Referensi : Slide kuliah Prof. Masyhur Irsyam dan Dr. Ir Drajat Hoedajanto.
Indonesia merupakan negara kepulauan dengan resiko kegempa bumian yang tinggi. Nurhasanah dan Jamil (2009) menyebutkan bahwa selama selang waktu 1897 – 2000, tercatat sekitar 837 kejadian gempa bumi dengan magnitude diatas 5 skala richter. Terletak pada 6o LU hingga 11o LS serta 95o BT hingga 141o BT, kejadian-kejadian gempa bumi di Indonesia sering terjadi karena letak Indonesia yang berada di pertemuan tiga pelat tektonik besar dan Sembilan pelat tektonik kecil (Bird et al., 2003). Pelat-pelat tektonik dengan berbagai jenis pergerakan menciptakan zona subduksi dan sesar yang selalu aktif. Saat suatu lapisan tidak dapat menahan pergerakan lempeng yang bersinggungannya, akumulasi energi yang tercipta akan terlepas menjadi gempa bumi bumi.
Gambar 1 Peta Lempeng Tektonik di Indonesia
Gempa bumi dapat menimbulkan kerusakan pada bangunan sebagaimana yang kita ketahui dari gempa bumi padang, aceh, papua, dan gempa bumi-gempa bumi besar lainnya. Secara garis besar, besarnya kerusakan pada bangunan karena gempa bumi bergantung pada kekuatan bangunan dalam menahan gaya gempa bumi yang terjadi. Lalu, bagaimana cara gempa bumi menimbulkan kerusakan pada bangunan?
Untuk mengetahuinya, mari kita analogikan sebuah bangunan sebagai seseorang yang tengah berdiri diatas mobil bak terbuka. Kondisi awal adalah mobil sedang dalam keadaan diam dan orang itu pun dalam keadaan diam (stabil), tidak bergerak dan berat badannya ditopang langsung oleh bagian dasar mobil searah gravitasi. Berat orang tersebut merupakan sebuah gaya (force) searah gravitasi yang besarnya :
Berat (Newton) = massa (kg) * gravitasi (m/s2)
Dari hal ini, gravitasi merupakan sebuah satuan percepatan yang arahnya menuju pusat bumi. Dengan kondisi mobil yang diam, tidak ada percepatan lain kecuali percepatan gravitasi tersebut.
Sekarang kita liat ketika mobil mulai bergerak untuk mencapai kecepatan 100 KM/jam. Adanya perubahan kecepatan dari 0 hingga 100 KM/jam membuat mobil mengalami percepatan sesuai arah mobil bergerak. Adanya percepatan ini membuat orang yang berada diatas mobil terdorong ke arah belakang (Gambar 2). Besarnya gaya dorong sesuai dengan persamaan :
Gaya dorong (Newton) = massa (kg) * percepatan mobil (m/s2)
Semakin besar massa seseorang atau semakin besar percepatan mobil tersebut, semakin besar pula gaya dorong ke belakang yang timbul.
Gambar 2
Selanjutnya, ketika mobil dengan kecepatan 100 KM/jam hendak menghentikan lajunya sehingga kecepatannya menjadi 0 KM/jam, terjadi perlambatan yang juga adalah percepatan dengan besaran negatif. Dengan demikian, orang diatas mobil akan terhempas kearah depan (Gambar 3). Sama dengan kejadian sebelumnya, Besarnya gaya dorong sesuai dengan persamaan:
Gaya dorong (Newton) = massa (kg) * percepatan mobil (m/s2)
Gambar 3
Ketika gempa bumi bumi terjadi, permukaan tanah akan bergerak dengan percepatan tertentu. Dengan demikian, bangunan yang mengalami gempa bumi dapat dianalogikan sebagai seseorang yang sedang berdiri diatas mobil yang mengalami perubahan kecepatan. Selanjutnya, gaya dorong yang berpotensi merusakan bangunan akan timbul karena perubahan kecepatan itu.

Dampak dari gaya yang timbul akibat gempa pada bangunan yang tidak cukup kuat menahan gayanya dapat dilihat pada gambar-gambar dibawah ini :






























