Gempa besar menghantam satu bangunan di ‘Shake Test’

Pada tengah malam di Jepang pada hari Selasa, 14 Juli, salah satu gempa bumi terburuk dalam sejarah umat manusia terjadi di Kota Miki.

Namun gempa besar – yang berkekuatan 7,5 skala Richter – hanya menghantam satu bangunan, yaitu struktur kayu tujuh lantai yang terkena simulasi gempa di dalam laboratorium Jepang. Untungnya bagi para insinyur Amerika yang merancang bangunan tersebut, bangunan tersebut tidak runtuh.

Bangunan berskala penuh itu terletak di atas meja gemetar dari logam yang dengan keras mengguncangnya ke depan dan ke belakang.

Tabel tersebut, yang dirancang untuk menampung beban hingga 2,5 juta pon, mereproduksi gaya berdasarkan gempa bumi yang tercatat pada tahun 1994 di Northridge, Kalifornia, namun diperbesar sebesar 180 persen untuk mewakili gempa sedahsyat ini dengan simulasi bahwa gempa tersebut hanya akan terjadi rata-rata sekali dalam setiap gempa 2.500 tahun.

• Klik di sini untuk mengunjungi Pusat Ilmu Pengetahuan Alam FOXNews.com.

Tujuan dari eksperimen meja goyang ini, yang terbesar yang pernah ada, adalah untuk menentang peraturan bangunan yang saat ini melarang bangunan setinggi tujuh lantai atau lebih di wilayah rawan gempa di Amerika Serikat seperti Pacific Northwest.

“Kami mencoba menunjukkan bahwa jika Anda menggunakan desain berbasis kinerja, bangunan ini akan bekerja dengan sangat baik dalam menghadapi gempa yang sangat besar,” kata John Van de Lindt, seorang insinyur di Colorado State University di Fort Collins.

Dia bekerja dengan tim insinyur dengan cara top-down untuk merancang bangunan yang berfokus pada bangunan secara keseluruhan, dibandingkan dengan pendekatan bottom-up yang dimulai dengan masing-masing komponen.

Van de Lindt terlibat dalam tes serupa pada tahun 2006 di sebuah rumah kecil berlantai dua dengan meja goyang yang lebih kecil di Universitas Buffalo di negara bagian New York.

Hasil pengujian tersebut menunjukkan bahwa drywall lebih penting untuk stabilitas struktural daripada yang diperkirakan sebelumnya, dan bahwa balok penyangga baja yang disebut pelat sol harus lebih lebar satu inci daripada yang biasa digunakan.

Apartemen tujuh lantai yang dibangun untuk pengujian ini memiliki ruang tamu seluas 1.400 kaki persegi dalam 23 unit dan menggunakan desain baru yang menumpuk enam tempat tinggal kayu di atas lantai pertama yang diperkuat yang terbuat dari baja dan ditujukan untuk toko komersial.

Uji coba di Jepang ini merupakan puncak dari serangkaian uji seismik yang dikenal sebagai Jaringan Simulasi Rekayasa Gempa Bumi, yang didanai oleh hibah sebesar $1,4 juta dari National Science Foundation.

Saat bangunan bergoyang dari sisi ke sisi dalam pengujian hari Selasa, berbagai instrumen di dalam struktur mengukur regangan dan deformasi masing-masing komponen. Kamera berkecepatan tinggi melacak pergerakan horizontal lampu di bagian luar gedung untuk memeriksa goyangannya.

Tim tersebut akan menghabiskan waktu berbulan-bulan untuk menganalisis data untuk melihat seberapa besar kerusakan struktural yang disebabkan oleh guncangan dan kemungkinan seseorang di dalam gedung tersebut terluka atau terbunuh.

“Kami melihat seberapa jauh atap telah berpindah dibandingkan dengan lantai pertama,” kata Steve Pryor, manajer pengembangan Simpson Strong-Tie, perusahaan berbasis di California yang membuat pengencang logam yang membantu menyatukan bangunan. “Perpindahan batas kami adalah beberapa inci pergerakan per lantai.”

Kebanyakan bangunan setinggi ini terbuat dari beton atau baja.

“Ini pertama kalinya ada pengembangan besar pada kayu,” kata Van de Lindt, yang memperkirakan akan lebih banyak desain berbahan kayu yang akan digunakan di tahun-tahun mendatang.

Disediakan oleh Layanan Berita Inside Science, http://www.aip.org/isns.