Pendahuluan: Orasi Ilmiah dan Latar Belakang Akademik
Orasi ilmiah ini diawali dengan pembacaan riwayat hidup Prof. Ir. Made Suarjana, M.Si., PhD oleh Prof. Dr. Ir. Rudi Hermawan Karsaman, M.Si. Prof. Made Suarjana lahir di Tabanan, Bali, pada 23 November 1961 dan merupakan anak keenam dari tujuh bersaudara. Beliau menempuh pendidikan dasar hingga menengah di Singaraja, menyelesaikan pendidikan sarjana Teknik Sipil pada tahun 1986, pendidikan magister di Stanford University pada tahun 1989, serta pendidikan doktor di universitas yang sama pada tahun 1994. Pada tahun 2020, beliau juga mengikuti Program Insinyur di Institut Teknologi Bandung.
Karier akademik Prof. Made Suarjana di ITB dimulai sejak 1 Maret 1987 sebagai pegawai negeri sipil dan mencapai jabatan Guru Besar pada 1 Desember 2024. Bidang keahlian beliau adalah pemodelan numerik dan komputasi untuk infrastruktur. Selain aktif dalam pendidikan dan penelitian, beliau juga mengemban berbagai jabatan struktural, menghasilkan publikasi ilmiah nasional dan internasional, serta berkontribusi dalam pengabdian masyarakat dan konsultasi teknik di bidang struktur.
Kebutuhan Infrastruktur dan Tantangan Geografis Indonesia
Dalam orasinya, Prof. Made Suarjana mengawali pembahasan dengan menyoroti kebutuhan infrastruktur yang semakin besar dan kompleks. Infrastruktur modern mencakup jembatan dengan bentang hingga beberapa kilometer, gedung bertingkat sangat tinggi, serta eksplorasi dan pembangunan infrastruktur di laut hingga kedalaman mencapai satu kilometer.
Tantangan tersebut semakin diperberat oleh kondisi geografis Indonesia yang terletak di pertemuan tiga lempeng tektonik. Kondisi ini menghasilkan bentang alam yang kompleks, dengan gunung, lembah, dan jurang yang dalam, serta kondisi tanah yang sering kali tidak stabil. Selain itu, risiko bencana seperti banjir, tanah longsor, dan gempa bumi menjadi faktor dominan yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan dan pengendalian infrastruktur.
Peran Metode Numerik dalam Rekayasa Infrastruktur
Untuk menjawab kompleksitas tersebut, metode numerik dan komputasi menjadi alat utama dalam rekayasa infrastruktur modern. Metode ini digunakan untuk memahami respons struktur terhadap beban, seperti reaksi, gaya dalam, dan deformasi. Berdasarkan hasil analisis numerik inilah keputusan rekayasa diambil dengan tujuan menghasilkan infrastruktur yang aman, efisien, dan berkelanjutan.
Perkembangan metode numerik berjalan seiring dengan kemajuan teknologi komputer. Dari analisis statik dua dimensi, berkembang ke analisis dinamik dan tiga dimensi, hingga saat ini mencakup analisis nonlinear dan analisis riwayat waktu dinamik yang kompleks. Metode numerik tidak hanya digunakan pada tahap perancangan, tetapi juga pada seluruh siklus hidup infrastruktur, termasuk rekonstruksi, pengembangan, dan investigasi kegagalan.
Aplikasi Metode Numerik pada Infrastruktur Lepas Pantai
Salah satu karya yang dipaparkan dalam orasi ini adalah pengembangan metode perkuatan untuk anjungan lepas pantai. Struktur ini umumnya terendam di dalam air dan digunakan untuk eksplorasi minyak dan gas. Seiring waktu, anjungan lepas pantai dapat mengalami penurunan kapasitas akibat korosi atau kerusakan mekanis, seperti benturan kapal.
Karena keterbatasan metode perbaikan di lingkungan laut, Prof. Made Suarjana dan tim mengusulkan metode perkuatan menggunakan grout. Analisis numerik menunjukkan bahwa metode ini mampu mengembalikan kekuatan sambungan tubular yang mengalami penipisan akibat korosi, serta memperbaiki elemen yang mengalami deformasi lokal. Hasil analisis tersebut menjadi dasar persetujuan untuk implementasi di lapangan.
Pengendalian Kerusakan pada Struktur Tahan Gempa
Dalam konteks struktur tahan gempa, Prof. Made Suarjana menegaskan bahwa kerusakan pada struktur diperbolehkan selama dapat dikendalikan. Prinsip ini diwujudkan melalui pengembangan elemen struktural yang berfungsi sebagai sekering, yaitu elemen yang dirancang untuk menerima kerusakan terlebih dahulu saat gempa besar terjadi.
Elemen sekering ini dirancang agar mudah diganti setelah gempa, sehingga kerusakan tidak menyebar ke elemen utama struktur. Pendekatan ini telah dikaji secara numerik dan diuji melalui pembuatan prototipe struktur baja. Pengujian eksperimental dilakukan untuk memahami perilaku elemen tersebut, sementara pengembangan lanjutan masih terus berlangsung.
Inovasi Sistem Jembatan Bentang Tinggi
Pengembangan metode numerik juga diterapkan pada perancangan jembatan yang menyeberangi lembah dalam. Sistem girder pracetak yang umum digunakan sering menghasilkan pilar dengan perilaku kantilever yang sangat fleksibel dan membutuhkan kekuatan besar di bagian dasar.
Melalui pengembangan sistem struktural yang memodifikasi perilaku girder pracetak, struktur jembatan dapat berperilaku sebagai portal dengan kinerja yang lebih baik. Sistem ini telah diterapkan pada beberapa jembatan tinggi di jalan tol Cipularang dan Manado–Bitung, menunjukkan solusi yang sederhana namun efektif.
Obsesi Akademik: Rumah Tahan Gempa untuk Indonesia
Bagian penting dari orasi ini adalah pembahasan mengenai pengembangan rumah tahan gempa. Meskipun rumah tinggal umumnya hanya satu hingga tiga lantai, justru bangunan inilah yang paling banyak menimbulkan korban saat gempa. Hal ini disebabkan oleh kurangnya perhatian terhadap kualitas perencanaan dan pelaksanaan struktur rumah sederhana.
Prof. Made Suarjana menyoroti bahwa hingga saat ini Indonesia belum memiliki standar nasional khusus untuk rumah tahan gempa. Sistem yang umum digunakan adalah dinding bata terkekang, yang memiliki karakteristik berbeda dengan sistem portal beton atau baja yang lebih banyak diatur dalam standar nasional.
Pendekatan Eksperimental dan Pemodelan Numerik Rumah Tahan Gempa
Untuk mengembangkan pemahaman yang lebih baik, dilakukan investigasi lapangan pascagempa, studi eksperimental skala penuh, dan pengembangan model numerik. Pengujian dilakukan terhadap berbagai konfigurasi rumah, termasuk pengaruh detail penulangan, bukaan, dan metode pengakuran.
Hasil pengujian tersebut dikompilasi dalam bentuk basis data yang mencakup kurva histeresis, mode kerusakan, dan mekanisme keruntuhan. Dari basis data ini dikembangkan model numerik, baik model sederhana berbasis batang maupun model elemen hingga mikro yang sangat detail. Model-model tersebut telah dikalibrasi dan diverifikasi terhadap hasil eksperimen, menunjukkan tingkat kesesuaian yang semakin baik.
Kontribusi terhadap Mitigasi Bencana dan Ketangguhan Infrastruktur
Data dan model yang dikembangkan digunakan untuk menyusun model kerentanan bangunan dan model fatalitas empiris yang relevan dengan kondisi Indonesia. Model ini memiliki peran strategis dalam perencanaan mitigasi bencana dan respons cepat pascabencana, sehingga penanganan dapat dilakukan secara terencana dan tepat sasaran.
Metode numerik dan komputasi, sebagaimana ditegaskan dalam orasi ini, menjadi tonggak penting dalam kemajuan rekayasa infrastruktur modern. Metode ini memungkinkan pemodelan fenomena kompleks secara realistis, simulasi kondisi ekstrem, serta integrasi hasil eksperimen dan analisis untuk menghasilkan solusi rekayasa yang lebih andal.
Penutup dan Refleksi Akademik
Pada bagian akhir orasi, Prof. Made Suarjana menyampaikan apresiasi dan ucapan terima kasih kepada pimpinan ITB, para pembimbing, kolega, mahasiswa, mitra kolaborasi, serta keluarga yang telah mendukung perjalanan akademik dan penelitian beliau. Orasi ditutup dengan pembacaan kode kehormatan Guru Besar ITB sebagai komitmen terhadap integritas, keilmuan, dan pengabdian kepada masyarakat.
Kesimpulan
Orasi ilmiah Prof. Made Suarjana menegaskan bahwa metode numerik dan komputasi memiliki peran fundamental dalam pengembangan infrastruktur Indonesia yang aman, efisien, dan tangguh terhadap bencana. Melalui integrasi analisis numerik, eksperimen, dan investigasi lapangan, rekayasa infrastruktur dapat menjawab tantangan geografis dan kegempaan yang khas di Indonesia.
Pengembangan rumah tahan gempa dan infrastruktur berkelanjutan menjadi fokus strategis yang relevan secara sosial dan teknis, sekaligus menunjukkan bahwa kemajuan rekayasa tidak hanya diukur dari skala bangunan, tetapi dari kemampuannya melindungi kehidupan manusia.
Sumber
Suarjana, Made.
Aplikasi Metode Numerik dan Komputasi untuk Pengembangan Infrastruktur di Indonesia.
Orasi Ilmiah Guru Besar, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung.