REPUBLIKA.CO.ID,
Rubby Anistia Prasetyo gembira lantaran sumbangsihnya diakui dunia. Bukan karya pribadi memang, melainkan atas nama tim. Meski begitu, mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2020 ini yang tergabung dalam tim Earthquake Engineering Research Institute Universitas Indonesia Student Chapter (EERI UISC) bakal memaparkan karyanya di San Fransisco, California, Amerika Serikat (AS) pada April mendatang.
EERI lolos di ajang bergengsi 'The 20th Annual Seismic Design Competition (SDC) 2023' yang diadakan organisasi internasional EERI Student Leadership Council. "Kami akan tampil bersaing dalam 40 tim dari berbagai negara, yang sekitar 17-20 tim berasal dari AS, dan sisanya mancanegara," kata Rubby saat berbincang dengan Republika.co.id di Jakarta, Senin (13/2/2023).
Selain Rubby, tim EERI UISC terdiri mahasiswa Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan serta Arsitektur. Mereka dalah Devita Yoselyn Nashwa (Teknik Sipil 2020), Noah Imanuel Joachim Purba (Teknik Sipil 2020), Geraldi Othanius Hardymulia (Teknik Sipil 2020), Taffi Hensan Kurniawan (Teknik Sipil 2020), dan Bayu Dewanto (Teknik Sipil 2020).
Ada pula Devon Yang (Teknik Sipil 2021), Isravani Valencia (Teknik Lingkungan 2020), Heidy Sekardini (Arsitektur 2020), Bimantyo Ganggas Fadhil (Arsitektur 2020), dan Leonardo Dillon (Arsitektur 2020). Tim mendapat bimbingan dari tiga dosen, yaitu Dr Josia Irwan Rastandi, Prof Widjojo A Prakoso, dan Dr Ova Candra Dewi.
Rubby mengaku, untuk bisa mengikuti SDC 2023, para peserta diminta membuat proposal untuk diseleksi guna melaju ke tahap berikutnya, yaitu mengikuti sesi konferensi di San Francisco, California. Setelah itu, mahasiswa peserta diminta untuk mempersiapkan model bangunan dari kayu balsa.
Pada kompetisi tahun ini, kata Rubby, tim diberikan studi kasus untuk menganalisis lokasi di wilayah San Fransisco, guna mengetahui tantangan dari bangunan yang dirancang untuk dibangun di lokasi tersebut. Harapan luaran yang didapat panitia adalah, mahasiswa mampu merancang menara kembar (twin tower) tahan gempa dengan skybridge berdasarkan studi kasus yang dibawakan setiap bidangnya, yaitu arsitektur, struktur, geoteknik, dan manajemen konstruksi.
"Kita diminta membuat arsitektur bangunan dengan kondisi eksisting di sana, dengan kondisi San Fransisco yang tanahnya berpasir dan berangin. Hal-hal teknis seperti itu kita perhatikan, dan tim membuat proposal studi kasus yang analisisnya disatukan, lalu kita submit," ucap Rubby.
Adapun tim EERI UISC akhirnya merancang bangunan yang diberi nama Zamrud Tower. Spesifikasi menara kembar terdiri 19 lantai dengan empat akses jembatan penhubung (skybridge) yang menghubungkan antara kedua tower di lantai. Skybridge di Zamrud Tower terletak di lantai 1, 6, 12, dan 17. Menurut Rubby, peran skybridge sangat penting untuk meminimalisasi pounding di menara.
"Dengan skybridge yang terletak pada story satu, menara tersebut direncanakan memiliki nilai jual yang tinggi. Bangunan ini didesain untuk kuat menahan gempa bermagnitudo lebih dari empat. Tidak hanya itu, kami juga merencanakan bangunan tersebut dapat dioptimalkan dengan penggunaan energi terbarukan dan rendah energi," ujar Rubby.
Dia menerangkan, filosofi arsitektur yang dibawa tim berasal dari lokasi bangunan yang berada di pusat kota (downtown) San Francisco, dengan tutupan awan yang relatif rendah sepanjang tahun. Bangunan berfungsi sebagai ruang huni dan kantor yang berseberangan untuk meningkatkan sektor perekonomian masyarakat San Francisco pascapandemi Covid-19.
Rubby menerangkan, bangunan didesain menjadi ramah lingkungan (green building) yang memperhatikan kebermanfaatan dan reduksi emisi untuk lingkungan. Di bagian eksterior, digunakan skin metal yang menjadi pemecah angin dan pemberi efek shading pada bangunan.
Selain itu, bangunan juga memanfaatkan photovoltaic dengan kemiringan yang disesuaikan matahari dan bentuk menyerupai motif naga Quetzalcoatl yang menjadi ciri khas bangunan. Quetzalcoatl adalah dewa dalam sistem kepercayaan suku Aztec kuno, yang mengembangkan peradaban di wilayah yang kini menjadi negara Meksiko.
Dia melanjutkan, berbeda dengan eksterior bangunan, di bagian interior menggunakan desain semimodern tradisional khas Meksiko dengan tambahan corak khas Indonesia. Interior juga menggunakan bahan-bahan alami dari lingkungan sekitar, berupa clay yang kemudian diolah dalam teknologi arsitektur khas Indonesia untuk digunakan sebagai flesh pada dinding dan lantai bangunan.
"Pada beberapa lantai juga terdapat taman indoor untuk menambahkan kesan hijau serta memberikan kesan hunian rumah ramah lingkungan," ujar Rubby.
Ditinjau dari struktur, kata Rubby, keunggulan Zamrud Tower adalah jenis struktur pengaku (bracing) yang dominan di dalam bangunan adalah cross dan inverted. Jenis-jenis tersebut memiliki tujuan untuk memperkaku bangunan, tetapi jenis inverted memiliki keunggulan karena lebih ringan. Sehingga jenis tersebut digunakan di story yang tersambung dengan skybridge.
Dia menyebutkan, kedua jenis bracing tersebut dikombinasikan untuk menghasilkan desain struktural yang terbaik dalam menanggulangi gempa di San Francisco. Tentu, skybridge yang menjadi struktur penghubung kedua menara merupakan titik lemah dari bangunan yang dirancang.
"Untuk mencegah kegagalan di bagian struktur skybridge, kami menggunakan sambungan yang kuat, yaitu berupa perpanjangan pada balok untuk menghubungkan skybridge dengan tower. Kami juga mempertimbangkan penggunaan dinding geser (shear wall) untuk memperkecil periode bangunan," kata Rubby.
Shear wall yang digunakan tim mempunya konsep, seperti corrugated, sehingga inersia atau kelembapan di sumbu lemah dapat ditingkatkan. Dengan inovasi tersebut, menurut Rubby, massa partisipasi bangunan sudah lebih dari 90 persen yang menandakan hampir tidak adanya mode vibrasi lokal di struktur bangunan yang akan menjadi titik lemah, yang rentan mengalami kegagalan struktur.
Tidak lupa, tim memperhatikan geoteknik secara detail. Menurut dia, dari sisi geoteknik, kawasan perkotaan San Francisco diapit oleh dua patahan, yaitu San Andreas dan Hayward, yang diproyeksikan dapat menimbulkan gempa bumi bermagnitudo 6,7 dengan probabilitas sebesar 72 persen.
Pun setelah dianalisis menggunakan data log lubang bor, tanah di situs proyek bersifat lunak dan lempung dengan komposisi pasir yang terstratifikasi. Aktivitas seismik yang signifikan serta kondisi tanah yang lunak, sambung dia, mengindikasikan bahwa situs memiliki risiko tinggi untuk terjadinya likuefaksi pascagempa.
Belum lagi, elevasi tanah yang datar membuatnya relatif aman dari peristiwa mengalirnya tanah yang terlekuifaksi di daerah dengan kemiringan tertentu atau lateral spreading. Dengan demikian, dasar pondasi harus ditanam pada lapisan tanah keras sebagai tanah nonliquefiable.
"Lalu, mengacu kepada ASCE 7-16, pondasi dalam tersebut perlu dihubungkan dengan pile cap (penutup tiang) untuk menghadapi dampak perbedaan penurunan (differential settlement) tanah," tutur Ruby.
Dia menyebutkan, tim EERI UISC ikut memikirkan masalah biaya pembangunan. Karena pengelola Zamrud Tower ketika beroperasi menargetkan bisa menghasilkan jumlah pendapatan sebaik mungkin maka pihaknya mengoptimalkan penggunaan material agar biaya pembangunan tidak terlalu menelan biaya besar.
Secara keseluruhan, kata dia, model kayu balsa model yang digunakan tim memiliki berat hanya 2,2 lb dengan total 2.971 in² luas lantai. Sehingga, perkiraan rasio pendapatan dan pengeluaran tahunan dari model bangunan tersebut adalah sekitar 2,91:1.
"San Francisco dikenal memiliki biaya konstruksi tertinggi di dunia. Dengan pemikiran tersebut, gedung ini mengoptimalkan penggunaan materialnya agar pembangunannya tidak terlalu memakan biaya," kata Rubby menjelaskan keunggulan karya yang dibuat EERI UISC.
Empat tantangan
Devita Yoselyn Nashwa selaku kapten tim menerangkan, ada empat tantangan dalam merancang bangunan tinggi tahan gempa dari kompetisi yang diikuti. Tantangan mencakup, segi kekuatan struktur, arsitektur, geoteknik, dan manajemen konstruksi. Dia menyatakan, dalam merancang menara kembar, dari segi kekuatan struktur lebih menitikberatkan pada segi frekuensi, periode, dan kekakuan.
"Bagaimana merancang gedung yang kaku, tetapi tidak terlalu kaku. Twin tower ini nantinya dihubungkan dengan skybridge. Skybrige ini menjadi perhatian utama, sebab menjadi titik lemah di bangunan yang kami rancang. Di tahun ini skybridge yang dirancang harus kuat agar bisa menahan beban gempa," kata Devita.
Anggota tim lainnya Heidy Sekardini mengatakan, selain struktur rancangan bangunan, arsitektur bangunan juga merupakan bagian yang tidak kalah penting dalam rancangan menara kembang. Dia menganggap, tim dalam merancang gedung menggunakan teknologi arsitektural berdasarkan keberadaan bangunannya.
"San Fransisco merupakan daerah berangin sehingga tim mencoba memanfaatkan tenaga angin dan sinar matahari yang tersedia dan dimanfaatkan dalam desain arsitekturnya. San Fransisco dari segi budaya pun banyak terpengaruh dari kebudayaan Meksiko. Tim juga mengambil inspirasi dari budaya suku Aztec untuk rancangan tekonologi fasad twin tower," kata Heidy.
Dekan Fakutas Teknik UI, Prof Heri Hermansyah, mengapresiasi lolosnya tim EERI UISC di ajang SDC 2023. Menurut dia, tim yang terdiri mahasiswa Teknik Sipil, Lingkungan, dan Arsitektur bisa lolos karena sanggup berkolaborasi dan kerja sama sehingga berhasil merancang suatu bangunan tinggi tahan gempa.
"Selamat untuk tim EERI UISC karena telah berhasil melaju ke tahapan kompetensi bergengsi internasional di San Fransisco, California. Dukungan dan doa terbaik dari FT UI akan selalu menyertai tim EERI UISC agar mendapatkan hasil terbaik di ajang internasional ini. Semoga dapat membanggakan FTUI, UI, dan Indonesia," kata Heri bangga.
Ikuti Whatsapp Channel Republika