KARAKTERISTIK BENCANA GEMPA BUMI DAN PENANGANANNYA DI. 1) Bencana Gempa Bumi yang Pernah Terjadi

Laporan Akhir

BAB 3

KARAKTERISTIK BENCANA GEMPA BUMI DAERAH PERCONTOHAN Bumi

dan

PENANGANANNYA

DI

Penanganannya

di

3.1

Karakteristik Bencana Kabupaten Jember

3.1.1

Karakteristik Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Jember

1)

Gempa

DAN

Bencana Gempa Bumi yang Pernah Terjadi Pengalaman bencana sebelumnya memberi kita pelajaran berharga untuk melakukan tindakan mitigasi karena gempa bumi besar terjadi secara berkala. Gempa bumi merupakan fenomena yang terjadi karena adanya pergerakan lempeng lithospheric. Kejadian gempa bumi besar memiliki kecenderungan waktu tertentu sedangkan kecepatan pergerakan lempeng lithospheric hampir konstan. Terjadinya kembali gempa bumi besar yang menyebabkan dampak hebat termasuk sangat lama dibandingkan dengan usia manusia (yaitu 200～1000 tahun). Sehingga, meskipun seseorang tinggal di suatu daerah dalam waktu yang lama belum tentu akan mengalami peristiwa gempa bumi dahsyat. Dokumen tentang kejadian lalu dan hasil penelitian survei arkeologis tentang gempa bumi masih sedikit di Indonesia. Namun, fakta tersebut tidak menunjukkan bahwa gempa bumi besar tidak terjadi di Indonesia. Lingkungan tektonis lempeng dan kejadian gempa bumi lalu harus dibahas secara meluas berkenaan dengan frekuensi dan magnitudo kerawanan seismik. Sebenarnya, kerawanan gempa bumi di Indonesia lebih besar dibandingkan di Jepang bila kita hanya menghitung gempa bumi yang menyebabkan kematian 100 jiwa atau lebih menggunakan “Database Utsu” atau “Database USGS”. Tentu saja, jumlah total korban manusia akibat gempa bumi juga akan dibahas disini. Kerusakan akibat getaran tidak dibahas secara terpisah dari kerusakan akibat gelombang laut seismik.

3-1

Kajian Tentang Penanggulangan Bencana Alam di Indonesia

Tabel 3.1.1

Gempa Bumi yang Merenggut 100 Jiwa atau Lebih di Indonesia (1/2)

（Web:http://iisee.kenken.go.jp/utsu/utsuweq_bak.html）

Tabel 3.1.2


(Web:http://infotrek.er.usgs.gov/)

3-2

Laporan Akhir

Frekuensi dan magnitudo gempa bumi harus dibahas dengan melihat struktur lingkungan lempeng dan gempa bumi besar yang pernah terjadi. Indonesia memiliki perbatasan lempeng di bagian selatan Sumatra dan Pulau Jawa. Lempeng oseanik bertumbukan dengan dasar pulau. Zona tumbukan terletak di parit Sunda. Gempa bumi dahsyat disebabkan oleh patahan yang berbalik di zona patahan.

Gambar 3.1.1

Parit Sunda

Ada contoh lain di dekat daerah gempa di Kota Yogyakarta (yaitu, 27 Mei 2006 Gempa Bumi Yogya MW 6.5). Hubungan antara kerusakan dengan intensitas pergerakan tanah permukaan di Kabupaten Bantul ditetapkan sebagai tolak ukur fungsi keterancaman dalam laporan ini. Kondisi seismik yang telah disebutkan di atas juga serupa dengan keadaan di Jepang sehingga pengalaman Jepang berkenaan dengan kerawanan gempa harus dipelajari. 2)

Faktor-Faktor Kerusakan Akibat Gempa Bumi Kerusakan akibat gempa bumi dibagi kedalam 3 aspek, yaitu: 3-3


1.

Kerusakan bangunan akibat getaran tanah

2.

Kerusakan akibat kondisi tanah seperti lereng longsor atau retakan

3.

Kerusakan akibat gelombang laut seismik

Aspek 1 dan 2 di atas cenderung dilupakan setelah terjadinya gempa bumi karena kerusakan akibat gelombang laut seismik memberikan kesan berlebih terhadap korban. Aspek 1 dan 2 tersebut benar-benar berbeda dengan gelombang laut karena kita mempunyai waktu ekstra untuk mengurangi dampak kerusakan akibat seismik gelombang laut. Namun kerusakan bangunan akibat getaran tanah terjadi secara langsung. Segala peringatan tidaklah efektif, hanya penguatan struktur bangunan yang dilakukan sebelumnya merupakan cara efektif mengurangi dampak bencana. Segala upaya yang dilakukan setelah terjadinya gempa tidak dapat mengurangi jumlah kematian.

3.1.2 1)

Peta Rawan Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Jember Dasar Pembuatan Peta Rawan Bencana Gempa Bumi Kata “Rawan” diartikan sebagai penyebab terjadinya bencana. Sehingga, persebaran intesitas percepatan permukaan tanah harus ditunjukkan di “Peta Rawan”. Tidak ada aspek lain yang penting untuk Peta Rawan Bencana Gempa Bumi bila definisi di atas dianggap beralasan. Intensitas percepatan permukaan tanah dijelaskan di setiap bagian hubungan di daerah kajian dengan menggunakan judul “Peak Ground Acceleration/Percepatan Tanah Puncak” (atau disini disebut PGA) atau “Modified Mercalli Intensity scale/Skala Intensitas Mercalli yang Dimofikiasi”(atau disini disebut MMI) Dasar selanjutnya yang harus dibahas pada bab ini, adalah bagaimana mendefinisikan nilai target intensitas percepatan permukaan tanah. Umumnya, ada kecenderungan tetap hubungan antara magnitudo gempa bumi dengan frekuensi kejadian. Hal tersebut berarti gempa bumi kecil bisa sering terjadi, tapi gempa bumi besar jarang terjadi. Gambar 3.1.2 menunjukkan hubungan antara magnitudo gempa bumi dengan frekuensi kejadian sehubungan dengan gempa bumi yang terjadi dari tahun 1629 sampai 2004 di Indonesia.

3-4

Laporan Akhir

10

9

8

Magnitude

7

6

5

4

3

2 0.00

0.01

0.10

1.00

10.00

100.00

1,000.00

Empirical return period

Gambar 3.1.2

Hubungan antara Magnitudo dan Periode Ulang Gempa

Sumbu Y berarti magnitudo gempa bumi, dan sumbu X berarti Periode Ulang Gempa empiris

TE。

TE =

TS m

(Rumus. 3.1)

Dimana: TE ： Periode Ulang Gempa empiris TS ： Waktu Sampling m ： Urutan ketika sample disusun berdasarkan magnitudo secara urut Sebagai contoh, gempa bumi terbesar yang dipicu di daerah ini adalah gempa bumi tahun 2004 dengan magnitudo 9, urutan m adalah yang pertama, Waktu Sampling TS adalah 2004 dikurangi 1629 sama dengan 375, Periode Ulang Gempa empiris TE seharusnya 375 tahun. Pada urutan kedua adalah gempa bumi tahun 1833 dengan magnitudo 8.7, urutan m adalah kedua, Waktu Sampling TS adalah 375 tahun dibagi 2 sama dengan 187, Periode Ulang Gempa empiris TE adalah 187 tahun. Jika hubungan antara magnitudo dan Periode Ulang Gempa empiris TE tiap gempa bumi yang tercatat digambar dengan cara yang sama maka pola yang tergambar cenderung hampir pada garis lurus pada kertas grafik logaritma 1,5, dengan batasan kisaran lebih dari magnitudo 5. Penemuan ini disebut Gutenberg Richiter atau formula G-R. Sudut b pada garis perkiraan mewakili selisih frekuensi terjadinya gempa bumi besar dan gempa bumi kecil. Jika lingkungan sekitar Indonesia dibagi kedalam beberapa domain, yang memiliki kondisi seismik 3-5


tetap, maka sudut b di atas harus berbeda untuk setiap domain. Jika kejadian gempa bumi tersendiri menurut tempat dan waktu maka model Poisson bisa digunakan untuk analisis. Nilai percepatan puncak batuan dasar pada titik tertentu dapat dihitung dengan menggunakan rumus pelemahan. Rumus pelemahan adalah semacam rumus regresi dimana nilai percepatan puncak batuan dasar dikira-kira dari magnitudo pusat gempa bumi dan jarak dari pusat gempa bumi ke titik tertentu. Pada prosedur penghitungan ini, setiap domain yang telah disebutkan sebelumnya dibagi menjadi bagian kecil dengan menggunakan sistem koordinat kutub. Selain itu, metode implisit dibutuhkan dalam prosedur ini karena magnitudo pusat gempa , yang membawa nilai percepatan puncak pada titik tertentu, harus diperoleh melalui tahap perhitungan. Oleh karena itu, penghitungan jumlah yang besar dibutuhkan untuk dapat melaksanakan analisa ini. Program komputer "EZFRISK" atau “EQRISK” digunakan dalam analisa yang sesungguhnya. Nilai percepatan puncak batuan dasar di setiap bagian di Indonesia juga dihitung. Gambar 3.1.3 memperlihatkan hasil prosedur yang disebutkan diatas.

Gambar 3.1.3 Nilai Percepatan Puncak Batuan Dasar di Setiap Bagian di Indonesia (Dari SNI 03-1726-2002, Kode untuk beban seismik di Indonesia) Setiap nilai yang ditunjukkan oleh Gambar 3.1.3 adalah nilai percepatan puncak batuan dasar di setiap zona berwarna yang memiliki Periode Ulang Gempa selama 500 tahun. Sebagai contoh, Kabupaten Jember masuk pada zona 4 maka nilai percepatan puncak batuan dasarnya adalah 0.2g (nilai 0.2g berarti 0.2 kali percepatan gravitasi) Periode Ulang Gempa selama 500 tahun berarti kemungkinan terjadinya gempa kembali adalah 10% untuk 50 tahun. Sebagai contoh, jika bangunan yang telah berdiri selama 50 tahun didesain

3-6

Laporan Akhir

menggunakan desain beban seismik 500 tahun terjadinya kembali gempa maka kemungkinan runtuhnya bangunan tersebut akibat gempa besar tak terduga adalah 10%. 90% peristiwa gempa masuk dalam setting ini. Setting ini hampir sempurna dalam arti yang sesungguhnya karena 100% keamanan tidak dapat diperoleh dalam teori probabilitas. Nilai yang dijelaskan di atas merupakan nilai percepatan puncak batuan dasar yang didefinisikan sebagai lapisan batuan dasar yang terdiri dari material homogen. Nilai percepatan puncak pada batuan dasar dapat diperkirakan dengan menggunakan fungsi pelemahan. Namun, nilai yang dibutuhkan untuk pembuatan peta rawan haruslah nilai percepatan puncak pada permukaan tanah.

Gambar 3.1.4 Nilai Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Nilai Percepatan Puncak Permukaan Tanah

Seperti yang telah dijelaskan pada Gambar 3.1.4, getaran tanah menguat ketika sedang merambat di lapisan permukaan. Getaran tanah yang muncul ke permukaan batuan dasar biasanya kecil. Sedangkan getaran tanah pada permukaan lunak biasanya besar. Tingkat penguatan tergantung pada karakteristik lapisan permukaan tanah. Lapisan permukan harus diperiksa agar dapat dibahas pada aspek ini. Karakteristik geomorfologis lapisan permukaan sekitar Kabupaten Jember ditunjukkan oleh Gambar 3.1.5.

3-7


Gambar 3.1.5 Karakteristik Geomorfologi Lapisan Permukaan Sekitar Kabupaten Jember

Persebaran karakteristik lapisan permukaan di setiap segmen daerah kajian ditunjukkan pada Gambar 3.1.6.

3-8

Laporan Akhir

Gambar 3.1.6 Pembagian Kelas Tanah (Diklasifikasi Menurut Kepadatan Lapisan Permukaan)

Pembagian kelas tanah yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.6 diklasifikasi menurut kepadatan lapisan permukaan. Klasifikasi ini didasarkan pada beberapa spekulasi terhadap karakteristik geomorfologis yang ditunjukkan oleh peta geologis dan survei lapangan yang dilakukan oleh para pakar yang bertanggung jawab atas karakteristik geologis. Namun, material yang lebih akurat yang diberikan oleh log lubang bor dan log PS harus menjadi acuan jika tersedia. Selain itu, upaya pengembangan secara terus-menerus harus dilakukan guna meningkatkan akurasi pemetaan daerah rawan. Seperti yang dijelaskan, intensitas pergerakan tanah permukaan pada gempa bumi dikira-kira dengan mengacu pada zona yang diklasifikasikan dalam SNI 03-1726-2002 dan kelas tanah. Pergerakan tanah permukaan diekspresikan oleh PGA (Percepatan Tanah Puncak) dan spektrum respon, ditunjukkan oleh Gambar 3.1.7. Nilai sumbu vertikal pada spektrum respon berarti respon percepatan model SDOF (Single Degree of Freedom/Tingkat Kebebasan Tunggal) yang mempunyai periode alami yang ditunjukkan oleh sumbu horizontal. Sehingga, nilai pada sisi kiri

3-9


ekstrim sesuai dengan PGA. Nilai PGA harus ditunjukkan pada peta rawan bencana karena nilai-nilai tersebut menunjukkan getaran permukaan tanah.

Gambar 3.1.7

2)

Spektrum Respon yang Ditetapkan dalam 03-1726-2002

Peta Rawan Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Jember Perkiraan persebaran nilai intensitas percepatan permukaan tanah ditunjukkan pada Gambar 3.1.8. Intensitas percepatan permukaan tanah digambarkan dengan menggunakan judul PGA dan MMI. PGA adalah nilai yang akan diperoleh sebagai nilai maksimum ketika gempa level tanah dihitung dengan accelerograph. Skala intensitas Mercalli yang dimodifikasi (MMI) membagi intensitas gempa bumi kedalam 12 tahap evaluasi, dan tiap tahap didefinisikan dengan menggambarkan peristiwa melalui observasi dan merasakan (contoh; “sulit untuk berdiri). Oleh karena itu, ekspresi MMI merupakan nomor yang berbeda tapi satu digit dibawah poin desimal ditulis dalam laporan guna membedakan selisih yang detail. Perkiraan MMI untuk Kabupaten Jember adalah sekitar 7 dari 8 diantara 8 atau lebih pada display MMI. Level intensitas ini sama dengan “5 atau lebih” di Skala Intensitas Seismik Dinas Meteorologi Jepang (disebut JMI). JMI juga membagi gempa bumi kedalam 10 tahap evaluasi, dan setiap tahap didefinisikan dengan menggambarkan peristiwa melalui observasi dan perasaan. Beberapa bentuk kerusakan kecil ditemukan ketika gempa bumi dengan “5 atau lebih” JMI terjadi di Jepang tapi kerusakan sangat serius yang mungkin dipicu oleh gempa bumi dengan level yang sama bisa terjadi di Indonesia karena kapasitas ketahanan bangunan terhadap gempa bumi di Indonesia kurang dibandingkan dengan di Jepang.

3-10

Laporan Akhir

Gambar 3.1.8

3.1.3 1)

Perkiraan Persebaran Nilai Getaran Permukaan Tanah

Peta Resiko Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Jember Dasar Pembuatan Peta Rawan Bencana Gempa Bumi Resiko gempa bumi merupakan konsep yang abstrak. Sehingga definisi atau pemahaman fisik harus diberikan. Resiko bencana gempa bumi adalah kemungkinan yang dapat dianalisa sebagai hasil sinergis antara kerawanan bencana gempa bumi dan keterancaman terhadap fasilitas. Setiap aspek magnitudo bencana gempa bumi, termasuk kematian dan kerugian ekonomi, dapat dievaluasi berdasarkan kerusakan bangunan. Pada kondisi gempa yang sesungguhnya, warga tidak meninggal karena getaran tanah namun disebabkan oleh gedung yang runtuh. Seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3.1.9, penyebab utama kematian pada peristiwa Gempa Bumi Dahsyat Hanshin tahun 1995 adalah gedung-gedung yang runtuh. Sehingga dapat dikatakan bahwa sangatlah penting untuk mengetahui jumlah bangunan yang akan roboh bila kita membahas masalah resiko bencana gempa bumi.

3-11

Kajian Tentang Penanggulangan Bencana Alam di Indonesia masalah organ

mati beku

Kerusakan kepala kaget

dan perut

lainnya

memar Mati lemas terhimpit mati kebakaran

mati karena hancur

Gambar 3.1.9 Rasio Penyebab Kematian Pada Peristiwa Gempa Bumi Dahsyat Hanshin Tahun 1995 Oleh karena itu, resiko bencana gempa bumi didefinisikan sebagai rasio kerusakan P dibawah kondisi perkiraan pergerakan tanah dan karakteristik bangunan. Rasio kerusakan P didefinisikan melalui Rumus 3.2.

P=

ND NT

(Rumus. 3.2)

dimana, ND : Jumlah bangunan rusak NT : Jumlah Total bangunan yang ada Dalam konteks ini, bangunan rusak berarti bangunan yang menderita kerusakan sama atau lebih dari “rusak berat” seperti yang didefinisikan oleh Architectural Institute of Japan (AIJ). Tingkatan kerusakan “rusak berat” didefiniskan dari sudut pandang teknik bangunan. Umumnya, kematian atau korban luka terjadi di bangunan yang menderita kerusakan sama atau lebih dari “rusak berat”. Sehingga, nilai ini dipilih sebagai target dalam evaluasi ini. Nilai ini juga sama dengan “Nilai 4 yaitu Kerusakan Sangat Parah” yang didefinisikan oleh European Macroseismic Scale/Skala Makroseismik Eropa (EMS). Rasio kerusakan P dinilai dengan menggunakan fungsi kerapuhan. Garis besar analisa fungsi kerapuhan yang digunakan dalam kajian ini ditunjukkan pada Gambar 3.1.10 Setting model analisis untuk beberapa bangunan yang mewakili

Setting spektrum respon sebagai input pergerakan gempa bumi

Sepuluh kasus dianalisa melalui eksperimen sambil merubah ukuran input pergerakan gempa bumi Hubungan antara rasio kerusakan dan Input pergerakan gempa bumi diekstraksi (hubungan P-MMI)

Gambar 3.1.10

Garis Besar Analisis Fungsi Kerapuhan

3-12

Laporan Akhir

Fungsi kerapuhan sangat bergantung pada karakteristik struktur bangunan. Sehingga bangunan pada daerah kajian ini dibagi kedalam beberapa tipe bangunan dan bangunan tipikal setiap tipe bangunan dibuat model. Garis besar model bangunan ditampilkan pada Gambar 3.1.11.

Gambar 3.1.11

Garis Besar Model Bangunan

Kemudian, analisis dinamis yang disederhanakan dilaksanakan dengan menggunakan tahap peningkatan pergerakan input gempa bumi tahap demi tahap. Setelah itu, hubungan antara MMI dan rasio kerusakan P diperoleh sebagai fungsi kerapuhan. Prosedur untuk menghasilkan hubungan antara MMI dan rasio kerusakan P merupakan hal yang umum dilakukan oleh Komite Pemerintah Jepang Proyek US “HAZUS” (lihat lampiran). Hasil kemungkinan yang tinggi tidak dapat diperoleh jika sensitivitas fungsi kerapuhan tidak sesuai dengan ketahanan sesungguhnya bangunan terhadap gempa di daerah kajian. Pada kajian ini, beberapa tahap kalibrasi dilaksanakan dengan menggunakan pertimbangan melalui laporan penelitian peristiwa bencana gempa bumi yang telah terjadi dekat dengan daerah kajian. Contoh peristiwa di Kota Yogyakarta (yaitu Gempa Bumi Yogya dengan MW 6.5 pada 27 Mei 2006) merupakan material yang efektif untuk digunakan karena tim peninjau Jepang melaporkan intensitas pergerakan permukaan tanah yang diinvestigasi melalui interview dengan warga dan observasi kondisi kerusakan bangunan di daerah bencana (Shiro Takada dkk “Pergerakan Tanah yang Kuat dan Kerusakan Fasilitas Vital selama Gempa Bumi Jogjakarta”). Hubungan yang diperoleh antara MMI dan rasio kerusakan P ditunjukkan pada Gambar 3.1.12. Fungsi kerapuhan dihasilkan untuk membagi setiap tipe bangunan.

3-13


Tembok RC buruk Batasan Tembok

Kayu

Gambar 3.1.12

Fungsi Kerapuhan (Hubungan antara MMI dan Rasio Kerusakan P)

Disamping itu, contoh kerusakan yang diamati di Pulau Sumatra juga perlu dijadikan acuan. Oleh karena itu, beberapa laporan tentang Gempa Bumi Andaman tahun 2004 dan Gempa Bumi Solok tahun 2007 dijadikan acuan dan dipastikan bahwa pengamatan tersebut tidak bertentangan dengan fungsi kerapuhan. Dalam laporan ini, peta rawan bencana menunjukkan perkiraan intensitas pergerakan tanah permukaan tiap titik melalui MMI. Sehingga nilai resio kerusakan P dapat diperoleh dengan menggunakan fungsi kerapuhan dan acuan nilai MMI. Jika tersedia database yang menunjukkan jumlah tiap tipe bangunan , perkiraan jumlah bangunan rusak dapat dihitung dengan mengalikan jumlah bangunan yang ada dengan rasio kerusakan P. Jika perkiraan diatas dilaksanakan berdasarkan dasar-dasar yang cukup, maka ・ Dapat diketahui seberapa besar proyek penguatan bangunan yang dibutuhkan untuk tindakan mitigasi bencana ・ Perkiraan jumlah kematian dan korban terluka akibat gempa bumi dapat dihitung serta ・ Skala kesiapsiagaan yang dibutuhkan bagi pertolongan darurat dapat dikira-kira Namun, dalam kajian ini database yang ada harus dilengkapi berdasarkan hasil survei dan pertimbangan kasar karena database yang ada selama ini tidak menyediakan informasi terperinci. Dinas terkait di Kabupaten Jember bertanggung jawab melaksanakan sensus bangunan dengan melihat struktur bangunan serta memperbaiki database yang ada di waktu mendatang.

3-14

Laporan Akhir

2)

Peta Resiko Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Jember Intensitas pergerakan tanah permukaan berbeda menurut lokasi. Tingkat kerapuhan bangunan juga berbeda menurut tipe bangunan. Sebagai contoh, bangunan yang diperkuat beton, yang didesain dan dibangun dengan menggunakan desain modern, tahan dengan rasio kerusakan 10% atau kurang meskipun intensitas pergerakan tanah permukaan sama dengan MMI 8 atau lebih namun bangunan dinding bata tak bertulang (unreinforced masonry) mungkin menderita dengan rasio kerusakan 90%. Ada beberapa kesulitan untuk merangkum peta resiko bencana menjadi hanya satu potong gambar karena situasi tersebut diatas. Gambar 3.1.13 menunjukkan perkiraan jumlah bangunan rusak yang berlokasi di setiap garis skala 1km × 1km. Kecenderungan persebaran bangunan rusak tergantung pada kerapuhan bangunan yang ada. Dengan kata lain, ada resiko yang sangat tinggi di tempat yang banyak terdapat gedung rapuhnya.

Gambar 3.1.13

Kerusakan Bangunan Per Garis Skala

Gambar 3.1.14 menunjukkan nilai perkiraan jumlah bangunan rusak yang dibagi dengan jumlah total bangunan yang ada yang berlokasi di setiap garis skala 1km × 1km. Hal tersebut berarti 3-15


rata-rata rasio kerusakan untuk tiap garis skala menunjukkan kecenderungan yang lebih jelas dari Gambar 3.1.13.

Gambar 3.1.14

Rasio Kerusakan Bangunan Per Garis Skala

Keakuratan database bangunan dirasakan sangat penting untuk kajian seperti ini karena hasil kajian yang telah dijelaskan di atas berarti bahwa tipe kerapuhan setiap tipe bangunan merupakan faktor dominan persebaran kerusakan. Rasio setiap tipe bangunan ditunjukkan pada Gambar 3.1.15. Gambar-gambar tersebut ditunjukkan agar dapat memperoleh gambaran data bangunan. Kondisi saat ini pada daerah yang disurvei tidak rata. Beberapa dari mereka berhubungan dengan kecamatan dan yang lain berhubungan dengan nagari/desa. Khususnya, sebagian besar unit survei di bagian utara sangat luas dimana kawasan terbangun terkonsentrasi. Ketidakkonsekwenan data statistik seperti ini bisa memberi efek buruk bagi analisis. Ini merupakan alasan mengapa upaya pengumpulan data harus dilakukan terus-menerus dan dikembangkan.

3-16

Laporan Akhir

Gambar 3.1.15 Jumlah Bangunan di Setiap Unit Survei dan Rasio Setiap Tipe Bangunan

3-17


Ada beberapa poin umum struktur bangunan dan persebaran tipe bangunan di Indonesia. Aspek metode pembangunan gedung dan variasinya adalah sebagai berikut. (1)

Bangunan Kayu dan Bambu

Ini merupakan metode pembangunan tipe lama. Ada beberapa bangunan tua berusia 100 tahun dari tipe ini bisa ditemui di daerah kajian ini. Ada 2 tipe struktur bangunan, yaitu bangunan yang berlapis kayu atau struktur kerangka bambu dan yang lain adalah dinding dan tiang terbuat dari anyaman kayu atau bambu yang dicat dengan adukan semen dan kapur. Ada beberapa tipe detail struktur bangunan menurut daerahnya. Ketahanan terhadap gempa bangunan-bangunan ini secara umum lebih baik dibandingkan bangunan dinding bata (masonry) dan dinding pasangan terkekang (confined masonry) namun masih banyak ditemukan contoh bangunan dengan desain dan kondisi buruk.

Gambar 3.1.16 (2)


Bangunan Dinding Bata (brick masonry)

Ketebalan dinding sebagian besar bangunan dinding bata di daerah ini adalah setebal satu bata. Hal-hal penting dalam pembangunan bangunan dinding bata harus benar-benar diperhatikan dan dipatuhi. Masalah yang ditemui pada banyak kasus adalah kualitas bata dan adukan semen.

Gambar 3.1.17


3-18

Laporan Akhir

(3)

Bangunan Dinding Batu (cobble masonry)

Bangunan dinding batu banyak ditemui di daerah yang jauh dari jalan utama. Ketahanan tipe bangunan ini terhadap gempa bumi sangat buruk karena kurangnya rekatan antar batu dan rendahnya kualitas adukan semen.

Gambar 3.1.18 (4)


Bangunan Dinding Pasangan Terkekang (confined masonry)

Jenis bangunan ini semakin banyak ditemui akhir-akhir ini. Dinding pasangan terkekang (confined masonry) tersebut tahan terhadap beban. Tiang beton, balok dan ambang pintu/jendela memberikan efek kekangan terhadap dinding. Inilah perbedaan antara bangunan pasangan terkekang (confined masonry) dan kerangka beton (RC frame). Ketahanan terhadap gempa tipe bangunan ini lebih baik dibandingkan bangunan dengan dinding bata tak bertulang (unreinforced masonry) tapi masih tergolong lemah dibandingkan yang berkerangka beton dengan desain modern.

Gambar 3.1.19


3-19


(5)

Bangunan yang Diperkuat Kerangka Beton

Bangunan yang diperkuat kerangka beton tahan terhadap beban karena terdiri dari tiang dan balok meskipun penampilannya serupa dengan bangunan dinding pasangan terkekang (confined masonry). Dinding sebagian besar bangunan yang diperkuat kerangka beton yang ditemui di daerah kajian ini terbuat dari bata. Dinding tersebut bukanlah dinding penahan, melainkan Dinding pemisah, karena dinding bata bisa kehilangan kepadatannya jika kerangkanya berubah karena gaya inersi/kelembaman akibat gempa bumi. Tentu saja, Dinding bisa tahan terhadap gaya inersi/kelembaman akibat gempa bumi jika terbuat dari Reinforced Concrete Shear Wall (Dinding beton berkerangka baja) namun effective shear wall (Dinding berkerangka baja) sulit ditemukan di daerah kajian ini.

Gambar 3.1.20 (6)


Kombinasi Berbagai Metode Konstruksi

Ada banyak bangunan dengan kombinasi berbagai metode konstruksi di daerah kajian ini. Berbagai jenis metode konstruksi digunakan ketika bangunan tersebut diperluas setelah beberapa waktu. Ketika gempa bumi terjadi, kerusakan serius mulai terjadi dari batas bagian rumah yang dibangun dengan metode konstruksi lain, seperti yang telah terlihat pada contoh kerusakan akibat Gempa Bumi Solok tahun 2007.

Gambar 3.1.21


3-20

Laporan Akhir

Aspek-aspek berikut dapat dilihat di daerah kajian sehubungan dengan persebaran bangunan (1)

Kepadatan Bangunan

Sebagaian besar bangunan terkonsentrasi di daerah yang sangat terbatas sedangkan daerah lain berpopulasi kurang. Umumnya, kecenderungan ini menguntungkan ketika gempa bumi terjadi karena halangan antara gedung yang bersebelahan saat gempa tidak mudah terjadi. Lahan kosong dapat ditemukan dengan mudah yang bisa digunakan sebagai pusat bantuan darurat setelah gempa bumi. (2)

Tipe Bangunan

Tipe bangunan modern seperti bangunan berkerangka beton dan bangunan dinding pasangan terkekang (confined masonry) mendominasi sebagian besar bangunan di jalan utama. Sedangkan jumlah tipe bangunan lama seperti dinding bata, dari kayu serta kombinasi berbagai metode konstruksi lebih banyak ditemui di daerah yang jauh dari jalan utama, terutama bangunan dinding batu yang tidak memiliki ketahanan terhadap gempa bumi. (3)

Bangunan Modern dan Bangunan Tua

Bangunan dinding pasangan terkekang (confined masonry) semakin bertambah akhir-akhir ini. Metode konstruksi ini dianggap cukup mampu dan tahan terhadap gempa bumi bila didesain dan dibangun dengan cara yang hati-hati. Ketahanannya setidaknya melebihi bangunan dinding batu atau bangunan dinding bata tidak bertulang (brick unreinforced masonry). Tipe bangunan ini mendekati bangunan kerangka beton meskipun tidak sebanding. Sebenarnya, beberapa peneliti menawarkan hasil eksperimen dan buku instruksi guna memperoleh kapasitas bangunan yang baik. Namun, masih banyak ditemukan contoh bangunan yang dibangun tanpa perhatian yang cukup di daerah kajian ini. Berikut adalah poin-poin yang sering ditemui. ・ Bata tidak direndam di air sebelum dipasang (air yang cukup dibutuhkan bagi reaksi hidrasi semen dalam adukan) ・ Aspek dimana gedung terlihat sebagai sebuah sistem jalur beban menyeluruh masih kurang ・ Ruang terbuka pada dinding penahan terlalu lebar ・ Dimensi kolom dan balok tidak mencukupi ・ Detail balok penguat tidak cukup ・ Kepadatan beton tidak cukup ・ Kurangnya material adukan (batu apung) ・ Kapasitas penahan dan kepadatan pondasi tidak cukup

3-21


3.1.4 1)

Penanganan-Penanganan yang Memungkinkan untuk Menghadapi Gempa Bumi di Kabupaten Jember Penanganan Struktural Penguatan struktur bangunan yang dilakukan sebelumnya merupakan satu-satunya upaya efektif dalam memitigasi korban manusia akibat gempa bumi yang terjadi dengan tiba-tiba. Kita tidak dapat mempersiapkan upaya sistem peringatan apapun. Segala upaya yang dilakukan setelah gempa bumi tidaklah efektif untuk mengurangi jumlah korban jiwa. Aktivitas penyelamatan dan bantuan harus dilakukan setelah terjadinya gempa bumi namun upaya-upaya tersebut sulit untuk menyelamatkan jiwa manusia. Upaya memperkuat bangunan adalah sebagai berikut. (1)

Konsolidasi antara IMB dan Sistem Pemeriksaan Bangunan

Pada banyak kasus, bangunan milik pribadi tidak dibangun oleh orang yang benar-benar ahli, melainkan dibangun oleh pekerja bangunan amatir dan tidak berpengalaman yang tidak lulus uji profesionalitas. IMB dan sistem pemeriksaan bangunan telah ada namun tidak selalu dilaksanakan. Bahkan invetigasi kasus tentang isu struktur bangunan pun sering longgar. Selain itu, sebagian besar bangunan biasanya dibangun tanpa adanya pemeriksaan. Jika hal ini tidak segera ditangani maka bila gempa bumi besar terjadi akan banyak terjadi korban jiwa. (2)

Konsolidasi Sistem Diagnosa Bangunan yang Ada

(3)

Mendesak Upaya Penguatan Bangunan yang Sudah Ada

Tidak ada konsep “Bangunan yang tidak berkualitas” karena IMB dan sistem pemeriksaan bangunan saat ini masih belum berjalan dengan baik. Namun, bangunan lemah yang ada harus dibangun ulang jika mereka dalam evaluasi dinilai “tidak berkualitas”. Jika tidak mungkin untuk membangun ulang setiap bangunan, langkah terbaik selanjutnya adalah memperkuat konstruksi bangunan yang ada. Prinsip dasar penguatan bangunan adalah menentukan titik lemah bangunan dan kemudian meningkatkan ketahanan titik lemah tersebut. Titik-titik lemah dominan yang ditemukan di daerah kajian ini adalah sebagai berikut. A. Kurang kerasnya atap dan lantai Banyak ditemukan rumah satu lantai yang tidak memiliki ambang pintu/jendela dan papan atap di daerah kajian ini. Sehingga, bangunan tersebut tidak memiliki penopang yang cukup kuat di atap dan kemudian ambruk akibat goncangan gempa bumi. Oleh karena itu, sebaiknya ditambahkan ambang kayu/jendela dan papan atap pada bangunan.

3-22

Laporan Akhir

No lintel and roof slab

Gambar 3.1.22

Bangunan Tanpa Ambang Jendela/ Pintu dan Papan Atap

B. Kurangnya Ketahanan Dinding Bata Dinding bata lemah terhadap tekanan arah out-of-plane.

Gambar 3.1.23

Kerusakan Akibat tekanan arah Out-of-Plane

Berbagai metode penguatan diusulkan untuk mencegah kerusakan tipe ini. Sebagai contoh, penguatan bangunan dengan menggunakan jalinan kawat baja dan adukan semen merupakan penanganan yang efektif. Namun kolom bata atau dinding bata dengan tampang lintang kecil tidak memiliki kapasitas penopang yang cukup sehingga harus diubah dengan penguatan dengan beton C. Kerusakan pada Bagian Penghubung Bangunan Kerusakan serius bisa bermula dari bagian batas rumah yang dibangun dengan metode lain.

Gambar 3.1.24

Contoh Bagian Penghubung

3-23


Jika metode konstruksi berbeda digunakan untuk membangun bagian bangunan yang baru maka haruslah diselesaikan. Namun masih ditemui bagian yang tidak pas dibagian akhir penghubung bangunan. Bagian yang tidak pas tersebut bisa menyebabkan konsentrasi besar proses pelapukan. Peruntuhan bangunan dan pembangunan ulang disarankan jika dampak bagian yang tidak pas tersebut serius. (4)

Desakan untuk Pembangunan Ulang

Warga yang mempunyai rencana memperkuat bangunan yang dimiliki dengan konstruksi tahan gempa harus mempersiapkan modal. (5)

2)

Pendidikan tentang Bangunan Tahan Gempa Bumi

Penanganan Non-Struktural Bukanlah hal yang tidak mungkin untuk mengurangi korban manusia dengan melaksakan penanganan non-struktural namun juga harus mempersiapkan pertolongan darurat, bantuan pangan. Berikut adalah persiapan-persiapan tersebut. (1)

Menjaga tempat perlindungan sementara

(2)

Persiapan stok bahan untuk kondisi darurat

(3)

Perjanjian pemberian bantuan dengan dinas/lembaga pemerintah daerah sekitar

(4)

Melakukan kerjasama dengan dinas/lembaga pemerintahan terkait pencegahan bencana

(5)

Pembentukan sistem evaluasi resiko pos gempa bumi sementara

(6)

Pemberian pendidikan dan pelatihan bagi organisasi dan warga di daerah tersebut

3-24

Laporan Akhir

3.2

Karakteristik Bencana Gempa Kabupaten Padang Pariaman

Bumi

dan

Penanganannya

di

3.2.1

Karakteristik Bencana Gempa Kabupaten Padang Pariaman

Bumi

dan

Penanganannya

di

1)

Bencana Gempa Bumi yang Pernah Terjadi Pengalaman bencana sebelumnya memberi kita pelajaran berharga untuk melakukan tindakan mitigasi karena gempa bumi besar terjadi secara berkala. Gempa bumi merupakan fenomena yang terjadi karena adanya pergerakan lempeng lithospheric. Kejadian gempa bumi besar memiliki kecenderungan waktu tertentu sedangkan kecepatan pergerakan lempeng lithospheric hampir konstan. Terjadinya kembali gempa bumi besar yang menyebabkan dampak hebat termasuk sangat lama dibandingkan dengan usia manusia (yaitu 200～1000 tahun). Sehingga, meskipun seseorang tinggal di suatu daerah dalam waktu yang lama belum tentu akan mengalami peristiwa gempa bumi dahsyat. Dokumen tentang kejadian lalu dan hasil penelitian survei arkeologis tentang gempa bumi masih sedikit di Indonesia. Namun, fakta tersebut tidak menunjukkan bahwa gempa bumi besar tidak terjadi di Indonesia. Lingkungan tektonis lempeng dan kejadian gempa bumi lalu harus dibahas secara meluas berkenaan dengan frekuensi dan magnitudo kerawanan seismik. Sebenarnya, kerawanan gempa bumi di Indonesia lebih besar dibandingkan di Jepang bila kita hanya menghitung gempa bumi yang menyebabkan kematian 100 jiwa atau lebih menggunakan “Database Utsu” atau “Database USGS”. Tentu saja, jumlah total korban manusia akibat gempa bumi juga akan dibahas disini. Kerusakan akibat getaran tidak dibahas secara terpisah dari kerusakan akibat gelombang laut seismik.

3-25


Tabel 3.2.1



Tabel 3.2.2



3-26

Laporan Akhir

Frekuensi dan magnitudo gempa bumi harus dibahas dengan melihat struktur lingkungan lempeng dan gempa bumi besar yang pernah terjadi. Indonesia memiliki perbatasan lempeng di bagian selatan Sumatra dan Pulau Jawa. Lempeng oseanik bertumbukan dengan dasar pulau. Zona tumbukan terletak di parit Sunda. Gempa bumi dahsyat disebabkan oleh patahan yang berbalik di zona patahan.

Sunda Trench

Gambar 3.2.1

Parit Sunda

Gempa bumi dahsyat yang baru terjadi di zona ini adalah Gempa Bumi Andaman pada 26 Desember 2004 dengan M w9.1 dan Gempa Bumi Bengkulu pada 12 September 2007 dengan Mw8.4. Kerusakan bangunan akibat getaran gempa ini dianggap kecil karena sebagian besar kerusakan diakibatkan oleh gelombang laut seismik. Tentu saja, pergerakan tanah permukaan di daerah bencana ini lebih kecil dibandingkan dengan perkiraan nilai magnitudo pusat gempa. Ada 2 faktor yang menyebabkan yaitu kecepatan rekahan pada patahan ini relatif lambat dan jarak pusat gempa dari daerah berpopulasi banyak jauh. Namun, kerusakan hebat biasanya tidak disebabkan oleh pergerakan gempa bumi yang besar karena memang ketahanan bangunan perumahan terhadap gempa di daerah ini lemah. Pusat gempa bumi dominan yang lain adalah patahan hebat Sumatra yang berlokasi di sepanjang Pulau Sumatra. Mekanisme patahan ini adalah pergeseran horizontal ke kanan (dextral strike-slip fault). Magnitudo gempa bumi yang dipicu di patahan ini lebih kecil dibandingkan di zona tumbukan tapi pergerakan tanah permukaan dan kerusakan bisa sangat serius jika daerah berpenduduk padat terletak di dekat patahan.

3-27


Gambar 3.2.2

Patahan Hebat Sumatra

Gempa bumi hebat yang baru terjadi yang dipicu di daerah ini adalah Gempa Bumi Solok pada 6 maret 2007 dengan magnitudo Mw 6.3. Dua gempa bumi berbeda terjadi selama 2 jam di bagian tenggara dan barat laut Danau Singkalak.

Gambar 3.2.3

Patahan Gempa Bumi Solok pada 6 Maret 2007

Sumber: (DANNY HILMAN NATAWIDJAJA, ADRIN TOHARI, EKO SUBOWO, AND MUDRIK R. DARYONO : A Review On The Sumatran Fault Zone And The 6 Maret 2007 Events (M 6.4 & 6.3) di Danau Singkarak Lake, Sumatra Tengah, APRU/AEARU Research Symposium on Earthquake Hazards around the Pacific Rim 21-22 Juni, Nikko Hotel, Jakarta, Indonesia) Geoteknologi LIPI

3-28

Laporan Akhir


Faktor-Faktor Kerusakan Akibat Gempa Bumi Kerusakan akibat gempa bumi dibagi kedalam 3 aspek, yaitu: 1.


2.


3.



3.2.2 1)

Peta Rawan Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Padang Pariaman Dasar Pembuatan Peta Rawan Bencana Gempa Bumi Kata “Rawan” diartikan sebagai penyebab terjadinya bencana. Sehingga, persebaran intesitas percepatan permukaan tanah harus ditunjukkan di “Peta Rawan”. Tidak ada aspek lain yang penting untuk Peta Rawan Bencana Gempa Bumi bila definisi di atas dianggap beralasan. Intensitas percepatan permukaan tanah dijelaskan di setiap bagian hubungan di daerah kajian dengan menggunakan judul “Peak Ground Acceleration/Percepatan Tanah Puncak” (atau disini disebut PGA) atau “Modified Mercalli Intensity scale/Skala Intensitas Mercalli yang Dimofikiasi”(atau disini disebut MMI). Dasar selanjutnya yang harus dibahas pada bab ini, adalah bagaimana mendefinisikan nilai target intensitas percepatan permukaan tanah. Umumnya, ada kecenderungan tetap hubungan antara magnitudo gempa bumi dengan frekuensi kejadian. Hal tersebut berarti gempa bumi kecil bisa sering terjadi, tapi gempa bumi besar jarang terjadi. Gambar 3.2.4 menunjukkan hubungan antara magnitudo gempa bumi dengan frekuensi kejadian sehubungan dengan gempa bumi yang terjadi dari tahun 1629 sampai 2004 di Indonesia. 3-29


10

9

8

Magnitude

7

6

5

4

3

2 0.00

0.01

0.10

1.00

10.00

100.00

1,000.00


Gambar 3.2.4



TE。

TE =

TS m

(Rumus. 3.3)

Dimana: TE ： Periode Ulang Gempa empiris TS ： Waktu Sampling m ： Urutan ketika sample disusun berdasarkan magnitudo secara urut Sebagai contoh, gempa bumi terbesar yang dipicu di daerah ini adalah gempa bumi tahun 2004 dengan magnitudo 9, urutan m adalah yang pertama, Waktu Sampling TS adalah 2004 dikurangi 1629 sama dengan 375, Periode Ulang Gempa empiris TE seharusnya 375 tahun. Pada urutan kedua adalah gempa bumi tahun 1833 dengan magnitudo 8.7, urutan m adalah kedua, Waktu Sampling TS adalah 375 tahun dibagi 2 sama dengan 187, Periode Ulang Gempa empiris TE adalah 187 tahun. Jika hubungan antara magnitudo dan Periode Ulang Gempa empiris TE tiap gempa bumi yang tercatat digambar dengan cara yang sama maka pola yang tergambar cenderung hampir pada garis lurus pada kertas grafik logaritma 1,5, dengan batasan kisaran lebih dari magnitudo 5. Penemuan ini disebut Gutenberg Richiter atau formula G-R. Sudut b pada garis perkiraan mewakili selisih frekuensi terjadinya gempa bumi besar dan gempa bumi kecil. Jika lingkungan sekitar Indonesia dibagi kedalam beberapa domain, yang memiliki kondisi seismik

3-30

Laporan Akhir


Gambar 3.2.5 Nilai Percepatan Puncak Batuan Dasar di Setiap Bagian di Indonesia (Dari SNI 03-1726-2002, Kode untuk beban seismik di Indonesia) Setiap nilai yang ditunjukkan oleh Gambar 3.2.5 adalah nilai percepatan puncak batuan dasar di setiap zona berwarna yang memiliki Periode Ulang Gempa selama 500 tahun. Sebagai contoh, Kabupaten Padang Pariaman masuk pada zona 5 maka nilai percepatan puncak batuan dasarnya adalah 0.25g (nilai 0.25g berarti 0.25 kali percepatan gravitasi). Detail zona di sekitar daerah kajian ditunjukkan pada Gambar 3.2.6.

3-31


Gambar 3.2.6

Percepatan Tanah PGA

Periode Ulang Gempa selama 500 tahun berarti kemungkinan terjadinya gempa kembali adalah 10% untuk 50 tahun. Sebagai contoh, jika bangunan yang telah berdiri selama 50 tahun didesain menggunakan desain beban seismik 500 tahun terjadinya kembali gempa maka kemungkinan runtuhnya bangunan tersebut akibat gempa besar tak terduga adalah 10%. 90% peristiwa gempa masuk dalam setting ini. Setting ini hampir sempurna dalam arti yang sesungguhnya karena 100% keamanan tidak dapat diperoleh dalam teori probabilitas. Nilai yang dijelaskan di atas merupakan nilai percepatan puncak batuan dasar yang didefinisikan sebagai lapisan batuan dasar yang terdiri dari material homogen. Nilai percepatan puncak pada batuan dasar dapat diperkirakan dengan menggunakan fungsi pelemahan. Namun, nilai yang dibutuhkan untuk pembuatan peta rawan haruslah nilai percepatan puncak pada permukaan tanah.

Gambar 3.2.7 Nilai Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Nilai Percepatan Puncak Permukaan Tanah 3-32

Laporan Akhir

Seperti yang telah dijelaskan pada Gambar 3.2.74, getaran tanah menguat ketika sedang merambat di lapisan permukaan. Getaran tanah yang muncul ke permukaan batuan dasar biasanya kecil. Sedangkan getaran tanah pada permukaan lunak biasanya besar. Tingkat penguatan tergantung pada karakteristik lapisan permukaan tanah. Lapisan permukan harus diperiksa agar dapat dibahas pada aspek ini. Karakteristik geomorfologis lapisan permukaan sekitar Kabupaten Padang Pariaman ditunjukkan oleh Gambar 3.2.8.

Gambar 3.2.8 Karakteristik Geomorfologi Lapisan Permukaan Sekitar Kabupaten Padang Pariaman


3-33


Gambar 3.2.9 Pembagian Kelas Tanah (Diklasifikasi Menurut Kepadatan Lapisan Permukaan) Pembagian kelas tanah yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.9 diklasifikasi menurut kepadatan lapisan permukaan. Klasifikasi ini didasarkan pada beberapa spekulasi terhadap karakteristik geomorfologis yang ditunjukkan oleh peta geologis dan survei lapangan yang dilakukan oleh para pakar yang bertanggung jawab atas karakteristik geologis. Namun, material yang lebih akurat yang diberikan oleh log lubang bor dan log PS harus menjadi acuan jika tersedia. Selain itu, upaya pengembangan secara terus-menerus harus dilakukan guna meningkatkan akurasi pemetaan daerah rawan. Seperti yang dijelaskan, intensitas pergerakan tanah permukaan pada gempa bumi dikira-kira dengan mengacu pada zona yang diklasifikasikan dalam SNI 03-1726-2002 dan kelas tanah. Pergerakan tanah permukaan diekspresikan oleh PGA (Percepatan Tanah Puncak) dan spektrum respon, ditunjukkan oleh Gambar 3.2.10. Nilai sumbu vertikal pada spektrum respon berarti respon percepatan model SDOF (Single Degree of Freedom/Tingkat Kebebasan Tunggal) yang mempunyai periode alami yang ditunjukkan oleh sumbu horizontal. Sehingga, nilai pada sisi kiri ekstrim sesuai dengan PGA. Nilai PGA harus ditunjukkan pada peta rawan bencana karena nilai-nilai tersebut menunjukkan getaran permukaan tanah.

3-34

Laporan Akhir

Gambar 3.2.10 2)


Peta Rawan Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Padang Pariaman Perkiraan persebaran nilai intensitas percepatan permukaan tanah ditunjukkan pada Gambar 3.2.11. Intensitas percepatan permukaan tanah digambarkan dengan menggunakan judul PGA dan MMI. PGA adalah nilai yang akan diperoleh sebagai nilai maksimum ketika gempa level tanah dihitung dengan accelerograph. Skala intensitas Mercalli yang dimodifikasi (MMI) membagi intensitas gempa bumi kedalam 12 tahap evaluasi, dan tiap tahap didefinisikan dengan menggambarkan peristiwa melalui observasi dan merasakan (contoh; “sulit untuk berdiri). Oleh karena itu, ekspresi MMI merupakan nomor yang berbeda tapi satu digit dibawah poin desimal ditulis dalam laporan guna membedakan selisih yang detail. Perkiraan MMI untuk Kabupaten Padang Pariaman adalah 8 diantara 8 atau lebih pada display MMI. Level intensitas ini sama dengan “5 atau lebih” di Skala Intensitas Seismik Dinas Meteorologi Jepang (disebut JMI). JMI juga membagi gempa bumi kedalam 10 tahap evaluasi, dan setiap tahap didefinisikan dengan menggambarkan peristiwa melalui observasi dan perasaan. Beberapa bentuk kerusakan kecil ditemukan ketika gempa bumi dengan “5 atau lebih” JMI terjadi di Jepang tapi kerusakan sangat serius yang mungkin dipicu oleh gempa bumi dengan level yang sama bisa terjadi di Indonesia karena kapasitas ketahanan bangunan terhadap gempa bumi di Indonesia kurang dibandingkan dengan di Jepang.

3-35


Gambar 3.2.11

3.2.3 1)


Peta Resiko Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Padang Pariaman Dasar Pembuatan Peta Resiko Bencana Gempa Bumi Resiko gempa bumi merupakan konsep yang abstrak. Sehingga definisi atau pemahaman fisik harus diberikan. Resiko bencana gempa bumi adalah kemungkinan yang dapat dianalisa sebagai hasil sinergis antara kerawanan bencana gempa bumi dan keterancaman terhadap fasilitas. Setiap aspek magnitudo bencana gempa bumi, termasuk kematian dan kerugian ekonomi, dapat dievaluasi berdasarkan kerusakan bangunan. Pada kondisi gempa yang sesungguhnya, warga tidak meninggal karena getaran tanah namun disebabkan oleh gedung yang runtuh. Seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3.2.12, penyebab utama kematian pada peristiwa Gempa Bumi Dahsyat Hanshin tahun 1995 adalah gedung-gedung yang runtuh. Sehingga dapat dikatakan bahwa sangatlah penting untuk mengetahui jumlah bangunan yang akan roboh bila kita membahas masalah resiko bencana gempa bumi.

3-36

Laporan Akhir

masalah organ

mati beku


dan perut

lainnya


mati karena hancur

Gambar 3.2.12

Rasio Penyebab Kematian Pada Peristiwa Gempa Bumi Dahsyat

Oleh karena itu, resiko bencana gempa bumi didefinisikan sebagai rasio kerusakan P dibawah kondisi perkiraan pergerakan tanah dan karakteristik bangunan. Rasio kerusakan P didefinisikan melalui Rumus 3.4.

P=

ND NT

(Rumus. 3.4)

dimana, ND : Jumlah bangunan rusak NT : Jumlah Total bangunan yang ada Dalam konteks ini, bangunan rusak berarti bangunan yang menderita kerusakan sama atau lebih dari “rusak berat” seperti yang didefinisikan oleh Architectural Institute of Japan (AIJ). Tingkatan kerusakan “rusak berat” didefiniskan dari sudut pandang teknik bangunan. Umumnya, kematian atau korban luka terjadi di bangunan yang menderita kerusakan sama atau lebih dari “rusak berat”. Sehingga, nilai ini dipilih sebagai target dalam evaluasi ini. Nilai ini juga sama dengan “Nilai 4 yaitu Kerusakan Sangat Parah” yang didefinisikan oleh European Macroseismic Scale/Skala Makroseismik Eropa (EMS). Rasio kerusakan P dinilai dengan menggunakan fungsi kerapuhan. Garis besar analisa fungsi kerapuhan yang digunakan dalam kajian ini ditunjukkan pada Gambar 3.2.13 Setting model analisis untuk beberapa bangunan yang mewakili

Setting spektrum respon sebagai input pergerakan gempa bumi


Gambar 3.2.13

Garis Besar Analisis Fungsi Kerapuhan 3-37


Fungsi kerapuhan sangat bergantung pada karakteristik struktur bangunan. Sehingga bangunan pada daerah kajian ini dibagi kedalam beberapa tipe bangunan dan bangunan tipikal setiap tipe bangunan dibuat model. Garis besar model bangunan ditampilkan pada Gambar 3.2.14

Gambar 3.2.14


Kemudian, analisis dinamis yang disederhanakan dilaksanakan dengan menggunakan tahap peningkatan pergerakan input gempa bumi tahap demi tahap. Setelah itu, hubungan antara MMI dan rasio kerusakan P diperoleh sebagai fungsi kerapuhan. Prosedur untuk menghasilkan hubungan antara MMI dan rasio kerusakan P merupakan hal yang umum dilakukan oleh Komite Pemerintah Jepang Proyek US “HAZUS” (lihat lampiran). Hasil kemungkinan yang tinggi tidak dapat diperoleh jika sensitivitas fungsi kerapuhan tidak sesuai dengan ketahanan sesungguhnya bangunan terhadap gempa di daerah kajian. Pada kajian ini, beberapa tahap kalibrasi dilaksanakan dengan menggunakan pertimbangan melalui laporan penelitian peristiwa bencana gempa bumi yang telah terjadi dekat dengan daerah kajian. Contoh peristiwa di Kota Yogyakarta (yaitu Gempa Bumi Yogya dengan MW 6.5 pada 27 Mei 2006) merupakan material yang efektif untuk digunakan karena tim peninjau Jepang melaporkan intensitas pergerakan permukaan tanah yang diinvestigasi melalui interview dengan warga dan observasi kondisi kerusakan bangunan di daerah bencana (Shiro Takada dkk “Pergerakan Tanah yang Kuat dan Kerusakan Fasilitas Vital selama Gempa Bumi Jogjakarta”). Hubungan yang diperoleh antara MMI dan rasio kerusakan P ditunjukkan pada Gambar 3.2.15. Fungsi kerapuhan dihasilkan untuk membagi setiap tipe bangunan

3-38

Laporan Akhir


Kayu

Gambar 3.2.15

Fungsi Kerapuhan (Hubungan antara MMI dengan Rasio Kerusakan P)

Disamping itu, contoh kerusakan yang diamati di Pulau Sumatra juga perlu dijadikan acuan. Oleh karena itu, beberapa laporan tentang Gempa Bumi Andaman tahun 2004 dan Gempa Bumi Solok tahun 2007 dijadikan acuan dan dipastikan bahwa pengamatan tersebut tidak bertentangan dengan fungsi kerapuhan. Dalam laporan ini, peta rawan bencana menunjukkan perkiraan intensitas pergerakan tanah permukaan tiap titik melalui MMI. Sehingga nilai resio kerusakan P dapat diperoleh dengan menggunakan fungsi kerapuhan dan acuan nilai MMI. Jika tersedia database yang menunjukkan jumlah tiap tipe bangunan , perkiraan jumlah bangunan rusak dapat dihitung dengan mengalikan jumlah bangunan yang ada dengan rasio kerusakan P. Jika perkiraan diatas dilaksanakan berdasarkan dasar-dasar yang cukup, maka ・ Dapat diketahui seberapa besar proyek penguatan bangunan yang dibutuhkan untuk tindakan mitigasi bencana ・ Perkiraan jumlah kematian dan korban terluka akibat gempa bumi dapat dihitung serta ・ Skala kesiapsiagaan yang dibutuhkan bagi pertolongan darurat dapat dikira-kira Namun, dalam kajian ini database yang ada harus dilengkapi berdasarkan hasil survei dan pertimbangan kasar karena database yang ada selama ini tidak menyediakan informasi terperinci. Dinas terkait di Kabupaten Padang Pariaman bertanggung jawab melaksanakan sensus bangunan dengan melihat struktur bangunan serta memperbaiki database yang ada di waktu mendatang. 3-39


2)

Peta Resiko Bencana Gempa Bumi di Kabupaten Padang Pariaman Intensitas pergerakan tanah permukaan berbeda menurut lokasi. Tingkat kerapuhan bangunan juga berbeda menurut tipe bangunan. Sebagai contoh, bangunan yang diperkuat beton, yang didesain dan dibangun dengan menggunakan desain modern, tahan dengan rasio kerusakan 10% atau kurang meskipun intensitas pergerakan tanah permukaan sama dengan MMI 8 atau lebih namun bangunan bangunan dinding bata tak bertulang (unreinforced masonry) mungkin menderita dengan rasio kerusakan 90%. Ada beberapa kesulitan untuk merangkum peta resiko bencana menjadi hanya satu potong gambar karena situasi tersebut diatas. Gambar 3.2.16 menunjukkan perkiraan jumlah bangunan rusak yang berlokasi di setiap garis skala 1km × 1km. Kecenderungan persebaran bangunan rusak tergantung pada kerapuhan bangunan yang ada. Dengan kata lain, ada resiko yang sangat tinggi di tempat yang banyak terdapat gedung rapuhnya.

Gambar 3.2.16


Gambar 3.2.17 menunjukkan nilai perkiraan jumlah bangunan rusak yang dibagi dengan jumlah total bangunan yang ada yang berlokasi di setiap garis skala 1km × 1km. Hal tersebut berarti rata-rata rasio kerusakan untuk tiap garis skala menunjukkan kecenderungan yang lebih jelas dari Gambar 3.2.16.

3-40

Laporan Akhir

Gambar 3.2.17


Gambar 3.2.18 juga menunjukkan rasio kerusakan rata-rata di setiap kawasan terbangun tidak menurut garis skala. Gambar ini dibuat karena kondisi khusus daerah kajian ini, dimana bangunan-bangunan terkonsentrasi di daerah yang terbatas dan daerah lainnya memiliki populasi kurang, juga menjadi pertimbangan. Namun, pertimbangan hati-hati lainnya juga diperlukan jika dibuat untuk umum

3-41


Gambar 3.2.18

Rasio Kerusakan Bangunan

Keakuratan database bangunan dirasakan sangat penting untuk kajian seperti ini karena hasil kajian yang telah dijelaskan di atas berarti bahwa tipe kerapuhan setiap tipe bangunan merupakan faktor dominan persebaran kerusakan. Rasio setiap tipe bangunan ditunjukkan pada Gambar 3.2.19. Gambar-gambar tersebut ditunjukkan agar dapat memperoleh gambaran data bangunan. Kondisi saat ini pada daerah yang disurvei tidak rata. Beberapa dari mereka berhubungan dengan kecamatan dan yang lain berhubungan dengan nagari/desa. Khususnya, sebagian besar unit survei di bagian utara sangat luas dimana kawasan terbangun terkonsentrasi. Ketidakkonsekwenan data statistik seperti ini bisa memberi efek buruk bagi analisis. Ini merupakan alasan mengapa upaya pengumpulan data harus dilakukan terus-menerus dan dikembangkan

3-42

Laporan Akhir

Gambar 3.2.19

Jumlah Bangunan di Setiap Garis Skala


3-43





a)

Kerangka kayu

b) kolom dan dinding dari anyaman bambu yang dicat kapur

Gambar 3.2.21 (2)




Gambar 3.2.22


3-44

Laporan Akhir

(3)


Bangunan dinding batu banyak ditemui di daerah yang jauh dari jalan utama. Ketahanan tipe bangunan ini terhadap gempa bumi sangat buruk karena kurangnya rekatan antar batu dan rendahnya kualitas adukan semen.

Gambar 3.2.23 (4)

Bangunan Batu



Gambar 3.2.24


3-45


(5)



Gambar 3.2.25 (4)




Gambar 3.2.26


3-46

Laporan Akhir

Aspek-aspek berikut dapat dilihat di daerah kajian sehubungan dengan persebaran bangunan (1)

Kepadatan Bangunan

Sebagaian besar bangunan terkonsentrasi di daerah yang sangat terbatas sedangkan daerah lain berpopulasi kurang. Umumnya, kecenderungan ini menguntungkan ketika gempa bumi terjadi karena halangan antara gedung yang bersebelahan saat gempa tidak mudah terjadi. Lahan kosong dapat ditemukan dengan mudah yang bisa digunakan sebagai pusat bantuan darurat setelah gempa bumi. (2)

Tipe Bangunan



Bangunan dinding pasangan terkekang (confined masonry) semakin bertambah akhir-akhir ini. Metode konstruksi ini dianggap cukup mampu dan tahan terhadap gempa bumi bila didesain dan dibangun dengan cara yang hati-hati. Ketahanannya setidaknya melebihi bangunan dinding batu atau bangunan dinding bata tidak bertulang (brick unreinforced masonry). Tipe bangunan ini mendekati bangunan kerangka beton meskipun tidak sebanding. Sebenarnya, beberapa peneliti menawarkan hasil eksperimen dan buku instruksi guna memperoleh kapasitas bangunan yang baik. Namun, masih banyak ditemukan contoh bangunan yang dibangun tanpa perhatian yang cukup di daerah kajian ini. Berikut poin-poin yang sering ditemui ・ Bata tidak direndam di air sebelum dipasang (air yang cukup dibutuhkan bagi reaksi hidrasi semen dalam adukan) ・ Aspek dimana gedung terlihat sebagai sebuah sistem jalur beban menyeluruh masih kurang ・ Ruang terbuka pada dinding penahan terlalu lebar ・ Dimensi kolom dan balok tidak mencukupi ・ Detail balok penguat tidak cukup ・ Kepadatan beton tidak cukup ・ Kurangnya material adukan (batu apung) ・ Kapasitas penahan dan kekerasan pondasi tidak cukup 3-47


3.2.4 1)

Penanganan-Penanganan yang Memungkinkan untuk Menghadapi Gempa Bumi di Kabupaten Padang Pariaman Penanganan Struktural Penguatan struktur bangunan yang dilakukan sebelumnya merupakan satu-satunya upaya efektif dalam memitigasi korban manusia akibat gempa bumi yang terjadi dengan tiba-tiba. Kita tidak dapat mempersiapkan upaya sistem peringatan apapun. Segala upaya yang dilakukan setelah gempa bumi tidaklah efektif untuk mengurangi jumlah korban jiwa. Aktivitas penyelamatan dan bantuan harus dilakukan setelah terjadinya gempa bumi namun upaya-upaya tersebut sulit untuk menyelamatkan jiwa manusia. Upaya memperkuat bangunan adalah sebagai berikut. (1)




(3)


Tidak ada konsep “Bangunan yang tidak berkualitas” karena IMB dan sistem pemeriksaan bangunan saat ini masih belum berjalan dengan baik. Namun, bangunan lemah yang ada harus dibangun ulang jika mereka dalam evaluasi dinilai “tidak berkualitas”. Jika tidak mungkin untuk membangun ulang setiap bangunan, langkah terbaik selanjutnya adalah memperkuat konstruksi bangunan yang ada. Prinsip dasar penguatan bangunan adalah menentukan titik lemah bangunan dan kemudian meningkatkan ketahanan titik lemah tersebut. Titik-titik lemah dominan yang ditemukan di daerah kajian ini adalah sebagai berikut. A. Kurang kerasnya atap dan lantai Banyak ditemukan rumah satu lantai yang tidak memiliki ambang pintu/jendela dan papan atap di daerah kajian ini. Sehingga, bangunan tersebut tidak memiliki penopang yang cukup kuat di atap dan kemudian ambruk akibat goncangan gempa bumi. Oleh karena itu, sebaiknya ditambahkan ambang kayu/jendela dan papan atap pada bangunan.

3-48

Laporan Akhir


Gambar 3.2.27


B. Kurangnya Ketahanan Dinding Bata Dinding bata lemah terhadap tekanan arah out-of-plane.

Gambar 3.2.28


Berbagai metode penguatan diusulkan untuk mencegah kerusakan tipe ini. Sebagai contoh, penguatan bangunan dengan menggunakan jalinan kawat baja dan adukan semen merupakan penanganan yang efektif. Namun kolom bata atau dinding bata dengan tampang lintang kecil tidak memiliki kapasitas penopang yang cukup sehingga harus diubah dengan penguatan dengan beton. C. Kerusakan pada Bagian Penghubung Bangunan Kerusakan serius bisa bermula dari bagian batas rumah yang dibangun dengan metode lain.

Gambar 3.2.29


3-49





2)




(2)


(3)


(4)


(5)


(6)


3-50

Laporan Akhir

3.3

Karakteristik Bencana Gempa Bumi dan Penanganannya di Kota Pariaman

3.3.1

Karakteristik Bencana Gempa Bumi dan Penanganannya di Kota Pariaman

1)

Bencana Gempa Bumi yang Pernah Terjadi Pengalaman bencana sebelumnya memberi kita pelajaran berharga untuk melakukan tindakan mitigasi karena gempa bumi besar terjadi secara berkala. Gempa bumi merupakan fenomena yang terjadi karena adanya pergerakan lempeng lithospheric. Kejadian gempa bumi besar memiliki kecenderungan waktu tertentu sedangkan kecepatan pergerakan lempeng lithospheric hampir konstan. Terjadinya kembali gempa bumi besar yang menyebabkan dampak hebat termasuk sangat lama dibandingkan dengan usia manusia (yaitu 200～1000 tahun). Sehingga, meskipun seseorang tinggal di suatu daerah dalam waktu yang lama belum tentu akan mengalami peristiwa gempa bumi dahsyat. Dokumen tentang kejadian lalu dan hasil penelitian survei arkeologis tentang gempa bumi masih sedikit di Indonesia. Namun, fakta tersebut tidak menunjukkan bahwa gempa bumi besar tidak terjadi di Indonesia. Lingkungan tektonis lempeng dan kejadian gempa bumi lalu harus dibahas secara meluas berkenaan dengan frekuensi dan magnitudo kerawanan seismik. Sebenarnya, kerawanan gempa bumi di Indonesia lebih besar dibandingkan di Jepang bila kita hanya menghitung gempa bumi yang menyebabkan kematian 100 jiwa atau lebih menggunakan “Database Utsu” atau “Database USGS”. Tentu saja, jumlah total korban manusia akibat gempa bumi juga akan dibahas disini. Kerusakan akibat getaran tidak dibahas secara terpisah dari kerusakan akibat gelombang laut seismik

3-51


Tabel 3.3.1



Tabel 3.3.2



3-52

Laporan Akhir

Frekuensi dan magnitudo gempa bumi harus dibahas dengan melihat struktur lingkungan lempeng dan gempa bumi besar yang pernah terjadi. Indonesia memiliki perbatasan lempeng di bagian selatan Sumatra dan Pulau Jawa. Lempeng oseanik bertumbukan dengan dasar pulau. Zona tumbukan terletak di parit Sunda. Gempa bumi dahsyat disebabkan oleh patahan yang berbalik di zona patahan

Gambar 3.3.1

Parit Sunda

Gempa bumi dahsyat yang baru terjadi di zona ini adalah Gempa Bumi Andaman pada 26 Desember 2004 dengan M w9.1 dan Gempa Bumi Bengkulu pada 12 September 2007 dengan Mw8.4. Kerusakan bangunan akibat getaran gempa ini dianggap kecil karena sebagian besar kerusakan diakibatkan oleh gelombang laut seismik. Tentu saja, pergerakan tanah permukaan di daerah bencana ini lebih kecil dibandingkan dengan perkiraan nilai magnitudo pusat gempa. Ada 2 faktor yang menyebabkan yaitu kecepatan rekahan pada patahan ini relatif lambat dan jarak pusat gempa dari daerah berpopulasi banyak jauh. Namun, kerusakan hebat biasanya tidak disebabkan oleh pergerakan gempa bumi yang besar karena memang ketahanan bangunan perumahan terhadap gempa di daerah ini lemah. Pusat gempa bumi dominan yang lain adalah patahan hebat Sumatra yang berlokasi di sepanjang Pulau Sumatra. Mekanisme patahan ini adalah pergeseran horizontal ke kanan (dextral strike-slip fault). Magnitudo gempa bumi yang dipicu di patahan ini lebih kecil dibandingkan di zona tumbukan tapi pergerakan tanah permukaan dan kerusakan bisa sangat serius jika daerah berpenduduk padat terletak di dekat patahan.

3-53


Gambar 3.3.2

Patahan Hebat Sumatra

Gempa bumi hebat yang baru terjadi yang dipicu di patahan ini adalah Gempa Bumi Solok pada 6 maret 2007 dengan magnitudo Mw 6.3. Dua gempa bumi berbeda terjadi selama 2 jam di bagian tenggara dan barat laut Danau Singkalak.

Gambar 3.3.3

Patahan Gempa Bumi Solok pada 6 Maret 2007

Sumber: (DANNY HILMAN NATAWIDJAJA, ADRIN TOHARI, EKO SUBOWO, AND MUDRIK R. DARYONO : A Review On The Sumatran Fault Zone And The 6 March 2007 Events (M 6.4 & 6.3) Di Danau Singkarak, Sumatra Tengah, APRU/AEARU Research Symposium on Earthquake Hazards around the Pacific Rim 21-22 Juni, Nikko Hotel, Jakarta, Indonesia) Geoteknologi LIPI

3-54

Laporan Akhir


Faktor-Faktor Kerusakan Akibat Gempa Bumi Kerusakan akibat gempa bumi dibagi kedalam 3 aspek, yaitu: 1.


2.


3.



3.3.2 1)

Peta Rawan Bencana Gempa Bumi di Kota Pariaman Dasar Pembuatan Peta Rawan Bencana Gempa Bumi Kata “Rawan” diartikan sebagai penyebab terjadinya bencana. Sehingga, persebaran intesitas percepatan permukaan tanah harus ditunjukkan di “Peta Rawan”. Tidak ada aspek lain yang penting untuk Peta Rawan Bencana Gempa Bumi bila definisi di atas dianggap beralasan. Intensitas percepatan permukaan tanah dijelaskan di setiap bagian hubungan di daerah kajian dengan menggunakan judul “Peak Ground Acceleration/Percepatan Tanah Puncak” (atau disini disebut PGA) atau “Modified Mercalli Intensity scale/Skala Intensitas Mercalli yang Dimofikiasi”(atau disini disebut MMI). Dasar selanjutnya yang harus dibahas pada bab ini, adalah bagaimana mendefinisikan nilai target intensitas percepatan permukaan tanah. Umumnya, ada kecenderungan tetap hubungan antara magnitudo gempa bumi dengan frekuensi kejadian. Hal tersebut berarti gempa bumi kecil bisa sering terjadi, tapi gempa bumi besar jarang terjadi. Gambar 3.3.4 menunjukkan hubungan antara magnitudo gempa bumi dengan frekuensi kejadian sehubungan dengan gempa bumi yang terjadi dari tahun 1629 sampai 2004 di Indonesia. 3-55


10

9

8

Magnitude

7

6

5

4

3

2 0.00

0.01

0.10

1.00

10.00

100.00

1,000.00


Gambar 3.3.4



TE。

TE =

TS m

(Rumus. 3.5)

Dimana: TE ： Periode Ulang Gempa empiris TS ： Waktu Sampling m ： Urutan ketika sample disusun berdasarkan magnitudo secara urut Sebagai contoh, gempa bumi terbesar yang dipicu di daerah ini adalah gempa bumi tahun 2004 dengan magnitudo 9, urutan m adalah yang pertama, Waktu Sampling TS adalah 2004 dikurangi 1629 sama dengan 375, Periode Ulang Gempa empiris TE seharusnya 375 tahun. Pada urutan kedua adalah gempa bumi tahun 1833 dengan magnitudo 8.7, urutan m adalah kedua, Waktu Sampling TS adalah 375 tahun dibagi 2 sama dengan 187, Periode Ulang Gempa empiris TE adalah 187 tahun. Jika hubungan antara magnitudo dan Periode Ulang Gempa empiris TE tiap gempa bumi yang tercatat digambar dengan cara yang sama maka pola yang tergambar cenderung hampir pada garis lurus pada kertas grafik logaritma 1,5, dengan batasan kisaran lebih dari magnitudo 5. Penemuan ini disebut Gutenberg Richiter atau formula G-R. Sudut b pada garis perkiraan mewakili selisih frekuensi terjadinya gempa bumi besar dan gempa bumi kecil. Jika lingkungan sekitar Indonesia dibagi kedalam beberapa domain, yang memiliki kondisi seismik

3-56

Laporan Akhir


Gambar 3.3.5 Nilai Percepatan Puncak Batuan Dasar di Setiap Bagian di Indonesia (Dari SNI 03-1726-2002, Kode untuk beban seismik di Indonesia) Setiap nilai yang ditunjukkan oleh Gambar 3.3.6 adalah nilai percepatan puncak batuan dasar di setiap zona berwarna yang memiliki Periode Ulang Gempa selama 500 tahun. Sebagai contoh, Kota Pariaman masuk pada zona 6 maka nilai percepatan puncak batuan dasarnya adalah 0.3g (nilai 0.3g berarti 0.3 kali percepatan gravitasi). Detail zona di sekitar daerah kajian ditunjukkan pada Gambar 3.3.7. 3-57


Gambar 3.3.6

Percepatan Tanah PGA

Periode Ulang Gempa selama 500 tahun berarti kemungkinan terjadinya gempa kembali adalah 10% untuk 50 tahun. Sebagai contoh, jika bangunan yang telah berdiri selama 50 tahun didesain menggunakan desain beban seismik 500 tahun terjadinya kembali gempa maka kemungkinan runtuhnya bangunan tersebut akibat gempa besar tak terduga adalah 10%. 90% peristiwa gempa masuk dalam setting ini. Setting ini hampir sempurna dalam arti yang sesungguhnya karena 100% keamanan tidak dapat diperoleh dalam teori probabilitas. Nilai yang dijelaskan di atas merupakan nilai percepatan puncak batuan dasar yang didefinisikan sebagai lapisan batuan dasar yang terdiri dari material homogen. Nilai percepatan puncak pada batuan dasar dapat diperkirakan dengan menggunakan fungsi pelemahan. Namun, nilai yang dibutuhkan untuk pembuatan peta rawan haruslah nilai percepatan puncak pada permukaan tanah.

Gambar 3.3.7 Nilai Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Nilai Percepatan Puncak Permukaan Tanah

3-58

Laporan Akhir

Seperti yang telah dijelaskan pada Gambar 3.3.7, getaran tanah menguat ketika sedang merambat di lapisan permukaan. Getaran tanah yang muncul ke permukaan batuan dasar biasanya kecil. Sedangkan getaran tanah pada permukaan lunak biasanya besar. Tingkat penguatan tergantung pada karakteristik lapisan permukaan tanah. Lapisan permukan harus diperiksa agar dapat dibahas pada aspek ini. Karakteristik geomorfologis lapisan permukaan sekitar Kota Pariaman ditunjukkan oleh Gambar 3.3.8.

Gambar 3.3.8

Karakteristik Geomorfologi Lapisan Permukaan Sekitar Kota Pariaman


3-59


Gambar 3.3.9 Pembagian Kelas Tanah (Diklasifikasi Menurut Kepadatan Lapisan Permukaan)

Pembagian kelas tanah yang ditunjukkan pada Gambar 3.3.9 diklasifikasi menurut kepadatan lapisan permukaan. Klasifikasi ini didasarkan pada beberapa spekulasi terhadap karakteristik geomorfologis yang ditunjukkan oleh peta geologis dan survei lapangan yang dilakukan oleh para pakar yang bertanggung jawab atas karakteristik geologis. Namun, material yang lebih akurat yang diberikan oleh log lubang bor dan log PS harus menjadi acuan jika tersedia. Selain itu, upaya pengembangan secara terus-menerus harus dilakukan guna meningkatkan akurasi pemetaan daerah rawan. Seperti yang dijelaskan, intensitas pergerakan tanah permukaan pada gempa bumi dikira-kira dengan mengacu pada zona yang diklasifikasikan dalam SNI 03-1726-2002 dan kelas tanah. Pergerakan tanah permukaan diekspresikan oleh PGA (Percepatan Tanah Puncak) dan spektrum respon, ditunjukkan oleh Gambar 3.3.10. Nilai sumbu vertikal pada spektrum respon berarti respon percepatan model SDOF (Single Degree of Freedom/Tingkat Kebebasan Tunggal) yang mempunyai periode alami yang ditunjukkan oleh sumbu horizontal. Sehingga, nilai pada sisi kiri ekstrim sesuai dengan PGA. Nilai PGA harus ditunjukkan pada peta rawan bencana karena nilai-nilai tersebut menunjukkan getaran permukaan tanah.

3-60

Laporan Akhir

Gambar 3.3.10

2)


Peta Rawan Bencana Gempa Bumi di Kota Pariaman Perkiraan persebaran nilai intensitas percepatan permukaan tanah ditunjukkan pada Gambar 3.3.11. Intensitas percepatan permukaan tanah digambarkan dengan menggunakan judul PGA dan MMI. PGA adalah nilai yang akan diperoleh sebagai nilai maksimum ketika gempa level tanah dihitung dengan accelerograph. Skala intensitas Mercalli yang dimodifikasi (MMI) membagi intensitas gempa bumi kedalam 12 tahap evaluasi, dan tiap tahap didefinisikan dengan menggambarkan peristiwa melalui observasi dan merasakan (contoh; “sulit untuk berdiri). Oleh karena itu, ekspresi MMI merupakan nomor yang berbeda tapi satu digit dibawah poin desimal ditulis dalam laporan guna membedakan selisih yang detail. Perkiraan MMI untuk Kota Pariaman adalah 8 diantara 8 atau lebih pada display MMI. Level intensitas ini sama dengan “5 atau lebih” di Skala Intensitas Seismik Dinas Meteorologi Jepang (disebut JMI). JMI juga membagi gempa bumi kedalam 10 tahap evaluasi, dan setiap tahap didefinisikan dengan menggambarkan peristiwa melalui observasi dan perasaan. Beberapa bentuk kerusakan kecil ditemukan ketika gempa bumi dengan “5 atau lebih” JMI terjadi di Jepang tapi kerusakan sangat serius yang mungkin dipicu oleh gempa bumi dengan level yang sama bisa terjadi di Indonesia karena kapasitas ketahanan bangunan terhadap gempa bumi di Indonesia kurang dibandingkan dengan di Jepang.

3-61


Gambar 3.3.11

3.3.3 1)


Peta Resiko Bencana Gempa Bumi di Kota Pariaman Dasar Pembuatan Peta Resiko Bencana Gempa Bumi Resiko gempa bumi merupakan konsep yang abstrak. Sehingga definisi atau pemahaman fisik harus diberikan. Resiko bencana gempa bumi adalah kemungkinan yang dapat dianalisa sebagai hasil sinergis antara kerawanan bencana gempa bumi dan keterancaman terhadap fasilitas. Setiap aspek magnitudo bencana gempa bumi, termasuk kematian dan kerugian ekonomi, dapat dievaluasi berdasarkan kerusakan bangunan. Pada kondisi gempa yang sesungguhnya, warga tidak meninggal karena getaran tanah namun disebabkan oleh gedung yang runtuh. Seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3.3.12, penyebab utama kematian pada peristiwa Gempa Bumi Dahsyat Hanshin tahun 1995 adalah gedung-gedung yang runtuh. Sehingga dapat dikatakan bahwa sangatlah penting untuk mengetahui jumlah bangunan yang akan roboh bila kita membahas masalah resiko bencana gempa bumi.

3-62

Laporan Akhir

masalah organ

mati beku


dan perut

lainnya


mati karena hancur

Gambar 3.3.12

Rasio Penyebab Kematian Pada Peristiwa Gempa Bumi Dahsyat

Oleh karena itu, resiko bencana gempa bumi didefinisikan sebagai rasio kerusakan P dibawah kondisi perkiraan pergerakan tanah dan karakteristik bangunan. Rasio kerusakan P didefinisikan melalui Rumus 3.6.

P=

ND NT

(Rumus. 3.6)

dimana, ND : Jumlah bangunan rusak NT : Jumlah Total bangunan yang ada Dalam konteks ini, bangunan rusak berarti bangunan yang menderita kerusakan sama atau lebih dari “rusak berat” seperti yang didefinisikan oleh Architectural Institute of Japan (AIJ). Tingkatan kerusakan “rusak berat” didefiniskan dari sudut pandang teknik bangunan. Umumnya, kematian atau korban luka terjadi di bangunan yang menderita kerusakan sama atau lebih dari “rusak berat”. Sehingga, nilai ini dipilih sebagai target dalam evaluasi ini. Nilai ini juga sama dengan “Nilai 4 yaitu Kerusakan Sangat Parah” yang didefinisikan oleh European Macroseismic Scale/Skala Makroseismik Eropa (EMS). Rasio kerusakan P dinilai dengan menggunakan fungsi kerapuhan. Garis besar analisa fungsi kerapuhan yang digunakan dalam kajian ini ditunjukkan pada Gambar 3.3.1. Setting spektrum respon sebagai input pergerakan gempa bumi

Setting model analisis untuk beberapa bangunan yang mewakili


Gambar 3.3.13

Garis Besar Analisis Fungsi Kerapuhan 3-63


Fungsi kerapuhan sangat bergantung pada karakteristik struktur bangunan. Sehingga bangunan pada daerah kajian ini dibagi kedalam beberapa tipe bangunan dan bangunan tipikal setiap tipe bangunan dibuat model. Garis besar model bangunan ditampilkan pada Gambar 3.3.14

Gambar 3.3.14


Kemudian, analisis dinamis yang disederhanakan dilaksanakan dengan menggunakan tahap peningkatan pergerakan input gempa bumi tahap demi tahap. Setelah itu, hubungan antara MMI dan rasio kerusakan P diperoleh sebagai fungsi kerapuhan. Prosedur untuk menghasilkan hubungan antara MMI dan rasio kerusakan P merupakan hal yang umum dilakukan oleh Komite Pemerintah Jepang Proyek US “HAZUS” (lihat lampiran). Hasil kemungkinan yang tinggi tidak dapat diperoleh jika sensitivitas fungsi kerapuhan tidak sesuai dengan ketahanan sesungguhnya bangunan terhadap gempa di daerah kajian. Pada kajian ini, beberapa tahap kalibrasi dilaksanakan dengan menggunakan pertimbangan melalui laporan penelitian peristiwa bencana gempa bumi yang telah terjadi dekat dengan daerah kajian. Contoh peristiwa di Kota Yogyakarta (yaitu Gempa Bumi Yogya dengan MW 6.5 pada 27 Mei 2006) merupakan material yang efektif untuk digunakan karena tim peninjau Jepang melaporkan intensitas pergerakan permukaan tanah yang diinvestigasi melalui interview dengan warga dan observasi kondisi kerusakan bangunan di daerah bencana (Shiro Takada dkk “Pergerakan Tanah yang Kuat dan Kerusakan Fasilitas Vital selama Gempa Bumi Jogjakarta”). Hubungan yang diperoleh antara MMI dan rasio kerusakan P ditunjukkan pada Gambar 3.3.15. Fungsi kerapuhan dihasilkan untuk membagi setiap tipe bangunan.

3-64

Laporan Akhir


Kayu

Gambar 3.3.15

Fungsi Kerapuhan (Hubungan antara MMI dengan Rasio Kerusakan P)

Disamping itu, contoh kerusakan yang diamati di Pulau Sumatra juga perlu dijadikan acuan. Oleh karena itu, beberapa laporan tentang Gempa Bumi Andaman tahun 2004 dan Gempa Bumi Solok tahun 2007 dijadikan acuan dan dipastikan bahwa pengamatan tersebut tidak bertentangan dengan fungsi kerapuhan. Dalam laporan ini, peta rawan bencana menunjukkan perkiraan intensitas pergerakan tanah permukaan tiap titik melalui MMI. Sehingga nilai resio kerusakan P dapat diperoleh dengan menggunakan fungsi kerapuhan dan acuan nilai MMI. Jika tersedia database yang menunjukkan jumlah tiap tipe bangunan , perkiraan jumlah bangunan rusak dapat dihitung dengan mengalikan jumlah bangunan yang ada dengan rasio kerusakan P. Jika perkiraan diatas dilaksanakan berdasarkan dasar-dasar yang cukup, maka ・ Dapat diketahui seberapa besar proyek penguatan bangunan yang dibutuhkan untuk tindakan mitigasi bencana ・ Perkiraan jumlah kematian dan korban terluka akibat gempa bumi dapat dihitung serta ・ Skala kesiapsiagaan yang dibutuhkan bagi pertolongan darurat dapat dikira-kira Namun, dalam kajian ini database yang ada harus dilengkapi berdasarkan hasil survei dan pertimbangan kasar karena database yang ada selama ini tidak menyediakan informasi terperinci. Dinas terkait di Kota Pariaman bertanggung jawab melaksanakan sensus bangunan dengan melihat struktur bangunan serta memperbaiki database yang ada di waktu mendatang.

3-65


2)

Peta Resiko Bencana Gempa Bumi di Kota Pariaman Intensitas pergerakan tanah permukaan berbeda menurut lokasi. Tingkat kerapuhan bangunan juga berbeda menurut tipe bangunan. Sebagai contoh, bangunan yang diperkuat beton, yang didesain dan dibangun dengan menggunakan desain modern, tahan dengan rasio kerusakan 10% atau kurang meskipun intensitas pergerakan tanah permukaan sama dengan MMI 8 atau lebih namun bangunan dinding bata tak bertulang (unreinforced masonry) mungkin menderita dengan rasio kerusakan 90%. Ada beberapa kesulitan untuk merangkum peta resiko bencana menjadi hanya satu potong gambar karena situasi tersebut diatas. Gambar 3.3.16 menunjukkan perkiraan jumlah bangunan rusak yang berlokasi di setiap garis skala 1km × 1km. Kecenderungan persebaran bangunan rusak tergantung pada kerapuhan bangunan yang ada. Dengan kata lain, ada resiko yang sangat tinggi di tempat yang banyak terdapat gedung rapuhnya.

Gambar 3.3.16


Gambar 3.3.17 menunjukkan nilai perkiraan jumlah bangunan rusak yang dibagi dengan jumlah total bangunan yang ada yang berlokasi di setiap garis skala 1km × 1km. Hal tersebut berarti rata-rata rasio kerusakan untuk tiap garis skala menunjukkan kecenderungan yang lebih jelas dari Gambar 3.3.16.

3-66

Laporan Akhir

Gambar 3.3.17


Keakuratan database bangunan dirasakan sangat penting untuk kajian seperti ini karena hasil kajian yang telah dijelaskan di atas berarti bahwa tipe kerapuhan setiap tipe bangunan merupakan faktor dominan persebaran kerusakan. Jumlah bangunan per garis skala ditujukkan oleh Gambar 3.3.18. Sedangkan, jumlah bangunan di setiap unit survei dan rasio setiap tipe bangunan ditunjukkan pada Gambar 3.3.19. Gambar-gambar tersebut ditunjukkan agar dapat memperoleh gambaran data bangunan. Kondisi saat ini pada daerah yang disurvei tidak rata. Beberapa dari mereka berhubungan dengan kecamatan dan yang lain berhubungan dengan nagari/desa. Khususnya, sebagian besar unit survei di bagian utara sangat luas dimana kawasan terbangun terkonsentrasi. Ketidakkonsekwenan data statistik seperti ini bisa memberi efek buruk bagi analisis. Ini merupakan alasan mengapa upaya pengumpulan data harus dilakukan terus-menerus dan dikembangkan

3-67


Gambar 3.3.18

Jumlah Bangunan di Setiap Garis Skala


3-68

Laporan Akhir


Bangunan kayu dan Bambu


a)

Kerangka Kayu

b) Kolom dan dinding anyaman bambu yang dicat kapur

Gambar 3.3.20 (2)




Gambar 3.3.21

Bangunan Dinding Bata (brick masonry) 3-69


(3)

Bangunan Batu (cobble masonry)

Bangunan tembok batu banyak ditemui di daerah yang jauh dari jalan utama. Ketahanan tipe bangunan ini terhadap gempa bumi sangat buruk karena kurangnya rekatan antar batu dan rendahnya kualitas adukan semen.

Gambar 3.3.22 (4)

Bangunan Batu (brick masonry)



Gambar 3.3.23 Bangunan Dinding Pasangan Terkekang (confined masonry)

3-70

Laporan Akhir

(5)



Gambar 3.3.24 (6)




Gambar 3.3.25


3-71


Aspek-aspek berikut dapat dilihat di daerah kajian sehubungan dengan persebaran bangunan. (1)

Kepadatan Bangunan

Sebagaian besar bangunan terkonsentrasi di daerah yang sangat terbatas sedangkan daerah lain berpopulasi kurang. Umumnya, kecenderungan ini menguntungkan ketika gempa bumi terjadi karena halangan antara gedung yang bersebelahan saat gempa tidak mudah terjadi. Lahan kosong dapat ditemukan dengan mudah yang bisa digunakan sebagai pusat bantuan darurat setelah gempa bumi (2)

Tipe Bangunan



Bangunan dinding pasangan terkekang (confined masonry) semakin bertambah akhir-akhir ini. Metode konstruksi ini dianggap cukup mampu dan tahan terhadap gempa bumi bila didesain dan dibangun dengan cara yang hati-hati. Ketahanannya setidaknya melebihi bangunan dinding batu atau bangunan dinding bata tidak bertulang (brick unreinforced masonry). Tipe bangunan ini mendekati bangunan kerangka beton meskipun tidak sebanding. Sebenarnya, beberapa peneliti menawarkan hasil eksperimen dan buku instruksi guna memperoleh kapasitas bangunan yang baik. Namun, masih banyak ditemukan contoh bangunan yang dibangun tanpa perhatian yang cukup di daerah kajian ini. Berikut poin-poin yang sering ditemui. ・ Bata tidak direndam di air sebelum dipasang (air yang cukup dibutuhkan bagi rekasi hidrasi semen dalam adukan) ・ Aspek dimana gedung terlihat sebagai sebuah sistem jalur beban menyeluruh masih kurang ・ Ruang terbuka pada tembok penahan terlalu lebar ・ Dimensi kolom dan balok tidak mencukupi ・ Detail balok penguat tidak cukup ・ Kepadatan beton tidak cukup ・ Kurangnya material adukan (batu apung) ・ Kapasitas penahan dan kekerasan pondasi tidak cukup

3-72

Laporan Akhir

3.3.4 1)

Penanganan -Penanganan yang Memungkinkan untuk Menghadapi Gempa Bumi di Kota Pariaman Penanganan Struktural Penguatan struktur bangunan yang dilakukan sebelumnya merupakan satu-satunya upaya efektif dalam memitigasi korban manusia akibat gempa bumi yang terjadi dengan tiba-tiba. Kita tidak dapat mempersiapkan upaya sistem peringatan apapun. Segala upaya yang dilakukan setelah gempa bumi tidaklah efektif untuk mengurangi jumlah korban jiwa. Aktivitas penyelamatan dan bantuan harus dilakukan setelah terjadinya gempa bumi namun upaya-upaya tersebut sulit untuk menyelamatkan jiwa manusia. Upaya memperkuat bangunan adalah sebagai berikut. (1)




(3)


Tidak ada konsep “Bangunan yang tidak berkualitas” karena IMB dan sistem pemeriksaan bangunan saat ini masih belum berjalan dengan baik. Namun, bangunan lemah yang ada harus dibangun ulang jika mereka dalam evaluasi dinilai “tidak berkualitas”. Jika tidak mungkin untuk membangun ulang setiap bangunan, langkah terbaik selanjutnya adalah memperkuat konstruksi bangunan yang ada. Prinsip dasar penguatan bangunan adalah menentukan titik lemah bangunan dan kemudian meningkatkan ketahanan titik lemah tersebut. Titik-titik lemah dominan yang ditemukan di daerah kajian ini adalah sebagai berikut. A. Kurang Kerasnya atap dan lantai Banyak ditemukan rumah satu lantai yang tidak memiliki ambang pintu/jendela dan papan atap di daerah kajian ini. Sehingga, bangunan tersebut tidak memiliki penopang yang cukup kuat di atap dan kemudian ambruk akibat goncangan gempa bumi. Oleh karena itu, sebaiknya ditambahkan ambang kayu/jendela dan papan atap pada bangunan.

3-73



Gambar 3.3.26


B. Kurangnya Ketahanan Tembok Bata Tembok bata lemah terhadap tekanan arah out-of-plane.

Gambar 3.3.27


Berbagai metode penguatan diusulkan untuk mencegah kerusakan tipe ini. Sebagai contoh, penguatan bangunan dengan menggunakan jalinan kawat baja dan adukan semen merupakan penanganan yang efektif. Namun kolom bata atau tembok bata dengan tampang lintang kecil tidak memiliki kapasitas penopang yang cukup sehingga harus diubah dengan penguatan dengan beton. C. Kerusakan pada Bagian Penghubung Bangunan Kerusakan serius bisa bermula dari bagian batas rumah yang dibangun dengan metode lain.

Gambar 3.3.28


3-74

Laporan Akhir




2)




(2)


(3)


(4)


(5)


(6)


3-75

【Bab 3

Lampiran】

Fungsi Kerapuhan

Daftar Isi BAB 1 GARIS BESAR.............................................................................................................1 1.1 PENTINGNYA FUNGSI KERAPUHAN (FRAGILITY FUNCTION)........................1 1.2 CARA PENERAPAN HASIL FUNGSI KERAPUHAN (FRAGILITY FUNCTION) ...................................................................................1 BAB 2 METODOLOGI ............................................................................................................2 2.1 FUNGSI KERAPUHAN (FRAGILITY FUNCTION) MENURUT PERPINDAHAN SPEKTRAL ....................................................................................2 2.1.1 Rumus Dasar.....................................................................................................2 2.1.2 Perpindahan spectral Sd....................................................................................4 2.1.3 Nilai Ambang Batas ..........................................................................................9 2.2 HUBUNGAN ANTARA INTENSITAS SPEKTRUM RESPONS DENGAN MMI ..9 BAB 3 PENENTUAN PARAMETER....................................................................................10 3.1 KEBIJAKAN DASAR...............................................................................................10 3.1.1 Prosedur Dasar................................................................................................10 3.1.2 Prosedur Pengukuran ...................................................................................... 11 3.2 PARAMETER DAN PENGUKURAN...................................................................... 11 3.2.1 Spektrum Respons .......................................................................................... 11 3.2.2 Parameter ........................................................................................................14 3.3 PENGUKURAN ........................................................................................................15 BAB 4

FUNGSI KERAPUHAN (FRAGILITY FUNCTION) UNTUK PERKIRAAN KERUSAKAN ....................................................................................18

Table 3.2.1 Tabel 3.3.1 Table 3.3.2

Penetapan Parameter untuk Tiap Tipe Bangunan .............................................14 IJMA yang diuji ................................................................................................15 Penentuan Titik Kontrol untuk Pengukuran .....................................................16

Gambar 2.1.1 Model Derajat Kebebasan Majemuk ..................................................................4 Gambar 2.1.2 Gambar Skema Spektrum Kapasitas ..................................................................6 Gambar 3.2.1 Spektrum Respons Standar Indonesia tengang Beban Gempa SNI 03-1726-2002 ............................................................................................12 Gambar 3.2.2 Peta Zona Setiap Spektrum Respons ................................................................13 Gambar 3.3.1 PointSurvei .......................................................................................................15 Gambar 3.3.2 Hasil Pengukuran..............................................................................................17 Gambar 4.1.1 Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) untuk Perkiraan Kerusakan ...............18

Laporan Akhir

BAB 1.1

1

GARIS BESAR

Pentingnya Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) Pertama-tama, paragraf ini akan menjelaskan tentang logika yang berhubungan tentang kerusakan akibat gempa. Perhatian khusus harus diberikan jika logika yang dijelaskan dalam paragraf ini diterapkan pada jenis bencana lain selain kerusakan akibat gempa. Secara umum, ini merupakan pelajaran yang sangat berharga bagi seseorang yang hidup dalam jangka waktu yang lama di suatu daerah dan pengalaman tersebut dapat dijadikan dasar pemikiran bagi upaya pencegahan bencana. Namun prinsip ini jarang berkaitan dengan bencana gempa bumi karena periode ulang gempa bumi lebih lama dibandingkan usia manusia, sehingga tidak cukup hanya dengan pengalaman di daerah tertentu. Hasil sistematik yang diamati dalam jangka waktu yang lama dan pertimbangan tentang lempeng tektonik dapat digunakan sebagai pengganti pengalaman generasi yang terbatas. Sebagai langkah pemahaman selanjutnya, harus diketahui tingkat kerusakan akibat pergerakan gempa yang telah diprediksi. Penting untuk diketahui apakah kota kita cukup kuat dari segi upaya pencegahan bencana gempa. Jika tidak, maka pertanyaan selanjutnya adalah apa yang akan terjadi akibat pergerakan gempa yang telah diprediksi. Fungsi kerapuhan (Fragility Function) adalah sarana yang dapat menjawab pertanyaan tersebut. Kita dapat memperkirakan berapa banyak gedung yang mungkin rusak dan juga tingkat kerusakannya. Selain itu, perlu diketahui jumlah total bantuan darurat setelah gempa terjadi. Jika jumlah gedung yang runtuh dapat diperkirakan, maka kita dapat menaksir jumlah kematian, jumlah orang yang membutuhkan perawatan medis darurat, jumlah orang yang membutuhkan pengerahan alat‐alat, dan jumlah penampungan yang dibutuhkan. Jika jumlah total dari bantuan darurat diluar kemampuan pemerintah daerah yang bersangkutan, maka diperlukan upaya untuk memberikan pertolongan.

1.2

Cara Penerapan Hasil Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) dinyatakan sebagai “hubungan antara rasio kerusakan P dan kekuatan MMI pergerakan gempa bumi” pada laporan utama. Nilai tingkat kerusakan P dihasilkan dari Rumus

(1.2.1).

P=

ND NT

(1.2.1)

dimana, ND : Jumlah bangunan yang rusak di daerah bencana NT : Jumlah total bangunan di daerah bencana

1


Sasaran tingkat kerusakan yang dijelaskan pada paragraf ini adalah tingkat kerusakan, yang melebihi tingkat “kerusakan amat berat” yang dijelaskan oleh Architectural Institute of Japan (AIJ). AIJ dengan tegas menguraikan tingkat kerusakan dari segi tekhnik struktural.1 Korban jiwa terjadi di dalam gedung yang mengalami kerusakan tersebut. Ini merupakan alasan mengapa tingkat kerusakan menjadi sasaran dalam kajian ini. Rasio kerusakan P dievaluasi untuk mengklasifikasikan tipe bangunan. Skala Mercalli yang dimodifikasi (MMI) adalah penjelasan internasional dari kekuatan pergerakan gempa pada permukaan tanah. Skala intensitas gempa ini dibagi menjadi 12 tahap evaluasi menurut kejadian, yaitu pengamatan seseorang dan perasaannya pada saat gempa terjadi (“sulit untuk berdiri”, dsb). Dalam kajian ini, peta MMI juga berlaku sebagai peta rawan bencana. Sehingga tingkat kerusakan pada setiap wilayah di Jember dapat dikenali berdasarkan nilai MMI di wilayah bersangkutan dan rasio kerusakan P yang dapat dibaca dari fungsi kerapuhan. Jumlah gedung yang rusak di tiap area dapat dihitung dengan mengalikan jumlah tiap tipe gedung dan nilai rasio kerusakan P, jika data jumlah gedung untuk tiap tipe di area tersebut tersedia. Akan tetapi, data yang dimaksud di atas tidak tersedia di Jember. Pelaksanaan Sensus Gedung adalah tugas yang harus dilakukan selanjutnya oleh Pemerintah Daerah Jember. Skala operasi untuk penguatan gedung diperlukan sebagai upaya mitigasi bencana dan jumlah total bantuan darurat yang diperlukan setelah gempa menjadi jelas saat dihitung dengan menggunakan hitungan di atas.

BAB 2.1

2

METODOLOGI

Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) Menurut Perpindahan Spektral

2.1.1 Rumus Dasar Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa fungsi kerapuhan menyatakan hubungan antara rasio kerusakan P dan kekuatan gerakan gempa MMI di dalam laporan utama. Namun hubungan tersebut tidak dapat dijelaskan secara langsung. Diperlukan beberapa langkah deduksi dari tekhnik struktural untuk mendapatkan nilai tersebut. Langkah deduksi pertama adalah untuk mendapatkan fungsi kerapuhan berdasarkan perpindahan spektral. Rasio kerusakan P dinyatakan sebagai pembagian lognormal kumulatif dimana perpindahan spektral dianggap sebagai variabel probabilitas. Rumus dasar tersebut ditunjukkan dalam Rumus (2.1.1). 1

“Kerusakan Amat Berat” yang ditetapkan oleh AIJ sama dengan G4 menurut European Macroseismic Scale

(EMS)

2

Laporan Akhir

⎡ ln Sd − λ ⎤ P[D ≥ d s Sd ] = Φ ⎢ ⎥ ⎣ β ds ⎦

(2.1.1)

dimana,

P[D ≥ d s S d ] : Probabilitas kondisi kerusakan bangunan D lebih kecil dari ds dengan memperhatikan perpindahan spektral Sd Sd

:

Perpindahan Spektral

λ

:

Logaritma dari median perpindahan Sd ke kondisi kerusakan ds (yang didefinisikan dalam Rumus (2.1.1) )

λ = ln(S dm ) Sdm

:

(2.1.2)

Median perpindahan spektral Sd ke kondisi kerusakan ds (Median didefinisikan sebagai nilai dimana probabilitas terlampaui menjadi sama dengan probabilitas tak terlampaui, yaitu pembagian kumulatif sama dengan 50%)

βds

:

Standar deviasi dari logaritma perpindahan spektral Sd ke kondisi kerusakan ds

Φ

: Operasional kalkulus untuk memperoleh pembagian normal standar kumulatif

Berdasarkan definisi di atas, rasio kerusakan P diperoleh dengan menambahkan perpindahan spectral Sd kedalam Rumus. (2.1.1). Perpindahan spectral Sd dihitung dengan menggunakan model bangunan yang akan dijelaskan di bagian selanjutnya. Nilai Sdm dan βds juga dijelaskan pada bagian selanjutnya. Yang dimaksud dengan operasional kalkulus Φ dijelaskan sebagai berikut.

⎡ ln S d − λ ⎤ ⎥ diubah ⎣ β ds ⎦

Ketika variabel-variabel yang masuk dalam rumusan operasional kalkulus ⎢

menjadi sebagai berikut. Standardisasi variabel z diperoleh melalui Rumus (2.1.3). lnSd → x λ

→ x

βds

→σ

z=

x−x

(2.1.3)

σ

3


Pembagian kumulatif P(x) didefinisikan pada Rumus (2.1.4).

P(x ) =

1 2π

∫

x− x

σ

−∞

⎧ z2 ⎫ exp⎨− ⎬dz ⎩ 2⎭

(2.1.4)

Where, P(x) : Pembagian Kumulatif

x :

Rata-rata

σ:

Standar deviasi

Selanjutnya pembagian kumulatif tidak dapat diperoleh melalui perhitungan di atas kertas karena membutuhkan integrasi dari -∞ sampai dengan x yang bersangkutan. Namun fungsi error disiapkan sebagai fungsi instrinsik program komputer EXCEL dan beberapa perangkat program (Fortran compiler, dsb). Apabila fungsi tersebut digunakan, pembagian kumulatif dapat dilaksanakan tanpa masalah.

2.1.2 Perpindahan spectral Sd 1) Model Gedung Perpindahan spektral Sd dapat diperoleh apabila model analisa dinamik ditetapkan dan respons spektrum juga digunakan. Maka model derajat kebebasan majemuk seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 2.1.1 ditetapkan untuk tiap tipe gedung sebagai model analisa dinamik.

Gambar 2.1.1

Model Derajat Kebebasan Majemuk

Jenis model ini biasanya ditetapkan sebagai model analisa dinamik untuk membangun rancangan tahan gempa dan melambangkan massa dan kekakuan tiap lantai dalam sebuah gedung. (Model ini tidak diperlukan untuk gedung satu lantai tetapi sangat dibutuhkan saat membahas gedung betingkat) Nilai Eigen (yaitu periode dasar dan vektor Eigen) diperoleh dengan menganalisa nilai Eigen

4

Laporan Akhir

menggunakan model gedung. Nilai Eigen adalah solusi yang memenuhi Rumus (2.1.5) dan dari angka yang sama dengan derajat kebebasan model.

([K ] − ω [M ]){φ } = {0} 2

(2.1.5)

dimana, [K] : Matriks kekakuan yang diperoleh melalui kekakuan tiap lantai dalam model [M] : Matriks massa yang diperoleh melalui massa tiap lantai dalam model

{φ } : ω

Vektor Eigen

: Kecepatan sudut yang dijelaskan dalam Rumus (2.1.6)

ω = 2πf = f

: Frekuensi alami

T

: Periode alami

2π T

(2.1.6)

Untuk menjelaskan matriks kekakuan di atas, ditetapkan anggapan berikut. Secara umum, dimensi dari kolom di lantai bagian bawah lebih besar daripada kolom di puncak gedung sehingga kekakuan kolom menjadi berkurang. Lalu, diasumsikan bahwa kekakuan pada lantai ke‐ dari puncak model gedung dihitung dengan menggunakan rumus (2.1.7). I kN = N ・ k1

(2.1.7)

dimana, KN :

Kekakuan lantai ke-

N :

Jumlah total tingkat bangunan

I

Indeks

:

dari puncak gedung model

Bila I = 0.0, kekakuan tiap tingkat/lantai menjadi sama. Bila I = 1.0, pergeseran lantai akibat gaya inersia/kelembaman yang tersebar merata menjadi sama 0.5 adalah nilai I yang digunakan dalam kajian ini. K1 :

Kekakuan lantai puncak gedung

5


2) Spektrum Kapasitas (1)

Konsep Spektrum Kapasitas

Model gedung yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya digantikan oleh spektrum kapasitas yang ditunjukkan oleh Gambar 2.1.2. Sa

(S a )max

(Sd )y Gambar 2.1.2

Sd

Gambar Skema Spektrum Kapasitas

Spektrum Kapasitas menggambarkan karakteristik dari model derajat kebebasan tunggal (yaitu model analisa dinamik) sehingga melambangkan komponen yang mempengaruhi mode dasar dari model derajat kebebasan majemuk. Sumbu vertikal dari spektrum kapasitas menunjukkan percepatan spektral, sumbu horisontal menunjukkan perpindahan spektral Sd. Karakteristik diasumsikan menahan perilaku elastik sebelum yield displacement (Sd) y, dan juga menahan garis lurus dari percepatan kapasitas (Sa) maksimum setelah (Sd) y. (2)

Percepatan Kapasitas (Sa) Maksimum

Percepatan kapasitas (Sa)max diperoleh melalui Rumus (2.1.8).

(S a )max

⎛V ⎞ G = ⎜ ⎟・ ⎝ W ⎠ α1

Dimana, (Sa)max :

Percepatan Kapasitas

⎛V ⎞ ⎜ ⎟ : Rasio beban gempa horizontal terhadap berat ⎝W ⎠ G

:

Percepatan gravitasi

α1

:

Rasio massa efektif mode dasar

6

(2.1.8)

Laporan Akhir

Rasio massa efektif mode dasar α1 diperoleh melalui Rumus. (2.1.9) (Nilai α1 untuk bangunan berlantai satu adalah 1.0).

α1 =

M x1 ∑ mn

(2.1.9)

Dimana, :

Mx1

∑m

n

Massa mode dasar

: Massa total

⎛V ⎞ ⎟ diperoleh melalui Rumus (2.1.10). ⎝W ⎠

Rasio beban gempa horizontal terhadap berat ⎜

⎛V ⎞ ⎜ ⎟ = C・ i γ・ i λi ⎝ W ⎠i

(2.1.10)

Dimana, Ci :

Koefisien desain intensitas gempa

γi :

Faktor kekuatan lebih yang menghubungkan tegangan luluh (yield strength) “asli” terhadap kekuatan desain

λi :

Faktor kekuatan lebih yang menghubungkan kekuatan “maksimum” terhadap tegangan luluh (yield strength).

(Tulisan dibawah garis (subscript) menunjukkan tipe gedung)

Ci disesuaikan dengan koefisien yang biasa disebut dengan koefisien geser dasar (base shear coefficient) dalam analisa umum rancangan gedung. Faktor kekuatan lebih dalam kajian ini

ditetapkan dengan nilai γ i =1.5, λi =3.0 berdasarkan pertimbangan teknologi. Nilai Ci ditetapkan untuk tipe gedung dengan pemikiran bahwa rancangan dengan analisa kerangka telah

⎛V ⎞ ⎟ ditetapkan untuk tipe gedung dengan pemikiran bahwa rancangan ⎝W ⎠

dilakukan. Nilai ⎜

konvensional tanpa analisa modern telah dilakukan. Selain itu, beberapa pengukuran diperlukan ketika berbicara tentang pengamatan terhadap beberapa peristiwa gempa yang terjadi sebelumnya.

7


(3)

Yield Displacement (Sd) y diperoleh melalui Rumus (2.1.11).

(S d ) y

Dy

=

F p・

φ top

(2.1.11)

∑H

Dimana, Dy

: Rasio pergeseran elastisitas lantai (Yield story drift ratio)

φ top

: Vektor Eigen puncak gedung

∑H

: Tinggi total gedung

Fp

: Faktor partisipasi mode pertama

(4)

Perpindahan Spektral Sd

Pada saat spektrum respons percepatan dipersiapkan sebagai syarat untuk input gerakan gempa, percepatan spektral (Sa)l dapat dibaca dalam nilai sumbu vertikal terhadap sumbu horisontal T dari spektrum tersebut. Perpindahan pseudo (Sd)l dihasilkan melalui persamaan (2.1.12).

T ⎞ ⎟ ⎝ 2π ⎠

⎛ (S d )l = ( S a )・ l ⎜

2

(2.1.12)

dimana, (Sa)l : Percepatan Spektral tergantung pada asumsi elastisitas (Sd)l : Perpindahan spektral tergantung pada asumsi elastisitas T

: Periode dasar spektrum kapasitas diperoleh melalui Rumus (2.1.13)

T = 2π

(S d ) y (S a )max

8

(2.1.13)

Laporan Akhir

Perpindahan spectral Sd diperoleh melalui Rumus (2.1.14) sebagai elasto-plastic solution.

S d = (S d )l

Sd =

Jika (Sd)l (Sd)y

(S d )l

2

+ (S d ) y

2(S d ) y

(2.1.14) 2

Jika (Sd)l＞(Sd)y

Dimana, (Sd)l

:Perpindahan spektral tergantung pada asumsi elastisitas

(Sd)y

:Spectral yield Displacement

2.1.3 Nilai Ambang Batas Kerusakan suatu gedung dievaluasi dengan membandingkan perpindahan spektral Sd dengan median perpindahan spektral Sd sesuai ketentuan kerusakan ds Sdm. Nilai Sdm disebut juga dengan nilai ambang batas. Setiap tipe gedung diberikan nilai khusus Sdm tersebut. Nilai Sdm diperoleh melalui Rumus (2.1.15) berdasarkan pergeseran lantai gedung.

S dm =

Ds ⎡φ j − φ j +1 ⎤ F・ ⎥ p ⎢ ⎣⎢ H j ⎦⎥ max

(2.1.15)

Dimana, Ds : Rasio pergeseran lantai sesuai dengan kondisi kerusakan ds “Kerusakan sangat parah” Fp : Faktor pengikut mode dasar φｊ : Vektor Eigen lantai ke j Hｊ : Ketinggian lantai ke j

2.2

Hubungan antara Intensitas Spektrum Respons dengan MMI Hubungan antara rasio kerusakan P dan perpindahan spektral Sd telah dijelaskan pada Bagian 2.1.1. Kemudian rasio kerusakan P dapat menghasilkan fungsi yang dianggap bisa membuat intensitas gempa MMI menjadi variabel yang dapat dijelaskan. Enam kelompok standar spektrum respons Indonesia tentang beban gempa SNI 03‐1726‐2002 digunakan sebagai input gerakan gempa pada kajian ini. Secara umum, intensitas spektrum respons pada periode dasar T =0 detik sama dengan nilai percepatan maksimum (PGA) di permukaan tanah.

9


Pada sisi lain, hubungan antara PGA dan MMI diperoleh melalui rumus regresi yang ditunjukkan dalam Rumus (2.2.1). Maka hubungan antara rasio kerusakan P dan MMI berhubungan melalui PGA.

log a = 0.014 + 0.3(MMI )

(2.2.1)

dimana,

a : Nilai maksimum percepatan (PGA ) permukaan tanah Hubungan antara PGA dan IJMA (Skala Intensitas Gempa Badan Meteorologi Jepang) diperoleh melalui rumus regresi yang ditunjukkan dalam Rumus (2.2.2). Sehingga rasio kerusakan P dan IJMA berhubungan melalui PGA.

I JMA = 0.55 + 1.90 log(a )

BAB 3.1

3

(I = 4 sampai 7)

(2.2.2)

PENENTUAN PARAMETER

Kebijakan Dasar

3.1.1 Prosedur Dasar Parameter berikut diatur untuk menentukan fungsi kerapuhan (Fragility Function) berdasarkan perpindahan spektral. •

⎛V ⎝W

Rasio beban gempa horisontal terhadap berat ⎜ tetapan

⎞ ⎟ , atau sebuah kombinasi dari koefisien ⎠

intensitas gempa Ci dan faktor kekuatan lebih γ i , λi . yield story

Dy

•

Rasio pergeseran

•

Tinggi tiap lantai Hｊ

•

Rasio pergeseran lantai sesuai ketentuan kerusakan “kerusakan amat berat” Ds

Spektrum Kapasitas dihasilkan dengan menggunakan parameter di atas melalui prosedur yang digambarkan pada Bagian 2.1.2 2). Perpindahan spektral Sd dihitung dengan menggunakan Spektrum Kapasitas dan Spektrum Respons. Rasio kerusakan P diperoleh melalui hubungan antara perpindahan spektral Sd dan ambang batas “kerusakan amat berat”.

10

Laporan Akhir

3.1.2 Prosedur Pengukuran Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) perlu diuji menurut pengamatan situasi kerusakan pada bencana gempa bumi sebelumnya. Namun kasus bencana gempa yang lalu tidak perlu terlalu dikaji dengan satuan pergerakan gempa. Jadi, mengacu pada rangkuman di sini sebagai hubungan antara IJMA dan rasio kerusakan P. Rasio kerusakan P

dihitung dengan menggunakan prosedur

seperti digambarkan pada Bagian 3.1.1 dimana secara berangsur‐angsur mengubah nilai IJMA. Parameter yang diasumsikan sebelumnya diukur dengan menggunakan hasil di atas kembali dan pengamatan terhadap situasi kerusakan pada bencana gempa sebelumnya

3.2

Parameter dan Pengukuran

3.2.1 Spektrum Respons Enam kelompok standar spektrum respons Indonesia sehubungan beban gempa SNI 03‐1726‐ 2002 ditunjukkan pada Gambar 3.2.1. Peta zona tiap spektrum respons ditunjukkan pada Gambar 3.2.2.

11


Gambar 3.2.1

Spektrum Respons Standar Indonesia tentang Beban Gempa SNI 03-1726-2002

12

Laporan Akhir

Gambar 3.2.2

Peta Zona Setiap Spektrum Respons

13


Spektrum Respons pada Gambar 3.2.1disusun dengan menggunakan prinsip‐prinsip berikut: Nilai PGA yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.2 adalah nilai percepatan maksimum pada permukaan dasar batuan di dalam tanah. Percepatan akan meningkat pada tiap lapisan permukaan dan mencapai nilai percepatan maksimum (PGA) pada permukaan tanah. Secara umum, intensitas spektrum respons pada periode dasar T =0 detik sama dengan nilai percepatan maksimum (PGA) pada permukaan tanah. Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.2.2, Jember berada pada Zona 4. Nilai percepatan maksimum (PGA) pada permukaan tanah adalah 0.24g untuk Tanah Keras, 0.28g untuk Tanah Sedang dan 0.34g untuk Tanah Lunak. Intensitas spektrum respons antara T =0 detik sampai T =0.2 detik diberikan sebagai nilai proporsional pada periode dasar T. Intensitas spektrum respons yang lebih lama dari T =0.2 detik akan konstan untuk sementara waktu. Nilai maksimum 2.5 kali PGA akan ditunjukkan. Intensitas spektrum respons pada periode yang relatif panjang diberikan sebagai nilai kebalikan proporsional pada periode dasar T Dengan menganggap bahwa prinsip‐prinsip yang disebutkan di atas sama, maka spektrum respons ditetapkan dan rasio kerusakan P dihitung dengan menggunakan prosedur seperti dijelaskan dalam Bagian 3.1.1 yang secara berangsur‐angsur mengubah nilai IJMA.

3.2.2 Parameter Parameter yang ditetapkan untuk setiap tipe bangunan ditunjukkan pada Tabel 3.2.1 Tabel 3.2.1 Tipe Bangunan Confined Masonry (Dinding Bata Pasangan Terkekang) Un-reinforced Masonry (Dinding Bata Tidak Bertulang) RC (Kerangka beton) Conventional RC (Kerangka Beton Konvensional) kayu dan bambu

Penetapan Parameter untuk Tiap Tipe Bangunan C

γ

λ

V/W

Dy

Hi (m)

Periode Dasar (dtk)

Ds

0.071

1.5

3.0

0.3195

1/400

2.25

0.266

1/66

0.039

1.5

3.0

0.1755

1/400

2.25

0.359

1/66

0.1255

1.5

3.0

0.56475

1/400

2.25

0.200

1/66

0.069

1.5

3.0

0.3105

1/400

2.25

0.270

1/66

0.134

1.5

3.0

0.603

1/300

2.25

0.224

1/66

14

Laporan Akhir

3.3

Pengukuran Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) diuji dengan mengacu pada pengamatan situasi kerusakan pada bencana gempa sebelumnya. Sebagai contoh, dari situasi kerusakan bencana gempa di Pulau Jawa, Indonesia pada 27 Mei 2006 dan bencana tersebut dianggap banyak memiliki kesamaan dengan situasi gedung pada area kajian. Beberapa pengamatan terhadap kondisi kerusakan dilaporkan untuk setiap tipe gedung. Sehubungan dengan intensitas gempa pada permukaan tanah, Takada mengkajinya melalui survei kuesioner di daerah tersebut (Shiro Takada et. al “Strong Ground Motion and Lifeline Damage during the Java Yogyakarta Earthquake/Pergerakan Tanah yang Kuat dan Kerusakan Fasilitas Vital Selama Bencana Yogyakarta, Jawa”). Sebagian dari hasil kajian tersebut ditampilkan dalam Tabel 3.3.1 dan Gambar 3.3.1. Tabel 3.3.1 IJMA yang diuji Laporan Takada

Lokasi Bantul Bantul Bantul Sabdodari Sabdodari Sabdodari Sumber Agung Sumber Agung Sumber Agung Trimulyo Trimulyo Trimulyo Banbanglipuro Gantiwarno Gantiwarno Gantiwarno Jogjakarta

IJMA 5.2 5.4 4.9 5.8 5.7 5.2 5.9 5.6 5.8 5.0 5.4 5.4 5.5 5.4 5.6 5.4 5.2

IJMA 5 atau lebih 5 atau lebih 5 atau 6 atau 6 atau 5 atau lebih 6 atau 6 atau 6 atau 5 atau lebih 5 atau lebih 5 atau lebih 6 atau 5 atau lebih 6 atau 5 atau lebih 5 atau lebih

Gambar 3.3.1

Poin Survei

Sesuai dengan hasil di atas maka diasumsikan bahwa nilai yang mewakili IJMA untuk beberapa daerah yang rusak parah di Yogyakarta adalah 5.5 karena laporan tersebut menunjukkan bahwa nilai IJMA pada area survei antara “5 atau lebih” dan “6 atau kurang”. Kemudian, beberapa titik kontrol yang ditunjukkan oleh Tabel 3.3.2 ditetapkan untuk pengukuran.

15


Tabel 3.3.2

Penentuan Titik Kontrol untuk Pengukuran

Yogyakarta

Kualitas Baik JMAI P Pasangan Dinding Bata Terkekang Dinding Bata Beton Bertulang Kayu Bambu

4.9

70

4.9 5.3 4.9 4.9

80 15.87 15.87

Kualitas Buruk JMAI P

4.9

50

Titik kontrol tersebut di atas disusun dengan menggunakan prinsip prinsip berikut: • Rasio kerusakan P untuk dinding bata pasangan terkekang (confined masonry) sebesar 50% atau kurang untuk IJMA =5.5 dengan beranggapan pada penjelasan dari Laporan No. 18900001 sebagai dasar. • Rasio kerusakan untuk tembok bata sebesar 90% untuk for IJMA =5.5 berdasarkan penjelasan bahwa hampir seluruh bangunan rumah dari pasangan bata runtuh walaupun hanya pada area tertentu. • Rasio kerusakan untuk kerangka beton (RC) sebesar 2.28% untuk IJMA =5.18 karena dianggap sangat memenuhi Building Code, yang efektif dalam wilayah tersebut. Sebagai dasar-dasar yang telah disebutkan di atas Dianggap bahwa IJMA yang akan ditentukan pada saat merancang sama dengan 5.18 karena nilai PGA 0.28g, yang terbaca pada spektrum respons untuk tanah sedang dalam Zona 4 pada detik T=0. Pada saat Indeks Reliabilitas β diasumsikan sama dengan 2.0, probabilitas kegagalan kumulatif dari bangunan yang menerima beban gempa sama dengan gerakan gempa rancangan menjadi 2.28%. • Rasio kerusakan P untuk gedung kerangka beton kualitas rendah diasumsikan sebesar 50% untuk IJMA 5.5 sebagai nilai yang mewakili wilayah Yogyakarta. Dianggap bahwa ketahanan gempa dari gedung berkerangka beton kualitas rendah lebih rendah daripada bangunan dengan dinding bata pasangan terkekang (confined masonry). (Rasio pergeseran lantai sesuai ketentuan “kerusakan amat berat” pada tipe yang disebutkan di atas diasumsikan sebesar 1/400) • Rasio kerusakan P untuk gedung kayu diasumsikan sebesar 15.9% pada IJMA 5.5 yang merupakan nilai yang mewakili wilayah Yogyakarta berdasarkan gambaran bahwa hampir

16

Laporan Akhir

seluruh rumah yang dibangun dari kayu tidak runtuh walaupun berada dalam wilayah guncangan hebat. Pada saat Indeks Reliabilitas β diasumsikan sebesar 1.0, probabilitas kegagalan kumulatif dari bangunan yang mendapatkan beban gempa sama dengan IJMA 5.5 yang merupakan nilai yang mewakili Yogyakarta menjadi 15.9%. Dengan kata lain β, nilai yang reliabilitasnya berbeda dari tipe gedung dengan metode konstruksi modern, ditentukan untuk gedung kayu. (Rasio pergeseran lantai sesuai kondisi kerusakan “kerusakan amat berat” dari gedung kayu diasumsikan sebesar 1/300) Hubungan antara rasio kerusakan P dan IJMA diperoleh melalui hitungan yang menggunakan titik kontrol dan titik kontrol itu sendiri dapat dibandingkan dalam Gambar 3.3.2.

100

Tembok Masonrｙ

P (%)

RC buruk Poor RC 50

Kayu Wood Batasan Tembok Confined Masonry

RC 0 3

4

5

6

気象庁震度階 Japan Meteorological Agency Seismic Intensity Scale

Gambar 3.3.2

Hasil Pengukuran

17

7


4

FUNGSI KERAPUHAN (FRAGILITY FUNCTION) UNTUK PERKIRAAN KERUSAKAN

Hubungan antara rasio kerusakan P dan MMI diperoleh melalui penghitungan yang ditunjukkan pada Gambar 4.1.1.

100

Tembok Masonrｙ RC buruk Poor RC Batasan Tembok Confined Masonry P (%)

BAB

50

Kayu Wood

RC 0 4

Gambar 4.1.1

5

6

7

8 MMI

9

10

11

12

Fungsi Kerapuhan (Fragility Function) untuk Perkiraan Kerusakan

18

KARAKTERISTIK BENCANA GEMPA BUMI DAN PENANGANANNYA DI. 1) Bencana Gempa Bumi yang Pernah Terjadi

Recommend Documents