Apa Itu Peta Gempa???

Referensi :

Mata Kuliah “Dinamika Tanah dan Rekayasa Gempa” oleh Prof. Masyhur Irsyam

-=-

Jika pada dua postingan sebelumnya saya membahas mengenai mekanisme rusaknya bangunan terhadap gempa dan pentingnya menaati standard perencanaan gedung, pada postingan ini saya akan membahas mengenai Peta Gempa yang merupakan salah satu elemen utama perencanaan bangunan. Peta ini sangat penting dalam memperkirakan besarnya gaya gempa yang akan menimpa bangunan yang kita rencanakan.

Peta gempa adalah peta wilayah yang menunjukan besaran percepatan tanah dasar akibat gempa rencana yang kemungkinan menimpa gedung yang kita bangun. Peta ini merupakan hasil analisis probabilitas dari data-data kejadian gempa yang ada di suatu wilayah. Artinya, data-data kejadian gempa yang ada diolah dan  dianalisis untuk menghasilkan niali peluang terjadinya suatu gempa pada masa yang akan datang.

Peta gempa di suatu negara selalu berbeda dengan peta gempa di negara lain. Hal ini terjadi karena karakteristik kegempaan suatu wilayah akan berbeda dengan wilayah lain. Selain itu, perbedaan metode analisis karakteristik gempa dan analisis probabilitas gempa pun mempengaruhi bentuk peta gempa yang terjadi. Dengan demikian, tidaklah mengherankan jika peta gempa Indonesia dan  peta gempa Jepang yang sama-sama termasuk daerah rawan gempa pun berbeda satu-sama lain. Karena sifatnya yang sangat spesifik terhadap wilayah ini, kita patut berbangga bahwa peta gempa Indonesia merupakan hasil nyata insinyur-insinyur dan peneliti-peneliti Indonesia meskipun masih terdapat kontribusi pihak asing didalamnya.

Peta gempa Indonesia berdasarkan SNI Perencanaan Ketahanan Gempa Gedung 1726 tahun 2002 dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Dalam peta ini, Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 Wilayah Gempa di mana Wilayah Gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan Wilayah Gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi. Pembagian Wilayah Gempa ini, didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh Gempa Rencana dengan  perioda ulang 500 tahun, yang nilai rata-ratanya untuk setiap Wilayah Gempa dapat dilihat pada Gambar dibawah.

-=-

Perlu digarisbawahi bahwa gempa yang diperhitungkan adalah gempa akibat pergeseran pelat tektonik saja dan tidak termasuk gempa vulkanik akibat letusan gunung berapi. Selanjutnya, percepatan ini hanya pada batuan dasar saja. Kecepatan di permukaan tanah dapat berbeda sesuai jenis lapisan tanah seperti data pada tabel dibawah.

-=-

Peta ini dibuat dengan memperhitungkan 10% kemungkinan terlampaui dalam 50 tahun. Artinya, masih tetap ada kemungkinan 10% percepatan gempa akan lebih besar dari yang terdapat di peta. Selanjutnya, periode ulang gempa adalah 500 tahun yang artinya gempa yang diperhitungkan dalam analisis probabilitas adalah gempa yang terjadi tiap 500 tahun sekali. Semakin lama periode ulangnya, semakin besar gempa yang terjadi.  Sebagai contoh, gempa Aceh 2004 lalu memiliki periode ulang selama 200 tahun yang artinya terjadi tiap 200 tahun.

-=-

Selanjutnya, wilayah gempa terbagi menjadi 6 wilayah. Dari peta gempa Indonesia kita dapat melihat sebaran percepatan gempa di wilayah Indonesia. Daerah berwarna putih adalah daerah dengan percepatan gempa terkecil dan wilayah berwarna merah adalah daerah dengan percepatan gempa terbesar. Dari peta tersebut kita dapat melihat bahwa seluruh wilayah Indonesia kecuali sebagian besar daerah Kalimantan memiliki potensi terjadinya gempa dengan percepatan yang besar. Hal ini sudah terbukti dengan terjadinya gempa-gempa besar di Aceh, Padang, Jawa Barat, Yogyakarta, NTB, bahkan hingga ke Papua. Tidak mengherankan pula jika daerah Sumatra bagian pesisi barat sering dilanda gempa besar dalam beberapa dekade terakhir ini.

Bagaimana dengan jalur Jakarta hingga bandung dimana saya tinggal? Dari peta dapat kita lihat bahwa Jakarta berada pada zona 3 dengan percepatan gempa sebesar 0.15 g dan Bandung berada pada zona 4 dengan percepatan gempa sebesar 0.2 g. Artinya, untuk kondisi tanah yang sama, gaya gempa yang menimpa bangunan di Bandung harus direncanakan lebih besar dibanding bangunan di Jakarta. Selain itu untuk kondisi tanah yang sama, akan lebih mudah dalam membangun bangunan tingkat tinggi di Jakarta dibanding di Bandung karena gaya gempa rencana di Jakarta lebih kecil dari gaya gempa di Bandung.

-=-

Peta gempa ini seharusnya menjadi acuan dalam membangun suatu bangunan karena menyangkut beban rencana yang digunakan dalam merancang struktur bangunan. Dengan perhitungan beban gempa yang lebih akurat, keruntuhan bangunan akibat gempa dapat dihindari.

-=-

Special thank to Masrur Ghani for his References.

SNI Untuk Gedung

Referensi :

- Mata Kuliah “Dinamika Tanah dan Rekayasa Gempa” oleh Prof. Masyhur Irsyam

- Mata Kuliah “Rekayasa Struktur” oleh Dr. Jodi Firmansyah.

Beberapa minggu belakangan ini, masyarakat lalu lintas Indonesia sedang disibukan dengan terbitnya peraturan baru yang mengaruskan setiap kendaraan bermotor beroda dua untuk mengenakan helem sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI). Aturan ini diberlakukan guna mengurangi tingkat korban jiwa pengendara motor atas kecelakaan yang terjadi yang seringkali menimbulkan luka parah di bagian kepala. Adanya helem berstandar nasional Indonesia diharapkan memberikan jaminan perlindungan yang lebih besar bagi para pengendara motor. Meski sempat memicu pro dan kontra terkait kesiapan masyarakat dalam membeli helem berstandar ini, peraturan ini terus diberlakukan oleh pengatur jalan raya.

Pemberlakuan dan penegakan peraturan ini memang sangat penting dalam menciptakan lingkungan hidup yang lebih sehat. Namun, tahukah anda bahwa ada peraturan penting yang selama ini banyak dilanggar dan mengancam keselamatan jutaan penduduk Indonesia? Silahkan lihat gambar-gambar dibawah ini :

Besarnya kerusakan bangunan yang menimbulkan korban jiwa pada Gempa padang, gempa aceh, gempa Yogyakarta adalah contoh nyata perilaku masyarakat yang tidak mematuhi Standar perencanaan bangunan Indonesia. Jika masyarakat benar-benar mematuhi standar perencanaan bangunan yang ada, kerusakan bangunan tidak akan sebesar dan separah saat itu. Korban jiwa pun akan jauh berkurang mengingat korban jiwa akibat gempa kebanyakan terjadi karena keruntuhan bangunan.

Secara sederhana, Standar Perencanaan Bangunan adalah peraturan yang memberikan batasan minimum dan maksimum atas penggunaan dan material dalam membangun suatu bangunan. Adanya nilai batas ini memberikan bangunan yang kita buat kekuatan minimal dalam menahan beban-beban yang timbul selama masa guna bangunan (contoh : Beban gempa, beban manusia, beban angin, dll). Jika saja standar ini diikuti, bangunan-bangunan yang terkena gempa bisa menahan gaya gempa pada besaran tertentu sehingga besarnya kerusakan dapat lebih minimal dan bangunan tidak sampai roboh.

Untuk bangunan gedung (rumah, sekolah, kantor, ruko, mall), standar perencanaan bangunan di Indonesia dibagi menjadi bangunan beton (SNI 2847 2002), baja (SNI 1729 2002) dan kayu. Standar perencanaan ini dikombinasikan dengan standar pembebanan dan standar perencanaan ketahanan gempa (SNI 1726 2002). Standar diatas dibuat berdasarkan penelitian puluhan tahun yang telah banyak terbukti keandalannya baik di laboratorium maupun di lapangan.

Mengapa bangunan yang dibuat sesuai standard dapat menahan gaya gempa dengan besaran tertentu? Secara sederhana, teknologi manusia saat ini bisa memperkirakan secara kasar kemungkinan terjadinya gempa dengan skala tertentu dalam beberapa tahun kedepan (contoh : 50 tahun atau 100 tahun). Contoh kasarnya adalah kita bisa memperkirakan bahwa dalam 50 tahun kedepan, ada 90% kemungkinan terjadi gempa dengan magnitude di bawah 7 skala richter (ini kasar, karena sesungguhnya yang diperkirakan adalah percepatan gempanya : baca postingan Bagaimana Gempa Bumi Merusak Bangunan?). Dengan demikian, gaya gempa yang terjadi pada suatu bangunan pada suatu daerah dapat diperkirakan dengan mempertimbangan skala gempa yang akan dirancang. Sebagai contoh, bisa diambil skala 7 sehingga bangunan dirancang dapat menahan gaya gempa sebesar ini.

Bangunan yang runtuh dan menimpa penghuninya pada gempa Padang dan Yogyakarta sebagian besar adalah bangunan yang tidak mengikuti standar perencanaan bangunan. Gempa dengan magnitude 7 sudah tercakupi dalam standar perencanaan ketahahan gempa untuk bangunan gedung. Dengan kata lain, jika bangunan dirancang sesuai standar, bangunan tersebut tidak akan mengalami kerusakan parah seperti bangunan yang tidak sesuai standar.

Ketika ditanya, mengapa banyak bangunan yang tidak memenuhi standar? Tidak ketatnya pengawasan pemerintah dalam pembangunan gedung baru dan juga belum sadarnya masyarakat atas pentingnya standar bangunan memang menjadi alasan utama akan hal ini. Jika kita lihat Jepang, negara yang banyak mengalami gempa dan angin topan, negara ini terbukti dapat melaksanakan peraturan perencanaan dengan penuh sehingga rakyatnya terlindungi dari bencana yang masih bisa ditanggulangi sebelum timbulnya korban.

Bagaimana Gempa Bumi Merusak Bangunan?

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 6^o LU hingga 11^o LS serta 95^o BT hingga 141^o 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 :

Just write it

Youps..

Jam nunjukin jam 12.31, tepat tanggal 26 November 2008. Saat yang tepat bwt browsing2.. bwt refreshing dari tugas Gempa yang melelahkan.

Up till now., I don’t know what I want to write… T_T… I just try to get used to write a blog. Although sometimes I ran out of ideas of what want to write…

But, let start from todays activities….

Hmm.. let see,… today, My usual activities was turning on my laptop and stream Indonesia news from www.liputan6.com. Although it didn’t broadcasted lively, this site is the only Indonesian news site that I could watch. lIt seems like my dormitory admin does not allow the students to use live stream site.While listening to the news, I used to cook breakfast for me and my room mate, Risky. Today was Risky’s turn to cook breakfast. He cooked Indonesian soup full of carrot and cabbage (his speciality ;p)

At about 8 am, I went to campus. As usual, I used train (the only possible transportation system for me). It took about 45 minnutes from my dorm to Ookayama Campus. The temperature was so cold compared to my country. It reached 9 degree of celcious. I used sweater under my thick jacket. And it was still feel cold >_<

When I arrived at the station near my campus, I suddenly wanted to go to the conveniet store (japanese calls it “Kombini”) to buy something. I didn’t know what to buy. I just wanted to go there and bought something. On the way to get there, I found an under construction small Japanese house. The main structural parts were all made by wood. The ground part was made by concrete. This is the first time I ever see small Japanese house main structural parts. Although it just a small house, almost all side of the house were densely strengthen by wood column. Furthermore, the wood looked very strong. I just wondered where they imported suchkind of wood (is it from Indonesia?? ). One of the reason why they are using wood is, of course, the high occurance of earthquake. Wood is considered ductile enough to restrain earthquake force. So it is suitable to use for small capacity structure in a high earthquake occurance area.

Well, after I saw that house I arrived at Kombini. I finnaly found out what I wanted to buy, an ice cream ;p. It has been a loong time since I eat ice cream. For information, not all Ice cream in Japan is eatable for Muslim people. Some of the ice cream contains substances that came from meat especially pork. It is not “Halal”. So, before I bought the Ice cream, I read the ingredient information (although it was in Kanji, I recoognized some  Kanji for non-halal items). After make sure it doesn’t contains non-halal substance. I bought the ice cream, and went to the lab using the same way as when I saw the house.

The ice cream was nice. ^_^

Cu next post.