Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total

Bab I Pendahuluan

Tugas Akhir Halaman I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Umum

Gempa bumi adalah peristiwa bergeraknya permukaan bumi atau

permukaan tanah secara tiba-tiba yang diakibatkan oleh pergerakan dari lempeng-

lempeng 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

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total

Bab I Pendahuluan

Tugas Akhir Halaman I - 2

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.

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total

Bab I Pendahuluan

Tugas Akhir Halaman I - 3

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 .

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total

Bab I Pendahuluan

Tugas Akhir Halaman I - 4

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.

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total

Bab I Pendahuluan

Tugas Akhir Halaman I - 5

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.

- Konsep analisis perhitungan respon spektra di batuan dasar.

2. 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.

3. 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.

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total

Bab I Pendahuluan

Tugas Akhir Halaman I - 6

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 II STUDI 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.

Pengembangan Program Analisis Seismic Hazard dengan Teorema Probabilitas Total

Bab I Pendahuluan

Tugas Akhir Halaman I - 7

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.