MENGAPA RUMAH JAWA BANYAK RUNTUH PADA GEMPA 2006 ?

Secara umum faktor penyebab banyaknya kegagalan rumah Jawa dapat dipengaruhi oleh: kedekatan pusat gempa, formasi geologi wilayah setempat, tingkat kepadatan penduduk yang tinggi, dan konstruksi yang tidak sempurna (Idham, N, 2010a et.al)

Pusat Gempa Berada Relatif Sangat Dekat dan Dangkal dengan Objek Rumah Jawa

Menurut sumber USGS, gempa 2006 mempunyai kekuatan 6,2 skala Ritcher dengan pusat gempa pada 7,96° LS, 110,46° BT dengan kedalaman 10 km. Pusat gempa terletak di darat tepatnya di muara Sungai Opak sekitar 20 km dari Yogyakarta dengan kedalaman yang dangkal. Ini berarti bahwa sumber gempa berada di lokasi rumah Jawa berada (Kabupaten Bantul DIY). Posisi epicenter ini sangat berpengaruh terhadap afek yang diakibatkan pada suatu wilayah. Kekuatan gempa dan efeknya terhadap bangunan akan kurang berarti jika pusat gempa jauh dari sumber energi. Beberapa saat setelah gempa bumi tersebut, sebenarnya telah diikuti oleh gempa lain seperti gempa 7,0 SR di selatan Provinsi Jawa Barat pada tanggal 2 September 2009 dengan jarak pusat gempa 195 km dari Jakarta dengan kedalaman 46,2 km atau di lautan Indonesia (USGS 2009a). Gempa tersebut terbukti 'hanya' menyebabkan 57 orang meninggal dunia dan 300 korban luka-luka serta sekitar 10.000 rumah rusak. Gempa ini juga dirasakan dari Yogyakarta dan Jawa Tengah tetapi tidak berpengaruh atau sedikit, jika ada, terhadap bangunan-bangunan di sana. Gempa bumi yang lain juga terjadi pada 13 November dengan kekuatan 5.4 SR 360 km dari Jakarta dengan kedalaman 41 km (USGS 2009b). Gempa terakhir ini sama sekali tidak memakan korban jiwa dan menimbulkan kerusakan bangunan. Berkaitan dengan pengaruh terhadap bangunan, skala MMI lebih berguna dalam mengukur dampak gempa pada karena berdasarkan pengaruh langsung di daerah tersebut. Jika gempa bumi 2006 Jawa telah VIII-IX, sedangkan September 2, 2009 Jawa Barat hanya gempa VI-VII MMI.

Kondisi Geologi dan Pengaruhnya terhadap Bangunan

Alih-alih menyebarkan ke situs sekitarnya dengan cara radial, gempa bumi 2006 Jawa memiliki pengaruh yang berbeda di beberapa wilayah berkaitan dengan kondisi geologi tanah setempat. Tanah lunak relatif mudah meneruskan dan menguatkan gelombang (S wave dan surface wave) dari pusat gempa. Mennurut MAE percepatan puncak horisontal di wilayah tersebut mencapai 0,20 - 0.34g dan pergerakan vertikal diperkirakan 0,18 ~ 0.30g yang dikategorikan sangat tinggi (Elnashai AS, et.al, 2007). Sebagai hasilnya, bangunan yang terletak di dekat garis sungai atau tanah basah akan terpengaruh lebih ketimbang di tempat lain. Dari data gempa 2006, walaupun relatif dekat daerah pusat gempa, Gunung Kidul mendapatkan efek relatif kecil karena tanahnya lebih kaku dari batu kapur. Di lain sisi, daerah yang lebih jauh seperti Kabupaten Klaten terdapat lebih banyak rumah yang runtuh karena terdiri dari sebagian besar tanah pertanian yang basah. Dengan demikian, sebagai konsekuensi dari lahan pertanian yang gembur, Bantul dan Klaten akan lebih terancam dari bencana gempa bumi dibandingkan dengan daerah sekitarnya. Daerah tanah gembur dan basah membentang dari Bantul ke Klaten ini secara geology dikenal sebagai garis cesar Opak.

Kepadatan Penduduk Sangat Tinggi

Pulau Jawa adalah wilayah berpenduduk terpadat di dunia dengan 979/km². Kabupaten Bantul di mana banyak rumah runtuh di gempa 2006, adalah salah satu di antaranya yang merupakan daerah terpadat di Jawa dengan populasi 831.955 226.777 yang tinggal di rumah di wilayah 506,85 km² atau 1641.4/km² penduduk dan 447,4 rumah di setiap km² (DEPKES 2007). Ketika gempa 2006 menggoncang, 148.440 dari 218.345 rumah (67,9%) di Bantul tidak dapat ditempati lagi atau rusak parah dan runtuh (BAPPENAS 2006).

Struktur Rumah yang Sangat Lemah dan dibangun Tanpa Pertimbangan terhadap Bahaya Gempa

Walaupun rumah Jawa tradisional asli dibangun dengan material kayu, namun pada kenyataannya akhir-akhir ini batubatalah material utama konstruksi bangunan. Menurut Boen (2006), rumah-rumah runtuh dari Jawa 2006 sebagian besar dibangun oleh batu bata baik dengan atau tanpa rangka beton bertulang. Pasangan bata yang lemah merupakan faktor utama penyebab runtuhnya bangunan sedangkan untuk bangunan yang lebih baru dengan rangka beton bertulang; detail hubungan yang tidak benar merupakan aspek paling banyak penyebab kegagalan struktural. Hal ini terutama dikarenakan karena kurangnya pertimbangan bahaya gempa sejak 1943 ketika gempa bumi besar untuk terakhir kalinya, sebelum itu terjadi lagi pada tahun 2006.

Gambar. Perubahan Struktur dan konstruksi Rumah Jawa dari Kayu ke Batubata

Bangunan dengan konstruksi dinding bata telah digunakan secara luas untuk rumah sejak Pulau Jawa diduduki Belanda di awal abad ke-17 hingga masa sekarang (Prijotomo, 1996). Bahkan untuk sebagian besar penduduk Jawa, rumah dinding bata telah digunakan sebagai simbol status sosial keluarga pemilik (Koentjaraningrat, 1984). Sayangnya, konsep baru yang dibawa Belanda yang memang tidak berpengalaman sama sekali terhadap gempa itu, telah diikuti tanpa pertimbangan bahaya gempa. Selanjutnya, keterbatasan ekonomi masyarakat dan kurangnya kesadaran bagaimana pembangunan yang tepat juga telah berkontribusi terhadap penyebab lemahnya konstrukci pembangunan rumah. Konstruksi yang kurang tepat tersebut sayangnya menyebabkan hilangnya begitu banyak nyawa dan materi pada gempa 2006 lalu.

Berdasarkan Paper:

Idham, N, Mohd, M and Numan, I (2010a) ”Why The Javanese Houses Have Failed In The 2006 Earthquake”, in proceeding of the International Conference on Sustainable Built Environment (ICSBE 2010) pp.121-128. Faculty of Civil Engineering and Planning, Islamic University of Indonesia, August 2010.

APAKAH RUMAH RANGKA BETON PALING AMAN UNTUK RUMAH TAHAN GEMPA (2)

Di tengah kesibukan (dan kejenuhan!) saya menulis thesis S3 saya, saya mencoba kembali mengisi blog ini sekedar agar tidak terabaikan dan mengisi waktu jenuh saya yang memang sedang jauh dari anak istri ini (…ehem). Topik saya kali ini tidak jauh dengan tema thesis yang saya sedang kerjakan, rumah tradisional Jawa dan kaitannya dengan gempa bumi.

STIFFNESS, STRENGTH, dan DUCTILITY

Sebagai akibat gempa bumi Bantul 2006 lalu, banyak bangunan entah itu yang disebut dengan bangunan tradisional atau bangunan modern, sebagian besar hancur luluh lantak diterjang gempa. Segera setelah itu, pemerintah dan ratusan donatur membangun kembali hunian di bantul dan sekitarnya dengan rumah baru melalui program rekonstruksi. Jenis rumah rekonstruksi yang popular dan banyak dibangun ketika itu adalah rumah tembok batubata dengan rangka beton bertulang. Rumah seperti ini dianggap yang paling aman atau paling tepat untuk mengantisipasi gempa kelak kemudian hari. Rumah-rumah sebelumnya, terutama rumah tradisional, banyak dianggap kurang sesuai untuk bangunan tahan gempa. Maka berbondong-bondonglah masyarakat Bantul dan sekitarnya membangun rumah mereka dengan jenis beton bertulang ini yang memang sebelumnya kurang banyak dipakai, terutama masyarakat pedesaan yang dulu masih akrab dengan rumah batubata atau rumah kayu baik ‘gedhek’ atau ‘gebyok’. Kini sudah dapat dipastikan ketika anda berkunjung ke Bantul, rumah tempo doeloe ala rumah Jawa Limasan yang banyak dipakai di Bantul sebelumnya sudah tinggal kenangan.

Sekedar untuk diketahui, bahwa rumah batubata rangka beton memang menjadi salah satu solusi membangun rumah aman terhadap gempa tapi bukanlah yang teraman diantara pilihan yang ada. Mengingat sifat dari rangka beton dinding bata ini mengandalkan prinsip stiffness dan strength tentunya ketimbang ductile. Prinsip bangunan tahan gempa memang seharusnya mencakup tiga hal tersebut. Stiffnes adalah prinsip ketahan bangunan terhadap goncangan sehingga bangunan tidak berubah bentuk, sementara strength adalah prinsip kekuatan bangunan maksimal terhadap gempa sehingga selalu dikaitkan dengan ketahanan menerima beban. Smentara ductile lebih berkaitan dengan daya tahan bangunan untuk berubah bentuk (flexible, plastis), atau menyerap gaya, sesuai beban yang ada. Prinsip stiffness ini lebih aplikable pada bangunan dengan materi berat seperti batu bata dan beton yang sifatnya rigid atau kaku dan tidak fleksible. Sementara ductile lebih cocok kalau menggunakan material seperti kayu dan baja.

Sayangnya, prinsip bangunan yang mengutamakan stifness hanya cocok diaplikasikan untuk daearah yang mempunyai resiko gempa kecil mengingat daya tahan terhadap guncangan akan relative rendah. Hal ini diperparah dengan beban bangunan yang tinggi jika menggunakan material seperti batu bata dan beton bertulang. Beban yang tinggi disamping plastisitasnya relative rendah juga rentan terhadap bahaya guling karena gaya lateral atau horizontal akibat gempa. Ini juga sangat berbahaya jika digunakan sebagai bangunan hunian jika runtuhan elemen akan menimpa penghuni dibawahnya relative lebih ‘mematikan’ ketimbang material ringan seperti kayu. Apalgi jika kualitas pelaksanaan juga rendah, maka resiko terhadap gempa akan sangat tinggi.

Hal inilah yang mengusik pikiran saya selama ini. Rumah-rumah baru di Bantul telah dibangun sepernuhnya dengan menggunakan batu bata dan beton bertulang. Terlepas apakah pelaksanaannya benar atau belum, penggunaan jenis material ini memang masih menghawatirkan untuk daerah rawan gempa seperti di Bantul. Rumah-rumah dengan prinsip ductile yang tinggi mestinya lebih aman dan lebih ditekankan ketimbang beton bertulang yang lebih rigid dan brittle ini. Walaupun sementara pendapat mengatakan akan sangat mahal jika menggunakan kayu, tapi beton bertulang apakah juga bukan bahan bangunan yang mahal saat ini? Dan mungkin jangan dilupakan, potensi penggunaan kayu local seperti glugu ataupun bamboo juga masih dapat ditingkatkan. Dan satu lagi, dengan membangun rumah-rumah berbahan dasar kayu kita juga akan kembali melestarikan rumah tradisioal jawa yang sebelumnya banyak dipakai (nanti akan kita bahas mengapa rumah tradisioal banyak runtuh di gempa 2006 di Jawa).

AMANKAH HUNIAN PASCA GEMPA BUMI DENGAN BETON BERTULANG? (Is Reinforced Concrete Structure Safe for Post Earthquake Housing?)

Untuk kasus di Yogyakarta, sampai saat ini belum ada yang berani berpendapat bahwa seratus persen bangunan akan aman dari kemungkinan ancaman gempa yang sama dengan gempa 27 Mei 2006 lalu. Namun paling tidak, sebagian besar fihak-fihak berkompeten telah yakin bahwa bangunan rekonstruksi ataupun bangunan baru pasca gempa 2006 lebih baik kualitasnya. Hal ini tentu tidak dapat diingkari karena pada kenyataannya bangunan-bangunan tersebut telah dibuat dengan menggunakan konstruksi yang lebih up to date.

Permasalahannya adalah dengan tingginya keyakinan berbagai fihak termasuk penghuni,seharusnya tidak mengurangi tingkat kewaspadaan terhadap kemungkinan bahaya yang sama di masa depan. Mengingat lokasi Pulau Jawa khususnya dan Indonesia pada umumnya sangat mungkin untuk mendapat serangan gempa sewaktu-waktu yang menurut beberapa sumber hingga 3000-5000 kali terjadi gempa setiap tahunnya di Indonesia baik terasa ataupun tidak.

Tulangan rangka beton pada sloof dan kolom

Dapat dikatakan, dari sisi masyarakat pengguna rumah, penggunaan material beton bertulang telah ditangkap sebagai sebuah jaminan akan keamanan mereka dari bahaya gempa. Hal ini dapat difahami mengingat sebelumnya sebagian besar rumah yang runtuh hanya menggunakan pasangan bata (masonry) tanpa rangka beton bertulang. Opsi yang lain dengan rumah baja ataupun kayu dianggap terlalu mahal, atau juga terlalu rendah (konstruksi bambu). Apalagi jika mereka juga menyaksikan betapa bagus campuran beton dan besar diameter tulangan yang mereka gunakan. Jaminan keselamatan sepertinya dianggap taken for granted, dengan sendirinya akan mereka dapatkan.

Rumah dengan rangka beton bertulang

Sayangnya, factor keamanan sebuah bangunan dari gempa tidak cukup dilihat dari sisi penggunaan material ‘yang kuat’ saja. Mulai dari lokasi, disain bangunan, disain system struktur, ketepatan konstruksi, proses konstruksi, ketepatan penggunaan jenis material, hingga penggunaan bangunan semuanya akan sangat mempengaruhi tingkat keamanan bangunan dan penggunanya.

Kuda-kuda beton bertulang yang populer

Faktor Lokasi
Faktor lokasi secara umum tidak akan dapat diselesaikan kecuali dengan berpindah tempat dari zona bahaya ke daerah yang relative lebih aman. Transmigrasi massal atau bedol kampung adalah solusi yang tidak mudah untuk diterapkan, walau ini juga telah dilakukan Pemerintah Daerah Bantul misalnya dengan mengirimkan kurang lebih 400 KK tahun 2009 lalu. Akan tetapi mengingat masih terlalu padatnya populasi penduduk dearah sekitar, solusi lain tentu sangat diperlukan. Salah satu pemikiran yang juga patut dihargai adalah dengan usulan memperkecil dampak goncangan dengan menambahkan media buffer atau peredam seperti dasar pasir pada seluruh bangunan.

Disain Bangunan
Disain bangunan yang aman terhadap gempa adalah bentuk yang sederhana. Untuk rumah-rumah rekonstruksi atau rumah baru pasca gempa, bentuk bangunan memang sederhana. Hal ini baru bermasalah ketika proses penambahan bangunan dilakukan penghuni seiring dengan pertambahan kebutuhan mereka. Bangunan yang semula sederhana menjadi kompleks baik dari sisi bentuk ataupun layout (denah). Biarpun telah menggunakan material beton bertulang dengan tulangan sebesar “linggis” pun, bentuk bangunan rumit akan tetap rentan terhadap goncangan gempa. Belum lagi jika dilihat kualitas ‘sambungan’ antara bangunan lama dan baru.

Sistem Struktur
Sistem struktur yang benar tentu harus sesuai dengan sifat material yang digunakan. Struktur kayu prinsipnya fleksibel, kebalikan dengan system struktur beton bertulang yang harus kaku. Menggunakan material baru beton bertulang dengan anggapan atau cara yang lama (terhadap kayu) seharusnya tidak dilakukan. Sayangnya masyarakat terbukti banyak melakukan ini misalnya dengan mengganti kuda-kuda kayu dengan kuda-kuda beton persis dengan cara yang sama, padahal kedua sifat material tersebut berbeda. Kuda-kuda kayu seharusnya bebas bergerak dengan tumpuan fleksibel (roll dan sendi) sedangkan beton bertulang harus kaku, berhubungan mati dengan kolomnya. Atau juga dengan membentuk rangka beton yang seolah-olah dianggap kayu dengan bentuk kuda-kuda. Kasus tersebut justeru akan sangat berbahaya bagi penghuni karena rangka beton sangat berat dan mudah jatuh, jika dipasang dengan cara yang tidak benar.

Konstruksi
Ketepatan konstruksi juga menjadi faktor penting bagi keselamatan pengguna bangunan. Banyak kasus bangunan rumah beton betulang di Bantul yang tetap saja memakan korban karena lemahnya dinding terhadap kolom misalnya. Dinding bata yang berat akan mudah runtuh jika tidak dipasang dengan angkur yang cukup, atau dinding terlalu lebar (kolom praktis jarang).

Pelaksanaan
Proses konstruksi di lapangan juga dapat mempengaruhi keamanan bangunan walapun secara kasat mata bangunan menggunakan material yang bagus. Mulai dari proses pencampuran bahan hingga cara pemasangan akan sangat penting diperhatikan. Meskipun dengan campuran semen yang banyak, akan tetapi jika cara mengaduknya tidak rata, atau kurang air misalnya, beton akan lebih getas. Demikian pula dengan sambungan beton bertulang tanpa overlap dan tekukan tentu akan sangat rentan lepas. Jika semua aspek memenuhi tapi pelaksanaan di lapangan tidak diperhatikan, bangunan tetap dalam bahaya.

Pemilihan Material
Ketepatan material juga secara langsung mempengaruhi keselamatan bangunan dan penghuninya. Kembali ke salah satu kasus di atas misalnya, kuda-kuda kayu yang ringan tentu lebih diutamakan ketimbang kuda-kuda beton yang berat, walaupun secara awam menganggap ‘beton lebih kuat dari kayu’. Sebab jika terjadi goncangan, bagaimnapun benda yang berat berpotensi jatuh lebih besar mengikuti hukum Newton kedua F=MA. Apalagi jika desain struktur dan konstruksinya kurang benar.

Penggunaan Bangunan
Begitu juga dengan penggunaan bangunan. Penataan furniture walaupun tidak terlalu significant membebani struktur (seperti lampu gantung yang berat atau rak buku di dinding) akan tetap mempengaruhi kondisi saat gempa. Mungkin saja bangunan tetap berdiri namun lampu atau rak tersebut dapat jatuh menimpa penghuni. Demikian juga dengan penempatan lemari berat yang dapat ambruk sehingga menghambat penghuni. Semua ini akan mempengaruhi tingkat keamanan sebuah bangunan.

Kesimpulan
Banyak hal yang mesti diperhatikan untuk menjamin keselamatan bangunan dan penghuninya jika terjadi gempa. Anggapan-anggapan yang masih kurang benar terutama dengan penggunaan material dan system struktur masih perlu ditinjau lagi. Study lebih lanjut masih diperlukan untuk meyakinkan tingkat keamanan bangunan dan penghuninya terhadap gempa.
Bagaimana pendapat anda??? Salam….