ISO 23618:2022 dan Perangkat Isolasi Seismik – Pengantar Komprehensif

Gempa bumi masih merupakan salah satu bencana alam yang paling merusak lingkungan terbangun. Filosofi desain seismik konvensional menerima kerusakan struktural selama keruntuhan dapat dicegah. Namun, dalam beberapa dekade terakhir, masyarakat menuntut ketahanan yang lebih baik: bangunan tidak hanya harus melindungi kehidupan, namun juga tetap dapat beroperasi segera setelah gempa bumi.

Untuk mencapai tujuan ini, para insinyur di seluruh dunia telah mengembangkannyasistem isolasi seismik. Daripada memperkuat setiap anggota struktural, isolasi bertujuan untuk memisahkan struktur dari guncangan tanah, sehingga mengurangi gaya yang ditransmisikan. Konsep ini, yang awalnya baru, kini telah berkembang menjadi praktik global, dengan ribuan bangunan, jembatan, dan fasilitas industri dilindungi.

Pada tahun 2022, ISO diterbitkanISO 23618:2022 – Dasar desain struktur- Prinsip umum tentangstruktur yang terisolasi secara seismik.Standar internasional ini menggabungkan pengetahuan selama puluhan tahun ke dalam kerangka kerja yang koheren, yang mencakup desain, analisis, konstruksi, dan pemeliharaan. Ini menyoroti peranbantalan karet, perangkat geser, dan peredamsebagai produk isolasi penting.

Dokumen ini memberikan pengenalan rinci tentang ISO 23618, dengan penekanan pada perangkat isolasi sepertitinggi-bantalan karet redaman (HDRB), timah-bantalan karet (LRB),Danperedam kental. Ini juga menempatkan ISO 23618 bersama dengan standar Eropa dan Amerika, dan menyediakan studi kasus, diskusi kinerja, dan arahan masa depan.

ISO 23618 berlaku untukisolasi seismik horizontal pada bangunandan struktur tertentu. Hal ini tidak termasuk isolasi vertikal, tangki LNG, dan sebagian besar jembatan (meskipun prinsipnya dapat disesuaikan). Standar ini menekankan bahwa isolasi bukanlah-tambahan, melainkan strategi-tingkat sistem yang harus diintegrasikan pada tahap desain paling awal.

Filosofinya bertumpu pada tiga pilar:
1). Perpanjangan masa struktural– menggeser periode alami menjadi 2–3 detik atau lebih, sehingga mengurangi percepatan.
2). Meningkatkan redaman– menghilangkan energi seismik untuk membatasi perpindahan.
3). Memastikan pemusatan ulang-– kembali ke posisi semula setelah diguncang.
 

Lapisan isolasi terletak di antara bangunan atas dan bangunan bawah, menahan beban vertikal, memungkinkan perpindahan horizontal hingga 600 mm, dan memberikan fleksibilitas rotasi. Substruktur harus kaku dan kuat, deformasi harus terkonsentrasi pada isolator, dan celah bebas (parit) harus mencegah hentakan. Performa ditentukan untuk kondisi SLS, ULS, dan MCE.

ISO 23618 memungkinkan analisis linier yang setara (kekakuan dan redaman efektif) dan analisis riwayat waktu-nonlinier. Properti perangkat dikalibrasi dari pengujian.

Perangkat termasukbantalan elastomer (HDRB, LRB), pendulum geser, panduan linier, Danperedam. Masing-masing harus memenuhi kapasitas beban, perpindahan,disipasi energi, daya tahan, dan kontrol kualitas.
5.1 Tinggi-Bantalan Karet Redaman (HDRB)
HDRBterdiri dari laminasi karet dan baja. Kompon karet yang dimodifikasi memberikan redaman 15–18%. Mereka mendukung beban vertikal hingga puluhan MN, memungkinkan modulus geser horizontal ~0,4–1,0 MPa, dan tahan lama. Umum di sekolah, kantor, dan menara.
5.2 Timah-Bantalan Karet (LRB)
LRBmenggabungkan steker timah pusat yang menghasilkan 10–12 MPa, menghilangkan energi. Redaman adalah 10-20%. Andal, merdu, dan diterapkan secara luas di rumah sakit dan pusat gawat darurat. Contoh: Rumah Sakit Wellington, Selandia Baru.
5.3 Penggeser Permukaan Melengkung (Sistem Pendulum)
Sistem geser berbentuk bolamenghasilkan gaya pemulih melalui gravitasi. Periode bergantung pada jari-jari kelengkungan, tidak bergantung pada massa. Koefisien gesekan 0,02–0,06 memberikan redaman. Kapasitas perpindahan hingga 600 mm atau lebih. Digunakan di bandara dan stadion.
5.4 Peredam Tambahan
Peredam kentalmenghilangkan energi melalui hambatan fluida yang bergantung pada kecepatan-.Peredam histerismenggunakan baja leleh.Peredam gesekanmeluncur di bawah gesekan yang terkendali. Ini meningkatkan isolasi ketika redaman tidak mencukupi.

ISO 23618 melengkapi kode regional:
- EN 15129:2009 + AC:2010 (Eropa) –Perangkat anti-seismikpenutup standarbantalan, penggeser, peredam.
- ASCE/SEI 7-22 (USA) – Beban desain termasuk Bab 17 tentang isolasi.
- Spesifikasi Panduan AASHTO LRFD (2014, AS) –Isolasi seismikdesain untuk jembatan.
ISO selaras secara konseptual dengan keduanya, dengan fokus pada desain{0}}berbasis kinerja.

Rumah Sakit:Rumah Sakit Kaiser Permanente (California) menggunakan isolasi pendulum.
Jembatan:Jembatan Akashi Kaikyō (Jepang) dengan peredam kental.
Warisan:Gedung Salt Lake City & County (Utah, AS) dilengkapi dengan isolasi.
Nuklir:Pabrik di Jepang menggunakan isolasi untuk keselamatan kritis.

ISO 23618 memerlukan pengujian tipe (siklus-skala penuh), pengujian pabrik rutin, pengawasan konstruksi, dan inspeksi pemeliharaan. EN 15129 menambahkan penandaan CE-dan Kontrol Produksi Pabrik. Standar AS menuntut pengujian kualifikasi.

Efek angin – isolator tidak boleh berpindah tempat karena adanya angin. Api – elastomer membutuhkan perlindungan. Isolasi-tengah lantai – praktis untuk bangunan tinggi, memerlukan desain diafragma dan jalur beban yang cermat.

Manfaat: Mengurangi akselerasi (50–70%), perlindungan peralatan, kelangsungan operasional, kemampuan beradaptasi retrofit.
Keterbatasan: Biaya lebih tinggi (5–10%), kebutuhan ruang untuk parit, pemeliharaan, kurang efektif pada tanah lunak.

Sistem hibrida menggabungkan karet dan penggeser. Peredam cerdas (cairan magnetorheological) memungkinkan kontrol semi-aktif. Isolasi di tengah-tengah gedung tinggi-lantai mulai bermunculan. Perangkat dirancang untuk memiliki ketahanan-berbagai bahaya (gempa bumi + angin + api).

ISO 23618:2022 mengkodifikasikan praktik terbaik global dalamisolasi seismik. Filosofinya menekankan perpanjangan periode, penambahanpembasahan, dan memastikan pemusatan kembali. Dengan menghubungkan dengan ISO 22762 untukbantalan elastomerdan selaras dengan EN 15129 dan ASCE 7, hal ini mendorong harmonisasi global. Isolasi bukan sekadar solusi struktural, namun merupakan strategi ketahanan masyarakat.