Prof. Made Suarjana mengatakan bahwa penggunaan pemodelan numerik dan komputasi telah menjadi bagian yang erat dan tak terpisahkan dari proses pengembangan infrastruktur modern. "Aplikasinya baik pada tahap perancangan, tahap operasional untuk meninjau keselamatan struktur, maupun pada tahap pascabencana untuk proses rekonstruksi dan pembelajaran adalah sesuatu yang senantiasa dikerjakan oleh para insinyur," ujarnya. Beliau menegaskan bahwa metode ini krusial untuk memastikan infrastruktur dirancang secara aman, efisien, dan berkelanjutan.

Memahami Respons Struktur Melalui Komputasi

Prof. Made menjelaskan bahwa inti dari metode numerik adalah untuk memahami respons struktur secara mendetail, yang mencakup tiga aspek utama, yakni reaksi (gaya yang diterima pondasi), gaya dalam (gaya pada elemen struktur), dan deformasi (perubahan bentuk).

Pemahaman ini diperoleh melalui berbagai metode analisis seperti statik linier, dinamik linier, hingga analisis riwayat waktu dinamik non-linier, menjadi dasar bagi para insinyur untuk mengambil "Keputusan Rekayasa" (Engineering Decisions) yang tepat.

Aplikasi pemodelan ini sangat luas, mulai dari perancangan struktur gedung, jembatan dengan pier tinggi, struktur anjungan lepas pantai, hingga analisis detail pada sambungan struktur dan komponen yang mengalami kerusakan.

Tantangan Rumah Tahan Gempa di Indonesia

Penerapan metode numerik juga terdapat pada pengembangan rumah tahan gempa, yang menjadi masalah kritis di Indonesia. Prof. Made memaparkan bahwa dinding bata adalah material yang paling populer untuk rumah di Indonesia karena nilai ekonomis dan ketersediaannya.

"Meskipun kuat terhadap beban gravitasi, tantangan utama dinding bata muncul ketika dihadapkan pada beban gempa," ujarnya.

Beban gempa yang bersifat horizontal menimbulkan tegangan tarik dan geser, dua jenis tegangan yang tidak mampu ditahan dengan baik oleh dinding bata polos. Akibatnya, sebagian besar korban jiwa dan kerugian material saat gempa diakibatkan oleh kegagalan bangunan berdinding bata.

Solusi yang telah dikembangkan adalah sistem "Dinding Bata Terkekang" (Confined Masonry), yakni dinding bata dikekang oleh kolom dan balok beton bertulang. Survei pascagempa, seperti Gempa Padang 2009 , menunjukkan bahwa sistem ini memiliki kinerja sangat baik jika dibangun dengan benar.

Mengidentifikasi Kegagalan Umum untuk Mitigasi

Prof. Made menekankan bahwa kinerja buruk bangunan bata di lapangan kerap disebabkan oleh kesalahan konstruksi, cacat desain, atau kualitas material yang kurang.

Penelitian dan survei pascagempa telah mengidentifikasi beberapa kegagalan umum, di antaranya:

1. Sistem Pengekang Tidak Lengkap: Pemasangan kolom praktis tanpa balok pengikat (atau sebaliknya), yang mengakibatkan dinding tidak bekerja sebagai satu kesatuan.

2. Ketidakberaturan Struktur: Baik ketidakberaturan horizontal (denah L, T, U) yang menyebabkan torsi, maupun ketidakberaturan vertikal (lantai lunak atau soft story), di mana lantai dasar lebih lemah dari lantai di atasnya.

3. Efek Kolom Pendek (Short Column): Kolom yang menjadi lebih kaku karena terhambat dinding parsial (misalnya di bawah jendela), sehingga menarik gaya geser yang jauh lebih besar dan rentan gagal.

4. Kurang Perhatian pada Detailing: Pengekangan tulangan (sengkang) yang tidak memadai pada sambungan balok-kolom, yang krusial untuk perilaku ductile (lentur).

5. Kegagalan Non-Struktural: Keruntuhan plafon dan furnitur berat yang tidak diikat juga dapat menyebabkan cedera dan menghalangi evakuasi.

Upaya Mitigasi Berbasis Data dan Numerik

Sebagai respons terhadap bencana , Prof. Made dan rekan-rekannya di ITB, Pusat Mitigasi Bencana, dan AARGI telah melakukan berbagai upaya mitigasi. Upaya ini mencakup survei kerusakan pascagempa , pelatihan konstruksi tahan gempa, dan pengujian eksperimental skala penuh.

Data dari survei dan eksperimen ini sangat penting untuk mengembangkan dan memvalidasi model numerik. Hasilnya, telah dikembangkan "Model Kerentanan Bangunan" (Building Vulnerability Model) dan "Model Fatalitas Empiris" untuk Indonesia, yang membantu memprediksi risiko dan memprioritaskan bantuan saat bencana.

Profil Prof. Ir. Made Suarjana, M.Sc., Ph.D.

Prof. Ir. Made Suarjana, M.Sc., Ph.D., merupakan Guru Besar dari Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan (FTSL) ITB. Beliau menyelesaikan pendidikan sarjana di Institut Teknologi Bandung, serta meraih gelar Magister dan Doktor dari Stanford University.

Dedikasi beliau berfokus pada rekayasa struktur dan mitigasi bencana. Kontribusinya mencakup pengembangan model numerik untuk rumah tahan gempa, pengembangan model Jembatan PCI Girder Pier Integral, studi retrofit untuk anjungan lepas pantai, serta pengembangan sistem penyerap energi berbentuk Y. Beliau juga aktif dalam pengabdian masyarakat, dengan banyak memberikan pelatihan terkait struktur baja, struktur beton, dan desain rumah tahan gempa. Di waktu luangnya, beliau menikmati jalan-jalan menikmati alam dan berlatih silat.

Reporter: Chysara Rabani (Teknik Pertambangan, 2022)