper torsi: merupakan damper yang mengubah energi kinetik getaran menjadi panas melalui proses torsi.
  2. Damper hidrolik: merupakan damper yang mengubah energi kinetik getaran menjadi panas melalui proses pergerakan fluida di dalamnya.
  3. Damper magnet: merupakan damper yang mengubah energi kinetik getaran menjadi panas melalui proses interaksi magnetik.
  4. Damper viskoelastik: merupakan damper yang mengubah energi kinetik getaran menjadi panas melalui proses deformasi viskoelastik (perubahan bentuk yang tergantung pada waktu dan kecepatan).


External dampers banyak digunakan untuk mengurangi getaran pada bangunan, jembatan, dan pesawat terbang. Mereka juga dapat digunakan untuk mengurangi getaran pada peralatan industri seperti mesin pencetak atau mesin bubut. External dampers dapat membantu meningkatkan kenyamanan dan keamanan struktur yang di amankan, serta memperpanjang umur pakai struktur tersebut.


8. Viscous Dampers

Viscous dampers adalah suatu teknologi yang digunakan untuk mengurangi getaran atau gangguan yang terjadi pada suatu sistem. Viscous dampers terdiri dari sebuah cairan yang terisolasi di dalam sebuah wadah yang terhubung dengan sistem yang ingin diamankan. Cairan tersebut akan mengalir ke arah yang berlawanan dengan gerakan sistem yang terjadi, sehingga akan mengurangi getaran atau gangguan tersebut.


Viscous dampers sering digunakan pada struktur bangunan, jembatan, atau platform offshore untuk mengurangi getaran yang disebabkan oleh gempa bumi, angin kencang, atau gaya lain yang bekerja pada struktur tersebut. Viscous dampers juga dapat digunakan pada kendaraan untuk mengurangi getaran yang disebabkan oleh jalan yang tidak rata atau pergerakan kendaraan.


Keuntungan dari menggunakan viscous dampers adalah kemampuannya untuk mengurangi getaran atau gangguan secara efektif, serta kemudahan dalam pemasangan dan perawatannya. Namun, viscous dampers juga memiliki beberapa kelemahan, seperti biaya yang relatif tinggi, serta tidak efektif dalam menangani getaran dengan frekuensi tinggi atau rendah.


9. Friction Pendulum Bearings

Teknologi Friction Pendulum Bearings adalah salah satu jenis teknologi yang digunakan untuk mengurangi getaran pada struktur-struktur bangunan atau peralatan lainnya. Friction Pendulum Bearings adalah komponen mekanik yang terdiri dari sebuah bantalan yang terbuat dari material elastomerik (seperti karet atau plastik) yang diletakkan di antara dua plat baja. Bantalan ini terletak di atas sebuah pelat baja yang berfungsi sebagai dasar struktur.


Friction Pendulum Bearings bekerja dengan cara mengubah gaya yang bekerja pada struktur menjadi gaya gesekan di antara dua plat baja. Gaya ini dapat ditangkap oleh bantalan elastomerik, yang kemudian menyerap getaran yang terjadi pada struktur. Friction Pendulum Bearings dapat mengurangi getaran hingga 80-90%.


Friction Pendulum Bearings sangat berguna untuk mengurangi getaran pada struktur-struktur yang rentan terhadap getaran, seperti jembatan, gedung-gedung tinggi, dan peralatan industri. Friction Pendulum Bearings juga dapat digunakan pada struktur-struktur yang terpapar gempa, karena mampu menyerap gaya-gaya yang terjadi selama gempa.


Keuntungan utama dari menggunakan Friction Pendulum Bearings adalah kemampuan untuk mengurangi getaran pada struktur dengan efektif. Friction Pendulum Bearings juga relatif mudah untuk dipasang dan diperbaiki, serta tahan lama. Namun, Friction Pendulum Bearings membutuhkan perawatan dan pemeliharaan yang teratur untuk tetap bekerja dengan optimal. Juga, Friction Pendulum Bearings biasanya lebih mahal dibandingkan dengan jenis bantalan lainnya.


10. Shape Memory Alloys

Teknologi Shape Memory Alloys atau logam memori bentuk adalah suatu jenis logam yang memiliki kemampuan untuk kembali ke bentuk aslinya setelah mengalami deformasi mekanik. Ini terjadi karena logam memori bentuk memiliki dua fase struktur kristal yang berbeda, yaitu fase martensit dan fase austenit.

Fase martensit terbentuk saat logam memori bentuk dideformasi mekanik pada suhu yang rendah. Fase ini memiliki struktur kristal yang lebih rapuh dan lebih mudah untuk dideformasi. Ketika logam memori bentuk dipanaskan kembali ke suhu awalnya, ia akan kembali ke fase austenit, yang memiliki struktur kristal yang lebih kuat dan lebih tahan terhadap deformasi.

Logam memori bentuk banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti alat medis, sistem pengereman otomatis pada mobil, dan sistem keamanan pada bangunan. Mereka juga digunakan dalam industri pesawat terbang untuk membantu menyesuaikan sayap pesawat terbang saat terbang pada ketinggian yang berbeda.

Kekuatan logam memori bentuk tergantung pada jenis logam yang digunakan dan kondisi lingkungannya. Beberapa jenis logam memori bentuk yang biasa digunakan adalah nickel-titanium (NiTi), copper-zinc-aluminum (CuZnAl), dan copper-aluminum-nickel (CuAlNi). Kekuatan logam memori bentuk juga berkurang dengan peningkatan suhu dan deformasi yang berulang. Oleh karena itu, logam memori bentuk harus diperlakukan dengan hati-hati agar tidak rusak atau kehilangan kemampuan memori bentuknya.


Berikut adalah beberapa sumber referensi untuk membuat artikel tentang teknologi yang dapat mengurangi dampak gempa:

  • USGS (United States Geological Survey)
  • Pusat Penelitian dan Pengembangan Geoteknologi
  • Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG)
  • Departemen Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang
  • Perguruan Tinggi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (PT-IST)
  • Organisasi Dunia Meteorologi (WMO)
  • Sumber daya online tentang gempa bumi dan teknologi antisipasi gempa.

Next Post Previous Post
No Comment
Add Comment
comment url