ANALISA RESIKO GEMPA DAN PEMBUATAN RESPON SPEKTRA DESAIN UNTUK JEMBATAN SURAMADU DENGAN PERMODELAN SUMBER GEMPA 3D
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk mendapatkan gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh FAHMI ALDIAMAR NIM : 25004061 Program Studi Rekayasa Geoteknik
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
ABSTRAK ANALISA RESIKO GEMPA DAN PEMBUATAN RESPON SPEKTRA DESAIN UNTUK JEMBATAN SURAMADU DENGAN PERMODELAN SUMBER GEMPA 3D Oleh FAHMI ALDIAMAR NIM : 25004061 Analisis resiko gempa dan pembuatan respon spektra desain untuk jembatan Suramadu dilakukan untuk mengakomodasi ketidaktersediaannya peta gempa Indonesia yang memenuhi kriteria desain yang disyaratkan dalam Bridge Management System dan International Building Code 2006, yaitu periode ulang 4950 tahun yang mengakomodasi umur desain jembatan 100 tahun dan nilai resiko gempa 2%. Analisa resiko gempa yang dilakukan menggunakan teori probabilitas total yang terdapat pada piranti lunak EZFRISK dan permodelan sumber gempa 3D berdasarkan kajian seismotektonik dan identifikasi regional fault berdasarkan data peta geologi regional. Area sumber gempa yang memiliki kontribusi terhadap lokasi kajian diasumsikan memiliki radius kurang dari 500km. Analisa perambatan gelombang 1 dimensi ke permukaan tanah dilakukan dengan bantuan perangkat lunak NERA dengan input stratifikasi tanah dan parameter kecepatan gelombang geser yang didapatkan dari korelasi empiris terhadap data hasil pemboran yang telah dilakukan di rencana lokasi jembatan. Analisa resiko gempa dengan periode ulang yang sama menunjukkan bahwa percepatan maksimum di batuan dasar dan di permukaan SNI-1726-2002 untuk wilayah Surabaya-Madura lebih kecil dibandingkan hasil analisis menggunakan permodelan sumber gempa 3D. Oleh karena itu diperlukan kajian dan evaluasi yang lebih detail terhadap peta gempa Indonesia yang terdapat pada SNI-1726-2002 dan diperlukannya tata cara baku penentuan parameter seismisitas dan tahapan baku pembuatan peta gempa Indonesia untuk menghindari terpublikasinya peta gempa Indonesia yang bervariasi di masa depan.
i
ABSTRACT SEISMIC HAZARD ANALYSIS AND DESIGN SPECTRAL RESPONSE FOR SURAMADU BRIDGE USING 3D SEISMIC SOURCE MODEL Represented by FAHMI ALDIAMAR NIM : 25004061 Seismic hazard analysis and design spectral response for Suramadu bridge was done to accommodate the lack of Indonesia seismic hazard map that fulfill the requisite design criteria on Bridge Management System and International Building Code 2006, which is 4950 return period that accommodate 100 years bridge design life and 2 % probability of exceedance. Seismic hazard analysis software named EZFRISK that used in this researh was using a total probability theorm and the 3D earthquake source model which based on the seismotectonic and regional fault identification using the reginal geology map. Seismic source area which contribute the site location assumed to have a radius of 500 km from the Suramadu bridge location. 1 dimensional wave propagation from bedrock to the surface was done using NERA software which required soil stratification and shear wave velocity parameter as input parameter. Seismic hazard analysis using the same return of period show that maximum acceleration on bedrock and at the surface according to SNI-1726-2002 for Surabaya region was lower than the analysis using the 3D earthquake source model. Therefore a detailed evaluation and examination to the Indonesia hazard map on SNI-1726-2002 must be done. A standard seismicity parameter and guideline to make Indonesia seismic hazard map was needed to avoid the publicity of different variation of Indonesia seismic hazard map in the future.
ii
ANALISA RESIKO GEMPA DAN PEMBUATAN RESPON SPEKTRA DESAIN UNTUK JEMBATAN SURAMADU DENGAN PERMODELAN SUMBER GEMPA 3D
Oleh Fahmi Aldiamar NIM : 25004061
Program Studi Rekayasa Geoteknik Institut Teknologi Bandung
Menyetujui, Pembimbing Tanggal 1 Oktober 2007
___________________________ (Ir. Masyhur Irsyam, MSE., Ph.D)
iii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dpublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HAKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
iv
Dipersembahkan kepada orang tua dan kakak2ku...
v
UCAPAN TERIMA KASIH / KATA PENGANTAR Penulis sangat berterima kasih pada DR. Ir. Mashur Irsyam sebagai Pembimbing, atas segala saran, bimbingan dan nasehatnya selama penelitian berlangsung dan selama penulisan tesis ini. Terima kasih disampaikan kepada Prof, Dr. Ir A. Aziz Djajaputra, MSCE dan Ir. Endra Susila, MS., Ph.D sebagai dosen penguji, atas segala masukan berupa saran dan nasehatnya selama ujian seminar dilaksanakan. Terima kasih juga saya ucapkan kepada : 1. Mas Doni selaku asisten pembimbing yang banyak membantu dalam mengarahkan isi tesis yang dikerjakan. 2. Rekan-rekan mahasiswa program magister jurusan Teknik Sipil bidang keutamaan Geoteknik angkatan 2004 dan 2005. 3. Pak Irwan yang sering mengingatkan jadwal akhir sidang, membuat time frame batas waktu di ruang geoteknik dan menemani mencari dorama :p. 4. Sharing ilmu dan program dari Nengah, terutama program deepsoilnya... semoga permasalahan tesis dan yang di Jakarta juga cepet selesai ☺. 5. Mba suez, dey, din, dc, ical dan staff balai geoteknik, atas semua dorongan dan bantuan yang telah diberikan.. can’t thank you enough guys... 6. Ipha, tuk semua ucapan semangath n beeing there during the examination.. 7. Bapak dan Ibu, untuk doa dan tak kenal lelah menanyakan kapan aku bisa selesai kuliah.. luv u ☺.. 8. Mba ien, mas aip n mba dee… for being there in good n bad time… 9. Putri n nopal... untuk semua kericuhan dan hiburan yang diberikan… Semoga tesis ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis dan pada umumnya bagi para pembaca yang mendalami bidang analisis resiko gempa. Kritik dan saran yang bermanfaat sangat diharapkan, sebagai koreksi dan masukan dalam penelitian dan tesis ini.
Bandung, September 2007
f@mee
vi
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ............................................................................................................... VII DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... IX DAFTAR TABEL ...................................................................................................... XIV BAB I
PENDAHULUAN .........................................................................................I-1
I.1 I.2 I.3 I.4
LATAR BELAKANG ......................................................................................... I-1 TUJUAN .......................................................................................................... I-2 RUANG LINGKUP ............................................................................................ I-2 SISTEMATIKA PENULISAN ............................................................................... I-3
BAB II KAJIAN LITERATUR ............................................................................. II-1 II.1 DASAR TEORI ................................................................................................II-1 II.2 IDENTIFIKASI SUMBER GEMPA ......................................................................II-2 II.2.1 Notasi Geometri........................................................................................ II-2 II.2.2 Lokasi Gempa ........................................................................................... II-2 II.2.3 Skala Intensitas Gempa ............................................................................ II-3 II.2.4 Magnitude Gempa .................................................................................... II-4 II.2.5 Moment Magnitude (Mw) ......................................................................... II-5 II.3 PENGUMPULAN DATA GEMPA .......................................................................II-6 II.4 PARAMETER SUMBER GEMPA ........................................................................II-8 II.4.1 Parameter a-b........................................................................................... II-8 II.4.2 Magnituda Maksimum ............................................................................ II-10 II.4.3 Fungsi Atenuasi ...................................................................................... II-10 II.5 ANALISIS RESIKO GEMPA ............................................................................II-18 II.5.1 Metoda Deterministik (DSHA) ............................................................... II-18 II.5.2 Metoda Probabilistik (PSHA)................................................................. II-20 II.5.3 Analisis Resiko Gempa dengan Program EZ-FRISK ............................. II-22 II.5.4 Logic Tree............................................................................................... II-24 II.5.5 Pembuatan Motion Gempa Sintetik........................................................ II-25 II.6 RESPON DINAMIK TANAH............................................................................II-27 II.6.1 Teori Perambatan Gelombang 1-Dimensi ............................................. II-28 II.6.2 Kondisi Non Linier Tanah ...................................................................... II-30 II.6.3 Parameter Dinamis Tanah ..................................................................... II-33 II.6.4 Faktor Amplifikasi Tanah....................................................................... II-36 II.6.5 Klasifikasi Tanah Setempat .................................................................... II-38 II.6.6 Respon Spektra ....................................................................................... II-41 II.7 TINJAUAN TERHADAP BEBERAPA HASIL PENELITIAN SEJENIS SEBELUMNYA ..............................................................................................II-48 BAB III METODOLOGI PENELITIAN............................................................. III-1 III.1 III.2 III.3 III.4 III.5
KATALOG GEMPA .........................................................................................III-1 IDENTIFIKASI DAN PERMODELAN ZONA SUMBER GEMPA .............................III-2 PENENTUAN PARAMETER SUMBER GEMPA ..................................................III-2 PENENTUAN PERSAMAAN ATTENUASI ..........................................................III-3 ANALISIS RESIKO GEMPA .............................................................................III-3
vii
III.6 III.7
PENENTUAN PETA DIGITASI SINTETIK RIWAYAT WAKTU UNTUK SURAMADU...................................................................................................III-5 ANALISIS RESPON DINAMIK TANAH .............................................................III-5
BAB IV TINJAUAN SEISMOTEKTONIK SURAMADU DAN SEKITARNYA ... .....................................................................................................................IV-1 IV.1 KONDISI GEOLOGI REGIONAL...................................................................... IV-1 IV.1.1 Fisiografi ............................................................................................. IV-1 IV.1.2 Stratigrafi ............................................................................................ IV-2 IV.1.3 Struktur Geologi .................................................................................. IV-3 IV.2 KONDISI SEISMOTEKTONIK SURAMADU ................................................... IV-16 IV.3 IDENTIFIKASI DISTRIBUSI LOKASI PUSAT GEMPA DI SEKITAR SURAMADU................................................................................................ IV-18 IV.4 PERMODELAN ZONA SUMBER GEMPA DI SURAMADU ............................... IV-20 BAB V HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS RESIKO GEMPA.................. V-1 V.1 PENGUMPULAN DATA GEMPA .......................................................................V-1 V.2 PENGOLAHAN DATA GEMPA .........................................................................V-1 V.2.1 Konversi Magnituda ..................................................................................V-1 V.2.2 Gempa Utama dan Gempa Susulan ..........................................................V-2 V.2.3 Kelengkapan Data Gempa ........................................................................V-4 V.3 PARAMETER SUMBER GEMPA ........................................................................V-5 V.3.1 Parameter ab Mekanisme Gempa Megathrust..........................................V-6 V.3.2 Mekanisme Gempa Benioff........................................................................V-6 V.3.3 Mekanisme Gempa Shallow Crustal .........................................................V-7 V.3.4 Back allocation ..........................................................................................V-8 V.3.5 Magnitude Maksimum .............................................................................V-10 V.3.6 Konstanta Probability Density Factor Panjang Keruntuhan..................V-11 V.3.7 Penentuan Fungsi Attenuasi....................................................................V-11 V.3.8 Logic Tree................................................................................................V-12 V.4 HASIL ANALISIS DENGAN PROGRAM EZFRISK..........................................V-13 V.4.1 Target Respon Spektra ............................................................................V-15 V.4.2 Deagregasi ..............................................................................................V-16 V.4.3 Penskalaan Digitasi Sintetik Riwayat Waktu ..........................................V-17 V.4.4 Analisa Respon Dinamik Tanah ..............................................................V-18 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN..................................................................VI-1 VI.1 VI.2
KESIMPULAN ............................................................................................... VI-1 SARAN ......................................................................................................... VI-2
viii
DAFTAR GAMBAR Gambar I-1. Batas Lempeng di Dunia (Tectonic Plates of the World JohoMaps.htm) ...................................................................................... I-1 Gambar I-2. Kedudukan dan tatanan tektonik di Indonesia (Engkon K Kertapati, 2005)...................................................................................................... I-2 Gambar II-1. Notasi Geometri sumber gempa (Masyhur Irsyam & Donny T Dangkua, 2005) ....................................................................................II-2 Gambar II-2. Perbandingan MMI dengan skala intensitas lainnya (Kramer, S.L, 1996).....................................................................................................II-4 Gambar II-3. Kriteria time windows untuk mengidentifikasi kejadian dependen (Masyhur Irsyam & Donny T Dangkua, 2005) ....................................II-7 Gambar II-4. Kriteria distance windows untuk mengidentifikasi kejadian dependen (Masyhur Irsyam & Donny T Dangkua, 2005) ....................II-7 Gambar II-5. Tahapan analisa resiko gempa dengan Metoda DSHA (Kramer, S.L, 1996)...................................................................................................II-19 Gambar II-6. Model Sumber Gempa Patahan 3-Dimensi (Risk Engineering, 2007).II-22 Gambar II-7. Sistem Input Model Sumber Gempa 3-Dimensi (Risk Engineering, 2007)...................................................................................................II-22 Gambar II-8. Sistem Input Model Sumber Gempa Area 2-Dimensi (Risk Engineering, 2007) .............................................................................II-23 Gambar II-9. Contoh logic tree yang digunakan dalam analisis resiko gempa (Kramer, S.L, 1996)............................................................................II-24 Gambar II-10. Envelope Of Time Histories, Kuda 1996 (Kramer, S.L, 1996)..........II-26 Gambar II-11. Pengaruh jenis tanah terhadap perubahan percepatan (Kramer, S.L, 1996)...................................................................................................II-27 Gambar II-12. Pengaruh jenis tanah terhadap bentuk respon spektra (Kramer, S.L, 1996)...................................................................................................II-27 Gambar II-13. Permodelan Perambatan Gelombang 1-Dimensi (J.P. Bardet & T Tobita, 2001) ......................................................................................II-29 Gambar II-14. Hubungan tegangan-regangan tanah pada pembebanan siklis (J.P. Bardet & T Tobita, 2001) ...................................................................II-31 Gambar II-15. Model hubungan Gs dan ξ terhadap amplitudo regangan geser (J. P. Bardet, K. Ichii, and C. H. Lin, 2000)............................................II-32 Gambar II-16. Proses Iterasi Penentuan Modulus Geser dan Damping Rasio (J. P. Bardet, K. Ichii, and C. H. Lin, 2000) ................................................II-33 Gambar II-17. Selubung Respon Spektra Desain menurut UBC 1997 ......................II-42 Gambar II-18. Selubung Respon Spektra Desain NEHRP 1997................................II-43 Gambar II-19. Selubung Respon Spektra desain menurut Borcherdt 1994 ...............II-44 Gambar II-20. Respon Spektrum Gempa Rencana ....................................................II-46 Gambar II-21. STANDAR PERENCANAAN KETAHANAN GEMPA UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG SNI – 1726 – 2002..............II-48 Gambar II-22. Peta gempa dari 4 penelitian tahun 1999 (Workshop gempa, 2005)..II-49 Gambar III-1. Diagram alir penelitian........................................................................III-1 Gambar IV-1. Sketsa Peta Fisiografi Lembar Surabaya dan Sepulu (Sukardi, 1992)................................................................................................... IV-1 Gambar IV-2. Peta Satuan Morfologi Lembar Surabaya dan Sepulu (Sukardi, 1992)................................................................................................... IV-2 ix
Gambar IV-3. Pola struktur umum Pulau Jawa (Pulunggono Dan Martodjojo, 1994)................................................................................................... IV-3 Gambar IV-4. Antiklin yang terdapat di daerah Jawa Timur dan Madura (R Sukamto, N Ratman dan T O Simandjuntak, 1996) ........................... IV-3 Gambar IV-5. Struktur geologi daerah Surabaya dan Madura (S Gafoer dan N Ratman, 1999) .................................................................................... IV-4 Gambar IV-6. Peta seimotektonik pulau jawa (E.K.Kertapati, A. Soehaimi & A.Djuhanda, 1998) ............................................................................. IV-6 Gambar IV-7. Peta sebaran sesar aktif pulau jawa (Supartoyo, Eka Tofani Putrantu & Djadja, 2005)................................................ IV-6 Gambar IV-8. Tampak atas dan penampang melintang Antiklin Pakel (S Gafoer dan N Ratman, 1999).......................................................................... IV-7 Gambar IV-9. Tampak atas dan penampang melintang Sesar Ngrau (Darwin Kadar dan Sudijono, 1993)................................................................. IV-7 Gambar IV-10. Tampak atas dan penampang melintang sesar di sekitar Ngawi (M Datun, Sukandarrumidi, B Hermanto dan N Suwarna, 1996) ............ IV-8 Gambar IV-11. Tampak atas dan penampang melintang struktur geologi di sekitar Semarang (R E Thanden, H Sumadirdja, P W Richards, K Sutisna & T C Amin, 1996) ............................................................................ IV-8 Gambar IV-12. Tampak atas dan penampang melintang struktur geologi di sekitar Cirebon (P H Silitonga, M Masria dan N Suwarna, 1996)................. IV-9 Gambar IV-13 Tampak atas dan penampang melintang struktur geologi di sekitar Yogyakarta (Wartono Rahardjo, Sukandarrumidi, H M D Rosidi, 1995)................................................................................................... IV-9 Gambar IV-14. Stereonet sesar utama di Jawa Barat (E.K.Kertapati, A. Soehaimi & A.Djuhanda, 1998) ....................................................................... IV-10 Gambar IV-15. Identifikasi Stereonet sesar Cimandiri (E.K.Kertapati, A. Soehaimi & A.Djuhanda, 1998) ....................................................... IV-10 Gambar IV-16. Tampak atas dan penampang melintang struktur geologi di sekitar Sukabumi (Sudjatmiko, 2003).......................................................... IV-11 Gambar IV-17. Tampak atas dan penampang melintang sesar Baribis (A Achdan dan D Sudana, 1992) ........................................................................ IV-11 Gambar IV-18. Tampak atas dan penampang melintang sesar Bumi ayu (T C Amin, N Ratman dan S Gafoer, 1999) ............................................. IV-12 Gambar IV-19. Tampak atas dan penampang melintang Flores back arc................ IV-13 Gambar IV-20. Tampak atas dan penampang melintang struktur geologi Sampanahan Kalimantan R (Heryanto dan P Sanyoto, 1994).......... IV-14 Gambar IV-21. Tampak atas dan penampang melintang antiklin di sekitar Pulau Madura (S Gafoer dan N Ratman, 1999).......................................... IV-14 Gambar IV-22. Mekanisme Normal fault ................................................................ IV-15 Gambar IV-23. Horst dan Graben ............................................................................ IV-15 Gambar IV-24. Reverse Fault................................................................................... IV-15 Gambar IV-25. Strike slip faults .............................................................................. IV-15 Gambar IV-26. Syncline dan Anticline .................................................................... IV-15 Gambar IV-27. Zona sumber gempa di Indonesia (Firmansjah & Irsyam, 1999; Kertapati, 1999) ................................................................................ IV-16 Gambar IV-28. Penampang melintang kondisi geologi pulau jawa (DR. J. A. Katili, 1963)...................................................................................... IV-17 Gambar IV-29. Sebaran sumber gempa (Mw) di Indonesia berdasarkan data USGS ................................................................................................ IV-19 x
Gambar IV-30. Sebaran sumber gempa di Surabaya-Madura dengan momen magnitude 5>Mw> 9.56 ................................................................... IV-19 Gambar IV-31. Kontur sumber gempa untuk pulau jawa ........................................ IV-20 Gambar IV-32. Area sumber gempa subduksi dengan kedalaman < 50 km ............ IV-21 Gambar IV-33. Area sumber gempa subduksi dengan kedalaman > 50km ............. IV-21 Gambar IV-34. Pembagian area sumber gempa subduksi........................................ IV-22 Gambar IV-35. Potongan melintang distribusi hypocenter gempa subduksi di area-1 ................................................................................................ IV-22 Gambar IV-36. Potongan melintang distribusi hypocenter gempa subduksi di area-2 ................................................................................................ IV-23 Gambar IV-37. Potongan melintang distribusi hypocenter gempa subduksi di area-3 ................................................................................................ IV-23 Gambar IV-38. Potongan melintang distribusi hypocenter gempa subduksi di area-4 ................................................................................................ IV-24 Gambar IV-39. Potongan melintang distribusi hypocenter gempa subduksi di area-5 ................................................................................................ IV-24 Gambar IV-40. Potongan melintang distribusi hypocenter gempa subduksi di area-6 ................................................................................................ IV-25 Gambar IV-41. Potongan melintang distribusi hypocenter gempa subduksi di area-7 ................................................................................................ IV-25 Gambar V-1. Kriteria distance windows Uhrhammer menggunakan piranti lunak SHAP ....................................................................................................V-3 Gambar V-2. Distribusi kejadian gempa dengan magnitude(Mw) > 5 terhadap interval waktu pengamatan...................................................................V-3 Gambar V-3. Distribusi kejadian gempa dengan magnitude(Mw) > 6 terhadap interval waktu pengamatan...................................................................V-4 Gambar V-4. Analisis Kelengkapan Data Gempa........................................................V-5 Gambar V-5. Frekuensi kejadian gempa mekanisme Megathrust Jawa.......................V-6 Gambar V-6. Frekuensi kejadian gempa mekanisme Benioff Jawa.............................V-7 Gambar V-7. Frekuensi kejadian gempa mekanisme Shallow crustal Jawa ................V-7 Gambar V-8. Pembagian area berdasarkan mekanisme sumber gempa.......................V-8 Gambar V-9. Diagram Alir Logic tree untuk sumber gempa Subduksi.....................V-12 Gambar V-10. Diagram Alir Logic tree untuk sumber gempa Shallow Crustal ........V-13 Gambar V-11. Grafik hubungan spektrum probabilitas terhadap periode ulang gempa .................................................................................................V-14 Gambar V-12. Grafik Hubungan PGA di batuan dasar lokasi rencana Jembatan Suramadu terhadap Periode Ulang Gempa.........................................V-14 Gambar V-13. Deterministik Spektra.........................................................................V-15 Gambar V-14. Hubungan percepatan pada beberapa perioda gelombang terhadap perioda ulang gempa...........................................................................V-15 Gambar V-15. Grafik target respon spektra di batuan dasar rencana jembatan berdasarkan mekanisme gempa ..........................................................V-16 Gambar V-16. Deagregasi di posisi rencana jembatan...............................................V-16 Gambar V-17. Perbandingan target spektra dan spektra yang diskalakan .................V-17 Gambar V-18. Digitasi riwayat waktu gempa sintetik di batuan dasar posisi rencana abutmen sisi Surabaya untuk periode ulang 4950 tahun.......V-17 Gambar V-19. Korelasi Satuan Daerah Surabaya dan sekitarnya (Sukardi, 1992)....V-18 Gambar V-20. Perkiraan kedalaman batuan dasar berdasarkan peta geologi Surabaya & Sepulu Skala 1:100.000 (Sukardi, 1992) ........................V-19
xi
Gambar V-21. Grafik hubungan Vs terhadap kedalaman data tanah rencana BH-1 dan BH-2 (Institute of geophysics, China Earthquake Administration, 2005).........................................................................V-20 Gambar V-22. Input Accelerograph di batuan dasar terskalakan untuk sumber gempa Benioff ....................................................................................V-21 Gambar V-23. Korelasi Gmax dan Vs terhadap kedalaman ......................................V-22 Gambar V-24. Output Accelerograph di batuan dasar dan di permukaan tanah........V-22 Gambar V-25. Respon spektra percepatan di permukaan tanah.................................V-23 Gambar V-26 Respon spektra kecepatan di permukaan tanah ...................................V-23 Gambar V-27. Respon spektra perpindahan di permukaan tanah ..............................V-23 Gambar V-28. Input Accelerograph di batuan dasar terskalakan untuk sumber gempa Megathrust ..............................................................................V-24 Gambar V-29. Output Accelerograph di batuan dasar dan di permukaan tanah........V-24 Gambar V-30. Respon spektra percepatan di permukaan tanah.................................V-25 Gambar V-31 Respon spektra kecepatan di permukaan tanah ...................................V-25 Gambar V-32. Respon spektra perpindahan di permukaan tanah ..............................V-25 Gambar V-33. Input Accelerograph di batuan dasar terskalakan untuk sumber gempa Shallow crustal........................................................................V-26 Gambar V-34. Output Accelerograph di batuan dasar dan di permukaan tanah........V-26 Gambar V-35. Respon spektra percepatan di permukaan tanah.................................V-26 Gambar V-36 Respon spektra kecepatan di permukaan tanah ...................................V-27 Gambar V-37. Respon spektra perpindahan di permukaan tanah ..............................V-27 Gambar V-38. Gabungan kurva respon spektra berdasarkan masing-masing sumber gempa.....................................................................................V-27 Gambar V-39. Input Accelerograph di batuan dasar terskalakan untuk sumber gempa Benioff ....................................................................................V-28 Gambar V-40. Output Accelerograph di batuan dasar dan di permukaan tanah........V-28 Gambar V-41. Respon spektra percepatan di permukaan tanah.................................V-29 Gambar V-42 Respon spektra kecepatan di permukaan tanah ...................................V-29 Gambar V-43. Respon spektra perpindahan di permukaan tanah ..............................V-29 Gambar V-44. Input Accelerograph di batuan dasar terskalakan untuk sumber gempa Megathrust ..............................................................................V-30 Gambar V-45. Output Accelerograph di batuan dasar dan di permukaan tanah........V-30 Gambar V-46. Respon spektra percepatan di permukaan tanah.................................V-31 Gambar V-47 Respon spektra kecepatan di permukaan tanah ...................................V-31 Gambar V-48. Respon spektra perpindahan di permukaan tanah ..............................V-31 Gambar V-49. Input Accelerograph di batuan dasar terskalakan untuk sumber gempa Shallow crustal........................................................................V-32 Gambar V-50. Output Accelerograph di batuan dasar dan di permukaan tanah........V-32 Gambar V-51. Respon spektra percepatan di permukaan tanah.................................V-32 Gambar V-52 Respon spektra kecepatan di permukaan tanah ...................................V-33 Gambar V-53. Respon spektra perpindahan di permukaan tanah ..............................V-33 Gambar V-54. Gabungan kurva respon spektra berdasarkan masing-masing sumber gempa.....................................................................................V-33 Gambar V-55. Respon spektra percepatan gempa maksimum perioda ulang 4950 tahun dalam format tripartit................................................................V-34 Gambar V-56. Respon spektra desain yang direkomendasikan untuk perioda ulang 4950 tahun ..........................................................................................V-34 Gambar V-57. Respon spektra percepatan gempa maksimum perioda ulang 3712 tahun dalam format tripartit................................................................V-35 xii
Gambar V-58. Respon spektra desain yang direkomendasikan untuk perioda ulang 3712 tahun ..........................................................................................V-35 Gambar V-59. Respon spektra percepatan gempa maksimum perioda ulang 2475 tahun dalam format tripartit................................................................V-36 Gambar V-60. Respon spektra desain yang direkomendasikan untuk perioda ulang 2475 tahun ..........................................................................................V-36 Gambar V-61. Respon spektra percepatan gempa maksimum perioda ulang 500 tahun dalam format tripartit................................................................V-37 Gambar V-62. Respon spektra desain yang direkomendasikan untuk perioda ulang 500 tahun ............................................................................................V-37 Gambar V-63. Respon spektra desain yang direkomendasikan untuk masingmasing periode ulang..........................................................................V-38
xiii
DAFTAR TABEL Tabel II-1. Skala intensitas gempa modified Mercalli (Kramer, S.L, 1996)................II-3 Tabel II-2. Hubungan empiris antara moment magnituda dengan L, A dan D (Kramer, S.L, 1996) ..................................................................................II-5 Tabel II-3. Koefisien-koefisien Persamaan Attenuasi Atkinson-Boore 2003 (Atkinson, G.M, Boore, D.M, 2003) .......................................................II-11 Tabel II-4.Koefisien Lanjutan Persamaan Attenuasi Atkinson-Boore 2003(Atkinson, G.M, Boore, D.M, 2003) ...............................................II-12 Tabel II-5. Koefisien-koefisien Persamaan Attenuasi Youngs 1997 (Youngs, R.R., Chiou, S.-J., Silva, W.J., Humphrey, J.R. 1997) ...........................II-12 Tabel II-6 Koefisien-koefisien Persamaan Attenuasi Boore – Atkinson 2006 NGA (Boore, D.M., and Atkinson G. M. 2006)......................................II-13 Tabel II-7. Koefisien Lanjutan Persamaan Attenuasi Boore – Atkinson 2006 NGA (Boore, D.M., and Atkinson G. M. 2006)......................................II-14 Tabel II-8. Koefisien-koefisien Persamaan Attenuasi Campell-Bozorgnia 2006 NGA (Campbell, K.W., Bozorgnia, Y., 2006)........................................II-15 Tabel II-9. Koefisien Lanjutan Persamaan Attenuasi Campell-Bozorgnia 2006 NGA (Campbell, K.W., Bozorgnia, Y., 2006)........................................II-15 Tabel II-10. Koefisien-koefisien Persamaan Attenuasi Chiou – Youngs, 2006 NGA (Chiou, B S.-J.; Youngs, R.R, 2006) .............................................II-17 Tabel II-11. Koefisien Lanjutan Persamaan Attenuasi Chiou – Youngs, 2006 NGA Chiou, B S.-J.; Youngs, R.R, 2006................................................II-18 Tabel II-12. Konstanta K2max (Kramer, S.L, 1996).....................................................II-34 Tabel II-13. Korelasi empiris parameter dinamik tanah dengan nilai Su (Kramer, S.L, 1996) ................................................................................................II-36 Tabel II-14. Korelasi empiris parameter dinamik tanah dengan nilai NSPT (Kramer, S.L, 1996) ................................................................................II-36 Tabel II-15. Klasifikasi tanah berdasarkan data geoteknik perioda alami tanah........II-38 Tabel II-16. Klasifikasi tanah berdasarkan UBC 97 dan NEHRP 97.........................II-39 Tabel II-17. Klasifikasi Tanah berdasarkan Borcherdt 1994 .....................................II-40 Tabel II-18. Jenis-jenis tanah dan klasifikasinya........................................................II-40 Tabel II-19. Jenis-jenis tanah dan klasifikasinya........................................................II-41 Tabel II-20. Koefisien Gempa (Ca)............................................................................II-42 Tabel II-21. Koefisien Gempa (Cv)............................................................................II-42 Tabel II-22. Koefisien Gempa Fa sebagai fungsi dari jenis tanah dan spektra percepatan pada perioda rendah ..............................................................II-43 Tabel II-23. Koefisien Gempa Fv sebagai fungsi dari jenis tanah dan spektra percepatan pada perioda tinggi................................................................II-44 Tabel II-24. Koefisien damping sebagai fungsi dari damping efektif........................II-44 Tabel II-25. Faktor amplifikasi Fa untuk periode rendah...........................................II-45 Tabel II-26. Faktor amplifikasi Fv untuk periode menengah.....................................II-45 Tabel II-27. Nilai koefisien lokasi Fa.........................................................................II-47 Tabel II-28. Nilai koefisien lokasi Fv.........................................................................II-47 Tabel II-29. Kajian kriteria desain peta gempa yang telah dipublikasikan ................II-49 Tabel IV-1. Slip Rate di Indonesia, M.D. Petersen et al. / Tectonophysics 390 (2004) 141–158 ..................................................................................... IV-17 Tabel IV-2. Klasifikasi zona Gempa di Indonesia (Firmansjah & Irsyam, 1999; Kertapati, 1999)..................................................................................... IV-18 xiv
Tabel IV-3. Resume sudut penunjaman masing-masing area sumber gempa.......... IV-26 Tabel V-1. Parameter ab mekanisme Megathrust Jawa ...............................................V-6 Tabel V-2. Parameter ab mekanisme Benioff Jawa .....................................................V-7 Tabel V-3. Parameter ab mekanisme Shallow crustal Jawa.........................................V-8 Tabel V-4. Back allocation berdasarkan ketiga metoda kajian ....................................V-9 Tabel V-5. Magnituda Maksimum berdasarkan korelasi empiris ..............................V-11 Tabel V-6. Konstanta hubungan panjang atau lebar keruntuhan terhadap magnituda ................................................................................................V-11 Tabel V-7. Standar deviasi Fungsi-Fungsi Atenuasi untuk Gempa-gempa Subduksi (1TB, 2000) .............................................................................V-11 Tabel V-8. Standar deviasi Fungsi-Fungsi Atenuasi untuk Gempa-gempa Strike Slip (ITB, 2000) ......................................................................................V-12 Tabel V-9. Informasi data tanah yang dipergunakan .................................................V-19 Tabel V-10. Data Tanah Rencana BH-1 dan BH-2 (Institute of geophysics, China Earthquake Administration, 2005)................................................V-19 Tabel V-11. Perbedaan Respon spectra desain antara SNI dan hasil penelitian ........V-38
xv
