BAB I PENDAHULUAN 1.1 Umum Gempa bumi adalah peristiwa bergeraknya permukaan bumi atau permukaan tanah secara tiba-tiba yang diakibatkan oleh pergerakan dari lempenglempeng bumi. Menurut M.T. Zein gempa bumi adalah suatu gerakan tiba-tiba atau suatu rentetan gerakan tiba-tiba dari tanah dan bersifat transient yang berasal dari suatu daerah terbatas dan menyebar dari titik tersebut ke segala arah. Gempa bumi terjadi ketika bumi melepaskan energi yang tersimpan di lempeng-lempeng bumi. Energi ini bergerak melalui gelombang-gelombang gempa. Ilmu yang mempelajari gempa bumi dan gelombang yang mengiringinya disebut seismologi. Gempa bumi adalah salah satu bencana alam di dunia yang telah banyak menelan korban jiwa maupun materi. Dampak yang ditimbulkan oleh gempa bumi ini umumnya akan mengalami kenaikan secara signifikan bersamaan dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk di suatu daerah, khususnya di wilayah tektonik yang sangat aktif seperti Indonesia.. Tingginya aktivitas seismik di Indonesia juga ditunjukkan oleh data-data hasil pencatatatan gempa yang dikeluarkan oleh lembaga-lembaga kegempaan nasional dan internasional. Hal ini dikarenakan Indonesia yang berlokasi di 15 o Lintang Selatan sampai 10 o Lintang Utara dan 94 o Bujur Timur sampai 141 o Bujur Barat merupakan tempat pertemuan empat lempeng tektonik utama dunia, yaitu lempeng Eurasia, lempeng Pasifik dan philipina yang bergerak dengan arah dan kecepatan yang berbeda-beda. Selain itu Indonesia juga merupkan suatu daerah dengan dengan struktur palung kepulauan yang khas dengan karakteristik fisiografi yang unik seperti pemisah antara dua samudera yang dalam dan pertemuan dua sistem pegunungan, yaitu sistem pegunungan Mediterania yang terbentang di pulau Sumatera, Jawa, Bali, dan Nusatenggara. dan sistem pegunungan Pasifik yang terbentang di Pulau Halmahera dan Sulawesi. Mengingat aktivitas seismik yang sangat aktif tersebut, maka dalam perencanaan bangunan-bangunan di Indonesia khususnya di daerah dengan kepadatan Tugas Akhir Halaman I - 1
penduduk yang tinggi dan wilayah-wilayah yang berdekatan dengan aktivitas lempeng tektonik yang aktif perlu memperhitungkan aspek-aspek kegempaan. yaitu : Ditinjau dari penyebabnya, gempa bumi dapat dibedakan menjadi tiga, 1. Gempabumi Runtuhan Gempabumi runtuhan disebabkan antara lain oleh reruntuhan yang terjadi baik di atas maupun di bawah permukaan tanah. Misalnya : tanah longsong, salju longsor, dan batu jatuhan. 2. Gempabumi Vulkanis Gempabumi vulkanik disebabkan oleh kegiatan gunung berapi baik sebelum maupun pada saat meletusnya gunung berapi tersebut. 3. Gempabumi Tektonik Gempabumi tektonik disebabkan oleh terjadinya pergeseran kulit bumi (lithosfere) yang umumnya terjadi di daerah patahan kulit bumi. Analisis resiko gempa dalam tugas akhir ini adalah untuk gempa bumi tektonik. Gempa bumi tektonik terjadi karena akumulasi energi yang terjadi pada permukaan bumi tidak tertahan lagi oleh batuan. Gempa ini menimbulkan kerusakan dalam skala yang amat luas. Dari berbagai teori mengenai sebab-sebab gempa bumi tektonik, salah satu model yang menjelaskan gempa ini dikemukakan oleh Reid (1911). Teori yang dikenal Elastic Rebound Theory, berusaha menerangkan proses terjadinya gempa bumi berdasarkan patahan San Andreas di San Fransisco dengan gejala-gejala sebagai berikut : - Suatu gempa bumi terjadi apabila lapisan bumi (lithosphere) patah melalui suatu bidang yang disebut sesar. - Sebelum suatu gempa bumi terjadi, biasanya didahului oleh peningkatan regangan elastik secara perlahan-lahan pada kedua sisi sesar. - Pada saat gempa bumi terjadi, kedua sisi itu bergeser satu terhadap yang lain dengan arah berlawanan dan besarnya sebanding dengan energi yang bekerja pada sesar. Tugas Akhir Halaman I - 2
Kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi tergantung dari magnitude dan intensitas serta lamanya gempa bumi itu terjadi. Gempa bumi bisa terasa sampai ribuan kilometer dari episenter gempa bumi tersebut dan dapat menimbulkan runtuhnya bangunan sampai tsunami. Berjuta-juta orang telah meninggal akibat dari gempa bumi yang terjadi termasuk gempa bumi dan tsunami yang terjadi di pantai selatan Jawa Barat. 1.2 Latar Belakang Masalah Indonesia merupakan salah satu wilayah di bumi ini yang merupakan wilayah yang paling sering terjadi gempa bumi. Hal ini disebabkan karena Indonesia merupakan wilayah pertemuan antara lempeng-lempeng yang ada di bumi ini. Lempeng-lempeng yang pertemuannya ada di Indonesia antara lain lempeng Australia yang menekan lempeng asia, lempeng Pasifik, lempeng Philipina. Selain itu di beberapa wilayah Indonesia terdapat patahan-patan yang sangat berpotensi menimbulkan gempa bumi, antara lain sesar semangko yang memanjang sepanjang pulau Sumatera. Untuk itu karena hal tersebut diatas maka bila terjadi gempa bumi maka akan menimbulkan efek bagi masyarakat Indonesia, antara lain adalah kerusakan bangungan. Untuk menghindari kerusakan bangunan yang terjadi akibat terjadinya gempa maka perlu perencanaan yang sangat matang agar gaya yang disebabkan oleh gelombang gempa tersebut tidak menimbulkan kerusakan bagi bangunan yang berada di daerah terjadinya gempa tersebut. Untuk itu para ahli gempa berusaha mengembangkan suatu metoda perhitungan resiko gempa untuk meminimalisir kerusakan akibat gempa. Sekitar tahun 70-an para ahli gempa dari USGS berhasil menciptakan metoda perhitungan resiko gempa dengan teorema Probabilitas Total. Metoda ini kemudian dikembangkan dengan menggunakan program komputer yang diberi nama EQ RISK. Program ini sangat berguna bagi pra-engineer untuk menganalisis resiko gempa yang terjadi pada suatu wilayah dengan perioda ulang tertentu. Tetapi seiring dengan makin kompleksnya persoalan yang ada maka program EQ RISK ini perlu mendapat menyempurnaan karena memiliki berbagai kelemahan nata lain program ini masih berbasis DOS. Tugas Akhir Halaman I - 3
Selain itu ada program komputer lainnaya yang dikembangkan di Malaysia yang memiliki nama SHAP (Seismic Hazard Assessment Program) program ini dikembangkan unutk menganalisis resiko gempa tetapi dengan metoda lainnya yaitu metoda Gumbel atrau Point Sources, program ini merupakan program yang sudah berbasis windows. Maka ada pemikiran untuk menggabungkan kedua progam ini menjadi suatu program baru yang lebih user friendly dan berbasis windows. 1.3 Tujuan Penulisan Karena makin seringnya terjadi gempa saat ini maka diperlukan suatu aplikasi program komputer yang mudah untuk dioperasikan, mudah dipahami dan memiliki tampilan grafis yang dapat memudahkan pengguna untuk membaca hasil dari aplikasi program komputer tersebut. Maka tujuan utama dari penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. mengembangkan program komputer yang telah ada menjadi lebih User Friendly. 2. Membuat suatu tampilan yang berbasis windows yang mudah dicerna oleh para pengguna program aplikasi ini. 1.4 Metodologi Analisis 1. Studi literatur, mengumpulkan dan mempelajari literatur yang berhubungan dengan percepatan gelombang gempa di batuan dasar (PGA) serta teorema yang digunakan dalam menghitung resiko gempa. 2. Studi mengenai program EQ RISK yang akan dikembangkan dalam Tugas Akhir ini. 3. Studi mengenai rogram SHAP yang akan dijadikan sebagai input program EQ RISK. 4. Studi mengenai bahasa pemrograman yang akan dipakai sebagai penghubung antara kedua program diatas dan sebagai pembuat tampilan output yang berbasis windows. Tugas Akhir Halaman I - 4
1.5 Ruang Lingkup Pembahasan Pembahasan tugas akhir mengenai program komputer EQ RISK ini sangat luas dan kompleks. Dengan keterbatasan dana dan waktu pada penelitian ini maka lingkup penelitian dibatasi sebagai berikut : 1. Studi literatur yang mencakup : - Konsep umum gempa. - Konsep analisis perhitungan percepatan gelombang gempa di batuan dasar (PGA) dengan metoda probabilitas total. - Konsep analisis perhitungan respon spektra di batuan dasar. 2. Studi mengenai program EQ RISK meliputi: - Bagaimana konsep dasar dari program tersebut. - Apa saja yang merupakan input dari program tersebut. - Bagaimana program tersebut berjalan. - Apa saja output dari program tersebut. 3. Studi mengenai program SHAP meliputi: - Bagaimana konsep dasar dari program tersebut. - Apa saja yang merupakan input dari program tersebut. - Bagaimana program tersebut berjalan. - Apa saja output dari program tersebut. - Apakan output dari program SHAP ini dapat menjadi input dari program EQ RISK. 4. Studi mengenai bahasa pemrograman yang digunakan meliputi : - Bagaimana membuat suatu tampilan berbasis windows. - Bagaimana membuat format output dari SHAP menjadi format input EQ RISK. - Bagaiman membuat suatu tampilan akhir yang berisikan grafik respon spektra di batuan dasar. Tugas Akhir Halaman I - 5
Sebagai catatan hasil dari pembahasan Tugas Akhir ini bisa diaplikasikan langsung di lapangan mengingat Tugas Akhir ini bertujuan untuk membuat suatu program komputer yang mudah untuk dipakai. 1.6 Hasil yang Diharapkan Hasil yang diharapkan pada kajian ulang untuk Tugas Akhir ini adalah : 1. Dapat menghasilkan suatu program komputer yang berguna bagi perhitungan analisis seismic hazard. 2. Dapat menghasilkan suatu program yang mudah dipergunakan siapa saja. 3. Menghasilkan suatu program yang outputnya sangat mudah untuk dipahami. 1.7 Sistematika Penulisan Laporan tugas akhir ini terdiri atas 6 (enam) bab dengan ringkasan sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini akan menguraikan gambaran umum mengenai latar belakang, tujuan penelitian, metodologi analitis, ruang lingkup pembahasan, hasil yang diharapkan, dan sistematika pembahasan. BAB II STUDI PUSTAKA Menguraikan teori dan studi pustaka yang digunakan dalam pembuatan program komputer ini meliputi studi pustaka terutama mengenai konsep dasar perhitungan percepatan gelombang gempa di batuan dasar (PGA) serta fungsi-fungsi atenuasi yang digunakan dalam perhitungan tersebut. BAB III EQ RISK DAN SHAP Menjelaskan mengenai metodologi perhitungan resiko gempa dengan Teorema Probability Total. BAB IV PEMROGRAMAN Menjelaskan tentang pembuatan program dalam tugas akhir ini. Tugas Akhir Halaman I - 6
BAB V STUDI KASUS Mengaplikasikan program yang sudah selesai dengan memasukkan kasus yang terjadi di lapangan (data-data lapangan) untuk melihat sejauh mana keberhasilan program yang dibuat. BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN. Menguraikan kesimpulan-kesimpulan dan rekomendasi yang dapat diambil dari hasil studi kasus dan pemrograman. Tugas Akhir Halaman I - 7