Analisis Dinamik Struktur dan Teknik Gempa

Transkripsi

1 Analisis Dinamik Struktur dan Teknik Gempa Pertemuan ke-2

2 7 lempeng/plate besar

3 Regional Asia

4 Regional Asia USGS

5 Peta gempa SNI

6 Peta gempa SNI

7 Seismic waves Pada saat terjadi gempa bumi, akan terjadi getaran yang besarnya tergantung dari energi yang dilepaskan di pusat gempa. Getaran ini kemudian menyebar ke daerah sekitar termasuk sampai ke permukaan bumi Getaran menjalar dalam bentuk gelombang Secara umum, gelombang tersebut dapat dibagi menjadi : 1. Gelombang yang menjalar di dalam tanah 2. Gelombang yang menjalar di permukaan tanah

8 Gelombang yang menjalar di dalam tanah Body wave, merupakan gelombang yang menjalar di dalam tanah Terdapat 2 jenis body wave, yaitu : 1. P-wave (primary wave/gelombang primer) gelombang yang menjalar secara longitudinal dengan cara memampat dan mengembang searah dengan arah rambatan 2. S-wave (secondary wave/gelombang sekunder) gelombang yang menjalar secara transversal terhadap arah rambatan

9 P wave Mirip dengan gelombang suara, dengan kecepatan 1,4 sampai 6,4 km/detik Merambat dengan memapat dan mengembang searah dengan arah rambatan

10 S wave Kecepatan merambat 2/3 dari gelombang primer Merambat secara transversal (tegak lurus) terhadap arah rambatan gelombang

11 P-wave dan S-wave dalam bentuk rekaman seismogram

12 Gelombang yang menjalar di permukaan tanah Surface wave, merupakan gelombang yang menjalar di permukaan tanah Terdapat 2 jenis surface wave, yaitu : 1. Rayleigh wave gelombang yang menjalar dengan gerakan tanah berbentuk elips seperti putaran roda 2. Love wave gelombang yang menjalar dengan gerakan menggeser secara horizontal pada permukaan tanah

13 rayleigh wave gelombang yang menjalar dengan gerakan tanah berbentuk elips seperti putaran roda

14 gelombang yang menjalar dengan gerakan menggeser secara horizontal pada permukaan tanah

15 Getaran tanah Getaran tanah akibat gempa akan tergantung kondisi geologi tanah setempat, antara lain : 1. Panjang lapisan tanah di atas batuan 2. Tebal lapisan dan jenis tanah di atas batuan 3. Kemiringan lapisan tanah endapan 4. Perubahan jenis tanah 5. Topografi batuan dasar maupun tanah diatasnya 6. Retakan dalam batuan

16

17 Jarak dan lokasi pusat gempa Daerah dimana terjadi pelepasan energi yang tiba-tiba disebut dengan pusat gempa. Jarak dari pusat gempa ke suatu tempat dibagi menjadi 3 jenis : Jarak epicenter 1. Jarak hypocenter Jarak dari suatu tempat ke pusat gempa 2. Jarak epicenter Jarak dari suatu tempat ke pusat gempa yang diproyeksikan ke permukaan bumi kedalaman 3. Kedalaman gempa Jarak dari permukaan bumi ke pusat gempa

18 Menentukan epicenter?

19 Menentukan epicenter?

20 Skala kekuatan gempa Besarnya kekuatan gempa biasanya diukur dengan menggunakan tiga macam skala : 1. Berdasarkan besarnya energi yang dilepaskan di pusat gempa menggunakan Skala Richter (R) 2. Berdasarkan tingkat kerusakan yang diakibatkan oleh gempa dengan skala Modified Mercalli (MM) 3. Berdasarkan percepatan permukaan tanah dengan skala g (gravitasi bumi, 9,81 m/detik 2 )

21 Skala Richter Dengan : Log E = R E = energi yg dilepas (erg atau dyne-cm) R = skala richter kurang kekuatan gempa dengan skala Richter (SR) ini kurang cocok digunakan dalam bidang struktur. Karena meskipun gempa yang terjadi besar (dalam SR) namun jika terjadinya cukup dalam dan jauh maka tidak akan begitu terasa di permukaan

22 contoh Saat gempa Aceh (2004), tercatat terjadi gempa dengan besar 9 SR. Bangunan yang ada di Jawa tengah, tidak mengalami getaran. Sedangkan saat gempa Jogja (2006), dengan skala lebih kecil (6 SR), bangunan di jawa tengah mengalami dampak signifikan.

23 Skala Modified Mercalli (MMI) I. Tidak terasa II. III. IV. Terasa oleh orang yang berada di bangunan tinggi Getaran dirasakan seperti ada kereta yang berat melintas. Getaran dirasakan seperti ada benda berat yang menabrak dinding rumah, benda tergantung bergoyang. V. Dapat dirasakan di luar rumah, hiasan dinding bergerak, benda kecil di atas rak mampu jatuh. VI. VII. Terasa oleh hampir semua orang, dinding rumah rusak. Dinding pagar yang tidak kuat pecah, orang tidak dapat berjalan/berdiri. VIII. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan. IX. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan tekuk. X. Jembatan dan tangga rusak, terjadi tanah longsor. Rel kereta api bengkok. XI. XII. Rel kereta api rusak. Bendungan dan tanggul hancur. Seluruh bangunan hampir hancur dan terjadi longsor besar. Efek bencana yang lain seperti tsunami, dan kebakaran. Seluruh bangunan hancur lebur. Batu dan barang-barang terlempar ke udara. Tanah bergerak seperti gelombang. Kadang- kadang aliran sungai berubah. Pasir dan lumpur bergeser secara horizontal. Air dapat terlempar dari danau, sungai dan kanal. Diikuti dengan suara gemuruh yang besar. Biasanya bisa menyebabkan longsor besar, kebakaran, banjir, tsunami di daerah pantai, dan aktivitas gunung berapi. Pasir dan tanah halus terlihat meledak.

24 Skala percepatan permukaan tanah Sering disebut Peak Ground Acceleration (PGA) Dapat diukur langsung dengan alat pencatat gempa (seismometer) Diekspresikan dalam g (gravitasi), g = 9,81 m/det 2

25

26 Hubungan antar skala kekuatan gempa Hubungan antara Skala Richter dengan Skala PGA : Rumus Donovan (1973) a 0,5R 1080e ( H 25) 1,32 Rumus Matuschka (1980) a 0,81R 119e ( H 25) 1,15 a = percepatan permukaan tanah maksimum (cm/detik 2 ) e = bilangan natural (2,718...) H = jarak hypocenter (km) R = besar gempa dalam Skala Richter

27 Hubungan antar skala kekuatan gempa Hubungan antara Skala Modified Mercalli dengan Skala PGA : log a 1 3 I 1 2 log a 1 4 I 1 4 a = percepatan permukaan tanah maksimum I = intensitas lokal menurut skala modified mercalli

28