tugas teknik gempa unej

7/23/2019 TUGAS TEKNIK GEMPA UNEJ

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-teknik-gempa-unej 1/6

1. Definisi Gempa?

Gempa adalah peristiwa getaran atau gerakan

bergelombang pada kulit bumi akibat

pelepasan energi secara tiba-tiba dari pusat

gempa.

Bisa berupa Gempa Tektonik (pergeseran

lempeng bumi/lapisan litosfer), atau Gempa

Vulkanik (akibat gunung berapi).

2. Istilah-istilah dalam gempa?

a. Seismologi :

Ilmu yang mempelaari gempa bumi.

b. Seismograf :

!lat pencatat gempa.

c. Seismogram :

"asil gambaran seismograf.

d. Hiposentrum :

#usat gempa yang ada di dalam bumi.

e. Episentrum :$empat dipermukaan bumi/laut yang tepat

berada diatas hiposentrum atau pusat

gempa dipermukaan bumi.

f. Homoseista :

%aris khayal pada permukaan bumi yang

mencatat gelombang gempa primer pada

waktu yang sama.

g. Pleistoseista :

%aris khayal yang membatasi sekitar

episentrum yang mengalami kerusakan

terhebat akibat gempah. Isoseista :

%aris pada peta yang menghubungkan

tempat-tempat yang mempunyai

kerusakan fisik yang sama akibat gempa.

i. Mikroseista :

%empa yang teradi sangat lemah/halus

dan dapat diketahui hanya dengan

menggunakan alat pencatat gempa.

. Makroseista :

%empa yang sangat besar kekuatannya

sehingga tanpa menggunakan alatpundapat diketahui kalau sedang teradi

gempa.

3. Dimanakah gempa bisa terjadi?

&imanapun

4. Kenapa gempa bisa terjadi?

%empa bumi teradi karena adanya gerakan

mendadak di dalam Bumi, di bawah

permukaan sampai kedalaman sekitar '' km

(ingat bahwa Bumi mempunyai ari-ari

sekitar '*+ km). Bumi kita ini terdiri dari

lempeng-lempeng. %erakan mendadak di

dalam Bumi dapat teradi akibat adanya

lempeng-lempeng Bumi yang saling

bertabrakan, saling bergesekan atau saling

menauhi.

#ertanyaan berikutnya, bagaimana lempeng-

lempeng Bumi tersebut dapat bergerak %aya

apa yang menyebabkan gerakan tersebut

ah, untuk itu mari kita ikuti uraian singkat

berikut.

#lanet Bumi terdiri dari beberapa lapisan.

ang paling luar disebut kerak bumi, di

bawahnya secara berturut-turut ada lapisan

litosfer (batuan), mantel atau selubung bumi

dan inti bumi. Inti bumi ini sangat panas,

temperaturnya mencapai lebih dari o0

akibat adanya peluruhan beberapa isotop

radioaktif dengan waktu paruh yang panang.

1leh sebab itu, dalam kurun waktu utaantahun (ingat bahwa usia Bumi adalah sekitar

2, milyar tahun), mantel/selubung bumi

mengalami proses kon3eksi, mirip dengan

yang teradi ketika air dipanasi sampai

mendidih. 4adi, karena gaya kon3eksi termal

inilah lempeng-lempeng (litosfer + kerak )

bumi dapat bergerak, meskipun lambat

namun pasti.

%erakan tiba-tiba yang memicu gempa itu

teradi karena lempeng bumi mempunyai sifatelastik. 5ebagai gambaran sederhana, benda

yang elastik, seperti penggaris mika, ika

ditekan tidak langsung patah, namun

melengkung dulu, baru setelah batas

elastisitasnya dilampaui penggaris tersebut

mendadak patah. 6ira-kira begitu uga yang

teradi dengan lempeng bumi yang

mengalami tekanan dan kemudian mendadak

patah saat gempa teradi.

5. Maam-maam gel!mbang gempa dankarakteristikn"a?

+. Body a!e (%elombang &alam Bumi)

a. %elombang #rimer

• %elombang yang pertama kali

dicatat seismograf

• %elombang longitudinal, yaitu

gelombang yang arah gerak

partikelnya searah dengan arah

rambatan.

•

6ecepatan m/s di udara, +2m/s di air dan m/s di granit.

• Bisa merambat di segala enis

medium ( padat, cair, gas )



• 7elatif paling 8lembut8

dibandingkan dengan gelombang

yang lain.

• !mplitudo kecil

b. Gelombang Sekunder

• %elombang $rans3ersal, yaitu

gelombang yang arah gerak partikelnya tegak lurus dengan arah

rambatan.

• 6ecepatan ' 9 dari #-wa3e

(artinya lebih lambat).

• "anya bisa merambat di medium

padat saa.

• fek kerusakan lebih besar dari

gelombang #rimer.

• !mplitudo lebih besar dari

gelombang #rimer

;. Surfa"e a!e (%elombang #ermukaan)

a. #o!e a!e

• %elombang $ran3ersal, arah gerak

partikelnya tegak lurus dengan

araah rambatan.

• 6ecepatan * 9 dari %elombang

5ekunder

• #aling merusak, terutama di daerah

dekat epicentrum• %etaran yang dirasakan manusia

pertama kali

• &itemukan oleh !.." <o3e pada

+=++

b. $ayleig% a!e

• %erakan eliptik retrograde/ ground

roll ( tanah memutar kebelakang ),

tapi secara umum gelombangnya

merambat ke depan, analoginya

seperti gelombang laut.• 5edikit lebih cepat dari <o3e wa3e

(=9 dari kecepatan %elombang

5ekunder)

• &itemukan oleh <ord 7ayleigh

tahun +>>.

#. $ersamaan keepatan gel!mbang $ dan %?

+. %elompang #

%elombang # disebut dengan gelombang

kompresi/gelombang longitudinal.

%elombang ini memiliki kecepatan rambat

paling besar dibandingkan dengan

gelombang seismik yang lain, dapat

merambat melalui medium padat, cair dan

gas. #ersamaan dari kecepatan gelombang

# adalah sebagai berikut :

&engan :

: 6onstanta <ame

: 7igiditas: densitas

%elombang # memiliki kecepatan

gelombang +,2 hingga ',2 km/s.

%elombang # akan menalar lebih cepat pada medium padat, dan akan meningkat

kecepatan rambatnya pada ?ona yang

memiliki densitas lebih besar. %elombang

# sesuai dengan sifatnya, yakni

longitudinal maka apabila dilewatkan pada

medium fluid, gelombang ini tetap masih

akan bisa menalar dengan baik. "al ini

diakarenakan medium fluid bisa berearksi

dengan kompresi.

&ari perbedaan inilah, gelombang #

identik untuk mendeteksi material yang

dilaluinya."al ini dapat terbaca dari cepat

rambat gelombang pada masing masing

medium yang dilewati.

;. %elombang 5

%elombang 5 disebut uga gelombang

shearataugelombang trans3ersal.

%elombang inimemiliki cepat rambat yang

lebih lambat bila dibandingkan dengangelombang # dan hanya dapat merambat

pada medium padat saa.%elombang 5

tegak lurus terhadap arah rambatnya.

#ersamaan dari kecepatan %elombang

5(@s) adalah sebagai berikut :



Ilustrasi gambar ; menunukkan bahwa%elombang 5 menalar berupa pergerakan

yang tran3ersal dan tegak lurus terhadap

arahnya."al ini menuntut medium yang

dilewatinya mbersifat plastis (dapat

dipuntir).!tas dasar konsep inilah, maka

gelombang 5 hanya dapat merambant pada

medium padat, dan tidak bisa merambat

pada medium fluid."al ini dikarenakan

medium fluid tidak bisa dieberi sebuah

puntiran.

6esimpulan

+. %elombang # merambat lebih cepat

daripada gelombang 5

;. %elombang # dapat dengan baik

merambat pada medium padat maupun

Aluid, sedangkan gelombang 5 hanya

dapat menalar pada medium #adat.

&. 'agaimana kek(atan gempa di(k(r?

a. Skala MMI &Modified Mer"alli Intensity'

I I%etaran tidak dirasakan kecuali dalam

keadaan luarbiasa oleh beberapa orang

II I

%etaran dirasakan oleh beberapa orang,

benda-benda ringan yang digantung

bergoyang.

III I

%etaran dirasakan nyata dalam rumah. $erasa

getaran seakan-akan ada truk berlalu.

I@ I

#ada siang hari dirasakan oleh orang banyak

dalam rumah, di luar oleh beberapa orang,

gerabah pecah, endela/pintu berderik dan

dinding berbunyi.

@ I

%etaran dirasakan oleh hampir semua

penduduk, orang banyak terbangun, gerabah

pecah, barang-barang terpelanting, tiang-

tiang dan barang besar tampak bergoyang,

bandul lonceng dapat berhenti.

@I I%etaran dirasakan oleh semua penduduk.

6ebanyakan semua terkeut dan lari keluar,

plester dinding atuh dan cerobong asap pada

pabrik rusak, kerusakan ringan.

@II I

$iap-tiap orang keluar rumah. 6erusakan

ringan pada rumah-rumah dengan bangunan

dan konstruksi yang baik. 5edangkan pada

bangunan yang konstruksinya kurang baik

teradi retak-retak bahkan hancur, cerobong

asap pecah. $erasa oleh orang yang naik

kendaraan.

@III I

6erusakan ringan pada bangunan dengan

konstruksi yang kuat. 7etak-retak pada

bangunan degan konstruksi kurang baik,

dinding dapat lepas dari rangka rumah,

cerobong asap pabrik dan monumen-

monumen roboh, air menadi keruh.

IC I

6erusakan pada bangunan yang kuat, rangka-

rangka rumah menadi tidak lurus, banyak

retak. 7umah tampak agak berpindah dari pondamennya. #ipa-pipa dalam rumah putus.

C I

Bangunan dari kayu yang kuat rusak,rangka

rumah lepas dari pondamennya, tanah

terbelah rel melengkung, tanah longsor di

tiap-tiap sungai dan di tanah-tanah yang

curam.

CI I

Bangunan-bangunan hanya sedikit yang tetap

berdiri. 4embatan rusak, teradi lembah. #ipa

dalam tanah tidak dapat dipakai sama sekali,tanah terbelah, rel melengkung sekali.

CII I

"ancur sama sekali, %elombang tampak pada

permukaan tanah. #emandangan menadi

gelap. Benda-benda terlempar ke udara.

b. Menentukan (ekuatan Gempa Tektonik

!da dua cara untuk mengukur kekuatan

gempa tektonik, yaitu agnitude dan

Intensitas. Berikut penelasannya.

• agnitudeaitu kekuatan gempa yang teradi di

pusat gempa (%iposenter ) dengan

menggunakan Skala $i"%ter (57).

5kala ini diciptakan pada tahun +=

oleh 0harles A. 7ichter, seorang ahli

ilmu gempa bumi (seismologi) yang

terkenal dari !merika, lahir di 1hio

pada ;' !pril +=.

#ada tahun +=, skala 7ichter pada

mulanya hanya digunakan di

0alifornia, kemudian dipakai secara

luas setelah dimodifikasi. 6ekuatan

gempa bumi ditentukan berdasarkan



logaritma besaran amplitude

gelombang gempa yang tercatat pada

seismograf.

$erdapat dua tipe utama gelombang

gempa , gelombang # dan gelombang

5. %elombang # adalah gelombang

gempa yang pertama kali tercatat pada

seismograf kemudian diikuti oleh

gelombang kedua atau sekunder yang

disebut dengan gelombang 5.

). *pakah patahan? Maam dan jenis

patahan?

)ault atau patahan merupakan suatu geala

adanya pergeseran lapisan batuan akibat gaya

geologi.

0iri paling mudah untuk melihat struktur

patahan pada lapisan batuan adalah adanya bidang offset pada batuan tersebut. Batas

bidang patahan dinamakan bidang sesar. &i

Indonesia patahan yang terkenal adalah

#atahan 5emangko yang membuur dari uung

utara 5umatera hingga <ampung. #atahan

5emangko terbentuk karena desakan lempeng

indo australia ke dalam lempeng eurasia

sehingga pulau sumatera terbelah. 5esar

membagi lapisan batuan menadi ; block

yaitu Hanging *all dan )oot *all . "anging

wall adalah block batuan yang terletak di atas bidang sesar sedangkan )oot *all adalah

block yang terdapat di bawah bidang sesar.

Dntuk memudahkan mengenali mana itu

%anging *all atau foot *all , lihat saa blok

batuan yang bentuknya seperti telapak kaki

itu adalah foot *all . &alam lingkungan fault

biasanya terdapat lapisan batuan yang turun

yang disebut graben, atau lapisan yang naik

disebut horst.

4enis 5esar dapat dikategorikan menadi

beberapa macam berdasarkan gerakannyayaitu

. ,ormal )ault

erupakan patahan yang memungkinkan

satu blok (footwall) lapisan batuan

bergerak dengan arah relatif naik terhadap

blok lainnya (hanging wall). 0iri dari

patahan ini adalah sudut kemiringan besar

hingga mendekati = deraat.

;. $eser!e )ault

erupakan patahan dengan arah footwall yangrelatif turun dibanding hanging wall. 0iri dari

patahan ini adalah sudut kemiringan yang relatif

kecil yaitu kurang dari 2 deraat.

-. Strike )ault

erupakan patahan yang arahnya relatif mendatar

ke kiri atau ke kanan. !rah patahan mendatar ini

tidak sepenuhnya seluruh lapisan batuan bergerak

dengan arah mendatar namun sebagian ada yang

bergerak dengan arah 3ertikal. Bila gerakan

patahan ke kanan di sebut sesar geser sinistrial dan

bila ke kiri dinamakan sesar geser dekstral.

5truktur faults terbentuk karena adanya gaya

endogen kerak bumi berupa tekanan-tekanan pada

dinding lapisan batuan. %empa berskala rendah



uga sering teradi pada ?ona ini. &i ?ona patahan

ini sering ditemukan fenomena seperti gawir, air

terun, sungai berpola rektangular dan cebakan

minyak/gas.

+. *pakah intensitas gempa?

Intensitas (gempa bumi) adalah sebuah indeks

numerik subektif menggambarkan keparahan

tanah bergetar dalam gempa bumi dalam hal

efek pada obyek dan manusia.

1,. ara menghit(ng jarak episenter?

7umus <aska

* /0%-$ 1 menit 1,,, km

6eterangan

! E 4arak pisentrum dari stasiun pencatat

gempa

5 E Faktu yang menunukkan pukul berapa

gelombang sekunder tercatat si stasiun# E Faktu yang menunukkan pukul berapa

gelombang primer tercatat di stasiun

+ menitE Gkonstanta/ketetapanH

+ kmE Gkonstanta/ketetapanH

11. ara menghit(ng magnit(de gempa?

&#ook number '

12. Definisi resp!n spetra?

https://re?kymulia.wordpress.com/;++//;>/per

encanaan-respons-spektrum-sesuai-asce-*-+/

7espons spektrum adalah suatu spektrum yang

disaikan dalam bentuk grafik/plot antara periode

getar struktur $, lawan respon-respon maksimum

berdasarkan rasio redaman dan gempa tertentu.

7espon-respon maksimum dapat berupa

simpangan maksimum ( spe"tral displa"ement/

S0) kecepatan maksimum ( spe"tral !elo"ity/ SV )

atau percepatan maksimum ( spe"tral

a""eleration/ S1) massa struktur single degree of

freedom (S02) ), (Fidodo, ;+). 5pektrum

percepatan akan berhubungan dengan gaya geser

maksimum yang bekera pada dasar struktur.$erdapat dua macam respons spektrum yang ada

yaitu respons spektrum elastik dan respons

spektrum inelastik. 5pektrum elastik adalah suatu

spektrum respons spektrum yang didasarkan atas

respon elastik suatu struktur, sedangkan spektrum

inelastik (uga disebut desain respons spektrum)

adalah respon spektrum yang di s"aledo*n dari

spektrum elastik dengan nilai daktilitas tertentu.

13. Definisi f!(rier spetra?#lot Aourier amplitudo masukan waktu searah wa

ktu periode atau frekuensi dikenal sebagaispektrum Aourier. 6arena analisis Aourier menyediakana

mplitudo dan fase sudut, Aourier spectra bisamen

adi Aourier amplitudo spektrum atau Aourier fases

pektrum. Aourier amplitudo spektrum menyediaka

nmasukan pada konten frekuensi gerak dan memb

antuuntuk mengidentifikasi frekuensi dominan ger

ak.irip dengan pengamatan yang dibuat dalam

kasusrespon spektrum, Aourier spektrum dari dua

waktusearah bisa sangat berbeda.

Bentuk Aourier spektrum berkaitan dengan mome

nseismik. 5pektrum amplitudo Aourier smoothene

dketika diplot di loglog skala menunukkan bentukyang mirip dengan

yang diberikan dalam ;, gambardi

atas, yaitu dengan meningkatkan tungkai, Bagianh

ori?ontal dan dahan atuh. Arekuensi terendah bag

ianhori?ontal dikenal sebagai frekuensi sudut danf

rekuensi tertinggi dari ekstremitas horisontal dike

nalsebagai frekuensi cutoff. "al ini terlihat frekue

nsisudut berbanding terbalik dengan cube root mo

menseismik. Ini berarti gempa besar menghasilka

n gerakandengan kandungan rendah frekuensi yan

g lebihtinggidibandingkan dengan gempabumi ke

cil (6ramer,;*).

14. $arameter "ang dig(nakan pada resp!n

spetra?$anggal dan waktu teradinya gempa

6oordinat epi"enter (dinyatakan dengan garis

lintang dan garis buur geografi)

6edalaman pusat gempa ( fo"us)

agnitude dan Intensitas maksimum gempa

15. Definisi dan maam analisis seismi

haard?!nalisis resiko gempa adalah proses dimana situs

desain tertentu secara tanah gerak (&B%)

parameter yang tiba di. Dntuk memperkirakan

parameter &B% dari situs, sumber gempa

(misalnya kesalahan) di sekitar lokasi perlu

diidentifikasi dan %empa potensi maksimum

masing-masing sumber harus diperkirakan. "al

ini dicapai dengan melakukan penyelidikan rinci

dari lingkungan geologi dan seismologi dari

situs. &ata pada kegempaan searah dan pra-

searah uga dikumpulkan.

&aerah yang diselidiki melalui citra satelit, foto

udara, rinci peta untuk menentukan struktur

tektonik yang bisa dianggap sebagai sumber untuk

gempa bumi. &ata gempa bersearah tersedia di

katalog gempa uga dikumpulkan. Informasi

tentang kegempaan prasearah dapat diperoleh

dengan studi paleoseismi".

Paleoseismologi adalah studi tentang waktu,

lokasi, dan ukuran gempa bumi prasearah.

Ini berfokus pada deformasi sesaat dari bentang

alam dan sedimen selama gempa bumi indi3idu.5earah paleoseismic membantu untuk memahami

aspek gempa geologi seperti pola daerah

deformasi tektonik dan perilaku angka panang

https://rezkymulia.wordpress.com/2011/03/28/perencanaan-respons-spektrum-sesuai-asce-7-10/






kesalahan tertentu. "al ini dapat digunakan untuk

melengkapi perhitungan resiko gempa.

enggunakan informasi yang diperoleh dari

penyelidikan, semua geologi regional dan

Informasi seismologi dikompilasi, dan semua

informasi terkait tektonik di sekitar situs diplot

pada peta. pisentrum dari semua gempa bumi

yang dikenal ditumpangkan pada sama.

Berdasarkan informasi yang dihimpun tersebut,

satu akan dapat mengidentifikasi seismogenik

kesalahan (kesalahan yang mampu menghasilkan

kegempaan) dan pro3insi tektonik (daerah

dengan menyebar kegempaan) di wilayah

tersebut. 5elanutnya, ukuran dan bentuk dari

gempa sumber dan araknya dari situs dan potensi

gempa maksimum yang terkait dengan

setiap sumber diperkirakan.

1#. K!nsep keamanan str(kt(r akibat gempa?!gar perencanaan struktur dapat dilakukan

dengan cara analisis statik yang sederhana, tanpa

melakukan prosedur analisis dinamik yang rumit,

serta perilaku struktur diharapkan mempunyai

kinera yang baik pada saat teradi gempa, maka

sangat penting untuk mengatur tata letak dari

struktur bangunan. Beberapa kriteria dasar yang

dapat dipakai sebagai acuan untuk merencanakan

tata letak struktur bangunan di daerah rawan

gempa adalah :

• 5truktur bangunan harus mempunyai bentuk yang

sederhana, kompak dan simetris

• 5truktur bangunan tidak boleh terlalu langsing, baik

pada denahnya maupun potonganya, serta mempunyai

kekakuan yang cukup.

• &istribusi dari massa, kekakuan dan kekuatan

disepanang tinggi bangunan diusahakan seragamdan menerus.

1&. K!nsep daktilitas?&aktilitas adalah kemampuan suatu struktur

bangunan gedung untuk mengalami simpangan

pasca-elastik yang besar secara berulang kali dan

siklik akibat beban gempa di atas yang

menyebabkan teradinya pelelehan pertama,

sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan

yang cukup, sehingga struktur bangunan gedung

tersebut tetap berdiri, walaupun sudah berada

dalam kondisi di ambang keruntuhan.

&aktilitas #enuh merupakan sistem rangka

dengan tingkat daktilitas yang digunakan untuk

mewakili daerah dengan resiko gempa yang tinggi

(wilayah dan '), yang mana strukturnya yang

direncanakan untuk memiliki potensi daktilitas

maksimum, yang dicapai dengan pendetailan

khusus, sehingga mampu menyamin terbentuknya

sendi-sendi plastis dengan kapasitas pemencaran

energi yang diperlukan pada daerah inelastik.

tugas teknik gempa unej

Documents