Rekayasa gempa: Perbedaan antara revisi
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29213555; atribusi sumber disertakan. |
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi |
||
| Baris 1: | Baris 1: | ||
'''Rekayasa gempa''' atau '''rekayasa kegempaan''', adalah cabang ilmu teknik [[antardisiplin]] yang mendesain dan menganalisis struktur, seperti bangunan dan jembatan, dengan mempertimbangkan [[gempa bumi]]. Secara keseluruhan, tujuan dari cabang ilmu ini adalah membuat struktur-struktur tersebut lebih tahan terhadap gempa bumi. Rekayasawan gempa (atau seismik) memiliki tujuan untuk membangun struktur yang tidak akan mengalami kerusakan akibat guncangan kecil dan menghindari kerusakan serius atau keruntuhan akibat gempa bumi besar. Rekayasa gempa merupakan bidang ilmiah yang berfokus dalam melindungi masyarakat, lingkungan alami, dan lingkungan buatan manusia dari gempa bumi dengan membatasi [[risiko seismik]] pada tingkat yang diterima secara [[sosioekonomi]]. Secara tradisional, cabang ilmu ini secara sempit didefinisikan sebagai bidang ilmu yang mempelajari perilaku struktur dan struktur geoteknik yang dikenai [[beban gempa]]; definisi ini memandang studi ini sebagai bagian dari [[teknik struktur|rekayasa struktur]], [[rekayasa geoteknik]], [[teknik mesin]], [[teknik kimia]], [[fisika terapan|teknik fisika]], dll. Akan tetapi, kerugian sangat besar yang dialami pada gempa bumi terkini membawa ilmu ini ke perluasan cakupan untuk memuat disiplin dari bidang [[teknik sipil]], [[teknik mesin]], dan [[teknik nuklir]] yang lebih luas, serta dari [[ilmu sosial]], khususnya [[sosiologi]], [[ilmu politik]], [[ekonomi]], dan [[keuangan]]. | [[File:Snapshot_of_earthquake-like_crash_testing.jpg|thumb|right|280px|Snapshot of earthquake-like crash testing]] | ||
'''Rekayasa gempa''' atau '''rekayasa kegempaan''', adalah cabang ilmu teknik [[antardisiplin]] yang mendesain dan menganalisis struktur, seperti bangunan dan jembatan, dengan mempertimbangkan [[gempa bumi]]. Secara keseluruhan, tujuan dari cabang ilmu ini adalah membuat struktur-struktur tersebut lebih tahan terhadap gempa bumi. Rekayasawan gempa (atau seismik) memiliki tujuan untuk membangun struktur yang tidak akan mengalami kerusakan akibat guncangan kecil dan menghindari kerusakan serius atau keruntuhan akibat gempa bumi besar. Rekayasa gempa merupakan bidang ilmiah yang berfokus dalam melindungi masyarakat, lingkungan alami, dan lingkungan buatan manusia dari gempa bumi dengan membatasi [[risiko seismik]] pada tingkat yang diterima secara [[sosioekonomi]].<ref>Yousef Bozorgnia. [https://archive.org/details/isbn_9781580011761 Earthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering]. CRC Press. 2004. ISBN 978-0-8493-1439-1.</ref> Secara tradisional, cabang ilmu ini secara sempit didefinisikan sebagai bidang ilmu yang mempelajari perilaku struktur dan struktur geoteknik yang dikenai [[beban gempa]]; definisi ini memandang studi ini sebagai bagian dari [[teknik struktur|rekayasa struktur]], [[rekayasa geoteknik]], [[teknik mesin]], [[teknik kimia]], [[fisika terapan|teknik fisika]], dll. Akan tetapi, kerugian sangat besar yang dialami pada gempa bumi terkini membawa ilmu ini ke perluasan cakupan untuk memuat disiplin dari bidang [[teknik sipil]], [[teknik mesin]], dan [[teknik nuklir]] yang lebih luas, serta dari [[ilmu sosial]], khususnya [[sosiologi]], [[ilmu politik]], [[ekonomi]], dan [[keuangan]].<ref>[https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/earthquake-engineering Earthquake Engineering - an overview ScienceDirect Topics]. ''www.sciencedirect.com''.</ref> | |||
Tujuan utama dari rekayasa gempa adalah: | Tujuan utama dari rekayasa gempa adalah: | ||
* Memprediksi potensi yang diakibatkan oleh [[gempa bumi]] kuat pada [[kawasan perkotaan]] dan infrastruktur sipil. | * Memprediksi potensi yang diakibatkan oleh [[gempa bumi]] kuat pada [[kawasan perkotaan]] dan infrastruktur sipil. | ||
* Mendesain, membangun, dan memelihara struktur sehingga memiliki performa yang baik saat dikenai gempa bumi terekspektasi dan memenuhi [[kode standar bangunan]]. | * Mendesain, membangun, dan memelihara struktur sehingga memiliki performa yang baik saat dikenai gempa bumi terekspektasi dan memenuhi [[kode standar bangunan]].<ref>Berg, Glen V. ''Seismic Design Codes and Procedures''. EERI. 1983. ISBN 0-943198-25-9.</ref> | ||
[[Struktur tahan gempa|Struktur yang direkayasa secara baik]] tidak perlu sangat kuat atau mahal. Struktur tersebut harus didesain secara baik untuk menahan efek gempa sembari mempertahankan tingkat kerusakan yang diterima. | [[Struktur tahan gempa|Struktur yang direkayasa secara baik]] tidak perlu sangat kuat atau mahal. Struktur tersebut harus didesain secara baik untuk menahan efek gempa sembari mempertahankan tingkat kerusakan yang diterima. | ||
== Beban gempa == | == Beban gempa == | ||
Beban gempa memiliki arti penerapan eksitasi yang dibangkitkan oleh gempa bumi pada suatu struktur (atau struktur geoteknik). Beban ini terjadi pada permukaan kontak struktur dengan tanah,<ref>[http://earthquake.geoengineer.org/ Geotechnical Earthquake Engineering]. ''earthquake.geoengineer.org''.</ref> struktur berdekatan,<ref>[http://www.civenv.unimelb.edu.au/ejse/Archives/Fulltext/2006/200608.pdf Archived copy].</ref> atau [[gelombang gravitasi (mekanika)|gelombang gravitasi]] dari [[tsunami]]. Beban yang diekspektasikan pada suatu lokasi di permukaan Bumi diperkirakan dengan merekayasa [[seismologi]]. Beban ini berkaitan dengan [[bahaya seismik]] pada lokasi tersebut. | |||
Beban gempa memiliki arti penerapan eksitasi yang dibangkitkan oleh gempa bumi pada suatu struktur (atau struktur geoteknik). Beban ini terjadi pada permukaan kontak struktur dengan tanah, struktur berdekatan, atau [[gelombang gravitasi (mekanika)|gelombang gravitasi]] dari [[tsunami]]. Beban yang diekspektasikan pada suatu lokasi di permukaan Bumi diperkirakan dengan merekayasa [[seismologi]]. Beban ini berkaitan dengan [[bahaya seismik]] pada lokasi tersebut. | |||
== Performa seismik == | == Performa seismik == | ||
Performa seismik atau gempa bumi adalah kemampuan struktur dalam mempertahankan fungsi utamanya, seperti [[keselamatan]] dan [[Kemampuan layan (struktur)|kemampuan layan]], saat dan setelah terpapar gempa bumi tertentu. Suatu struktur dianggap ''aman'' secara umum jika struktur tersebut tidak membahayakan nyawa dan [[kesejahteraan]] orang yang berada di dalam atau sekitar struktur dengan mengalami keruntuhan sebagian maupun seluruhnya. Sementara itu, struktur dapat dikatakan memiliki kemampuan layan jika struktur tersebut dapat memenuhi fungsi operasional sebagaimana yang didesain. | Performa seismik atau gempa bumi adalah kemampuan struktur dalam mempertahankan fungsi utamanya, seperti [[keselamatan]] dan [[Kemampuan layan (struktur)|kemampuan layan]], saat dan setelah terpapar gempa bumi tertentu. Suatu struktur dianggap ''aman'' secara umum jika struktur tersebut tidak membahayakan nyawa dan [[kesejahteraan]] orang yang berada di dalam atau sekitar struktur dengan mengalami keruntuhan sebagian maupun seluruhnya. Sementara itu, struktur dapat dikatakan memiliki kemampuan layan jika struktur tersebut dapat memenuhi fungsi operasional sebagaimana yang didesain. | ||
Konsep dasar rekayasa gempa, terimplementasi di dalam kode standar bangunan utama, menganggap bahwa bangunan harus dapat sintas terhadap gempa bumi langka dan sangat parah dengan mempertahankan kerusakan signifikan tanpa mengelami keruntuhan global. Di sisi lain, bangunan harus tetap beroperasi pada kejadian gempa yang lebih sering terjadi tetapi memiliki tingkat keparahan lebih rendah. | Konsep dasar rekayasa gempa, terimplementasi di dalam kode standar bangunan utama, menganggap bahwa bangunan harus dapat sintas terhadap gempa bumi langka dan sangat parah dengan mempertahankan kerusakan signifikan tanpa mengelami keruntuhan global.<ref>Seismology Committee. [https://www-cdn.najah.edu/media/filer_public/fb/af/fbaf9318-ecc9-447f-842e-c5b6db6d0961/seaoc_bluebook.pdf Recommended Lateral Force Requirements and Commentary]. Structural Engineers Association of California. 1999.</ref> Di sisi lain, bangunan harus tetap beroperasi pada kejadian gempa yang lebih sering terjadi tetapi memiliki tingkat keparahan lebih rendah. | ||
=== Penilaian === | === Penilaian === | ||
| Baris 24: | Baris 21: | ||
==== Penilaian eksperimen ==== | ==== Penilaian eksperimen ==== | ||
Evaluasi eksperimen merupakan pengujian mahal yang biasanya dilakukan dengan meletakkan model struktur terskala pada [[Meja getar gempa bumi|meja getar]] yang menyimulasikan guncangan tanah dan mengamati perilaku struktur. Eksperimen semacam ini pertama kali dilakukan pada lebih dari seabad yang lalu. Hanya saja, baru-baru ini pengujian skala 1:1 pada struktur penuh baru dapat dilakukan. | Evaluasi eksperimen merupakan pengujian mahal yang biasanya dilakukan dengan meletakkan model struktur terskala pada [[Meja getar gempa bumi|meja getar]] yang menyimulasikan guncangan tanah dan mengamati perilaku struktur. Eksperimen semacam ini pertama kali dilakukan pada lebih dari seabad yang lalu.<ref>F. Omori. [https://repository.dl.itc.u-tokyo.ac.jp/record/40936/files/KJ00004856774.pdf Seismic Experiments on the Fracturing and Overturning of Columns]. Publications of the Earthquake Investigation Committe in Foreign Language. 1900.</ref> Hanya saja, baru-baru ini pengujian skala 1:1 pada struktur penuh baru dapat dilakukan. | ||
Akibat biaya yang tinggi pada pengujian tersebut, penilaian ini cenderung digunakan terutama untuk memahami perilaku seismik dari struktur, memvalidasi model, dan memeriksa metode analisis. Untuk itu, ketika tervalidasi dengan baik, model komputasi dan prosedur numerik memikul beban utama dalam penilaian performa seismik struktur. | Akibat biaya yang tinggi pada pengujian tersebut, penilaian ini cenderung digunakan terutama untuk memahami perilaku seismik dari struktur, memvalidasi model, dan memeriksa metode analisis. Untuk itu, ketika tervalidasi dengan baik, model komputasi dan prosedur numerik memikul beban utama dalam penilaian performa seismik struktur. | ||
==== Penilaian analitis/numerik ==== | ==== Penilaian analitis/numerik ==== | ||
Penilaian performa struktur atau [[analisis seismik|analisis struktur seismik]] merupakan alat rekayasa gempa yang kuat dengan memanfaatkan pemodelan detail struktur bersama metode analisis struktur untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik dari performa seismik struktur bangunan dan [[struktur nonbangunan|nonbangunan]]. Teknik ini sebagai konsep formal relatif baru dikembangkan. | Penilaian performa struktur atau [[analisis seismik|analisis struktur seismik]] merupakan alat rekayasa gempa yang kuat dengan memanfaatkan pemodelan detail struktur bersama metode analisis struktur untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik dari performa seismik struktur bangunan dan [[struktur nonbangunan|nonbangunan]]. Teknik ini sebagai konsep formal relatif baru dikembangkan. | ||
Secara umum, analisis sturktur seismik didasarkan pada metode [[dinamika struktur]]. Selama beberapa dekade, instrumen analisis seismik paling terkemuka adalah metode [[respons spektra]] yang juga berkontribusi dalam usulan konsep kode standar bangunan saat ini. | Secara umum, analisis sturktur seismik didasarkan pada metode [[dinamika struktur]].<ref>Anil K. Chopra. [https://archive.org/details/dynamicsofstruct0000chop_m0d9 Dynamics of Structures]. Prentice Hall. 1995. ISBN 0-13-855214-2.</ref> Selama beberapa dekade, instrumen analisis seismik paling terkemuka adalah metode [[respons spektra]] yang juga berkontribusi dalam usulan konsep kode standar bangunan saat ini.<ref>N.M. Newmark. [https://archive.org/details/earthquakespectr0000newm Earthquake Spectra and Design]. EERI. 1982. ISBN 0-943198-22-4.</ref> | ||
Akan tetapi, metode tersebut hanya baik digunakan pada sistem elastik linear, sebagian besar tidak dapat memodelkan perilaku struktur ketika kerusakan muncul (memiliki sifat [[sistem nonlinier|nonlinear]]). Integrasi langkah per langkah secara numerik terbukti menjadi metode analisis yang lebih efektif pada [[sistem struktur]] dengan derajat kebebasan ganda dan sifat [[sistem nonlinier|nonlinear]] signifikan di bawah proses [[Respons sesaat|sesaat]] dari eksitasi [[gerak tanah]]. Penggunaan [[metode elemen hingga]] merupakan salah satu pendekatan paling umum dalam menganalisis model komputer [[interaksi struktur tanah]] nonlinear. | Akan tetapi, metode tersebut hanya baik digunakan pada sistem elastik linear, sebagian besar tidak dapat memodelkan perilaku struktur ketika kerusakan muncul (memiliki sifat [[sistem nonlinier|nonlinear]]). Integrasi langkah per langkah secara numerik terbukti menjadi metode analisis yang lebih efektif pada [[sistem struktur]] dengan derajat kebebasan ganda dan sifat [[sistem nonlinier|nonlinear]] signifikan di bawah proses [[Respons sesaat|sesaat]] dari eksitasi [[gerak tanah]].<ref>Ray W. Clough. [https://archive.org/details/dynamicsofstruct0000rwcl Dynamics of Structures]. McGraw-Hill. 1993. ISBN 0-07-011394-7.</ref> Penggunaan [[metode elemen hingga]] merupakan salah satu pendekatan paling umum dalam menganalisis model komputer [[interaksi struktur tanah]] nonlinear. | ||
Pada dasarnya, analisis numerik dilakukan dengan tujuan untuk mengevaluasi performa seismik bangunan. Evaluasi performa secara umum dilakukan dengan menggunakan analisis beban dorong statik nonlinear atau analisis riwayat waktu nonlinear. Pada analisis tersebut, penting untuk memperoleh pemodelan komponen struktur nonlinear secara akurat seperti balok, kolom, hubungan balok-kolom, dan dinding geser. Dengan demikian, hasil eksperimen memainkan peran penting dalam menentukan parameter pemodelan dari masing-masing komponen, terutama pada komponen yang menerima deformasi nonlinear secara signifikan. Masing-masing komponen kemudian digabungkan untuk menciptakan model nonlinear penuh dari struktur. Model yang telah dibuat dianalisis untuk mengevaluasi performa bangunan. | Pada dasarnya, analisis numerik dilakukan dengan tujuan untuk mengevaluasi performa seismik bangunan. Evaluasi performa secara umum dilakukan dengan menggunakan analisis beban dorong statik nonlinear atau analisis riwayat waktu nonlinear. Pada analisis tersebut, penting untuk memperoleh pemodelan komponen struktur nonlinear secara akurat seperti balok, kolom, hubungan balok-kolom, dan dinding geser. Dengan demikian, hasil eksperimen memainkan peran penting dalam menentukan parameter pemodelan dari masing-masing komponen, terutama pada komponen yang menerima deformasi nonlinear secara signifikan. Masing-masing komponen kemudian digabungkan untuk menciptakan model nonlinear penuh dari struktur. Model yang telah dibuat dianalisis untuk mengevaluasi performa bangunan. | ||
| Baris 42: | Baris 37: | ||
== Penelitian == | == Penelitian == | ||
Penelitian untuk rekayasa gempa mencakup investigasi lapangan dan analitis atau percobaan yang dimaksudkan untuk penemuan dan penjelasan saintifik terhadap fakta terkait rekayasa gempa, merevisi konsep konvensional berdasarkan penemuan baru, dan aplikasi praktis dari pengembangan teori. | Penelitian untuk rekayasa gempa mencakup investigasi lapangan dan analitis atau percobaan yang dimaksudkan untuk penemuan dan penjelasan saintifik terhadap fakta terkait rekayasa gempa, merevisi konsep konvensional berdasarkan penemuan baru, dan aplikasi praktis dari pengembangan teori. | ||
| Baris 50: | Baris 43: | ||
[[Institut Penelitian Rekayasa Gempa]] (EERI) terdepan dalam penyebaran informasi mengenai penelitian rekayasa gempa baik di Amerika Serikat maupun secara global. | [[Institut Penelitian Rekayasa Gempa]] (EERI) terdepan dalam penyebaran informasi mengenai penelitian rekayasa gempa baik di Amerika Serikat maupun secara global. | ||
Daftar penelitian rekayasa gempa definitif terkait [[Meja getar gempa|meja getar]] di dunia dapat ditemukan pada daftar yang telah dikumpulkan oleh Badan Energi Nuklir (NEA). Penelitian yang paling terkemuka saat ini di antaranya adalah E-Defense Shake Table di [[Jepang]]. | Daftar penelitian rekayasa gempa definitif terkait [[Meja getar gempa|meja getar]] di dunia dapat ditemukan pada daftar yang telah dikumpulkan oleh Badan Energi Nuklir (NEA).<ref>[https://www.oecd-nea.org/jcms/pl_18102 Experimental Facilities for Earthquake Engineering Simulation Worldwide: Are Large Testing Facilities for Nuclear Power Plants Design and Verification at Risk?]. Badan Energi Nuklir. 30 September 2021.</ref> Penelitian yang paling terkemuka saat ini di antaranya adalah E-Defense Shake Table di [[Jepang]].<ref>[http://www.bosai.go.jp/hyogo/ehyogo/ The NIED 'E-Defence' Laboratory in Miki City]. Pusat Penelitian Rekayasa Gempa Hyogo.</ref> | ||
== Lihat pula == | == Lihat pula == | ||
* [[Institut Penelitian Rekayasa Gempa]] | * [[Institut Penelitian Rekayasa Gempa]] | ||
* [[Struktur tahan gempa]] | * [[Struktur tahan gempa]] | ||
| Baris 66: | Baris 58: | ||
* [[Interaksi struktur tanah]] | * [[Interaksi struktur tanah]] | ||
* [[Spektra percepatan]] | * [[Spektra percepatan]] | ||
== Pranala luar == | == Pranala luar == | ||
* | * | ||
* [https://www.eeri.org Institut Penelitian Rekayasa Gempa] | * [https://www.eeri.org Institut Penelitian Rekayasa Gempa] | ||
* [http://www.curee.org/ Konsorsium Universitas untuk Penelitian dalam Rekayasa Gempa (CUREE)] | * [http://www.curee.org/ Konsorsium Universitas untuk Penelitian dalam Rekayasa Gempa (CUREE)] | ||
* [https://www.designsafe-ci.org/ NHERI: Infrastruktur penelitian rekayasa bahaya alami] | * [https://www.designsafe-ci.org/ NHERI: Infrastruktur penelitian rekayasa bahaya alami] | ||
* [https://www.loc.gov/rr/scitech/tracer-bullets/earthquakestb.html#intro Gempa Bumi dan Rekayasa Gempa pada The Library of Congress] | * [https://www.loc.gov/rr/scitech/tracer-bullets/earthquakestb.html#intro Gempa Bumi dan Rekayasa Gempa pada The Library of Congress] | ||
* [http://www.inrisk.ubc.ca/ Proyek Penelitian Risiko Infrastruktur di Universitas British Columbia, Vancouver, Kanada] | * [http://www.inrisk.ubc.ca/ Proyek Penelitian Risiko Infrastruktur di Universitas British Columbia, Vancouver, Kanada] | ||
== Referensi == | |||
<references /> | |||
== Sumber dan atribusi == | |||
== | Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Rekayasa+gempa&oldid=29213555 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29213555 (2026-05-11T04:52:33Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku. | ||
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 --> | |||
Revisi terkini sejak 26 Agustus 2026 17.59
Rekayasa gempa atau rekayasa kegempaan, adalah cabang ilmu teknik antardisiplin yang mendesain dan menganalisis struktur, seperti bangunan dan jembatan, dengan mempertimbangkan gempa bumi. Secara keseluruhan, tujuan dari cabang ilmu ini adalah membuat struktur-struktur tersebut lebih tahan terhadap gempa bumi. Rekayasawan gempa (atau seismik) memiliki tujuan untuk membangun struktur yang tidak akan mengalami kerusakan akibat guncangan kecil dan menghindari kerusakan serius atau keruntuhan akibat gempa bumi besar. Rekayasa gempa merupakan bidang ilmiah yang berfokus dalam melindungi masyarakat, lingkungan alami, dan lingkungan buatan manusia dari gempa bumi dengan membatasi risiko seismik pada tingkat yang diterima secara sosioekonomi.[1] Secara tradisional, cabang ilmu ini secara sempit didefinisikan sebagai bidang ilmu yang mempelajari perilaku struktur dan struktur geoteknik yang dikenai beban gempa; definisi ini memandang studi ini sebagai bagian dari rekayasa struktur, rekayasa geoteknik, teknik mesin, teknik kimia, teknik fisika, dll. Akan tetapi, kerugian sangat besar yang dialami pada gempa bumi terkini membawa ilmu ini ke perluasan cakupan untuk memuat disiplin dari bidang teknik sipil, teknik mesin, dan teknik nuklir yang lebih luas, serta dari ilmu sosial, khususnya sosiologi, ilmu politik, ekonomi, dan keuangan.[2]
Tujuan utama dari rekayasa gempa adalah:
- Memprediksi potensi yang diakibatkan oleh gempa bumi kuat pada kawasan perkotaan dan infrastruktur sipil.
- Mendesain, membangun, dan memelihara struktur sehingga memiliki performa yang baik saat dikenai gempa bumi terekspektasi dan memenuhi kode standar bangunan.[3]
Struktur yang direkayasa secara baik tidak perlu sangat kuat atau mahal. Struktur tersebut harus didesain secara baik untuk menahan efek gempa sembari mempertahankan tingkat kerusakan yang diterima.
Beban gempa
Beban gempa memiliki arti penerapan eksitasi yang dibangkitkan oleh gempa bumi pada suatu struktur (atau struktur geoteknik). Beban ini terjadi pada permukaan kontak struktur dengan tanah,[4] struktur berdekatan,[5] atau gelombang gravitasi dari tsunami. Beban yang diekspektasikan pada suatu lokasi di permukaan Bumi diperkirakan dengan merekayasa seismologi. Beban ini berkaitan dengan bahaya seismik pada lokasi tersebut.
Performa seismik
Performa seismik atau gempa bumi adalah kemampuan struktur dalam mempertahankan fungsi utamanya, seperti keselamatan dan kemampuan layan, saat dan setelah terpapar gempa bumi tertentu. Suatu struktur dianggap aman secara umum jika struktur tersebut tidak membahayakan nyawa dan kesejahteraan orang yang berada di dalam atau sekitar struktur dengan mengalami keruntuhan sebagian maupun seluruhnya. Sementara itu, struktur dapat dikatakan memiliki kemampuan layan jika struktur tersebut dapat memenuhi fungsi operasional sebagaimana yang didesain.
Konsep dasar rekayasa gempa, terimplementasi di dalam kode standar bangunan utama, menganggap bahwa bangunan harus dapat sintas terhadap gempa bumi langka dan sangat parah dengan mempertahankan kerusakan signifikan tanpa mengelami keruntuhan global.[6] Di sisi lain, bangunan harus tetap beroperasi pada kejadian gempa yang lebih sering terjadi tetapi memiliki tingkat keparahan lebih rendah.
Penilaian
Rekayasawan perlu mengetahui tingkat terukur dari performa seismik yang diantisipasi atau aktual berkaitan dengan kerusakan langsung bangunan tunggal yang dikenai guncangan tanah tertentu. Penilaian tersebut dapat dilakukan baik secara eksperimen maupun analitis.
Penilaian eksperimen
Evaluasi eksperimen merupakan pengujian mahal yang biasanya dilakukan dengan meletakkan model struktur terskala pada meja getar yang menyimulasikan guncangan tanah dan mengamati perilaku struktur. Eksperimen semacam ini pertama kali dilakukan pada lebih dari seabad yang lalu.[7] Hanya saja, baru-baru ini pengujian skala 1:1 pada struktur penuh baru dapat dilakukan.
Akibat biaya yang tinggi pada pengujian tersebut, penilaian ini cenderung digunakan terutama untuk memahami perilaku seismik dari struktur, memvalidasi model, dan memeriksa metode analisis. Untuk itu, ketika tervalidasi dengan baik, model komputasi dan prosedur numerik memikul beban utama dalam penilaian performa seismik struktur.
Penilaian analitis/numerik
Penilaian performa struktur atau analisis struktur seismik merupakan alat rekayasa gempa yang kuat dengan memanfaatkan pemodelan detail struktur bersama metode analisis struktur untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik dari performa seismik struktur bangunan dan nonbangunan. Teknik ini sebagai konsep formal relatif baru dikembangkan.
Secara umum, analisis sturktur seismik didasarkan pada metode dinamika struktur.[8] Selama beberapa dekade, instrumen analisis seismik paling terkemuka adalah metode respons spektra yang juga berkontribusi dalam usulan konsep kode standar bangunan saat ini.[9]
Akan tetapi, metode tersebut hanya baik digunakan pada sistem elastik linear, sebagian besar tidak dapat memodelkan perilaku struktur ketika kerusakan muncul (memiliki sifat nonlinear). Integrasi langkah per langkah secara numerik terbukti menjadi metode analisis yang lebih efektif pada sistem struktur dengan derajat kebebasan ganda dan sifat nonlinear signifikan di bawah proses sesaat dari eksitasi gerak tanah.[10] Penggunaan metode elemen hingga merupakan salah satu pendekatan paling umum dalam menganalisis model komputer interaksi struktur tanah nonlinear.
Pada dasarnya, analisis numerik dilakukan dengan tujuan untuk mengevaluasi performa seismik bangunan. Evaluasi performa secara umum dilakukan dengan menggunakan analisis beban dorong statik nonlinear atau analisis riwayat waktu nonlinear. Pada analisis tersebut, penting untuk memperoleh pemodelan komponen struktur nonlinear secara akurat seperti balok, kolom, hubungan balok-kolom, dan dinding geser. Dengan demikian, hasil eksperimen memainkan peran penting dalam menentukan parameter pemodelan dari masing-masing komponen, terutama pada komponen yang menerima deformasi nonlinear secara signifikan. Masing-masing komponen kemudian digabungkan untuk menciptakan model nonlinear penuh dari struktur. Model yang telah dibuat dianalisis untuk mengevaluasi performa bangunan.
Kemampuan perangkat lunak analisis struktur menjadi pertimbangan utama dalam proses tersebut karena setiap perangkat lunak memiliki batasan model komputer yang dimungkinkan, metode analisis yang tersedia, dan, yang paling penting, keteguhan numerik. Alasan terakhir menjadi pertimbangan utama pada struktur yang dianalisis dalam rentang nonlinear dan melalui pendekatan keruntuhan global maupun lokal sehingga penyelesaian numerik secara meningkat menjadi tak stabil dan sulit untuk diperoleh. Terdapat beberapa perangkat lunak analisis elemen hingga yang tersedia secara komersial, seperti CSI-SAP2000 dan CSI-PERFORM-3D, MTR/SASSI, Scia Engineer-ECtools, ABAQUS, serta Ansys; semua perangkat lunak tersebut dapat digunakan untuk mengevaluasi performa seismik bangunan. Lebih lanjut, terdapat platform analisis elemen hingga berbasis penelitian, seperti OpenSees, MASTODON (berbasis pada MOOSE Framework, RUAUMOKO, dan versi lebih lama DRAIN-2D/3D; beberapa perangkat lunak tersebut saat ini telah menjadi sumber terbuka.
Penelitian
Penelitian untuk rekayasa gempa mencakup investigasi lapangan dan analitis atau percobaan yang dimaksudkan untuk penemuan dan penjelasan saintifik terhadap fakta terkait rekayasa gempa, merevisi konsep konvensional berdasarkan penemuan baru, dan aplikasi praktis dari pengembangan teori.
Yayasan Sains Nasional (NSF) adalah badan pemerintah Amerika Serikat utama yang mendukung penelitian dan edukasi mendasar dalam semua bidang dari rekayasa gempa. Secara khusus, badan ini berfokus pada penelitian eksperimental, analitis, dan komputasi dalam peningkatan desain dan performa sistem struktur.
Institut Penelitian Rekayasa Gempa (EERI) terdepan dalam penyebaran informasi mengenai penelitian rekayasa gempa baik di Amerika Serikat maupun secara global.
Daftar penelitian rekayasa gempa definitif terkait meja getar di dunia dapat ditemukan pada daftar yang telah dikumpulkan oleh Badan Energi Nuklir (NEA).[11] Penelitian yang paling terkemuka saat ini di antaranya adalah E-Defense Shake Table di Jepang.[12]
Lihat pula
- Institut Penelitian Rekayasa Gempa
- Struktur tahan gempa
- Persiapan bencana
- Institut Rekayasa Gempa dan Seismologi Internasional
- Pusat Penelitian Rekayasa Gempa Nasional
- Penilaian risiko probabilistik
- Skala intensitas seismik
- Skala magnitudo seismik
- Retrofit seismik
- Respons tapak seismik
- Interaksi struktur tanah
- Spektra percepatan
Pranala luar
- Institut Penelitian Rekayasa Gempa
- Konsorsium Universitas untuk Penelitian dalam Rekayasa Gempa (CUREE)
- NHERI: Infrastruktur penelitian rekayasa bahaya alami
- Gempa Bumi dan Rekayasa Gempa pada The Library of Congress
- Proyek Penelitian Risiko Infrastruktur di Universitas British Columbia, Vancouver, Kanada
Referensi
- ↑ Yousef Bozorgnia. Earthquake Engineering: From Engineering Seismology to Performance-Based Engineering. CRC Press. 2004. ISBN 978-0-8493-1439-1.
- ↑ Earthquake Engineering - an overview ScienceDirect Topics. www.sciencedirect.com.
- ↑ Berg, Glen V. Seismic Design Codes and Procedures. EERI. 1983. ISBN 0-943198-25-9.
- ↑ Geotechnical Earthquake Engineering. earthquake.geoengineer.org.
- ↑ Archived copy.
- ↑ Seismology Committee. Recommended Lateral Force Requirements and Commentary. Structural Engineers Association of California. 1999.
- ↑ F. Omori. Seismic Experiments on the Fracturing and Overturning of Columns. Publications of the Earthquake Investigation Committe in Foreign Language. 1900.
- ↑ Anil K. Chopra. Dynamics of Structures. Prentice Hall. 1995. ISBN 0-13-855214-2.
- ↑ N.M. Newmark. Earthquake Spectra and Design. EERI. 1982. ISBN 0-943198-22-4.
- ↑ Ray W. Clough. Dynamics of Structures. McGraw-Hill. 1993. ISBN 0-07-011394-7.
- ↑ Experimental Facilities for Earthquake Engineering Simulation Worldwide: Are Large Testing Facilities for Nuclear Power Plants Design and Verification at Risk?. Badan Energi Nuklir. 30 September 2021.
- ↑ The NIED 'E-Defence' Laboratory in Miki City. Pusat Penelitian Rekayasa Gempa Hyogo.
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29213555 (2026-05-11T04:52:33Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.