Rekayasa Gempa.docx

BEBAN SESUA! SNt - 03GEMPA-1726 - 2002\;,l\ 'f$ffi

REKAYASA GEMPA (DILENGKAPI DENGAN sESLrAr SNr - 03 ANALISIS -1726-2OO2)BEBAN GEMPASI,JHARIANTO

Rureyase Gnvrpa (DrrEucreprDENGAN ANALrsrs BEBAN GEMpA sEsuAr sNI-03-1725 -2002)Suharjanto@penulisDesain cover Layout: Edy Basley : Bemadia Errisa MaharaniCetakan pertama, Februari 2013Untuk Diterbitkan |anabadra oleh Penerbit University Kepel presspressUniversitasJanabadra YogyakartaISBN : 978-602-937 4-52-0Hak cipta dilindungi oleh undang-undang. a-papln dari Dilarang Penulis dan memperbanyak dan dengan Penerbitcara apapury karyatulis tanpa ini dalam izin tertulisbentukDicetak oleh percetakan Amara Books Isi diKATA PENGANTARGempa bumi yang sering teriadi diIndonesia hampir selalu menelan korban jiwa. Namun dapat dipastikan bahwa korban jiwa tersebutbukan diakibatkan secara langsung oleh gempa, tetapi diakibatkan oleh keruntuhan bangunan pada saat Halterjadi tersebut gempa diminimalkan dan mengakibatkan dengan koban membuat jiwa.suatu bangunan yang tahan gempa. Yang dimaksud dengan bangunan tahan gempa disini adalah bangunan yang tidak mengalami kerusakan pada saat terjadi gempa ringary mengalami kerusakan non struktural yang dapat diperbaiki pada saat terjadi gempa sedang, dan tidak runtuh tetapi hanya mengalami kerusakan struktural dan non struktural pada saat teriadi gempa kuat.Untuk lebih mendalami tentang perilaku dan anlisis beban beban akibat gempa maka disusunlah buku Rekayasa Gempa yang SNI-03-1726-2002 dilengkapi dengan khususnya analisis untuk Beban Gedung Gempa Beraturan BerdasarBeban dengan Gemapa ketinggian Statik dibawah Ekivalen. 40 Buku meter, ini dengan diharapkan metodeakan bermanfaat bagi masyarakat, praktisi maupun akademisi yang diharapkan bermanfaat bagi semua kalangan.Yogyakar ta, 7 Februari 2013Suharjanto

DAFTAR ISIKara Pnncaxren Daftar IsiBenvii v1.1 L.2 1.3 L.42.1. 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.71 Tnrurx Grupa Dau FTNoMENA GnvrreDefinisi dan Deskripsi Gempa1, Proses Terjadinya Gempa Bumi2 Teori Lempeng Tektonik3 Fenomena Gempa Bumi di Indonesia9B.ls2Srera nax Uxumru Gnurre Pusat Gempa, Hypocenter, Epicenter Gelombang Gempa Istilah-Istilah Dalam Gempa Bumi Klasifikasi Gempa Bumi Cara Menentukan Letak Epicenter Skala Kekuatan Gempa Alat Pencatat Gempa16 19 2L 22 23 25 39Ban3 KEnusnxau Srnuxrun Baucursml ArmarGnprpa 3.1Kerusakaan Permukaan Tanah (Surface Faulting) 42

3.2 TanahKerusakan Akibat Getaran di permukaanKerusakan Kerusakan Akibat AkibatKelongsoran Lereng Bencana Tsunami.__ _ 3.3 3.4TanahBan 44.1, 4.2 4.3 4.4EkivalenIln, 5PnrvnllaN RarucxurraaN BEnaru srsru^a GEnapa srRuxruRer(nEnoasan Barucurva* SNI _ 0g _Trrvccr1.72646 48 50Mnroor PEnHrrurucaN Exurvernu (nsnnesen BrsaN SNI ,GsMpa Mrrons 0g - lT26 _ 2002158 75 89995.1 5.2 5.3 5.4148vlltSrerxKonsep dan Definisi Analisis Beban Statik Ekivalen Ilustrasi Perencanaan Perhitungan Gedung Beban - Beban Gempa Statik StatikEkivalenf..i*ip RancanganSecaraDerran Pusrexa_ 2002 oarv SNI03-28 4Z-2OO2|Sistem Sistem Sistem Struktur Struktur Struktur RangkaBangunan DindingpemikulGeser Umum Tahan MomenGempa..................122 l2S lZ7 130BabTeknik Gempa dan Fenomena GempaBab r o . oLini: Definisi dan deskripsi gempa Proses terjadinya gempa bumi Teori lempeng tektonik Fenomena gempa bumi di Indonesial.L Definisi dan Deskripsi Gempa BumiTeknik Gempa dapat didefinisikan sebagai cabang dari teknik Dalam yang arti luas ditujukan Teknik untuk Gempa mengurangi meliputi bahaya penyelidikan gempa.dan penyelesaian masalah yang dibuat oleh gempa bumi ytrtg merusak, yang meliputi perenczlnaan, perancangan, pembangunan dan pengelolaan struktur tahan gempa dan fasilitasnya.Gempa bumi didefinisikan sebagai getaran yang bersifat alamiah, yangterjadi pada lokasi tertentu, dan sifatnya tidak berkelanj utan. Gempabumibiasa disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng bumi) secara tiba-tiba (sudden slip). Pergeseran secara tiba-tiba terjadi karena adanya sumber gaya (force) sebagai penyebabnya, baik bersumber dari alam maupun dari bantuan manusia (artificial earthquakes). Selain disebabkan oleh sudden slip, getaran pada bumi juga bisa disebabkan oleh gejala lain yang sifahrya lebih halus atau

lrrnrl,ir ( rlittt l,rlu .rrl.lrlrrrl,lr, l,rirr 1',r'lrrrirr llr,lrlrrur l,rrrr rrrnlrtl, (ir.lrlt.lnlr.r'r krr Lr.rr.lrr rl rl ,r.l,rl,rlr kr,t'il :rr.lx.t'li ,rPi, yilllB gt.tirran 11,,rr.,n ilri sulit tlikelompokanyang dirasakan angin disebabkan pada manusia. sebagai pohon olehmi kroseisrrr isi Berdasarkarr menyimpulkan alamiah yang pertemuan antar di daerah sesar bergerak, dan terjadi karena dapat ditahan.l,rs bahwa hirsil(ti(.1.u'.rl)(.n(.ltli.ln harrrpir rrrrrr rrtlrrtI ().ri cukup besar biirsa kr.r'iI tl,rr.i ). pr.rst.rr tcrjltli Pt.rrcliti lt.lrih tlidaerah gempa kebumian, bumi batas gempa pergerakan ataufault. lempeng bumi Bumi yang itu terjadi kita sudah mcnyusLnr walaupun apabila terlalu kt.rak tc'kanan padat, besar bumi untuk selalu yang danIndonesia, Indonesia skala Indonesia lempeng dan g-eTp1 Indonesia lemene besar bumi. tektonik, negara menjadi yang pernah termasuk Euroasia Gempa berada yang yitu daerah terjadi bumi negara sering lempeng (lihat diyang baik pertemuan di yang terkena Gambar Indonesia. Australia,lempene yang rawan sering benianagempa skala 2)perbatasan gempa. tertimpa Letak mengakibatkan kecil Selain geogiafis maupun bencanapacifin 3(tiga)bumi diyang persen cincin adalah paling api ]epang. gempabumi yang sering Bahkan terletak terkena terjadi bisa di lingkaran dibawah bencana dikatakan,gempa air. Lautan]epang Tepabrya,didaerah bumi. pasffik.adalah Sekitar negara 901.2 Proses Teriadinya Gempa Bumienergi lempengan Kebanyakan yar.g yang dihasilkan gempa bergerak. oleh bumi Semakin tekanan disebabkan lama yang tekanan dari dilakukan tekanan membesar tersebut dan akhirnya tidak dapat mencapai ditahan pada lagi keadaan oleh pelepasan oleh itu kian dimana pinggiran lempengan. bumi biasanya Pada terjadi saat itulah di perbatasan gempa bumi lempenganlempengan alian terj adi. Cempatersebut. Gempa bumi yang paling parah biasanya teriadi Gempa di perbatasan bumi lempengan kemungkinan kompresional besar terjadi dan karena translasional. materi lapisan litosfer yang teriepit kedalam mengalami transisi fase pada tain gunungberapi. iugakedalaman dapat Gempabumi terjadi lebih karena dari 600 seperti pergerakan km. itu Beberapa dapat magma menjadi gemPa di dalam gejala bumiakan mulai terjadinya aktif, akan letusan terjadi gunungberapi. getaran di permukaanbumi ]ika gunung tersebut dan itu termasuk terjadi di Beberapabalik karena dam, gempa Bempamenumpuk seperti vulkanik.bumi Dam yu (namun Karibiamassa air jarang diyang Zarnbia, terjadi) sangat Afrika. besar jrgabeberapa Sebagian atau ekstraksi lagi pembangkit (jarangcairan iuga) dari/ke listrik iugatenaga dalam dapat teriadi panas bumi (contoh. karena bumi dan injeksi pada di Rocky dari para peledakan ilmuwan Mountain memonitor Arsenal. bahan peledak. Terakhir, tes rahasia Hal gempa ini senjatajuga dapat dapat nuklir membuat terjadiyarrg dilakukan pemerintah. Gempa bumi yang disebabkan oleh manusia seperti ini dinamakan juga seismisitas terinduksi1.3 Teori Lempeng Tektonikadalah Bumi litosfer. terdiri dari Di banyak bawah lapisan. permukaan Lapisan litosfer terluar terdapat burnilapisan yang menyerupai kerang yang terdiri dari tujuh batu piringan tebalnya L0 sentimeter tebal, sekitar tiap seperti 100 tahunnya. terlihat km yang pada Gempa bisa Gambarbergerak bumi 1-.sering Batu sepanjang tersebutterjadi karena adanya pergerakan di antara dua lapisan batu tebal. Gerakan batu itu juga bisa terjadi karena ada tekanan dari permukaan yarrrg membuat bumi gempa selama bumi bertahun-tahun. terjadi dan Pergeseran sering disebut itulahsebagai gempa tektonik.

"l,,::IH1;1,,'r#ffH#:.*- Lapisan kulit bumi terbagi dalam beberapa perat atau lempeng tektonik seperti teilihat pada Ganibar'1.2. perat pktoni\ yang satu dengan yang la-innya cenderung untuk bergerak.Gambar 1.2. I'eta lrr.lat't'ektorrik !)unia (Strmber ( ianrlrirr:w ww.ofspir.i l,rr rtlsotr Lcom)di Potensi gempaIndonesia memang terbilang besar, besar sebab berada yang aktif dalam bergerak. pertemuan Kemudian sejumlah interaksi lempeng lempeng tektonikIndia-Australia, serta pertemuan Eurasia lempeng dan Pasifik-AsiaPasifik yangbertemu diSulawesi di Banda dan Halmahera.Kata atau lebih dengan Sedangkan sesarkecil sesar di di ]awa aktif. yang peta Sukhyar, seperti Di berada pelat antaranya sesar tektonik terjadinyadi Papua. Cimandiri,lawaBarat.sesar dan BempaSumatera, Adagaris iuga juga patahan sesar sesar berkaitan Palu, yangatau sesar (fault line) dl wilayah hrdonesia terlihat pada Gambar 1.3 berikut.@.il;fa"-ffiX;ilFrate: aftd Fdu nGambar 1.3 Pelat tektonik dan sesar di wilayah Indonesia Sumber Gambar : www.o chaonline.un.org Para peneliti kebumian berkesimpulan utama terjadinya gempa bumi beriwal pergerakan di dalam interior bumi (guya Lircsbahwa penyebab dari adahya gaya konveksi mantel) yang menekan kerak bumi (outer layer) yang bersifat rapuh,

sehingga gaya gerak ketika dari kerak dalam bumi bumi tidak terst:but lagi ktr,rt rrrlk.r tl.rl,rrr*rcrespon .k.ur telah lempeng selanjutnya sesar Akibat dan terbagi-bagi menghasilkan (Plate). gaya disebut gerak Gaya menjadi gaya dari gerak gempa sumber dalam beberapa penye,bab bunri. bumi tektonik fragmcn irri rrraka (tt:ctrinic gcrnpa'bumi Bentuk satu denganpelatyang atas tiga pergerakan pada batas pelat (platc boundary) pergeraakn lain sebagai secara garis berikutbesa r d inrcm6uatkcrak yang di source).kerompoi.ku" bumi sebut iniyang1. Dio ergent plateboun daries (salingmeni auh)Iarg boundary Pada _salingGambarmenjluh, 1 .4,terlihat proses pergerakan pelat tektonik mantle dan (Rift magma valley), di dalamnya sehingga yang memungkinkan terdorong terbentuk keluarlimbahterbukanyapadaContin*nlal ShelfGambar 1.4 Dioergent PlateBounilaries Sumber :www.belmont.sd62.bc.ca

2. Cono ergent plateboundaries (sali ngm c n d eka t) tektonik Pada Gambar yang saling 1.5, mcndckat, terlihat pros(,s pelat tektonik pcrgcrakan yang pelat satu akan memungkinkan menelusup terbentuknya dibawah pclat gelombang tcktonik yang tsunami.lainnya, yangl$l';'.,,r'-.::'_e:"::.:-.'t ULr"tffi.#s&ni{frfl{rs'sGambar 7.5 Conztergent Plate BounilaiesSumber:www-plainedgeschools_org3. Transfonn plflteboundartes (bergeser)tektonik akan tektonik Pada saling yang Gambar yanlg bergeser lainnya, saling 1.6, dalam bergeser, yang terlihat arah memungkinkan samping proses pelat tektonik pergerakan atau terbentuknya bawah yang pelat pelat satugelombang tsunami.f*ullng \ .*^-5iflh[) iruirlli.rg wdi l-ilu*\-.. iutrri*tr-slip"a! :' iic, ir,1aliai-r;tit-1ii ifi :lrJrr",::!i h:e';l:{IGambar 1.6. Transform Plate BoundaiesSumber: wulw.britannica.comTerjadi pada tanggal 27 Mei2006. Gempa terjadi selama 57 detik dengan kekuatan 5,9 skala richter. Lebih dari 6000 jiwa meninggal. Titik pusat gempa pada koordinat 8.24"L5 dan L10.43" BT pada kedalaman laut 33.000 meter.L.4 Fenomena Gempa Bumi di IndonesiaSejumlah wilayah diIndonesia berulang kali dilanda gempa bumi. Dalam rentang waktu yang terbilang singkat gempa mengguncang Tasikm alay a, Yogyakarta, Aceh, Nusa Tenggara Barat, Toli-Toli, Sulawesi Tengah. Akibat gempa tidak hanya merusakan bangunan, namun banyak menelan korban jiwa.Selama ada dinamika di lapisan bumi, maka akan tetap terjadi potensi gempa. Menurut Badan Geologi Departemen ESDM, setiap hari kita mencat ada gempa, cuma skalanya

beragam. Lempeng-lempeng yang bergerak menjadikan potensi gempa.Daerah rawan gempa tersebut membentang di sepanjangPasifik gcmpil dt'ngan sclirtan tektonik ha tas lempeng dari tcrsebut Jawa,Pasifik Australia timur Nusa tektonik dari membentang hingga dengan Tenggara, timur Australia barat hingga Asia, diserta dengan Sumatera sepanjang barat lempeng Banda. Asia, Sumatera sampai batas Daerah lempeng Asia lempeng dengan simpaiselatan rawan Asiaharus mengantisipasi di lawa, dapat - Berhubung Indonesia, Nusa memprediksi mendapat Tenggara, maka sampai terjadinya perhatian. baik zorra-zorta serta saat waktu, gempa Banda.Ada ini tempat belum yang 3 agar (tiga) masuk dan ada tidak pendekatan intensital teknologi rawan menimbulkan g"*pu g"*pu untuk yangdampak yang besar. Pertama, pendekatan kaidah konstruksi yang struktural yakni mengikuti kaidah- benar dan memasukan parameter kegempaan Kedua, pendekatan dalam mendirikan nonstruktural bangunan. peta rawan bencana gempa. Informasi dimasukan dalam perencanaan wilayah.dengan membuat potensi gempa iniKetiga, intensif melakukan sosialisasi kepada masyarakat terhadap pemahaman dan pelatihan penyelamatan dampak gemPa.ini korban Fenomena jiwa di gempa Inonesia bumi antara yang lain, banyak diilustrasikan menimbulkan berikutkurang gempa Istimewa Gempa lebih Bumi Yogyakarta pukul Bumi tektonik 05.55 Yogyakarta dankuat WIB Jawa selama yang Tengah Mei mengguncang 52 2O06 detik. pada adalah Gempa 27 tersebut berkekuatan 5,9 pada skala Richter.peristiwa Daerah Mei 2006 BumiT,okasi gempa menurut Badan Geologi Departemen Energi dan sumber Daya Mineral Republik Indoneiia terjadidi koordinat 8,007" LS dan 1.10,286" BT pada kedalaman 17,LktrL. Sedangkan terletak di koordinat menurut BMG, posisi episenter 8,26o LS dan1 1-0,31oBT pada kedalaman SemPa33 km.itu di release sesaat teriadi gemPa- selatan-barat Secara daya umumYogyakarta,Posisi km selatan-tenggara Pekalongan gempa berada sekitar 25 1 Lkm selatan Sem ar ang, dan440 km timur-tenggara km 145]akarta.5berada di laut, tetapi tidak di Getaran Solo, mengakibatkan juga Semarang, sempat Purworejo, tsunami. dirasakan Gempa Kebumen sejumlah juga kota dapat dan di Banyumas. dirasakanprovinsi JawaWalaupun hiposenterSemPaTimur seperti Ngawi, Madiun, Kediri, Trenggalek, Magetan, dan sebarannya Pacitan, terliahat Blitar dan padaGambar Surabaya. 1.7 Yang berikut.pusat Gernpaguncang ribuan 1 menit. Gempa orang Korban bumi jadi bumi Yogyakarta jiwa korban berkekuatan melayang, luka dan dan sekitarnya ribuan 5.9 jutaan SRbangunan itu selama orang menguncang- menjadi runtuh, hampirkorban trauma.11