ANALISIS PENGARUH VARIABILITAS TANAH PADA VARIABILITAS SPEKTRUM RESPON GEMPABUMI

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISIS SEISMIC MENGGUNAKAN PROGRAM SHAKE UNTUK TANAH LUNAK, SEDANG DAN KERAS

Pengaruh Faktor Gempa terhadap Stabilitas Timbunan dengan Analisis Numerik

RESPON SPEKTRA GEMPA DESAIN BERDASARKAN SNI UNTUK WILAYAH KOTA PALEMBANG

JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN ISSN : VOL. 4 NO. 1 SEPTEMBER 2011

STUDI PERBANDINGAN RESPON SPEKTRA PADA PERMUKAAN TANAH MENGGUNAKAN EDUSHAKE DAN PLAXIS DENGAN SNI 2012 UNTUK DAERAH JAKARTA SELATAN

Analisis Pendahuluan Potensi Likuifaksi di Kali Opak Imogiri Daerah Istimewa Yogyakarta

ANALISA RESPON SPEKTRA GEMPA DI PERMUKAAN BERDASARKAN PENDEKATAN SITE SPECIFIC ANALYSIS

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Bab III Metodologi Penelitian

Zonasi Hazard Gempa Bumi untuk Wilayah Jakarta

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Sebaran episenter gempa di wilayah Indonesia (Irsyam dkk, 2010). P. Lombok

PELAYANAN INFORMASI SEISMOLOGI TEKNIK BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA

EVALUASI KINERJA STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT DENGAN ANALISIS DINAMIK TIME HISTORY MENGGUNAKAN ETABS STUDI KASUS : HOTEL DI KARANGANYAR SKRIPSI

STUDI PENGEMBANGAN PETA ZONA GEMPA UNTUK WILAYAH PULAU KALIMANTAN, NUSA TENGGARA, MALUKU, SULAWESI DAN IRIAN JAYA (INDONESIA BAGIAN TIMUR)

Jurnal Teknik Sipil Vol. III, No. 2, September 2014

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Peta Tektonik Indonesia (Bock, dkk., 2003)

Ground Motion Modeling Wilayah Sumatera Selatan Berdasarkan Analisis Bahaya Gempa Probabilistik

PENGARUH PASANGAN DINDING BATA PADA RESPON DINAMIK STRUKTUR GEDUNG AKIBAT BEBAN GEMPA

STUDI EVALUASI KINERJA STRUKTUR BAJA BERTINGKAT RENDAH DENGAN ANALISIS PUSHOVER ABSTRAK

ANALISA BEBAN GEMPA PADA DINDING BASEMENT DENGAN METODA PSEUDO-STATIK DAN DINAMIK

MODEL KORELASI ANTARA INDEKS KOMPRESI, CC, DENGAN INDEKS BATAS CAIR, LL, UNTUK TANAH LEMPUNG DI SURABAYA

DAFTAR ISI PERNYATAAN ABSTRAK. KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL.. DAFTAR GAMBAR. DAFTAR NOTASI

ANALISIS NILAI PEAK GROUND ACCELERATION DAN INDEKS KERENTANAN SEISMIK BERDASARKAN DATA MIKROSEISMIK PADA DAERAH RAWAN GEMPABUMI DI KOTA BENGKULU

STUDI ANALISIS STABILITAS LERENG PADA TIMBUNAN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA. Garup Lambang Goro Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang

DAFTAR ISI. i ii iii iv

KAJIAN PENGARUH BATAS CAIR (LL), KONSISTENSI TANAH DAN BEBAN VERTIKAL TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN SEKUNDER TANAH LEMPUNG

Karakteristik mikrotremor dan analisis seismisitas pada jalur sesar Opak, kabupaten Bantul, Yogyakarta

PENGUKURAN RESPONS SPEKTRA KOTA PADANG MENGGUNAKAN METODA PROBABILITAS ABSTRAK

STUDI PENGEMBANGAN PETA ZONA GEMPA UNTUK WILAYAH PULAU SUMATRA,JAWA DAN BALI (INDONESIA BAGIAN BARAT)

ANALISIS DINAMIK BEBAN GEMPA RIWAYAT WAKTU PADA GEDUNG BETON BERTULANG TIDAK BERATURAN

BAB 1 PENDAHULUAN. manusia, lingkungan dan metode yang dapat digunakan untuk mengurangi

III. TEORI DASAR. melalui bagian dalam bumi dan biasa disebut free wave karena dapat menjalar

EVALUASI KINERJA INELASTIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG TERHADAP GEMPA DUA ARAH TUGAS AKHIR PESSY JUWITA

BAB III TEORI DASAR. 3.1 Tinjauan Teori Perambatan Gelombang Seismik. Seismologi adalah ilmu yang mempelajari gempa bumi dan struktur dalam bumi

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Bab I Pendahuluan. I.1 Latar Belakang

DISTRIBUSI BEBAN LATERAL PADA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA

PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

ANALISIS DINAMIK BENDUNGAN SERMO DI JAWA TENGAH

ANALISIS RESIKO GEMPA DAN RESPON SPEKTRA DESAIN KOTA JAKARTA DENGAN PEMODELAN SUMBER GEMPA 3-DIMENSI. TESIS MAGISTER Oleh : PRAMONO ARIEF PUJITO

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

MIKROZONASI GEMPA UNTUK KOTA SEMARANG TESIS MAGISTER. Oleh : OKKY AHMAD PURWANA

BIDANG STUDI GEOTEKNIK PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSION DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

BAB III DATA PERENCANAAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ANALISIS POTENSI LIKUIFAKSI PADA PROYEK WIRE HOUSE BELAWAN

Unnes Physics Journal

MIKROZONASI GEMPA KOTA BONTANG KALIMANTAN TIMUR TESIS MAGISTER. Oleh: MOHAMAD WAHYONO

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

EVALUASI DAYA DUKUNG TIANG PANCANG BERDASARKAN METODE DINAMIK

Pengembangan Peta Klasifikasi Tanah dan Kedalaman Batuan Dasar untuk Menunjang Pembuatan Peta Mikrozonasi Jakarta Dengan Menggunakan Mikrotremor Array

BAB 1 PENDAHULUAN. hingga tinggi, sehingga perencanaan struktur bangunan gedung tahan gempa

PEMETAAN TINGKAT RESIKO GEMPABUMI BERDASARKAN DATA MIKROTREMOR DI KOTAMADYA DENPASAR, BALI

KAJIAN KEANDALAN STRUKTUR TABUNG DALAM TABUNG TERHADAP GAYA GEMPA

TUGAS AKHIR (SG ) ANALISA STABILITAS LERENG BERDASARKAN MIKROZONASI DI KECAMATAN BUMI AJI,BATU- MALANG

BAB I PENDAHULUAN. Beban-beban dinamik yang merusak struktur bangunan umumnya adalah bebanbeban

Vol.14 No.1. Februari 2013 Jurnal Momentum ISSN : X

ANALISIS SITE SPECIFIC RESPONSE SPECTRA GEMPA BERDASARKAN PARAMETER DINAMIS TANAH UNTUK WILAYAH CILEGON

KINERJA STRUKTUR AKIBAT BEBAN GEMPA DENGAN METODE RESPON SPEKTRUM DAN TIME HISTORY

1 BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Indonesia di pertemuan 3 lempeng dunia ( diakses pada tanggal 30 Juli 2013)

PERILAKU GEMPA AKIBAT PENGARUH PERGERAKAN TANAH DAN PERGERAKAN PATAHAN PADA JEMBATAN RANGKA PELENGKUNG

Peraturan Gempa Indonesia SNI

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH DIMENSI DAN KEDALAMAN TERTANAM TERHADAP RESPONS DINAMIS PONDASI MESIN TIPE BLOK PADA GETARAN VERTIKAL DAN LATERAL. Ir. Sjachrul Balamba, MT

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

PENGARUH PASIR TERHADAP PENINGKATAN RASIO REDAMAN PADA PERANGKAT KONTROL PASIF (238S)

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

Evaluasi Kinerja Struktur Jembatan akibat Beban Gempa dengan Analisis Riwayat Waktu

Aplikasi Metode HVSR pada Perhitungan Faktor Amplifikasi Tanah di Kota Semarang

BAB IV SIMULASI PENGARUH PERCEPATAN GEMPABUMI TERHADAP KESTABILAN LERENG PADA TANAH RESIDUAL HASIL PELAPUKAN TUF LAPILI

ANALISIS POTENSI LIKUIFAKSI DENGAN DATA SPT DAN CPT

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS RESPONS SPEKTRA GELOMBANG SEISMIK HASIL REKAMAN ACCELEROGRAM DI STASIUN SEISMIK KARANGKATES

BAB II LANDASAN TEORITIS

Gambar 2.1 Spektrum respons percepatan RSNI X untuk Kota Yogyakarta

Analisa Beban Gempa pada Dinding Besmen dengan Plaxis 2D

DAYA DUKUNG PONDASI MENERUS PADA TANAH LEMPUNG BERLAPIS MENGGUNAKAN METODE "MEYERHOF DAN HANNA" DAN METODE ELEMENT HINGGA (PLAXIS)

ANALISIS POTENSI LIKUIFAKSI PADA PEMBANGUNAN JEMBATAN SEI BATANG SERANGAN - LANGKAT ABSTRAK

EVALUASI BAHAYA GEMPA (SEISMIC HAZARD) DENGAN MENGGUNAKAN METODE POINT SOURCE DAN PENENTUAN RESPONS SPEKTRA DESAIN KOTA KUPANG

III. TEORI DASAR. A. Tinjauan Teori Perambatan Gelombang Seismik. akumulasi stress (tekanan) dan pelepasan strain (regangan). Ketika gempa terjadi,

BAB III LANDASAN TEORI. A. Gempa Bumi

Analisis Percepatan Tanah Maksimum Wilayah Sumatera Barat (Studi Kasus Gempa Bumi 8 Maret 1977 dan 11 September 2014)

TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus

RESIKO GEMPA PULAU SUMATRA DENGAN METODA PROBABILISTIC SEISMIC HAZARD ANAL YSIS (PSHA) THESIS MAGISTER OLEH: D. PRAHERDIAN PUTRA

KATA KUNCI: sistem rangka baja dan beton komposit, struktur komposit.

ANALISA TINGKAT BAHAYA DAN KERENTANAN BENCANA GEMPA BUMI DI WILAYAH NUSA TENGGARA TIMUR (NTT)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

RESPON DINAMIS STRUKTUR BANGUNAN BETON BERTULANG BERTINGKAT BANYAK DENGAN KOLOM BERBENTUK PIPIH

ANALISIS DINAMIK STRUKTUR & TEKNIK GEMPA

Studi Eksperimental Potensi Likuifaksi di Kali Opak Imogiri Menggunakan Alat Shaking Table

DARI PBA KE PSA APA MASALAHNYA

BAB III METODE PENELITIAN

JURNAL TUGAS AKHIR. Disusun oleh: Muh. Ali Husyain A D

Pada ujung bawah kaki timbunan terlihat kelongsoran material disposal yang menutup pesawahan penduduk seperti terlihat pada Gambar III.27.

RELOKASI DAN KLASIFIKASI GEMPABUMI UNTUK DATABASE STRONG GROUND MOTION DI WILAYAH JAWA TIMUR

REKAYASA GEOTEKNIK DALAM DISAIN DAM TIMBUNAN TANAH

TUGAS TEKNIK GEMPA MENGHITUNG SPEKTRUM SERPON

KECENDERUNGAN RUMPUN KURVA UNTUK TANAH PASIR KELANAUAN KELEMPUNGAN DAN TANAH LANAU KELEMPUNGAN

tektonik utama yaitu Lempeng Eurasia di sebelah Utara, Lempeng Pasifik di

Transkripsi:

ANALISIS PENGARUH VARIABILITAS TANAH PADA VARIABILITAS I Nyoman Sukanta 1, Widjojo A. Prakoso 2 1 Kepala Bidang Seismologi Teknik, Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika 2 Kepala Laboratorium Geoteknik, Departemen Teknik Sipil Universitas Indonesia ABSTRAK Salah satu komplek perkantoran yang terletak di Jalan Thamrin, Jakarta, dipilih sebagai lokasi penelitian. Hasil pemodelan data tanah, menghasilkan 3 lapisan tanah yang berbeda dengan kriteria jenis tanahnya cenderung lunak, dengan nilai N-SPT rata rata = 11,23. Perhitungan percepatan puncak muka tanah (PGA) dan nilai spektrum respon di permukaan tanah menggunakan metoda analisis linier equivalen dengan simulasi Monte Carlo. Program aplikasi SHAKE2000 merupakan alat bantu dalam simulasi, dengan memasukkan beberapa asumsi sebagai data masukan. Data masukan dinamik menggunakan sumber gempabumi Elcentro dan Mexico yang mempunyai kandungan frekuensi berbeda. Asumsi nilai percepatan puncak batuan dasar (PBA) untuk kedua sumber gempabumi tersebut sebesar 0,18 g. Hasil analisis menunjukkan nilai spektrum respon dan percepatan puncak muka tanah sangat bervariasi. Gempabumi Elcentro menghasilkan nilai rata rata PGA = 0,36 g dengan spektrum responnya = 1,0 g pada Tc = 0,6 detik. Untuk gempabumi Mexico menghasilkan nilai rata rata PGA = 0,30 g dengan spektrum responnya = 0,9 g pada Tc = 0,6 detik. Artinya, variabilitas jenis tanah sangat berpengaruh tehadap variabilitas spektrum respon di permukaan tanah. Kata kunci : jenis tanah, PGA, PBA, analisis linier equivalen, spektrum respon. ABSTRACT One of the office complex located at Jalan Thamrin, Jakarta, was chosen as the location of the reseach. Results of data modeling soil, produces 3 different soil layers with soil type criteria tend to be soft, with a value of N-SPT average = 11.23. Calculation of peak ground acceleration (PGA) and the value of the response spectrum at ground surface using the method of equivalent linear analysis with Monte Carlo simulation. SHAKE2000 application software is a tool in the simulation, by including some assumptions as input data. Dynamic input data using Elcentro and Mexican earthquakes which have different frequency contents. Assumed value of peak base acceleration (PBA) for the two earthquakes was 0.18 g. The result of analysis was the value of response spectrum and peak ground acceleration is very different variable. Elcentro earthquake result average value of PGA = 0.36 g with the response spectrum = 0.6 sec at Tc = 1.0 g. For Mexican earthquake result average value of PGA = 0.30 g with the response spectrum = 0.6 sec at Tc = 0.9 g. That is, the variability of the soil types was influential affect the variability of the response spectrum at ground surface. Key words: soil type, PGA, PBA, equivalent linear analysis, response spectrum Naskah masuk : 22 Juli 2010 Naskah diterima : 7 November 2010 154

I. PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Kepulauan Indonesia merupakan salah satu wilayah yang sering dilanda gempabumi. Hal ini disebabkan karena kondisi tektonik Indonesia yang berada pada daerah pertemuan 3 (tiga) lempeng besar dunia, yakni Lempeng Eurasia, Indo-Australia dan Pasifik, serta lempeng kecil seperti lempeng Filipina. Berdasarkan catatan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) 1), wilayah Indonesia digoncang gempabumi mencapai puluhan kali setiap harinya, baik yang dirasakan oleh manusia, maupun yang hanya dapat direkam oleh alat pencatat gempabumi; Gbr.1 menunjukkan gempabumi yang terjadi pada periode 1973 2007. Untuk keperluan pembangunan infrastruktur, SNI-03-1726- 2002 2) tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, membagi Indonesia menjadi 6 (enam) wilayah gempa berdasarkan karakterisasi percepatan puncak batuan dasar (peak base acceleration, PBA) sebagaimana ditampilkan sebagai Gbr.2. Jakarta, yang merupakan kota metropolitan dengan tingkat pembangunan yang tinggi, mempunyai tingkat kerawanan gempabumi yang cukup tinggi. Jakarta masuk kedalam Wilayah 3 dengan nilai PBA sebesar 0,15g. Percepatan gempabumi permukaan tanah, selain merupakan fungsi dari percepatan gempabumi batuan dasar, juga merupakan fungsi dari kondisi tanah permukaan pada sebuah lokasi 3). Dalam SNI-03-1726-2002 2), karakterisasi percepatan gempabumi pada permukaan tanah yang digunakan adalah percepatan puncak permukaan tanah (peak ground acceleration, PGA) dan spektrum respon, sedang karakterisasi kondisi tanah permukaan yang digunakan adalah nilai ratarata kecepatan rambat gelombang geser sedalam 30 m atau nilai kuat geser tanah yang mewakilinya. Tanah adalah material alami yang seringkali memiliki karakteristik dengan variabilitas yang signifikan 4). Makalah ini menelaah pengaruh variabilitas karakteristik tanah pada variabilitas spektrum respon melalui sebuah studi kasus. 1.2 LINGKUP PENELITIAN Dalam makalah ini, analisis pengaruh variabilitas tanah pada variabilitas spektrum respon gempabumi dilakukan pada sebuah komplek perkantoran yang terletak di Jalan Thamrin, Jakarta Pusat. Analisis menggunakan metode analisis linear ekivalen 3). Analisis dilakukan untuk dua catatan gempabumi dengan kandungan frekuensi yang berbeda. Analisis variabilitas dilakukan dengan pendekatan simulasi Monte Carlo (Ang dan Tang 5) ). Gambar 1. Seismisitas Wilayah Indonesia Periode 1973 2007 ( sumber : BMKG 1) ) Gambar.2. Pembagian Wilayah Gempa Indonesia Berdasarkan PBA 2). II. KAJIAN PUSTAKA 2.1 KARAKTERISTIK TANAH Jakarta mempunyai karakteristik tanah yang bervariasi. Penulis pernah melakukan pengukuran jenis tanah di Jakarta Utara, Jakarta Pusat, dan Jakarta Selatan, menghasilkan jenis 15 155 JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 11 NO. 2 NOVEMBER 2010 : 154-162

tanah yang bervariasi. Untuk itu perlu adanya evaluasi lebih lanjut mengenai variabilitas karakteristik tanah yang lebih detail serta pengaruhnya terhadap karakteristik gempa muka tanah untuk wilayah Jakarta. Pada penelitian ini penuls menggunakan data tanah dari hasil uji penetrasi standar (Standard Penetration Test, SPT) pada lokasi tersebut, dengan cara menghitung dan mengelompokkan nilai rata - rata N-SPT serta memasukkan nilai indeks plastisitas, kecepatan gelombang geser, dan damping ratio untuk jenis tanah pada tiap- tiap lapisan sampai kedalaman 30 meter. Jenis tanah pada kedalaman sampai 30 meter sangat bervariasi, sehingga penentuan pembagian jenis tanah biasanya ditentukan sampai kedalaman tersebut. Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menentukan variabilitas jenis tanah, salah satunya adalah in situ test yakni Standar Penetration Test (SPT). Penyelidikan SPT telah menggunakan standard ASTM D 1586 6, sehingga mendapatkan nilai N-SPT rata rata, yang dapat menentukan jenis tanahnya. Parameter geoteknik sangat berguna untuk analisa seismik. Karakteristik / sifat tanah sangat berguna untuk analisa dinamis tanah, sehingga dapat diketahui kekakuan tanah, material redaman dan kuat geser tanah. Perilaku dinamis tanah ini dapat diketahui dengan mengukur kecepatan gelombang geser pada tanah. Di dalam perhitungan, kecepatan gelombang geser dapat digunakan untuk mengetahui kekakuan tanah pada regangan kecil. Kecepatan gelombang geser dapat ditentukan dengan cara membuat pemodelan lapisan batuan dengan sumber getarnya ditentukan sendiri. Umumnya metode ini berhubungan dengan hasil test SPT, sehingga hubungan secara empiris antara jumlah pukulan N-SPT dengan kecepatan gelombang geser telah diketahui. Menurut badan dunia dari Amerika yakni National Earthquake Hazard Reduction Program (NEHRP) 7) kriteria tanah untuk ketebalan lapisan tanah sampai 30 m, dibagi menjadi 6 (enam) jenis, yakni jenis tanah A, B, C, D, E dan F. Pembagian jenis tanah ini berdasarkan pada kecepatan rambat rata-rata gelombang geser. Sedangkan di dalam SNI 03-1726-2002, karakteristik lapisan tanah setebal 30 m dibagi menjadi 4 (empat) jenis, yakni tanah keras, tanah sedang, tanah lunak dan tanah khusus. Jenis tanah ini diklasifikasikan berdasarkan kecepatan rambat gelombang geser rata-rata ( v s ), nilai hasil tes N-SPT ( N ) dan kuat geser niralir rata-rata ( S u ). Variabilitas tanah dan tebal lapisan tanah yang dilalui oleh gelombang geser gempabumi dapat menentukan besarnya percepatan puncak muka tanah. Disamping itu, sangat dipengaruhi juga oleh percepatan puncak batuan dasar. 2.2 ANALISIS LINIER EKUIVALEN Pengaruh kondisi tanah permukaan pada PGA dan spektrum respon gempabumi pada permukaan tanah dapat dilakukan dengan beberapa pendekatan 3). Salah satu pendekatan yang banyak digunakan adalah pendekatan 1- dimensi. Salah satu metode dari pendekatan ini adalah metode analisis linier ekuivalen yang dikembangkan oleh H.B. Seed dan rekan dari University of California Berkeley 8). Beberapa asumsi dasar dalam metode ini adalah sebagai berikut: Pada arah vertikal, tanah dibagi menjadi beberapa lapisan serta tanah dibatasi oleh sebuah batuan dasar pada bagian bawah dan dibatasi oleh permukaan tanah pada bagian atas. Setiap lapisan tanah didefinisikan mempunyai nilai modulus geser, damping ratio kritis, densitas dan ketebalan, yang berhubungan dengan frekuensi. Pada arah horisontal, tanah merupakan sistem yang memanjang tidak terbatas. Respon pada sistem ini diakibatkan oleh penjalaran gelombang geser dari batuan dasar menuju ke permukaan tanah. Gelombang geser diberikan sebagai nilai akselerasi yang interval waktunya sama. Pengulangan siklik dari riwayat waktu akselerasi dimasukkan di dalam penyelesaian matematis. Ketergantungan regangan modulus dan redaman dihitung dari prosedur ekuivalent linier berdasarkan rata-rata, tingkat strain efektif dihitung untuk masing masing lapisan. Untuk mempercepat proses analisis, digunakan software aplikasi yaitu SHAKE2000 9). III. DATA 3.1 KATEGORI JENIS TANAH Pengukuran jenis tanah pada lokasi penelitian menggunakan metode N-SPT. 156

Pengukuran dibagi menjadi 3 lokasi, dengan total titik pengukuran sebanyak 27 titik. Pada lokasi I terdapat 5 titik pengukuran, lokasi II terdapat 8 titik pengukuran dan lokasi III, terdapat 14 titik pengukuran. Data selengkapnya dapat dilihat pada Tabel I. Pemodelan jenis tanah diperlukan untuk menyederhanakan masalah, caranya adalah menentukan jenis tanah dan melihat profil borelog hasil N-SPT- nya. Dari kedua cara ini, maka dapat mengetahui jenis jenis tanah pada lokasi penelitian. Dari hasil borelog mendapatkan 3 jenis tanah pada semua titik pengukuran. Jenis tanah pertama didominasi oleh jenis tanah lempung lanau, jenis tanah kedua didominasi oleh jenis tanah pasir halus lanau, dan jenis tanah ketiga didominasi oleh jenis tanah pasir halus sampai dengan kasar. Untuk lapisan dibawahnya diasumsikan sebagai batuan (rock). Pemodelan jenis tanah untuk tiap titik pengamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada tabel II. Dari pemodelan tabel II, perhitung nilai N-SPT rata-rata, sebesar 11,233. Menurut SNI 03-1726-2002 2), nilai tersebut masuk ke dalam kategori jenis tanah cenderung lunak. puncak batuan dasar (PBA) sebesar 0,18 g di kedalaman 30 m. Hal ini mengacu pada pembagian wilayah kegempaan Jakarta berada pada wilayah 3. Gambar 3a). Kandungan frekuensi Gempabumi Elcentro 3.2 INPUT MOTION Analisis pengaruh variabilitas tanah terhadap variabilitas PGA dan spektrum respon menggunakan 2 (dua) catatan gempabumi, yakni gempabumi Elcentro yang terjadi pada tahun 1942 dan gempabumi Mexico yang terjadi pada tahun 1985. Kedua sumber gempabumi ini mempunyai karakteristik yang berbeda. Perbedaan secara umum adalah kedua gempabumi tersebut terjadi dengan mekanisme yang berbeda; gempabumi Elcentro terjadi akibat patahan lokal, sedangkan gempabumi Mexico terjadi akibat adanya pergerakan antar lempeng di daerah subduksi. Kedua sumber gempabumi ini juga mempunyai kandungan frekuensi yang berbeda; gempabumi Elcentro mempunyai nilai periode spektral predominan sebesar 0.255 detik, dengan nilai percepatan maksimumnya sebesar 0,343 g, sedang gempabumi Mexico mempunyai nilai periode spektral predominan sebesar 0.03 detik, dengan nilai percepatan maksimumnya sebesar 0,151 g. Asumsi yang digunakan untuk kedua sumber gempa ini mempunyai nilai percepatan Gambar 3b). Kandungan frekuensi Gempabumi Mexico Pada gambar 3a dan 3b menunjukkan kandungan frekuensi kedua sumber gempabumi yang menjadi data masukan dinamik. Untuk gempabumi Elcentro mempunyai kandungan frekuensi =3,02 Hz atau T = 0,33 detik. Sedangkan gempabumi Mexico mempunyai kandungan frekuensi = 38,46 Hz atau T = 0,026 detik. 157 JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 11 NO. 2 NOVEMBER 2010 : 154-162

Tabel 1. Pemodelan jenis tanah hasil pengukuran N-SPT di lokasi penelitian Ket : N = Nilai N-SPT hasil pengukuran ; T = Tebal lapisan tanah (m) NO LOKASI Jenis Tanah 1 Jenis Tanah 2 Jenis Tanah 3 N T N T N T 1 I - 1 4 12 10 8 21 10 2 I - 2 5 12 13 8 9 10 3 I - 3 3 9 11 11 9 10 4 I - 4 4 18 6 5 9 7 5 I - 5 6 19 11 6 25 5 6 II - 1 3 10 7 8 25 12 7 II - 2 6 18 25 6.5 60 5.5 8 II - 3 6 8 4 10 9 12 9 II - 4 4 17 7 6 11 7 10 II - 5 9 8 10 12 13 10 11 II - 6 5 10 16 6 13 14 12 II - 7 4 13 9 8 39 9 13 II - 8 6 17 16 6 44 7 14 III - 1 5 8 14 9 31 13 15 III - 2 6 13 30 12 24 5 16 III - 3 13 10 20 9 37 11 17 III - 4 4 13 14 6 30 11 18 III - 5 6 10 37 10 46 10 19 III - 6 2 10 38 6 49 14 20 III - 7 9 8 16 8 42 14 21 III - 8 6 8 23 8 37 14 22 III - 9 3 10 26 6 25 14 23 III - 10 11 10 15 7 40 13 24 III - 11 7 9 15 7 39 14 25 III - 12 1 7 14 6 39 17 26 III - 13 8 11 24 6 37 13 27 III - 14 3 6 8 10 26 14 Tabel 2. Pemodelan lapisan tanah di lokasi penelitian TEBAL N LAP. JENIS 1 11 6 LAP. JENIS 2 8 17 LAP. JENIS 3 11 30 BATUAN DASAR 60 30 N-SPT rata rata = 11,233 158

AMPLITUDO IV. ANALISA DATA 4.1 ASUMSI ASUMSI 4 TRANSFER FUNCTION 1.25 Sebelum memulai analisa data tanah dengan metoda equivalen linier analisis, ada beberapa asumsi yang dibuat, khususnya untuk modulus reduksi dan ratio redaman untuk tiap tiap jenis tanah di lokasi penelitian. Asumsi - asumsi tersebut adalah : - Nilai Ketebalan tanah menggunakan pemodelan lapisan tanah yang telah dibuat pada tabel 2. - Reduksi modulus untuk jenis tanah clay PI = 0 10 dan PI = 10 20, menggunakan grafik dari Sun et. al. (shake91) 10) ; - Reduksi modulus untuk jenis tanah sand average, menggunakan grafik dari Seed & Idriss. (shake91) 10) - Reduksi modulus untuk jenis tanah gravel, menggunakan grafik dari Seed et. al. (shake91) 10) - Reduksi modulus untuk jenis tanah rock, menggunakan grafik dari Idriss 10) - Reduksi modulus untuk jenis tanah gravel, menggunakan grafik dari Seed et. al. 10) - Rasio redaman untuk jenis tanah clay PI = 10 20 dan PI = 20 40, menggunakan grafik dari Sun et. al. 10) - Rasio redaman untuk jenis tanah sand average, menggunakan grafik dari Seed & Idriss. 10) - Rasio redaman untuk jenis tanah gravel, menggunakan grafik dari Seed et. al. 10) - Rasio redaman untuk jenis tanah rock, menggunakan grafik dari Idriss. 10) - Nilai modulus geser menggunakan hasil perhitungan dari software aplikasi Shake2000. Langkah selanjutnya adalah menentukan frekuensi alami dari pemodelan jenis tanah tersebut. Hasilnya seperti gambar 3. Gambar 4. Frekuensi alami pemodelan jenis tanah di lokasi penelitian. Pada gambar 4 menunjukkan frekuensi alami pemodelan jenis tanah di lokasi penelitian sebesar 1,25 Hz atau T = 0,8 dt. 4.1 HASIL ANALISIS 3 2 1 0 0.1 1 10 100 FREQUENSI (Hz) TRANSFER FUNCTION Analisis pemodelan jenis tanah menggunakan software aplikasi Shake2000 sebagai alat bantu. Semua asumsi parameterparameter dimasukan sebagai data masukkan. Analisa dilakukan pada masing masing input motion. A. Gempabumi Elcentro, mendapatkan nilai percepatan maksimum muka tanah dan spektrum respon seperti gambar 5 dan 6.. Gambar 5. Percepatan puncak muka tanah terhadap kedalaman dari gempa Elcentro 159 JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 11 NO. 2 NOVEMBER 2010 : 154-162

berada pada kisaran 0,2g sampai 2,3g. Spektrum respons maksimum rata rata di permukaan tanah sebesar 1,0g. Sedangkan pada SNI 03-1726-2002 2 menyatakan bahwa untuk tanah lunak pada wilayah 3, dengan faktor redaman sebesar 5%, spektrum respons berada pada Tc = 1 detik, dan nilai spektrum maksimum sebesar 0,75g. B. Gempabumi Mexico sebagai input motion, mendapatkan nilai percepatan maksimum muka tanah dan spektrum respon yang ditunjukan pada gambar 7 dan 8. Gambar 6. Spektrum respon di permukaan tanah dengan redaman sebesar 5% untuk sumber gempa Elcentro Grafik percepatan pada gambar 5 menunjukan, dengan memasukan nilai percepatan puncak batuan dasar sebesar 0,18g di kedalaman sekitar 42 m, terjadi perubahan percepatan sampai di permukaan tanah. Perubahan nilai tersebut membentuk suatu kurva yang terus meningkat mengikuti perubahan kedalaman. Interval nilai percepatan muka tanah berada pada 0,10g sampai 0,70g. Nilai rata rata dan nilai tengah dari percepatan mempunyai kurva yang hampir berimpit sepanjang perubahan kedalaman dari base rock sampai permukaan tanah. Nilai rata rata percepatan puncak muka tanah sebesar 0,36g. Variabilitas tanah dari base rock sampai permukaan tanah sangat besar pengaruhnya terhadap nilai percepatan puncak muka tanah. Hal ini menunjukkan bahwa percepatan puncak muka tanah bisa mencapai 2 kali percepatan puncak batuan dasar untuk jenis tanah yang cenderung lunak. SNI 03-1726-2002 2) menyatakan, untuk tanah lunak yang mempunyai percepatan puncak muka tanah sebesar 0,36g maka percepatan puncak batuan dasarnya sebesar 0,25g. Sedangkan hasil penelitian ini menunjukan bahwa, untuk tanah lunak dengan nilai rata-rata percepatan puncak muka tanah sebesar 0,36g, hanya membutuhkan percepatan puncak batuan dasar sebesar 0,18g saja. Grafik spektrum respon pada gambar 6 menunjukan, untuk Jakarta yang berada pada wilayah 3 dengan jenis tanah cenderung lunak, dengan faktor redaman sebesar 5 %, menghasilkan spektrum respon pada kisaran Tc = 0,6 dt, nilai spektrum respon maksimum Gambar 7. Percepatan puncak muka tanah terhadap kedalaman dari gempa Mexico Gbr 8. Spektrum respon di permukaan tanah dengan redaman sebesar 5% untuk sumber gempa Mexico Grafik percepatan pada gambar 7 menyatakan bahwa dengan memasukan nilai percepatan puncak batuan dasar sebesar 0,18g di kedalaman sekitar 42 m, terjadi perubahan 160

percepatan sampai di permukaan tanah. Perubahan nilai tersebut membentuk suatu kurva yang terus meningkat mengikuti perubahan kedalaman. Interval nilai percepatan muka tanah berada pada 0,13g sampai 0,50g. Nilai rata rata dan nilai tengah dari percepatan mempunyai kurva yang hampir berimpit sepanjang perubahan kedalaman dari base rock sampai permukaan tanah. Nilai rata rata percepatan puncak muka tanah sebesar 0,30g. Variabilitas tanah dari base rock sampai permukaan tanah sangat besar pengaruhnya terhadap nilai percepatan puncak muka tanah. Hal ini menunjukkan bahwa percepatan puncak muka tanah lebih besar dari percepatan puncak batuan dasar untuk jenis tanah yang cenderung lunak. SNI 03-1726-2002 2) menyatakan, untuk tanah lunak yang mempunyai percepatan puncak muka tanah sebesar 0,30g maka percepatan puncak batuan dasarnya sebesar 0,15g. Sedangkan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa untuk tanah lunak dengan nilai rata-rata percepatan puncak muka tanah sebesar 0,30g, membutuhkan percepatan puncak batuan dasar sebesar 0,18g. Grafik spektrum respon pada gambar 8 menunjukan, untuk Jakarta yang berada pada wilayah 3 dengan jenis tanah cenderung lunak, dengan faktor redaman sebesar 5 %, menghasilkan spektrum respon pada kisaran Tc=0,6 dt, nilai spektrum respon maksimum berada pada kisaran 0,20g sampai dengan 2,40g. Spektrum respons maksimum rata-rata di permukaan tanah sebesar 0,90g. Sedangkan SNI 03-1726-2002 2 menyatakan bahwa untuk tanah lunak pada wilayah 3, dengan faktor redaman sebesar 5%, spektrum respons berada pada Tc = 1 detik, dan nilai spektrum maksimum sebesar 0,75g. Dari pembahasan untuk kedua sumber gempa tersebut terlihat bahwa nilai percepatan maksimum muka tanah dan nilai spektrum menghasilkan nilai yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa ada beberapa faktor seperti jenis tanah, nilai percepatan puncak batuan dasar, asumsi-asumsi yang digunakan dalam perhitungan matematis, serta metoda yang digunakan, sangat berpengaruh terhadap hasil yang didapat. V. RANGKUMAN DAN DISKUSI Dari hasil analisa yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Lokasi penelitian terletak pada wilayah 3 dalam wilayah gempa yang ditetapkan pada SNI 03-1726-2002 2) dan mempunyai variabilitas jenis tanah yang bervariasi dengan jenis tanah cenderung lunak dengan nilai rata rata N-SPT=11,233 2. Jika dibandingkan dengan SNI 03-1726- 2002 2) hasil penelitian ini menyatakan bahwa : a. Gempa Elcentro, - Hasil PGA rata rata terhadap kedalaman bernilai 0,36 g dengan PBA=0,18g. Pada SNI menyatakan PGA rata rata = 0,36g dengan PBA = 0,25g - Spektrum respon hasil penelitian sebesar 1,0 g pada Tc = 0,6 dt. Pada SNI menyatakan nilai spektrum respon sebesar 0, 75 pada Tc = 1 dt. b. Gempa Mexico - Hasil PGA rata rata terhadap kedalaman bernilai 0,30 g dengan PBA=0,18g. dengan Am = 1,0g. Pada SNI menyatakan PGA rata rata = 0,30g dengan PBA = 0,15g - Spektrum respon hasil penelitian sebesar 0,9 g pada Tc = 0,3 dt dengan Am = 0,9g. Pada SNI menyatakan nilai spektrum respon sebesar 0, 75 pada Tc = 1 dt. 3. Percepatan puncak muka tanah dan spektrum respons di permukaan tanah, dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis tanah, sumber gempabumi sebagai input motion, nilai percepatan puncak batuan dasar, asumsi asumsi yang digunakan dalam perhitungan matematis, serta metoda yang digunakan. 4. Perlu adanya evaluasi lebih lanjut tentang pembagian wilayah gempa, nilai percepatan puncak muka tanah dan nilai spektrum respons untuk tiap jenis tanah yang terdapat di dalam aturan SNI 03-1726-2002, sehingga hasil yang tercantum dalam peraturan yang berlaku secara nasional, menjadi lebih akurat. 161 JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 11 NO. 2 NOVEMBER 2010 : 154-162

VI. DAFTAR PUSTAKA 1) Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika, 2008. Peta Seismisitas Indonesia Periode 1973-2007, Jakarta. 2) Badan Standarisasi Nasional, 2002. SNI 03-1726-2002: Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, Jakarta. 3) Kramer, S.L., 1996. Geotechnical Earthquake Engineering, University of Washington, USA. 4) Kulhawy, F.H. 1992. On Evaluation of Static Soil Properties. In: Seed RB and Boulanger RW (eds), Stab and Perform of Slopes and Embankments II (GSP 31), ASCE, New York, 95-115. 5) Ang, A. H-S. and Tang, W.H. 1984. Probability Concepts in Engineering Planning and Design, Vol. II: Decision, Resik, and Reliability, J. Wiley & Sons 6) American Society for Testing and Materials, 1999. Standard Test Method for Penetration Test and Split-Barrel Sampling of Soils (D1586), Annual Book of Standards 04.08, ASTM, Philadelphia. 7) National Earthquake Hazard Reduction Program (NEHRP) 8) Seed, H.B., Wong, R.T., Idriss, I.M., and Tokimatsu, K. (1986). Moduli and damping factors for dynamic analyses of cohesionless soils," Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 112, No. 11, pp. 1016-1032. 9) Gustavo, A.O., 2004, SHAKE2000 User s Manual, University of California, USA, 10) Seed, H.B. and Idriss, I.M. (1970). "Soil moduli and damping factors for dynamic response analyses," Report No. EERC 70-10, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley. 162