PETA GEMPA INDONESIA (SNI ) DAN SPEKTRUM- RESPONSE DISAIN UNTUK PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN TAHAN GEMPA DALAM ASPEK GEOTEKNIK

Transkripsi

1 PETA GEMPA INDONESIA (SNI ) DAN SPEKTRUM- RESPONSE DISAIN UNTUK PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN TAHAN GEMPA DALAM ASPEK GEOTEKNIK Dr. M. ASRURIFAK Wakil Ketua Himpunan Ahli Teknik Tanah Indonesia (HATTI) Peneliti di Pusat Penelitian Mitigasi Bencana ITB Anggota Tim Revisi Peta Gempa Indonesia Anggota Tim Mikrozonasi Kota-kota Besar Indonesia Workshop Continuing Professional Development (CPD) Ahli Geoteknik Jakarta, 4 Oktober 2016 Cakupan: Pendahuluan / Latar belakang Alasan Perlunya Updating Peta Gempa Indonesia Kondisi Kegempaan Wilayah Indonesia Peta Gempa Indonesia Baru Perhitungan Konstruksi Tahan Gempa Penutup

2 LATAR BELAKANG Indonesia adalah salah satu negara yang mempunyai wilayah dengan tingkat kegempaan yang sangat tinggi Gempa Utama (dari total kejadian dng M>5 sebanyak ) LATAR BELAKANG Gempa bumi fenomena alam yang sangat merusak MANUSIA TAK MAMPU MENOLAK Kerusakan Gedung Kerusakan Infrastruktur Longsor Tsunami MENGANTISIPASI RESIKO PENELITIAN Penurunan krn likufaksi STANDARISASI DESAIN

3 STRATEGI PENGURANGAN RESIKO (MITIGASI) GEMPA Kebutuhan dasar untuk terlindungi dari implikasi buruk adanya gempa FENOMENA ALAM GEMPA (FEMA 451b, 2007) Sangat potensial mengakibatkan kerugian besar Gempa tidak dapat dicegah Kejadian alam yang belum dapat diperkirakan secara akurat: kapan, dimana, magnituda Efek Gempa Fault rupture Tsunami Kelongsoran (besar) Likuifaksi Goncangan/ Gerakan Tanah Strategi Hindari Hindari Hindari Hindari/ Ditanggulangi Ditanggulangi Infrastruktur perlu didisain tahan gempa H Newton s 2 nd Law: H = m x a Spectral Acceleration at Bedrock

4 BERBAGAI CARA UNTUK MENENTUKAN BEBAN GEMPA Requires: Ground motion parameters Forces during earthquake Equivalent-static loadings in codes Maximum acceleration a maximum Respons spectra amax Ground motion parameter T 5 Time histories acceleration Scaled Acceleration Dalam aplikasinya, sesuai tingkat kesulitan dan akurasi m_asrurifak@yahoo.com Effect of local soil condition 21x C R=380 KM Mexico Earthquake 1985 Mexico City Middle American Trench EQ, M =8.1 6 cm/ M antle yr S 1 D wave propagation ubd uct io nz on e 4 5x B A Surfacial layer x Bedrock

5 Cakupan: Pendahuluan / Latar belakang Alasan Perlunya Updating Peta Gempa Indonesia Kondisi Kegempaan Wilayah Indonesia Peta Gempa Indonesia Baru Perhitungan Konstruksi Tahan Gempa Penutup KEJADIAN GEMPA-GEMPA BESAR SETELAH SNI 2002 Aceh Earthquake Mw=9.2 (December, 2004) Simeuleu Earthquake Mw=8.5 (11 April, 2012) Simeuleu Earthquake Mw=8.1 (11 April, 2012) Nias Earthquake Mw=8.6 (March, 2005) Padang Earthquake Mw=7.6 (Sept, 2009) Jambi Earthquake Mw=6.6 (Oct, 2009) Why does the current code require improvements? 1. Mentawai To considers Earthquake recent Mw=7.2 great earthquakes in Indonesia (Oct, 2010) Tasik Earthquake Mw=7.4 (Sept, 2009) Yogya Earthquake Mw=6.3 (May, 2006) USGS

6 Estimasi sebelumnya Mw= Yang terjadi Mw=9.0 To update earthquake source data including active faults that have not been considered in the 2002 map

7 Fault Trace Java

8 Yogya Earthquake Mw=6.3 (May, 2006)

9 0.96 g

10 ACCELERATION & RESPONSE SPECTRUM Christchurch New Zaeland a max horizontal = 1.43 g 3.0 g Estimasi sebelumnya Mw= Yang terjadi Mw=9.0

11 Cakupan: Pendahuluan / Latar belakang Alasan Perlunya Updating Peta Gempa Indonesia Kondisi Kegempaan Wilayah Indonesia Peta Gempa Indonesia Baru Perhitungan Konstruksi Tahan Gempa Penutup EPICENTER GEMPA INDONESIA Gempa Utama (dari total kejadian dng M>5 sebanyak )

12 Cara Mengkuantifikasi Goyangan Gempa? Dengan Seismic Hazard Analysis Deterministic (DSHA) Probabilistic (PSHA) -Analisis mudah difahami/sederhana -Worst case scenario (kondisi terjelek): Magnitude maksimum Jarak terdekat - Bukan hanya worst case scenario, tapi juga berbagai level dan kemungkinan - Memperhitungkan semua sumber gempa yang mungkin akan terjadi di site yg ditinjau - Gempa dng perioda ulang tertentu Tergantung umur bangunan dan Kemungkinan terlampaui Deterministic maps Probabilistic maps: 50 years ,000 2,500 5,000 10,000 Cara terbaik dengan mengintegrasikan keduanya Istilah Gempa 500 tahun bukan menunjuk kepada kejadian gempa yang terjadi sekali setiap 500 tahun, tetapi lebih sebagai gambaran ttg probabilitas suatu percepatan yang memiliki kemungkinan 1/500 untuk terjadi setiap tahun Procedure for Developing Deterministic Hazard Map M=7.3 Site location Semarang Fault South Semarang 0.11 g M=7.3 Identification of active faults surrounding the site location Selecting the maximum magnitude (M max ) and closest distance (R min ) for each fault Determining the ground motions based on M max and R min Selecting the worst scenario Irsyam, 2007

13 Procedure for Developing Probabilistic Hazard Expert 4. Perhitungan hazard gempa Expert judgement Seismic Seismic design design criteria Menghitung hazard hazard dengan dengan input input 1. Identifikasi sumber gempa dari Tahap (1) + (2) + (3) dengan Lokasi Lokasi: koord. sumber : koord. gempa sumber gempa dari Tahap (1) (2) + (3) dengan memperhitungkan ketidakpastian Geometri Geometri : arah strike, : arah sudut dip, strike, sudut dip, epistemic. memperhitungkan ketidakpastian kedalaman maksimum kedalaman maksimum epistemic. Mekanisme : subduksi, patahan Mekanisme : subduksi, patahan normal, reverse normal, reverse Selection Pemilihan of Data strong Data motion strong motion fungsi atenuasi accelerogram yang ada 1. Identification of Earthquake Sources Atenuation Function Development of Maps of PGA & Response Spectra 4. Seismic hazard Calculation accelerogram yang ada 2. Characterization of Sources 2. Karakterisasi sumber gempa Frekuensi Frequency kejadian distribution Slip rate rate Magnitude maksimum Maximum Magnitude Informasi Geologi, Informasi Geologi, seimologi seimologi Katalog data gempa Katalog data gempa Irsyam, 2008 HAZARD GEMPA Dari Analisis Total Probability Theorem

14 Probability Magnitude Probability Jarak PMi PRi R min Site M min M max R max Probability Fungsi Atenuasi a i M i P a Total Probability : P M x P R x P a R i R Masyhur Irsyam Dinamika Tanah & Rekayasa Gempa Probability kejadian gempa : dng Percepatan a > 0.25 g dng M dari M min sampai M max dng R dari R min sampai R max Tektonik Utama Indonesia Sumber gempa yang telah teridentifikasi dng baik N. Sumatra Subduction 1.Seulimeum 6. Angkola 7. Barumun 2. Aceh 10. Sumani S. Sumatra Subduction 3. Tripa 4. Renun 5. Toru 11. Suliti 15. Musi 16. Manna 8. Sumpur 9. Sianok 12. Siulak 13. Dikit 14. Ketaun 18.Semangko 17. Kumering 30. Bumiayu 19.Sunda 32. Cimandiri Jawa Sumba Subduction N. Sulawesi Subduction 31. Baribis 33. Semarang 34. Jogja 57. Gorontalo 54. Batui thrust 50. Palu-Koro 53. Poso 56. Sulu thrust W. Molucca Subduction 51. Matano 73. Sorong-Maluku 58. Lawanopo 52. Walanae 55. Tolo thrust 34. Wetar back arc 36. Flores back arc Timor Subduction 72. Sula-Sorong Philippine Subduction E. Molucca Subduction 74. Sorong Banda Sea Subduction 77. Manokwari trench 78. Lowland 71. Tarera-Aidun Irian Subduction 75. Ransiki 70. Yapen 76. Membrano thrust tbelt 79 Highland thrust belt

15 FLOW CHART SEISMIC HAZARD ANALYSIS Geology data Seismology data Seismotectonic data Deep geotechnical data Remote sensing data Attenuation law SOURCES MODELLING (Subduction, Fault, Shalllow BG, Benioff Seismic Hazard Analysis Probabilistic Deterministic Hazard Parameter PGA & Spectra in bedrock Hazard Curve Uniform Hazard Spectra

16 SOURCES MODELLING Seismotectonik Teridentifikasi Subduksi Fault Seismotectonik Belum Teridentifikasi Background Subduksi Interface Shallow backgound Fault Deep BG 1 Deep BG 2 Benioff Zone/ Intraslab Deep BG 3 Deep BG 4 Potongan A-A MODEL SUMBER GEMPA 1 Subduksi / Megathrust Megarthrust Andaman Sumatera Mw=9.2, a=4.70, b=0.83 Sulu Thrust Mw=8.5 Megarthrust Philipine Mw=8.2, a=4.64 b=0.87 West Molucca Sea Mw=7.9 Megarthrust Middle1 Sumatera Mw=8.6, a=4.71, b=0.88 Megarthrust Middle 2 Sumatera Mw=8.5, a=5.35, b=0.97 Megarthrust North Sulawesi Mw=8.2, a=4.28 b=0.91 East Molucca Sea Mw=8.1 North Papua Thrust Mw=8.2 Megarthrust S Sumatera Mw=8.2, a=5.76, b=1.05 Megarthrust North Banda Sea Mw=7.9, a=6.86 b=1.20 Megarthrust Jawa Mw=8.1, a=6.14, b=1.10 Megarthrust Sumba Mw=7.8, a=6.81, b=1.20 Megarthrust South Banda Sea Mw=7.4, a=7.56 b=1.34 Megarthrust Timor Mw=7.9, a=9.09 b=1.60

17 PARAMETER SUMBER GENPA SUBDUKSI (Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010) MODEL SUMBER GEMPA 2 Active faults (that have been well identified) 2. Aceh 3. Tripa 4. Renun 8. Sumpur 1.Seulimeum 5. Toru 9. Sianok 77. Manokwari trench 57. Gorontalo 74. Sorong 75. Ransiki 12. Siulak 54. Batui thrust Dikit 72. Sula Sorong 70. Yapen 50. Palu Koro Angkola 7. Barumun 14. Ketaun 53. Poso 10. Sumani 18.Semangko 11. Suliti 15. Musi 51. Matano 31. Baribis 73. Sorong Maluku 58. Lawanopo 34. Wetar back arc 78. Lowland 33. Semarang 16. Manna 52. Walanae 55. Tolo thrust 71. Tarera Aidun 17. Kumering 30. Bumiayu 19.Sunda 34. Jogja 76. Membrano thrust tbelt 36. Flores back arc 32. Cimandiri 79 Highland thrust belt

18 PARAMETER SUMBER GENPA SESAR (Tim Revisi Peta Gempa Indonesia, 2010) Gempa Utama

19 MODEL SUMBER GEMPA 3 SUMBER GEMPA BACKGROUND GRIDDED SEISMICITY MODEL daerah-daerah yang mempunyai sejarah kegempaan identifikasi dan karakterisasi sesar belum diketahui dengan baik HAZARD DAERAH TERSEBUT DAPAT TERWAKILI. Episenter yg bukan milik Subduksi maupun Sesar Dangkal Dimodelkan sebagai Gridded Seismicity Cakupan: Pendahuluan / Latar belakang Alasan Perlunya Updating Peta Gempa Indonesia Kondisi Kegempaan Wilayah Indonesia Peta Gempa Indonesia Baru Perhitungan Konstruksi Tahan Gempa Penutup

20 Deterministic Peak Ground Acceleration (PGA) for Faults at Bedrock S B with 84% percentile (150% Median) Deterministic Peak Ground Acceleration (PGA) for Subduction at Bedrock S B with 84% percentile (150% Median)

21 Peak Ground Acceleration (PGA) at Bedrock S B (for 50 years Earthquake) Didukung oleh: Peak Ground Acceleration (PGA) at Bedrock S B (for 100 years Earthquake) Didukung oleh:

22 Peak Ground Acceleration (PGA) at Bedrock S B (for 200 years Earthquake) Didukung oleh: Peak Ground Acceleration (PGA) at Bedrock S B Probability of exceedence 10% in 50 years (500 years EQ) Didukung oleh:

23 Peak Ground Acceleration (PGA) at Bedrock S B Probability of exceedence 10% in 100 years (1,000 years EQ) Didukung oleh: Peak Ground Acceleration (PGA) at Bedrock S B Probability of exceedence 2% in 50 years (2500 years EQ)

24 Peak Ground Acceleration (PGA) at Bedrock S B Probability of exceedence 0.5% in 50 years (10,000 years EQ) SEISMIC HAZARD MAP (SNI ) Rerata empat peneliti dari berbagai latar belakang Jodi Firmansyah & Masyhur Irsyam Teddy Boen & Haresh Shah Engkon Kertapati SNI Theo F Najoan

25 SNI 2002 Equal Hazard (10% in 50 yrs) Zone of equal PGA Equal Respons Spectra Equal frequency content Differences SNI 2011 (ASCE 2010) Equal Risk of Collapse (1% in 50 yrs) Response Spectra/ Zone of equal PGA Frequency Content Response Spectra (S 0.2 and S 1 ) may be different Frequency content may be different 3peta (untuk setiap perioda ulang gempa): PGA (percepatan maksimum) Spektra Percepatan 0.2sec Spektra Percepatan 1.0sec Map of PGA Map of S 1 PGA PGA S 0.2 S 1 PGA Spectral Acceleration for 50; 100; 200; 500; 10.00; 2.500; years and Deterministic approach SNI Gedung sec 1.0 sec PGA S 0.2 S 1

26 Gb 11: PGA MCE G (Maximum Considered Earthquake geometric mean ) Gempa Maksimum yang Dipertimbangkan Rata rata Geometrik (E.V. Leyendecker) SA Probabilistic 2500 yrs Deterministic 84 th percentile Plateau 1.5XUBC Design MCE G Probabilistic 2500 yrs Fault Near Fault Criteria Combination of Distance Deterministic (SNI ) Gambar 9 10: Risk Adjusted Maximum Considered Eq.(MCE R ) (Gempa Maksimum Dipertimbangkan Resiko Tersesuaikan) SA RTGM (Risk Targeted Ground Motion) P[Collapse] = 1% in 50 years Probabilistic 2500 yrs Risk-Adjusted Maximum Considered Eq. (MCE R ) Deterministic 84 th percentile Plateau 1.5XUBC Design Fault Distance (E.V. Leyendecker)

27 Maximum Considered Earthquake Geometric mean (MCE G ) PGA Ss Risk Adjusted Maximum Considered Earthquake (MCE R ) Ground Motion Parameter for Indonesia for 0.2 s Spectral Response Acceleration (5% of Critical Damping), Site Class B (Prepared by Team on Indonesian Risk Targeted Ground Motions)

28 Ss Risk Adjusted Maximum Considered Earthquake (MCE R ) Ground Motion Parameter for Indonesia for 1.0 s Spectral Response Acceleration (5% of Critical Damping), Site Class B (Prepared by Team on Indonesian Risk Targeted Ground Motions) Sudah tersedia di Website PU: Spektra Disain untuk seluruh Indonesia: tinggal click menunjukkan lokasinya

29 Cakupan: Pendahuluan / Latar belakang Alasan Perlunya Updating Peta Gempa Indonesia Kondisi Kegempaan Wilayah Indonesia Peta Gempa Indonesia Baru Perhitungan Konstruksi Tahan Gempa Penutup PERENCANAAN KONSTRUKSI TAHAN GEMPA Kaidah untuk perencanaan bangunan tahan gempa umumnya didasarkan atas ketentuan sebagai berikut: 1. Akibat gempa ringan: bangunan tidak terjadi kerusakan baik elemen struktural mahupun non struktural. 2. Akibat gempa sedang: elemen struktural tidak boleh mengalami kerusakan dan non struktural boleh mengalami kerusakan tetapi masih dapat diperbaiki. 3. Akibat gempa kuat: elemen struktural dan non struktural rusak (terjadi sendi plastis pada struktur) tetapi struktur tidak roboh (mekanisme roboh didesain) sehingga korban jiwa dapat dihindari.

30 Revision/Updating of Indonesian Building Code ASCE SNI Seismic Hazard: Probablistic: 10% PE in 50 yrs (500 yrs eq.) It was decided in national consensus 2010 (government, professional societies, private consultants, and universities) Risk of Collapse 1% in 50 yrs MCE R (Risk Adjusted Maximum Considered Eq.) : Seismic Hazard: Probabilistic: 2% PE in 50 yrs (2,500 yrs eq.) Deterministic Approach Fragility of Buildings Updating of Bridge Design Standard in Indonesia Development in Indonesia: Indonesia standard and technical guideline are currently under revision to keep up with the International advancement 500 years return of period Under revision according to AASHTO 2012 Refered to Departement of transportation, California, 1976 (Report 579) 1992? 1000 years return of period (7% in 75 years) PGA and spectral response at 0.2 and 1.0 sec Development in USA: USA standard updated regularly to accommodate the reliability of the bridge, especially in term of seismic hazard analysis

31 Revision of National Code for Dam and Implementation New Seismic Hazard Maps Indonesia has 203 Large dams. % of dams were built 16 dams under construction ±46 % ±45% In the next 5 years 49 dams will be built ±9 % before next years Indonesia seismic design guidelines 2004 for dams refer to ICOLD, USBR, USACE, and Japan Guidelines: Approach Operating Basis Earthquake Safety Evaluation Earthquake Probabilistic (AEP) 1/145 1/1.000, 1/3.000, 1/ (relative to level of risk) Deterministic 50th to 84th percentile All large dams are currently checked by using new earthquake loading Development in ICOLD: Seismic Design Guidelines for Dams Development in Indonesia: Under revision 2004

32 National Electric Company Concrete Dam for Electricity? Cisokan Concrete Dam in West Java, 2013 Recommendation from PRP (Project Review panel): The Operating Basis Earthquake (OBE): 145 yr The Maximum Credible Earthquake (MCE): Probabilistic return period of 2475 yr + Deterministic 84th percentile level MRT Jakarta Perioda Ulang Gempa 1000 tahun

33 ADA BERBAGAI CARA UNTUK MENENTUKAN BEBAN DESAIN GEMPA, DIANTARANYA: (1) Equivalent-static loadings in codes; (2) Response spectra from the design event (various methods), from uniform hazard spectra; (3) Accelerograms from records of real earthquakes, from theoretical simulation or modified GM DESAIN SPECTRUM RESPONSE Dasar: Dengan DESAIN CODE spectrum Dengan NEWMARK HALL prosedur (korelasi statistik parameter ground motion puncak (PGA, PGV dan PGD) terhadap parameter spektrum (SA, SV dan SD) Dengan metode PSHA UHS Dengan deterministik magnitude distance (M R) skenario

34 DESAIN SPECTRUM RESPONSE PGA, MCE G S S, MCE R S 1, MCE R

35 SPEKTRA DISAIN MENURUT UBC dan SNI 2002 Dari lokasi kota Percepatan di Batuan dasar Z Dari Profil Tanah Klasifikasi jenis tanah : A,B,C,D,E Z dan Jenis Tanah Fa dan Fv Ca= Z x Fa Cv= Z x Fv Spektra Percepatan (g) 2.5 Ca Cv T Ca=Z Fa To= Ts 5 Ts= Cv 2.5 Ca Perioda Bangunan (T) m_asrurifak@yahoo.com Spectral Acceleration 0.4 S DS S MS = F a S S S DS = (2/3) S MS S M1 = F v S 1 SPEKTRA DISAIN MENURUT: IBC 2009, ASCE 7 10 dan SNI Spektra di Pemukaan Tanah S D1 = (2/3) S M1 S MS = F a S S S M1 = F v S 1 Ground Surface 0.2 T 0 = 0.2 T s 1.0 T F a (Tabel 4) F v (Tabel 5) Spectral Acceleration 0.2 S S Spektra di Batuan Dasar S B 1.0 S 1 Bedrock S B T S S (Gambar 9) MCE R (SA 0.2-sec) Soil Type S 1 (Gambar 10) MCE R (SA 1-sec) m_asrurifak@yahoo.com

36 Spektrum percepatan (g) DESIGN SPECTRA YOGYAKARTA (Lat: , Long: ) Percepatan di Fondasi Percepatan di Gedung Bedrock SNI 2012 Soft soil SNI 2002 Medium soil SNI 2002 Hard soil SNI 2002 Soft soil SNI 2012 Medium soil SNI 2012 Hard soil SNI (10 lantai) (20 lantai) (30 lantai) Periode (detik) NEWMARK HALL Metode NEWMARK=HALL: Menyatakan bahwa spektrum respons struktur elastis input datum utama adalah PGA. Hubungan nilai PGV dg PGD adalah proporsional terhadap PGA. Dimana untuk Acc=1,0g, PGV=48 in/dt dan PGD=36

37 Contoh: Dengan Newmark Hall desain spektrum, ditentukan max ground acceleration = 0.2g dan ζ= 5% Ground acceleration = 1 x 0.2 = 0.2 g Velocity = 48 x 0.2 = 9.6 in/dt Displacement = 36 x 0.2 = 7.2 in Dengan ζ= 5% dan Tabel 3 1 maka: Acceleration = 0.2 x 2.6 = 0.52 g Velocity = 9.6 x 1.9 = 18.2 in/dt Displacement = 7.2 x 1.4 = 10.0 in m_asrurifak@yahoo.com m_asrurifak@yahoo.com

38 Metode PSHA Untuk Mendapatkan Uniform Hazard Spectra (UHS) Expert Expert judgement 4. Perhitungan hazard gempa Seismic design criteria Menghitung hazard hazard dengan dengan input input 1. Identifikasi sumber gempa dari Tahap (1) + (2) + (3) dengan Lokasi Lokasi: koord. sumber : koord. gempa sumber gempa memperhitungkan dari Tahap (1) ketidakpastian + (2) + (3) dengan Geometri Geometri : arah strike, : arah sudut strike, dip, sudut dip, epistemic. memperhitungkan ketidakpastian kedalaman maksimum Mekanisme : subduksi, patahan kedalaman maksimum epistemic. Mekanisme normal, reverse : subduksi, patahan normal, reverse 3. Pemilihan Data strong Data motion strong motion fungsi atenuasi accelerogram accelerogram yang ada yang ada 1. Identifikasi sumber gempa 2. Karakterisasi sumber gempa 2. Karakterisasi sumber gempa Frekuensi kejadian kejadian Slip rate Slip rate Magnitude maksimum Magnitude maksimum Informasi Geologi, Informasi Geologi, seimologi seimologi Katalog data gempa Katalog data gempa fungsi atenuasi PGA & Respon Spektra 4. Perhitungan hazard gempa EPICENTRE GEMPA (ALL SHOCK) YOGYAKARTA DAN SEKITARNYA

39 EPICENTRE GEMPA (MAIN SHOCK) YOGYAKARTA DAN SEKITARNYA BANGUNAN KHUSUS Site specific analysis. Beban gempa dari Accelerograms SNI

40 SNI SNI

41 SNI SNI

42 SNI DEAGREGASI MENGAPA PERLU ANALISIS HAZARD DEAGREGATION? Konsep dasar dari PSHA adalah menghitung ancaman gempa, berdasarkan pada kumpulan hasil dari semua kejadian gempa dan ground motion yang mungkin dapat terjadi di masa datang. Sedang analisis dengan kemungkinan magnitude (M) dan jarak (R) dari site ke sumber gempa yang mana, yang akan memberikan kontribusi hazard terbesar pada site tidak terlihat dengan jelas dalam PSHA. Dengan kondisi ini maka PSHA menjadi kurang lengkap memberi informasi tentang M dan R yang dominan dan tunggal dalam desain gempa. Pada satu sisi, kondisi PSHA yang seperti itu sangat menguntungkan, karena berbagai asumsi tentang sumber gempa potensial dan keberulangan kejadian gempa diintegrasikan menjadi satu, dengan tiaptiap asumsi memiliki kesempatan relatif untuk berpartisipasi dalam analisis. Disisi lain, diperlukan untuk selalu dapat menyediakan gempa desain untuk tujuan membuat keputusan dalam memilih ground motion (acceleration time history) yang tepat untuk analisis, yang didasarkan pada spektrum hazard (uniform hazard spectra), dan kemudian menghitung parameter seperti durasi getaran dan yang lain-lainnya. m_asrurifak@yahoo.com

43 ANALISIS HAZARD DEAGREGATION Source 1 1 M A a (g) A Source 2 1 R A 2 R A 3 R A Source 3 3 M A B 2 M A t (sec) Source 1 1 M B Source 2 2 M B 1 R B 2 R B 3 R B Source 3 3 M B Kontrol kontribusi pasangan M-R yang berpengaruh dominan m_asrurifak@yahoo.com m_asrurifak@yahoo.com Titik Yang Mewakili: M mewakili = M i x (Kontribusi Kejadian/ Tahun) i (Kontribusi Kejadian/ Tahun) i R mewakili = R i x (Kontribusi Kejadian/ Tahun) i (Kontribusi Kejadian/ Tahun) i m_asrurifak@yahoo.com

44 CONTOH: DEAGGREGATION BY MAGNITUDE AND DISTANCE FOR JAKARTA AT PGA 500 YEAR RETURN PERIOD FROM ALL SOURCES Probability Density Deagregasi magnitude dan jarak tersebut menggambarkan nilai M & R yang memberikan kontribusi terbesar terhadap hazard percepatan puncak yang dihasilkan sehingga dari nilai M & R yang dominan tersebut bisa digunakan sebagai acuan untuk mencari recorded groung motion yang sesuai untuk kondisi tersebut. m_asrurifak@yahoo.com JAKARTA DEAGGREGATION RESUME (PROBABILISTIC) UNTUK GEMPA DESAIN NO DEAG SOURCE M R (km) Record ground motion (actual GM) M R (km) 1 Megathrust Chile, STA Punta de Chungos, data source SSN/USGS, CESMD, 27 Feb PGA 2 Shallow crustal Whittier Narrows 01, NGA0657, STA MALIBU LAS FLORES CANYON, y 3 Benioff Miyagi Oki, STA YMTH09, data source CESMD, 2003, D 60 km Megathrust Chile, STA Punta de Chungos, data source SSN/USGS, CESMD, 27 Feb SA 0.2 SEC 5 Shallow crustal Livermore 01, NGA0216, STA Tracy Sewage Treatm Plant, YR 6 Benioff Miyagi Oki, STA YMTH09, data source CESMD, 2003, D 60 km Megathrust Chile, STA Punta de Chungos, data source SSN/USGS, CESMD, 27 Feb SA 1 SEC 8 Shallow crustal Big Bear 01, NGA0928, STA Sage Fire Station, YR 9 Benioff Miyagi Oki, STA IWTH20, data source CESMD, 2005, D 52 km Megathrust Chile, STA Punta de Chungos, data source SSN/USGS, CESMD, 27 Feb PGA 11 Shallow crustal Whittier Narrows 01, NGA0657, STA MALIBU LAS FLORES CANYON, y 12 Benioff Miyagi Oki, STA YMTH09, data source CESMD, 2003, D 60 km Megathrust Chile, STA Punta de Chungos, data source SSN/USGS, CESMD, 27 Feb SA 0.2 SEC 14 Shallow crustal Whittier Narrows 01, NGA0657, STA MALIBU LAS FLORES CANYON, YR 15 Benioff Miyagi Oki, STA YMTH09, data source CESMD, 2003, D 60 km Megathrust Chile, STA Punta de Chungos, data source SSN/USGS, CESMD, 27 Feb SA 1 SEC 17 Shallow crustal Morgan Hill, Santa Crus Mine, STA HWA011, YR 18 Benioff Miyagi Oki, STA IWTH20, data source CESMD, 2005, D 52 km

45 Acceleration (g) Initial Record GM (Actual) Result Target GM (Modified) Time (sec) SPECTRAL MATCHING Acceleration (g) Time (sec) Spectral hasil PSHA/DSHA 1 Initial Spectra GM Target Spectra Result Spectra GM Spectral Acceleration (g) Spectral hasil Matching Period (sec) m_asrurifak@yahoo.com CONTOH GROUND MOTION MEWAKILI SUBER GEMPA MEGATHRUST (SA 1 SEC 1000 TAHUN) Tokachi oki, Japan, STA AKT002, data source COSMOS VDC, 25 Sept 2003, M 8.0 R 440 KM Target Initial Result Modified Ground Motion Period (sec) m_asrurifak@yahoo.com

46 UNIFORM HAZARD SPECTRUM (UHS) FUNGSI 2 : Menyusun Response Spectra ASCE Acceleration (g) 0,4 0,2 RISK ADJUSTED = 1% Surface in 50 years 0-0,2 T (s) UNIFORM HAZARD = 2% in 50 years -0, Time (sec) T (s) FUNGSI 1 : Membuat Modified Time Histories Acceleration (g) 0,4 0,2 0-0,2-0,4 Bedrock Baker, Time (sec) m_asrurifak@yahoo.com KONDISI GEOLOGI JAKARTA Depth engineering bedrock? (Vs>750 m/dt) Penampang Geologi yang menggambarkan sistem akifer DKI Jakarta (Fachri dkk., 2002)

47 DESIGN SPEKTRUM DISESUAIKAN DENGAN PERIODE ULANG GEMPA DAN PERIODE GETAR STRUKTUR BUILDING DAM BRIDGE OFFSHORE PLATFORM PLTU PENUTUP Indonesia sebagai negara dengan wilayah yang mempunyai tingkat kegempaan yang tinggi, sudah seharusnya dalam perencanaan bangunan & infrastruktur memperhitungkan beban gempa. Timbulnya kerugian materi dan jiwa bukan disebabkan gempa, tapi karena banguana atau infrastruktur yang gagal menahan gaya gempa tersebut. Aplikasi beban gempa tergantung pada tipe infrastruktur dan periode getar alami struktur tersebut. Untuk mengantisipasi kegagalan struktur akibat beban gempa, maka Peta Gempa sebagai acuan untuk perencanaan struktur bangunan tahan gempa harus selalu di update mengikuti perkembangan informasi sumber gempa terbaru.

48