BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
1.1
1.1 LataLatar Belakr Belakangang
Gempa bumi adalah getaran atau getar getar yang terjadi di permukaan bumi Gempa bumi adalah getaran atau getar getar yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seism
seismik. Gempa Bik. Gempa Bumi biasa diumi biasa disebabsebabkan oleh pergekan oleh pergerakan kerrakan kerak Bumiak Bumi (lemp(lempengeng Bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang Bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang di alami selama periode waktu. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat di alami selama periode waktu. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat Seismometer. Wilayah Indonesia mencakup daerah-daerah yang mempunyai tingkat Seismometer. Wilayah Indonesia mencakup daerah-daerah yang mempunyai tingkat resiko gempa yang tinggi diantara beberapa daerah gempa diseIuruh dunia, hal ini resiko gempa yang tinggi diantara beberapa daerah gempa diseIuruh dunia, hal ini disebabkan karena wilayah kepulauan Indonesia berada di antara 4 (empat) sistem disebabkan karena wilayah kepulauan Indonesia berada di antara 4 (empat) sistem tekton
tektonik yang aktif. Yaitik yang aktif. Yaitu tapal batas lempeu tapal batas lempeng Eurasiang Eurasia, lempeng Indo-, lempeng Indo- AustrAustralia,alia, lempeng Filipina dan lempeng Pasifik. Di samping itu Indonesia adalah negara lempeng Filipina dan lempeng Pasifik. Di samping itu Indonesia adalah negara kepulauan dengan garis pantai terpanjang di dunia sehingga selain rawan terhadap kepulauan dengan garis pantai terpanjang di dunia sehingga selain rawan terhadap gempa juga rawan terhadap tsunami. Pengetahuan tentang gempa bumi penting bagi gempa juga rawan terhadap tsunami. Pengetahuan tentang gempa bumi penting bagi masyarakat agar masyarakat memahami akibatnya dan membangun rumah yang tahan masyarakat agar masyarakat memahami akibatnya dan membangun rumah yang tahan gempa untuk mengurangi risiko ketika getaran gempa menerpa bangunan. Pada gempa untuk mengurangi risiko ketika getaran gempa menerpa bangunan. Pada pembahasan kali ini penulis akan membahas salah satu gempa yang terjadi di wilayah pembahasan kali ini penulis akan membahas salah satu gempa yang terjadi di wilayah Sumat
Sumateraera BaratBarat pada tapada tahun 2009 hun 2009 dengadengan kekuan kekuatantan 7,2 SR7,2 SR. Penul. Penulis jg is jg akan meakan membahasmbahas mengenai teknologi rekayasa penahan gempa dengan metode
mengenai teknologi rekayasa penahan gempa dengan metode Base Isolation. Base Isolation.
1.2
1.2 RumusaRumusan n MasalaMasalahh
Adapun masalah yang akan dirumuskan dalam makalah ini adalah : Adapun masalah yang akan dirumuskan dalam makalah ini adalah : 1.
1. BagaiBagaimanakah manakah kronolkronologis togis terjaderjadinya geinya gempa di Smpa di Sumaterumatera Barat a Barat tahun 2tahun 2009?009? 2.
2. ApakaApakah yang h yang dimaksdimaksud deud dengan ngan RekayasRekayasa Pa Penahan enahan Gempa Gempa jenisjenis Base Isolation? Base Isolation?
1.3
1.3 Tujuan Tujuan PenuliPenulisansan
Tujuan disusunnya makalah ini adalah untuk : Tujuan disusunnya makalah ini adalah untuk :
1.
1. MenjeMenjelaskalaskan kron kronologinologis ges gempa di mpa di SumatSumatera Bera Barat arat tahun tahun 20092009 2.
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Peristiwa dan Dampak Dari Gempa Bumi
2.1.1. Peristiwa Gempa di Sumatera Barat Tahun 2009
Gempa Bumi Sumatera Barat 2009 terjadi dengan kekuatan 7,6 Skala Richter di lepas pantai Sumatera Barat pada pukul 17:16:10 WIB tanggal 30 September 2009.Gempa ini terjadi di lepas pantai Sumatera, sekitar 50 km barat laut Kota Padang.Gempa menyebabkan kerusakan parah di beberapa wilayah di Sumatera Barat seperti Kabupaten Padang Pariaman, Kota Padang, Kabupaten Pesisir Selatan, Kota Pariaman, Kota Bukittinggi, Kota Padangpanjang, Kabupaten Agam, Kota Solok, dan Kabupaten Pasaman Barat. Menurut data Satkorlak PB, sebanyak 1.117 orang tewas akibat gempa ini yang tersebar di 3 kota & 4 kabupaten di Sumatera Barat, korban luka berat mencapai 1.214 orang, luka ringan 1.688 orang, korban hilang 1 orang. Sedangkan 135.448 rumah rusak berat, 65.380 rumah rusak sedang, & 78.604 rumah rusak ringan.
Bencana terjadi sebagai akibat dua gempa yang terjadi kurang dari 24 jam pada lokasi yang relatif berdekatan. Pada hari Rabu 30 September terjadi gempa berkekuatan 7,6 pada Skala Richter dengan pusat gempa (episentrum) 57 km di barat daya Kota Pariaman (00,84 LS 99,65 BT) pada kedalaman (hiposentrum) 71 km. Pada hari Kamis 1 Oktober terjadi lagi gempa kedua dengan kekuatan 6,8 Skala Richter, kali ini berpusat di 46 km tenggara Kota Sungaipenuh pada pukul 08.52 WIB dengan kedalaman 24 km. Setelah kedua gempa ini terjadi rangkaian gempa susulan yang lebih lemah. Gempa pertama terjadi pada daerah patahan Mentawai (di bawah laut) sementara gempa kedua terjadi pada patahan Semangko di daratan. Getaran gempa pertama dilaporkan terasa kuat di seluruh wilayah Sumatera Barat, terutama di pesisir. Keguncangan juga dilaporkan dari Pematang Siantar, Medan, Kuala Lumpur, Bandar Seri Begawan, Lembah Klang, Jabodetabek, Jakarta, Singapura, Pekanbaru, Jambi, Pulau Batam dari Kota Batam, Palembang dan Bengkulu. Dilaporkan bahwa pengelolaan sejumlah gedung bertingkat di Singapura mengevakuasi stafnya.
Kerusakan parah terjadi di kabupaten-kabupaten pesisir Sumatera Barat, bagian selatan Sumatera Utara serta Kabupaten Kerinci (Jambi). Sementara Bandar Udara Internasional Minangkabau mengalami kerusakan pada sebagian atap bandara (sepanjang 100 meter) yang terlihat hancur dan sebagian jaringan listrik di bandara juga terputus. Sempat ditutup dengan alasan keamanan, bandara dibuka kembali pada tanggal 1 Oktober.
Peringatan tsunami sempat dikeluarkan namun segera dicabut dan terdapat laporan kerusakan rumah maupun kebakaran. Sejumlah hotel di Padang rusak, dan upaya untuk mencapai Padang cukup susah akibat terputusnya komunikasi. Korban tewas akibat gempa terus bertambah, dikhawatirkan mencapai ribuan orang. Namun, hingga tanggal 4 Oktober 2009, angka resmi yang dikeluarkan Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) adalah 603 orang korban tewas dan 343 orang dilaporkan hilang. Pada tanggal 13 Oktober 2009, angka korban tewas meningkat menjadi 6.234 jiwa. Pertolongan yang sangat dibutuhkan oleh korban gempa terutama adalah kekurangan obat-obatan, air bersih, listrik, dan telekomunikasi, serta mengevakuasi korban lainnya.
2.1.2. Peristiwa Gempa Tohoku, Jepang Tahun 2011
Pada 11 Maret 2011, gempa berkekuatan 9,0 terjadi di perairan internasional Pasifik Barat dan memicu tsunami besar. Bencana alam melanda bagian timur laut Jepang dan menyebabkan banyak korban, kerugian property yang besar dan krisis nuklir yang parah dengan dampak panjan. Pada tanggal 1 April, pemerintah Jepang resmi menamakan bencana ini “Gempa Tohoku 2011”.
Bencana gempa melanda Jepang pada 14:46 waktu Tokyo pada tanggal 11 Maret 211. Pusat gempa diperkirakan di 38,322 N dan 142,369 E, hanya berjarak 77 km dari pantai timur pulau Honshu, 129 km dari Sendai, 177 km dari Fukushima dan 373 km dari Tokyo. Hiposenter itu di terletak pada kedalaman 32 di bawah laut. USGS merilis perkiraan gempa sebesar 8,8 namun direvisi menjadi 8,9 pada hari yang sama. Pada tanggal 14 Maret akhirya ditetapkan pada 9,0. Gempa ini adalah gempa yang terbesar ketiga sepanjang sejarah setelah gempa Chile 1960 sebesar 9,5 SR dan Alaska 1964 sebesar 9,2 SR.
Sejumlah gempa susulan terjadi sebelum dan setelah gempa utama, tercatat gempa pertama kali terjadi pada 11 April 2011. Ribuan gempa telah tercatat sejak 11 April hingga 11 Maret 2011. Gempa dengan kekuatan besar akhirnya diikuti oleh tsunami, dengan estimasi ketinggian gelombang menapai 38 m (berita kyodo) dan menurut observasi yang dilakukan oleh Port and Airport Research Institute gelombang mempunyai ketinggian 24 m. Berdasarkan analisa dari JMRI (Japan Meteorological Research Institut) gelombang tsunami menyapu daerah sepanjang 550 km dari utara menuju ke selatan, dan sepanjang 200 km dari timur ke barat. Efek dari tsunami ini juga dirasakan lebih dari 20 negara meliputi Jepang, Rusia, Filipina, Indonesia, Australia, Selandia Baru, Papua Nugini, Meksiko, dan beberapa negara lainnya. Berdasarkan analisa yang dilakukan oleh USGS menunjukkan bahwa gempa terjadi akibat tumbuan antara lempeng pasifik dan lempeng eurasia yang terjadi di bawah Jepang. Sebelum bencana ini terjadi, lempeng pasifik bergerak menjauhi Amerika Utara beberapa sentimeter setiap tahunnya.
DAMPAK
1. Dampak Geofisik
Adanya gempa dengan intemsitas yang tinngi dan aktifitas seismik yang ada mengakibatkan Pulau Honsu Jepang bergeser sebesar 3,6 m ke arah timur dan rotasi bumi dipercepat 1,8 mikrodetik (Chai 2011; CBS news 2011). Miyagi-Ken yang terletak di barat laut pusat gempa telah bergeser sekitar 5,3 m ke arah tenggara menuju pusat gempa.
2. Dampak Penduduk
Menurut data statistik dari pemerintah Jepang pada 13 April 2011 ada total 13392 orang tewas dan 15133 dinyatakan menghilang. Lebih dari 335000 pengungsi di timur laut Jepang kekurangan makanan, air, tempat penampungan dan perawatan medis
3. Dampak Bangunan
Hingga 13 April 2011 tercatat ada 190000 bangunan yang rusak antara 45700 hancur total. Bangunan yang rusak diantaranya Miyagi, Iwate dan
4. Dampak Infrastruktur Penting
Beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir dan pembangkit listrik termal rusak berat dalam bencana ini. Catu daya dari Tokyo Electric Power Company (TEPCO) berkurang sebesar 21 GW, menggakibatkan pemdaman untuk 4,4 juta keluarga di Jepang timur. Gempa juga mempengaruhi sistem transportasi di Jepang. Setelah terjadinya gempa semua pelabuhan di Jepang ditutup dan 15 pelabuhan yang terkena dampak tsunami ditutup hingga 29 Maret. Begitu juga dengan kereta cepat yang ditutup hingga 24 Maret, bandara Sendai mengalami kerugian besar akibat banjir satu jam setelah gempa. Bandara Narita Tokyo ditutup selama 24 jam.
5. Dampak Perekonomian
Diperkirakan 23600 hektar lahan pertanian hancur dan 3-4 % dari produksi beras di Jepang dipengaruhi gempa besar ini. Banyak produsen skala besar mobil, baja dan bahan kimia mengalami penurunan poduksi secara global. 6. Dampak Krisis Nuklir
Gempa bumi dan tsunami mengakibatkan krisis nuklir yang serius di Jepang timur meliputi 11 pembangkit tenaga nuklir. Akibatnya pembangkit pertama dan kedua power plant di Fukusima dan power plant di Onagawa berhenti beroperasi secara otomatis. Selain itu, sistem pendingin pada nuklir juga berhenti bekerja dan mengakibatkan temperatur naik signifikan. Meskipun pihak pemerintah dan operator dari TEPCO telah berupaya meminimalisir akibat dari kenaikan temperatur, tetapi kecelakaan nuklir telah memasuki level 7 setara dengan bencana Chernobyl tahun 1986. Radiasi nuklir telah mencemari sayuran, susu, air minaeral dan mencemari lautan pasifik.
2.2 Teknologi Rekayasa Penahan Gempa Base Isolation
Merupakan desain alternatif untuk mengurangi resiko kerusakan bangunan akibat gempa dengan cara mereduksi beban gempa yg bekerja pada bangunan.
2.2.1 Konsep Base Isolation
Konsep dari Base Isolation Devices adalah sebagaimana digambarkan dalam gambar 2.1 yaitu bangunan diletakkan di atas rollers yang bisa bergerak tanpa gesekan. Ketika tanah bergetar, maka rollers akan bergerak dengan sendirinya dan bangunan di atasnya tidak ikut bergerak, dan tidak terjadi penyaluran energi dari getaran gempa ke bangunan. Singkat kata, bangunan tidak akan merasakan getaran ketika ada gempa bumi.
Gambar 2.1 Konsep Base Isolation
Dengan adanya base isolation, energi yang ditimbulkan oleh getaran tanah dapat diredam, sehingga menjadi sangat kecil dibandingkan apabila bangunan didirikan langsung di atas tanah tanpa base isolation, atau disebut dengan fixed base building (Figure 1c). Pada gambar tersebut nampak bahwa bangunan tanpa base isolation akan bergerak dengan kasar (apabila tanah bergetar), dan akan mengalami simpangan yang sangat besar.
Sistem ini akan memisahkan bangunan atau struktur dari komponen horizontal pergerakan tanah dengan menyisipkan bahan isolator dengan kekakuan horizontal yang relatif kecil antara bangunan atas dengan pondasinya. Bangunan dengan sistem ini mempunyai frekuensi yang jauh lebih kecil dari bangunan konvensional dan frekwensi dominan dari gerakan tanah. Akibatnya percepatan gempa yang bekerja pada bangunan menjadi lebih kecil. Ragam getar pertama bangunan hanya menimbulkan deformasi lateral pada sistem isolator, sedangkan bagian atas akan berperilaku sebagai rigid body motion. Ragam-ragam getar yang lebih tinggi yang menimbulkan deformasi pada struktur adalah orthogonal terhadap ragam pertama dan gerakan tanah sehingga ragam-ragam getar ini tidak ikut berpartisipasi didalam respons struktur, atau dengan kata lain energi gempa tidak disalurkan ke struktur bangunan (Naeim and Kelly, 1999 dalam Teruna,2007 ).
Pada gempa kuat, isolator dengan kekakuan horizontal yang relatif kecil ,akan menyebabkan perioda alamiah bangunan lebih besar, (umumnya antara 2 s/d 3,5 detik). Pada perioda ini, percepatan gempa relatif kecil, khususnya pada tanah keras. Berhubung isolator akan mereduksi percepatan pada struktur bangunan. Namun, sebaliknya akan menyebabkan peningkatan perpindahan pada bangunan. Untuk membatasi perpindahan sampai pada batas yang dapat diterima, sistem isolasi juga dilengkapi dengan elemen-elemen yang mampu mendissipasi energi. Disamping itu, sistem isolasi juga mempunyai kemampuan untuk kembali pada posisi semula setelah terjadinya gerakan seismik.
Sedangkan pada gempa kecil atau akibat angin kekakuan horizontal dari sistem isolator harus memadai, agar tidak menimbulkan getaran yang menyebabkan ketidaknyamanan penghuninya.
Prinsip utama cara kerja base isolator jenis elastomerik bearing (HDRB atau LRB) adalah dengan memperpanjang waktu getar alami struktur diluar frekwensi dominan gempa sampai 2.5 atau 3 kali dari waktu getar struktur tanpa isolator ( fixed base structures) dan memiliki damping antara 10 s/d 20%. Akibatnya gaya gempa yang disalurkan ke struktur menjadi lebih kecil. Sedangkan pada friction pendulum systemh(FPS), parameter yang berpengaruh terhadap besarnya reduksi gaya gempa yang bekerja pada struktur adalah koefisien gesekan dan radius kelengkungan dari
sistem ini adalah waktu getar struktur tidak tergantung kepada massa bangunan tetapi tergantung kepada radius kelengkungan dan percepatan gravitasi Bumi dari sistem FPS.
2.2.2 Kelebihan dan Kekurangan
Kelebihan base isolation :
· Base isolation merupakan sebuah aplikasi pendekatan kendali pasif yang sangat baik digunakan.
· Sebuah bangunan dipasangkan dengan sebuah bahan dengan kekakuan lateral yang rendah (misal: karet) untuk mendapatkan dukungan yang fleksibel.
· Saat gempa terjadi, dukungan yang fleksibel tersebut mampu untuk menyaring frekuensi-frekuensi yang tinggi dari gerakan gempa dan mampu menanggulangi bangunan tersebut agar tidak rusak atau runtuh.
· Base isolation dengan demikian merupakan sebuah piranti yang efektif untuk memberikan proteksi bagi struktur bangunan rendah dan menengah sebab tipe bangunan tersebut dikarakteristikkan memiliki frekuensi-frekuensi yang tinggi.
Kekurangan base isolation
· Sedangkan kekurangan dari base isolation adalah harga per unit dari barang tersebut sangat mahal dan tentunya tidak ekonomis.
2.2.3 Pengalamaan penggunaannya di Indonesia
Sejauh ini beberapa gedung di Indonesia sudah di terapkan dengan penggunaan prinsip base Isolation. Namun tidak banyak, hanya beberapa gedung tertentu saja menggunakan peredam gempa seperti ini, karena biayanya jauh sangat mahal jika di bandingkan dengan metode konvensional.
Teknologi isolasi dasar atau base isolation merupakan teknologi yang sudah lama keluar dan sering kita jumpai dalam konstruksi jembatan pada umumnya. Namun tidak sedikit orang yang masih mepertanyakan alasan gedung butuh isolasi dasar untuk peredam gempa? Jawabannya cukup sederhana,Model gedung konvensional memiliki getaran yang cukup besar sehingga akan menyerang pada bagian join/Hubungan balok kolom struktur tersebut. Sedangkan pada model sisi sebelah kanan, getaran yang terjadi cukup kecil karena sebelum getaran yang dihasilkan oleh tanah/gempa sudah diserap terlebih dahulu oleh base isolation/isolasi dasar. Hal tersebut dapat dilihat ketika getaran terjadi, isolasi dasar bergerak terlebih dahulu yang kemudian diikuti oleh struktur model gedung tersebut.
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Gempa bumi adalah getaran atau getar getar yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa Bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak Bumi (lempeng Bumi). Sebagai contoh salah satu gempa yang terjadi di Sumatera Barat tahun 2009. Bencana terjadi sebagai akibat dua gempa yang terjadi kurang dari 24 jam pada lokasi yang relatif berdekatan. Pada hari Rabu 30 September terjadi gempa berkekuatan 7,6 pada Skala Richter dengan pusat gempa (episentrum) 57 km di barat daya Kota Pariaman (00,84 LS 99,65 BT) pada kedalaman (hiposentrum) 71 km. Pada hari Kamis 1 Oktober terjadi lagi gempa kedua dengan kekuatan 6,8 Skala Richter, kali ini berpusat di 46 km tenggara Kota Sungaipenuh pada pukul 08.52 WIB dengan kedalaman 24 km. Setelah kedua gempa ini terjadi rangkaian gempa susulan yang lebih lemah. Gempa pertama terjadi pada daerah patahan Mentawai (di bawah laut) sementara gempa kedua terjadi pada patahan Semangko di daratan. Korban tewas akibat bencana gempa tersebut mencapai ribuan jiwa. Para korban tewas akibat tertimpa reruntuhan gedung. Untuk mengatasi hal tersebut. Maka, sejauh ini beberapa gedung di Indonesia sudah diterapkan dengan penggunaan prinsip base Isolation. Namun tidak banyak, hanya beberapa gedung tertentu saja menggunakan peredam gempa seperti ini, karena biayanya jauh sangat mahal jika di bandingkan dengan metode konvensional.
3.2. Saran
Sebagai mahasiswa pendidikan teknik sipil, sudah seharusnya kita memperdalam ilmu yang berkaitan dengan teknik gempa, hal itu dilakukan untuk meningkatkan kualitas pembangunan Infrastruktur di Indonesia yang berada di daerah yang rawan terhadap gempa, baik gempa tektonik maupun vulkanik. Oleh sebab itu, untuk menghindari dan tindakan secara prefentif, sebaiknya dalam pembangunan gedung maupun rumah diwajibkan sesuai standar yang telah ditetapkan sebagai
