BAB I PENDAHULUAN 1.1 Umum Gempa bumi adalah peristiwa

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total
Bab I Pendahuluan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Umum
Gempa bumi adalah peristiwa bergeraknya permukaan bumi atau
permukaan tanah secara tiba-tiba yang diakibatkan oleh pergerakan dari lempenglempeng bumi. Menurut M.T. Zein gempa bumi adalah suatu gerakan tiba-tiba
atau suatu rentetan gerakan tiba-tiba dari tanah dan bersifat transient yang berasal
dari suatu daerah terbatas dan menyebar dari titik tersebut ke segala arah. Gempa
bumi terjadi ketika bumi melepaskan energi yang tersimpan di lempeng-lempeng
bumi. Energi ini bergerak melalui gelombang-gelombang gempa. Ilmu yang
mempelajari gempa bumi dan gelombang yang mengiringinya disebut seismologi.
Gempa bumi adalah salah satu bencana alam di dunia yang telah banyak
menelan korban jiwa maupun materi. Dampak yang ditimbulkan oleh gempa bumi
ini umumnya akan mengalami kenaikan secara signifikan bersamaan dengan
meningkatnya pertumbuhan penduduk di suatu daerah, khususnya di wilayah
tektonik yang sangat aktif seperti Indonesia..
Tingginya aktivitas seismik di Indonesia juga ditunjukkan oleh data-data
hasil pencatatatan gempa yang dikeluarkan oleh lembaga-lembaga kegempaan
nasional dan internasional. Hal ini dikarenakan Indonesia yang berlokasi di 15o
Lintang Selatan sampai 10o Lintang Utara dan 94o Bujur Timur sampai 141o Bujur
Barat merupakan tempat pertemuan empat lempeng tektonik utama dunia, yaitu
lempeng Eurasia, lempeng Pasifik dan philipina yang bergerak dengan arah dan
kecepatan yang berbeda-beda. Selain itu Indonesia juga merupkan suatu daerah
dengan dengan struktur palung kepulauan yang khas dengan karakteristik
fisiografi yang unik seperti pemisah antara dua samudera yang dalam dan
pertemuan dua sistem pegunungan, yaitu sistem pegunungan Mediterania yang
terbentang di pulau Sumatera, Jawa, Bali, dan Nusatenggara. dan sistem
pegunungan Pasifik yang terbentang di Pulau Halmahera dan Sulawesi.
Mengingat aktivitas seismik yang sangat aktif tersebut, maka dalam perencanaan
bangunan-bangunan di Indonesia khususnya di daerah dengan kepadatan
Tugas Akhir
Halaman I - 1
Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total
Bab I Pendahuluan
penduduk yang tinggi dan wilayah-wilayah yang berdekatan dengan aktivitas
lempeng tektonik yang aktif perlu memperhitungkan aspek-aspek kegempaan.
Ditinjau dari penyebabnya, gempa bumi dapat dibedakan menjadi tiga,
yaitu :
1. Gempabumi Runtuhan
Gempabumi runtuhan disebabkan antara lain oleh reruntuhan yang terjadi baik
di atas maupun di bawah permukaan tanah. Misalnya : tanah longsong, salju
longsor, dan batu jatuhan.
2. Gempabumi Vulkanis
Gempabumi vulkanik disebabkan oleh kegiatan gunung berapi baik sebelum
maupun pada saat meletusnya gunung berapi tersebut.
3. Gempabumi Tektonik
Gempabumi tektonik disebabkan oleh terjadinya pergeseran kulit bumi
(lithosfere) yang umumnya terjadi di daerah patahan kulit bumi.
Analisis resiko gempa dalam tugas akhir ini adalah untuk gempa bumi tektonik.
Gempa bumi tektonik terjadi karena akumulasi energi yang terjadi pada
permukaan bumi tidak tertahan lagi oleh batuan. Gempa ini menimbulkan
kerusakan dalam skala yang amat luas.
Dari berbagai teori mengenai sebab-sebab gempa bumi tektonik, salah satu
model yang menjelaskan gempa ini dikemukakan oleh Reid (1911). Teori yang
dikenal Elastic Rebound Theory, berusaha menerangkan proses terjadinya gempa
bumi berdasarkan patahan San Andreas di San Fransisco dengan gejala-gejala
sebagai berikut :
-
Suatu gempa bumi terjadi apabila lapisan bumi (lithosphere) patah
melalui suatu bidang yang disebut sesar.
-
Sebelum suatu gempa bumi terjadi, biasanya didahului oleh
peningkatan regangan elastik secara perlahan-lahan pada kedua sisi
sesar.
-
Pada saat gempa bumi terjadi, kedua sisi itu bergeser satu terhadap
yang lain dengan arah berlawanan dan besarnya sebanding dengan
energi yang bekerja pada sesar.
Tugas Akhir
Halaman I - 2
Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total
Bab I Pendahuluan
Kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi tergantung dari magnitude
dan intensitas serta lamanya gempa bumi itu terjadi. Gempa bumi bisa terasa
sampai ribuan kilometer dari episenter gempa bumi tersebut dan dapat
menimbulkan runtuhnya bangunan sampai tsunami. Berjuta-juta orang telah
meninggal akibat dari gempa bumi yang terjadi termasuk gempa bumi dan
tsunami yang terjadi di pantai selatan Jawa Barat.
1.2
Latar Belakang Masalah
Indonesia merupakan salah satu wilayah di bumi ini yang merupakan
wilayah yang paling sering terjadi gempa bumi. Hal ini disebabkan karena
Indonesia merupakan wilayah pertemuan antara lempeng-lempeng yang ada di
bumi ini. Lempeng-lempeng yang pertemuannya ada di Indonesia antara lain
lempeng Australia yang menekan lempeng asia, lempeng Pasifik, lempeng
Philipina. Selain itu di beberapa wilayah Indonesia terdapat patahan-patan yang
sangat berpotensi menimbulkan gempa bumi, antara lain sesar semangko yang
memanjang sepanjang pulau Sumatera. Untuk itu karena hal tersebut diatas maka
bila terjadi gempa bumi maka akan menimbulkan efek bagi masyarakat Indonesia,
antara lain adalah kerusakan bangungan.
Untuk menghindari kerusakan bangunan yang terjadi akibat terjadinya
gempa maka perlu perencanaan yang sangat matang agar gaya yang disebabkan
oleh gelombang gempa tersebut tidak menimbulkan kerusakan bagi bangunan
yang berada di daerah terjadinya gempa tersebut. Untuk itu para ahli gempa
berusaha mengembangkan suatu metoda perhitungan resiko gempa untuk
meminimalisir kerusakan akibat gempa.
Sekitar tahun 70-an para ahli gempa dari USGS berhasil menciptakan
metoda perhitungan resiko gempa dengan teorema Probabilitas Total. Metoda ini
kemudian dikembangkan dengan menggunakan program komputer yang diberi
nama EQ RISK. Program ini sangat berguna bagi pra-engineer untuk menganalisis
resiko gempa yang terjadi pada suatu wilayah dengan perioda ulang tertentu.
Tetapi seiring dengan makin kompleksnya persoalan yang ada maka program EQ
RISK ini perlu mendapat menyempurnaan karena memiliki berbagai kelemahan
nata lain program ini masih berbasis DOS .
Tugas Akhir
Halaman I - 3
Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total
Bab I Pendahuluan
Selain itu ada program komputer lainnaya yang dikembangkan di Malaysia
yang memiliki nama SHAP (Seismic Hazard Assessment Program) program ini
dikembangkan unutk menganalisis resiko gempa tetapi dengan metoda lainnya
yaitu metoda Gumbel atrau Point Sources, program ini merupakan program yang
sudah berbasis windows. Maka ada pemikiran untuk menggabungkan kedua
progam ini menjadi suatu program baru yang lebih user friendly dan berbasis
windows.
1.3
Tujuan Penulisan
Karena makin seringnya terjadi gempa saat ini maka diperlukan suatu aplikasi
program komputer yang mudah untuk dioperasikan, mudah dipahami dan
memiliki tampilan grafis yang dapat memudahkan pengguna untuk membaca hasil
dari aplikasi program komputer tersebut. Maka tujuan utama dari penyusunan
tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. mengembangkan program komputer yang telah ada menjadi lebih User
Friendly.
2. Membuat suatu tampilan yang berbasis windows yang mudah dicerna oleh
para pengguna program aplikasi ini.
1.4
Metodologi Analisis
1. Studi
literatur,
mengumpulkan
dan
mempelajari
literatur
yang
berhubungan dengan percepatan gelombang gempa di batuan dasar (PGA)
serta teorema yang digunakan dalam menghitung resiko gempa.
2. Studi mengenai program EQ RISK yang akan dikembangkan dalam Tugas
Akhir ini.
3. Studi mengenai rogram SHAP yang akan dijadikan sebagai input program
EQ RISK.
4. Studi mengenai bahasa pemrograman yang akan dipakai sebagai
penghubung antara kedua program diatas dan sebagai pembuat tampilan
output yang berbasis windows.
Tugas Akhir
Halaman I - 4
Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total
Bab I Pendahuluan
1.5
Ruang Lingkup Pembahasan
Pembahasan tugas akhir mengenai program komputer EQ RISK ini sangat luas
dan kompleks. Dengan keterbatasan dana dan waktu pada penelitian ini maka
lingkup penelitian dibatasi sebagai berikut :
1.
Studi literatur yang mencakup :
-
Konsep umum gempa.
-
Konsep analisis perhitungan percepatan gelombang gempa di batuan
dasar (PGA) dengan metoda probabilitas total.
2.
3.
Konsep analisis perhitungan respon spektra di batuan dasar.
Studi mengenai program EQ RISK meliputi:
-
Bagaimana konsep dasar dari program tersebut.
-
Apa saja yang merupakan input dari program tersebut.
-
Bagaimana program tersebut berjalan.
-
Apa saja output dari program tersebut.
Studi mengenai program SHAP meliputi:
-
Bagaimana konsep dasar dari program tersebut.
-
Apa saja yang merupakan input dari program tersebut.
-
Bagaimana program tersebut berjalan.
-
Apa saja output dari program tersebut.
-
Apakan output dari program SHAP ini dapat menjadi input dari
program EQ RISK.
4.
Studi mengenai bahasa pemrograman yang digunakan meliputi :
-
Bagaimana membuat suatu tampilan berbasis windows.
-
Bagaimana membuat format output dari SHAP menjadi format input
EQ RISK.
-
Bagaiman membuat suatu tampilan akhir yang berisikan grafik respon
spektra di batuan dasar.
Tugas Akhir
Halaman I - 5
Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total
Bab I Pendahuluan
Sebagai catatan hasil dari pembahasan Tugas Akhir ini bisa diaplikasikan
langsung di lapangan mengingat Tugas Akhir ini bertujuan untuk membuat suatu
program komputer yang mudah untuk dipakai.
1.6
Hasil yang Diharapkan
Hasil yang diharapkan pada kajian ulang untuk Tugas Akhir ini adalah :
1. Dapat menghasilkan suatu program komputer yang berguna bagi perhitungan
analisis seismic hazard.
2. Dapat menghasilkan suatu program yang mudah dipergunakan siapa saja.
3. Menghasilkan suatu program yang outputnya sangat mudah untuk dipahami.
1.7
Sistematika Penulisan
Laporan tugas akhir ini terdiri atas 6 (enam) bab dengan ringkasan sebagai
berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini akan menguraikan gambaran umum mengenai latar belakang, tujuan
penelitian, metodologi analitis, ruang lingkup pembahasan, hasil yang diharapkan,
dan sistematika pembahasan.
BAB IISTUDI PUSTAKA
Menguraikan teori dan studi pustaka yang digunakan dalam pembuatan program
komputer ini meliputi studi pustaka terutama mengenai konsep dasar perhitungan
percepatan gelombang gempa di batuan dasar (PGA) serta fungsi-fungsi atenuasi
yang digunakan dalam perhitungan tersebut.
BAB III
EQ RISK DAN SHAP
Menjelaskan mengenai metodologi perhitungan resiko gempa dengan Teorema
Probability Total.
BAB IV
PEMROGRAMAN
Menjelaskan tentang pembuatan program dalam tugas akhir ini.
Tugas Akhir
Halaman I - 6
Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total
Bab I Pendahuluan
BAB V
STUDI KASUS
Mengaplikasikan program yang sudah selesai dengan memasukkan kasus yang
terjadi di lapangan (data-data lapangan) untuk melihat sejauh mana keberhasilan
program yang dibuat.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN.
Menguraikan kesimpulan-kesimpulan dan rekomendasi yang dapat diambil dari
hasil studi kasus dan pemrograman.
Tugas Akhir
Halaman I - 7