Analisis Dinamik Struktur dan Teknik Gempa

http://civilengstudent.blogspot.co.id/2016/06/dynamic-analysis-of-building-using-ibc.html

Pertemuan ke-2

7 lempeng/plate besar

Regional Asia

Regional Asia

http://smartgeografi.blogspot.co.id/2015/12/tektonik-lempeng.html

USGS

Peta gempa SNI 1726-2002

Peta gempa SNI 1726-2012

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

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

P wave

Mirip dengan gelombang suara, dengan kecepatan 1,4 sampai 6,4

km/detik

Merambat dengan memapat dan mengembang searah dengan arah

rambatan

http://web.ics.purdue.edu

S wave

Kecepatan merambat 2/3 dari gelombang primer

Merambat secara transversal (tegak lurus) terhadap arah rambatan

gelombang

http://web.ics.purdue.edu

http://wikipedia

P-wave dan S-wave dalam bentuk rekaman seismogram

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

rayleigh wave

gelombang yang menjalar dengan gerakan tanah berbentuk elips

seperti putaran roda

http://web.ics.purdue.edu

gelombang yang menjalar dengan gerakan menggeser

secara horizontal pada permukaan tanah

http://web.ics.purdue.edu

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

https://www.youtube.com/watch?v=536xSZ_XkSs&spfreload=10

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 :

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

3. Kedalaman gempa

Jarak dari permukaan bumi ke pusat

gempa

Jarak epicenter

kedalaman

Menentukan epicenter ?

Menentukan epicenter ?

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/detik2)

Skala Richter

Log E = 11.4 +1.5 R

Dengan :

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

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.

Skala Modified Mercalli (MMI)

I. Tidak terasa

II. Terasa oleh orang yang berada di bangunan tinggi

III. Getaran dirasakan seperti ada kereta yang berat melintas.

IV. 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. Terasa oleh hampir semua orang, dinding rumah rusak.

VII. 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. Rel kereta api rusak. Bendungan dan tanggul hancur. Seluruh bangunan hampir hancur

dan terjadi longsor besar. Efek bencana yang lain seperti tsunami, dan kebakaran.

XII. 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.

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/det2

Hubungan antar skala kekuatan gempa

a = percepatan permukaan tanah maksimum (cm/detik2)

e = bilangan natural (2,718....)

H = jarak hypocenter (km)

R = besar gempa dalam Skala Richter

32,15,0 )25(1080 Hea R

15,181,0 )25(119 Hea R

Hubungan antara Skala Richter dengan Skala PGA :

Rumus Donovan (1973)

Rumus Matuschka (1980)

Hubungan antar skala kekuatan gempa

Hubungan antara Skala Modified Mercalli dengan Skala PGA :

2

1

3

1log Ia

4

1

4

1log Ia

a = percepatan permukaan tanah maksimum

I = intensitas lokal menurut skala modified mercalli