LAPORAN mekanika kerak bumi
-
Upload
ngurah-ade-kalyana -
Category
Documents
-
view
103 -
download
11
description
Transcript of LAPORAN mekanika kerak bumi
LAPORAN PRESENTASI KELOMPOK 5
TG 4169 - MEKANIKA KERAK BUMI
Disusun oleh:
Nanda Wening F. (12313024)
Bella Marcelina (12313040)
Farras Muhamad (12313050)
David Pinehas (12313060)
Kuto Hillary (12313076)
Ngurah Ade Kalyana (12313080)
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2015
STRAINStrain merupakan perbandingan antara pertambahan panjang suatu benda terhadap
panjang mula-mula. Strain juga dapat dikatakan sebagai tingkat deformasi (memanjang, memendek, membesar, mengecil)
ε= Δll
Apabila nilai suatu strain positif maka benda tersebut dikatakan mengalami regangan dan saat nilai strain negatif maka benda tersebut mengalami pemampatan
Strain itu termasuk dalam tensor dua derajat dan strain bisa diklasifikasikan menjadi 2 macam yaitu strain normal dengan notasi eij, dimana i=j dan strain geser(shear strain) dengan notasi eij dimana i≠j.
Strain geser merupakan perubahan sudut dalam radial. Suatu strain geser akan bernilai positif pada saat sudut di kuadran I atau kuadran III pada sistem koordinat sumbu saling mengecil, sedangkan selain itu akan bertanda negatif.
TRANSFORMASI STRAINSuatu strain juga dapat ditransformasi dari suatu set sumbu koordinat ke set sumbu
koordinat lainnya. Dengan transformasi ini, kita bisa mencari suatu set sumbu koordinat pada suatu titik yang akan memberikan nilai strain utama. Strain utama ini adalah titik dengan nilai strain maksimal yang menunjukkan di titik tersebut ada patahan/sesar. Strain utama adalah strain yang nilai strain normalnya tidak nol tetapi strain gesernya bernilai nol.
TUGAS 1Diberikan suatu data displacement.dat
Pada data tersebut kita bisa melihat ada 5 baris yang bisa kita definisikan sebagai:
Baris 1 adalah longitude
Baris 2 adalah latitude
Baris 3 adalah displacement sumbu x
Baris 4 adalah displacement sumbu y
Baris 5 adalah displacement sumbu z
Dari data tersebut, kita akan membuat matriksnya dengan menggunakan reshape pada matlab dan kita buat matriks dengan ukuran 55x41. Kenapa 55x41? Karena kita melihat banyaknya data yang sering keluar, dan didapat 55 dan 41 data. Kemudian buat variabel baru yang akan direshape.
Kemudian kita melakukan perhitungan nilai strain pada matlab lalu akan muncul masing-masing nilai strainnya. Kemudian pada matlab kita buat plotnya sehingga didapatkan gambar seperti ini:
Hasil plot strain tampak atas:
Hasil plot strain tampang samping:
Analisa hasil perhitungan strain
Dari hasil plotingan strain, terlihat bahwa daerah Sumatera didominasi oleh strain yang
bernilai negatif. Hal ini menandakan bahwa pada daerah Sumatera, cenderung terjadi pemendekan
atau kontraksi. Pemendekan ini terlihat hampir pada seluruh titik di Sumatera pada sumbu x dan
sumbu y
Terlihat pula pada beberapa titik di Sumatera terdapat strain yang bernilai positif (dalam
hasil plot berwarna kuning-orange-merah). Hal ini menandakan bahwa pada daerah Sumatera, juga
terdapat pemanjangan. Pemanjangan ini terlihat pada beberapa titik di Sumatera pada sumbu x
maupun pada sumbu y
TUGAS 2
Kita dibuat untuk merotasi strain di Sumatera. Seperti yang diketahui, sesar Sumatera sebenarnya tidak tepat sempurna berada di sumbu NS, melainkan seperti yang diketahui, sesar Sumatera memiliki sudut penunjaman yang cenderung miring terhadap sumbu NS.Rotasi disini dilakukan agar didapat bentuk sesar Sumatera yang lebih aktual dengan kondisi sesungguhnya. Saat suatu titik dirotasi, maka kita akan mendapatkan suatu sudut yang menandakan kemiringan dar sesar relatif terhadap sumbu utara
Pada script matlab digunakan beberapa variabel baru, seperti exx_rot, eyy_rot, dan exy_rot yang menyatakan nilai exx, eyy, dan exy baru, setelah mengalami rotasi sebesar 40 derajat. Alasan menggunakan sudut 40 derajat adalah karena Sebenarnya, seperti yang diminta, tugas ini pertama-tama menuntut kita untuk menentukan nilai dari teta tersebut. Dari gambar peta Sumatera yang ditampilkan diawal slide, kita ketahui bahwa sudut teta dari pulau Sumatera tidak akan lebih dari 45 derajat. Dari sini, kemudian kita memasukkan beberapa nilai teta yang mungkin, seperti 15 derajat, 25 derajat, dsb. Kemudian, saat teta 40 derajat, terlihat perbedaan pembacaan strain maksimum. Hal ini juga sesuai dengan beberapa literatur yang menyampaikan bahwa pulau Sumatera memiliki nilai tet sekitar 40 derajat.
Hasil plot setelah dirotasi:
Dari perbandingan hasil plot strain setelah dan sebelum dilakukan rotasi, terlihat bahwa terdapat
perbedaan nilai strain yang mencolok pada nilai strain exx. Sebelum dilakukan rotasi, nilai strain exx
pada longitude 100-105 cenderung sangat tipis, hanya biru muda bahkan ada yang hijau ( nilai strain
nol ). Hal ini berbeda jauh ketika rotasi telah dilakukan. Nilai strain exx pada range longitude yang
sama, menunjukkan nilai yang sangat biru ( menandakan terjadinya pemendekan pada daerah
tersebut )
Setelah merotasi strain pad sesar sumatera Tugas berikutnya, kita diminta untuk melakukan
plot mengenai bentuk dari sesar Sumatera.Setelah dilakukan rotasi nilai strain, maka kita tentukan
tiga titik yang diinginkan, sebagai titik acuan untuk menentukan struktur dari sesar Sumatera.
Tiga titik yang digunakan adalah
▪ Aceh, pada koordinat (50,5) atau (92.5, 13) dalam long dan lat
▪ Sumatera Utara, pada koordinat (43,6) atau (93, 10) dalam long dan lat
▪ Padang, pada koordinat (38,8) atau (94, 6) dalam long dan lat
Terlihat disini bahwa nilai shear strain Exy ataupun Eyx juga bervariasi, namun sangat
menonjol nilai strain positifnya. Efek strain shear yang positif ini muncul akibat adanya rotasi pada
kerak, dimana terdapat pergerakan tegak lurus pada palung Sunda
Analisa hasil plot Aceh-Sumut-Padang
Dari plotingan tersebut, kita dapat menentukan sudut dari sesar pada masing-masing titik
acuan tersebut. Sudut yang diambil adalah sudut yang menghasilkan nilai maksimum mutlak. Hal ini
berarti tanda positif atau negatif diabaikan, karena tanda ini hanya berkaitan dengan arah saja.
Diambil nilai strain maksimum dikarekan pada strain maksimum, merupakan nilai dimana terjadi
patahan ( berhubungan dengan sesar )
Analisa hasil plot Aceh-Sumut-Padang
Didapatkan bahwa pada daerah Aceh, didapatkan nilai strain maksimum berkisar 170, pada
sudut yaitu 30 derajat. Didapatkan bahwa pada daerah Sumatera Utara didapatkan nilai strain
maksimum berkisar 98, pada sudut yaitu 45 derajat. Didapatkan bahwa pada daerah Padang,
didapatkan nilai strain maksimum berkisar 48, pada sudut yaitu 40 derajat. Dari ketiga sudut yang
didapat berdasarkan ketiga titik acuan, maka dapat kita tentukan bentuk dari sesar Sumatera
Berikut merupakan Bentuk dari Sesar Sumatera berdasarkan titik acuan yang dipakai (Sebelah kiri) dan bentuk dari sesar sumatera yang sebenarnya
Dari perbandingan, maka didapatkan bahwa hasil penentuan dengan tiga titik acuan yang dipakai
memiliki kedekatan terhadap sesar Sumatera pada aslinya. Seperti yang diketahui, tatanan tektonik
Sumatera didominasi oleh pergerakan ke utara dari tepian aktif lempeng samudera Hindia dan
lempeng benua Australia terhadap lempengan Sunda, dengan kecepatan sekitar 6-7 cm/tahun.
Interaksi keduanya akan menyebabkan terjadinya pemendekan kerak benua. Akan terjadi
penunjaman terhadap satu sama lain, dengan sudut yang miring. Hal ini muncul akibat terbentuknya
zona locking ketika interaksi keduanya belum melewati batas elastitas. Ketika tekanan yang
dihasilkan telah melebihi batas elastis suatu material, maka akan terjadi deformasi. Deformasi pada
zona subduksi inilah yang membuat nilai stress menurun dan membuat terjadinya pemendekan
akibat adanya material yang terhancurkan. Kemudian untuk bagian selatan Sumatera, kemudian
didapatkan bahwa terdapat nilai strain yang positif Nilai yang positif tersebut berkaitan dengan
adanya proses divergensi.
Kesimpulan
Didapatkan bahwa 3 titik yang dipakai menghasilkan nilai exx dan eyy negatif. Hal ini
mengindikasikan pada daerah Sumatera terjadi pemendekan. Kemudian, saat ditinjau dari nilai exy,
semua gradien yang didapat bernilai negatif, yang mengindikasikan adanya suatu stress naik, sebagai
implikasi dari pemendekan