12
Jurnal Teknik Sipil ISSN 2088-9321 Universitas Syiah Kuala pp. 229 - 240 Volume 4, Nomor 3, Mei 2015 - 229 ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH AKIBAT GEMPA ACEH TAHUN 2010-2013 David Sarana 1 , Taufiq Saidi 2 , Muttaqin 3 1) Mahasiswa Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Syiah Kuala, Darussalam Banda Aceh, email: [email protected] 2,3) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala Jl. Tgk. Syeh Abdul Rauf No. 7, Darussalam Banda Aceh 23111, email: [email protected] 1 , [email protected] 3 Abstract: In recent years there has been a lot of big quake in Indonesia, where Aceh is one of the provinces in Indonesia which is frequently hit by earthquakes. The earthquake has caused a lot of structural failure in the building. Therefore, the government through National Standardization Agency has published Earthquake Resistance Planning Procedures for Structural Building and Non-Structural Building (SNI 1726:2012) replaces The Resistance Earthquake Planning Standards for Structural Building (SNI 03-1726-2002). With the new standard, this study is to determine the comparisons between response spectra based on Aceh earthquake in 2010 - 2013 and response spectra of SNI 1726:2012, in addition the author also can formulate a graph of response spectra based on ground motion data for several major earthquake events in the province of Aceh. Ground motion data used was the earthquake that occurred in the province of Aceh in 2010 until 2013. The results showed that the maximum value of spectral acceleration based on response spectra of Aceh earthquake event in 2010 - 2013 was very small compared to the maximum value of spectral acceleration based on response spectra of SNI 1726:2012. Keywords : Aceh Earthquake, Ground Motion, Response Spectra, SNI 1726:2012 Abstrak: Dalam beberapa tahun terakhir telah banyak terjadi gempa besar di wilayah Indonesia, yang mana Aceh adalah salah satu provinsi di Indonesia yang sering dilanda gempa. Kejadian gempa tersebut telah menyebabkan banyak terjadinya kegagalan struktur pada bangunan. Oleh karena itu pemerintah melalui Badan Standardisasi Nasional telah menerbitkan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012) menggantikan Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). Dengan adanya standar baru ini, maka penelitian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya perbandingan antara respon spektra berdasarkan event gempa Aceh Tahun 2010-2013 dengan respon spektra SNI 1726:2012, disamping itu penulis juga dapat memformulasikan grafik respon sepktra dari data percepatan tanah untuk beberapa event gempa besar di Provinsi Aceh. Data percepatan tanah akibat gempa yang digunakan adalah gempa yang terjadi di Provinsi Aceh pada tahun 2010 sampai tahun 2013. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai maksimum spectra acceleration berdasarkan respon spektra event gempa Aceh tahun 2010 - 2013 sangat kecil dibandingkan nilai maksimum spectra acceleration berdasarkan respon spektra SNI 1726:2012. Kata kunci : Gempa Aceh, Percepatan Tanah, Respon Spektra, SNI 1726:2012 Provinsi Aceh yang merupakan bagian dari Negara Indonesia menempati zona tektonik yang sangat aktif karena tiga lempeng besar dunia dan sembilan lempeng kecil lainnya saling bertemu dan membentuk jalur-jalur pertemuan lempeng yang kompleks (Bird, 2003). Keberadaan interaksi antar lempeng- lempeng ini menempatkan wilayah Indonesia sebagai wilayah yang sangat rawan terhadap gempa bumi (Milson et al, 1992). Tingginya

ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil ISSN 2088-9321 Universitas Syiah Kuala pp. 229 - 240

Volume 4, Nomor 3, Mei 2015 - 229

ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN

GERAKAN TANAH AKIBAT GEMPA ACEH

TAHUN 2010-2013

David Sarana1, Taufiq Saidi

2, Muttaqin

3

1) Mahasiswa Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Syiah Kuala, Darussalam Banda Aceh, email: [email protected]

2,3) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala Jl. Tgk. Syeh Abdul Rauf No. 7, Darussalam Banda Aceh 23111, email:

[email protected], [email protected]

Abstract: In recent years there has been a lot of big quake in Indonesia, where Aceh is one of the provinces in Indonesia which is frequently hit by earthquakes. The earthquake has caused a lot of structural failure in the building. Therefore, the government through National Standardization Agency has published Earthquake Resistance Planning Procedures for Structural Building and Non-Structural Building (SNI 1726:2012) replaces The Resistance Earthquake Planning Standards for Structural Building (SNI 03-1726-2002). With the new standard, this study is to determine the comparisons between response spectra based on Aceh earthquake in 2010 - 2013 and response spectra of SNI 1726:2012, in addition the author also can formulate a graph of response spectra based on ground motion data for several major earthquake events in the province of Aceh. Ground motion data used was the earthquake that occurred in the province of Aceh in 2010 until 2013. The results showed that the maximum value of spectral acceleration based on response spectra of Aceh earthquake event in 2010 - 2013 was very small compared to the maximum value of spectral acceleration based on response spectra of SNI 1726:2012.

Keywords : Aceh Earthquake, Ground Motion, Response Spectra, SNI 1726:2012

Abstrak: Dalam beberapa tahun terakhir telah banyak terjadi gempa besar di wilayah Indonesia, yang

mana Aceh adalah salah satu provinsi di Indonesia yang sering dilanda gempa. Kejadian gempa tersebut

telah menyebabkan banyak terjadinya kegagalan struktur pada bangunan. Oleh karena itu pemerintah

melalui Badan Standardisasi Nasional telah menerbitkan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012) menggantikan Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). Dengan

adanya standar baru ini, maka penelitian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya perbandingan antara

respon spektra berdasarkan event gempa Aceh Tahun 2010-2013 dengan respon spektra SNI

1726:2012, disamping itu penulis juga dapat memformulasikan grafik respon sepktra dari data

percepatan tanah untuk beberapa event gempa besar di Provinsi Aceh. Data percepatan tanah akibat

gempa yang digunakan adalah gempa yang terjadi di Provinsi Aceh pada tahun 2010 sampai tahun

2013. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai maksimum spectra acceleration berdasarkan respon

spektra event gempa Aceh tahun 2010 - 2013 sangat kecil dibandingkan nilai maksimum spectra

acceleration berdasarkan respon spektra SNI 1726:2012.

Kata kunci : Gempa Aceh, Percepatan Tanah, Respon Spektra, SNI 1726:2012

Provinsi Aceh yang merupakan bagian dari

Negara Indonesia menempati zona tektonik

yang sangat aktif karena tiga lempeng besar

dunia dan sembilan lempeng kecil lainnya

saling bertemu dan membentuk jalur-jalur

pertemuan lempeng yang kompleks (Bird,

2003). Keberadaan interaksi antar lempeng-

lempeng ini menempatkan wilayah Indonesia

sebagai wilayah yang sangat rawan terhadap

gempa bumi (Milson et al, 1992). Tingginya

Page 2: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

230 - Volume 4, Nomor 3, Mei 2015

aktivitas kegempaan ini terlihat dari hasil

pencatatan dimana dalam rentang waktu 1897-

2009 terdapat lebih dari 14.000 kejadian

gempa dengan magnituda (M) lebih dari 5,0

skala richter (SR) (Irsyam dkk, 2010).

Berdasarkan data dari Badan

Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika

(BMKG) dalam sepuluh tahun terakhir telah

tercatat berbagai aktifitas gempa besar di

Indonesia, yang mana Aceh merupakan salah

satu provinsi yang sering dilanda gempa.

Gempa-gempa tersebut telah menyebabkan

ribuan korban jiwa, keruntuhan dan kerusakan

ribuan infrastruktur dan bangunan, serta dana

trilyunan rupiah untuk proses rehabilitasi dan

rekonstruksi pasca gempa.

Akibat kejadian gempa-gempa besar

tersebut, maka pemerintah melalui Badan

Standardisasi Nasional (BSN) telah menerbit-

kan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non

Gedung (SNI 1726:2012) menggantikan

Standar Perencanaan Ketahan-an Gempa

untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-

1726-2002). Irsyam dkk (2010) menjelaskan

bahwa grafik respon spektra desain yang

dihasilkan dari SNI 1726:2012 merupakan

hasil dari data rekaman gempa yang pernah

terjadi di wilayah Indonesia dari tahun 1900

sampai tahun 2009. Data gempa tersebut

kemudian dianalisis secara statistik untuk

mendapatkan grafik respon spektra desain

untuk seluruh wilayah Indonesia dengan

metode Probabilistik Seismik Hazard Analysis

(PSHA).

Penelitian ini dibuat sehingga

menghasilkan grafik respon spektra untuk

beberapa kejadian gempa besar di Provinsi

Aceh yang terjadi pada tahun 2010 sampai

dengan tahun 2013 dengan cara menghitung

secara numerik data percepatan tanah akibat

gempa untuk setiap waktu getar alami

bangunan dengan variasi nilai rasio redaman

(damping) sebesar 0%, 2%, 5% dan 10%.

Setelah grafik respon spektra untuk beberapa

kejadian gempa didapatkan, selanjutnya grafik

tersebut dibandingkan dengan grafik respon

spektra berdasarkan SNI 1726:2012.

KAJIAN KEPUSTAKAAN

Respon Spektra Berdasarkan Event

Gempa

Menurut Chopra (1995), grafik respon

spektra dari data percepatan tanah akibat

gempa dapat dibuat dengan menyelesaikan

persamaan gerakan tanah (ground motion)

untuk struktur Single Degree of Freedom

(SDOF) yang linear. Adapun persamaan

gerakan tanah tersebut adalah:

ü + 2ζωnů + ω2n u = - üg (t) (1)

Hubungan antara frekwensi natural dan

periode natural dapat ditentukan dengan

persamaan berikut:

ωn = (2)

Dimana:

ü = percepatan (g)

ů = kecepatan (cm/det)

u = perpindahan (cm)

üg (t) = nilai percepatan tanah akibat gempa (g)

ζ = rasio dumping (redaman)

ωn = frekwensi natural

Tn = Periode natural.

Prosedur untuk membuat grafik respon

Page 3: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

Volume 4, Nomor 3, Mei 2015 - 231

spektra untuk tiap kejadian gempa dapat

dilakukan dengan menyelesaikan persamaan

di atas dengan metode numerik. Hal pertama

yang kita lakukan adalah menetukan nilai Tn

dengan nilai range peningkatan sebesar 0,02

detik dan nilai ζ. Kemudian kita

menyelesaikan Persamaan tersebut untuk

semua data percepatan tanah akibat gempa

untuk masing-masing nilai Tn. Sesudah kita

menyelesaikan Persamaan (1) kita akan

mendapatkan nilai perpindahan untuk masing-

masing nilai percepatan tanah pada masing-

masing Tn yang selanjutnya dapat kita plot

dalam grafik hubungan antara perpindahan (u)

dan waktu. Dari grafik ini kemudian kita ambil

nilai perpindahan maksimum untuk masing-

masing Tn yang kita plot dalam grafik

hubungan antara periode natural (Tn) dan

perpindahan (u). Contoh grafik ini dapat

dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. a). Percepatan tanah; b). Grafik hubungan waktu dan perpindahan untyk masing-masing Tn; c). Grafik hubungan periode natural (Tn) dan perpindahan (u)

Page 4: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

232 - Volume 4, Nomor 3, Mei 2015

Grafik hubungan antara periode natural

(Tn) dengan perpindahan (u) dapat kita rubah

menjadi grafik hubungan antara periode

natural (Tn) dengan kecepatan (ů) dan grafik

hubungan antara periode natural (Tn) dengan

percepatan (ü) dengan menggunakan Persa-

maan berikut ini:

V = ωnD = D (3)

A = ωn2D = D (4)

Dimana:

V = kecepatan (cm/det)

A = percepatan (g).

Metode Newmark

Pada jurnal Engineering Mechanics

Division tahun 1959, N.M. Newmark

mengembangkan sebuah metode numerik

time-stepping berdasarkan persamaan berikut:

ůn + 1 = ů + ∆t [γün+1 + (1 – γ ) ün ] (5)

un+ 1=∆tun+ [2β ün+1+(1- 2 β) ün ] (6)

Pada metode Newmark ini digunakan

dua kasus khusus yaitu metode average

acceleration dan metode linear acceleration.

Yang mana Metode Newmark akan stabil bila,

≤ (7)

Untuk nilai γ = ½ dan β = ¼ kondisi ini

menjadi < ∞, ini menyatakan bahwa

metode average acceleration stabil untuk

semua ∆t yang besar; namun metode linear

acceleration akurat hanya untuk ∆t yang

cukup kecil, dengan batasannya adalah ≤

0,551.

Peta Gempa Indonesia Berdasarkan SNI

1726:2012

Irsyam dkk (2010) menyatakan bahwa

peta percepatan puncak (PGA) yang terdapat

pada SNI 1726:2012 untuk spektra 0,2 detik

dan 1,0 detik di batuan dasar dengan

kemungkinan terlampaui 2% dalam 50 tahun

(periode ulang gempa 2475 tahun) merupakan

hasil analisis statistik dengan metode PSHA.

Peta tersebut selanjutnya digunakan sebagai

dasar untuk menghasilkan respon spektra

desain berdasarkan SNI 1726:2012. Parameter

sumber gempa yang digunakan berasal dari

berbagai publikasi dan penelitian sebelumnya.

Sumber-sumber gempa yang mempengaruhi

Indonesia dikelompokkan ke dalam sumber

gempa subduksi, sumber gempa fault, dan

sumber gempa background. Berbagai fungsi

atenuasi digunakan sesuai dengan mekanisme

sumber gempa, termasuk fungsi atenuasi Next

Generation Attenuation (NGA).

Respon Spektra Berdasarkan SNI

1726:2012

Menurut Budiono (2011), respon spektra

adalah respon maksimum dari suatu sistem

struktur Single Degree of Freedom baik

percepatan (a), kecepatan (v) dan perpindahan

(d) dengan struktur tersebut dibebani oleh gaya

luar tertentu. Absis dari respon spektra adalah

periode alami sistem struktur dan ordinat dari

respon spektra adalah respon maksimum.

Page 5: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

Volume 4, Nomor 3, Mei 2015 - 233

Setiawan dan Saidi (2012) menjelaskan bahwa

nilai maksimum spectra acceleration dari data

percepatan tanah yang disimulasikan untuk

gempa Aceh tahun 2004 dengan magnitude

9,2 SR adalah sebesar 0,87 g.

Studi perbandingan respon spektra

sebelumnya telah dilakukan oleh Sunardi dkk

(2013) yang melakukan kajian perbandingan

respon spektra berdasarkan SNI 03-1726-2002

dan RSNI-201x (saat belum disahkan menjadi

SNI 1726:2012) untuk evaluasi pelaksanaan

bangunan tahan gempa untuk Kota Bantul.

Hasil kajian yang diperoleh yaitu bahwa

respon spektra desain Kota Bantul berdasarkan

rancangan RSNI-201x menunjukkan adanya

kenaikan nilai spectra acceleration

dibandingkan SNI 03-1726-2002 untuk ketiga

jenis tanah. Secara umum bangunan di Kota

Bantul yang dirancang berdasarkan SNI

1726:2012 akan lebih aman terhadap gempa

yang mungkin terjadi dimasa datang

dibandingkan dengan bangunan yang

dirancang dengan mengacu SNI 03-1726-

2002. Kemudian Arfiadi dan Satyarno (2013)

dalam penelitiannya menyatakan bahwa

respon spektra desain kota Banda Aceh

berdasarkan SNI 1726:2012 menunjukan

adanya kenaikan nilai spectra acceleration

dibandingkan SNI 03-1726-2002 untuk jenis

tanah keras dan jenis tanah sedang, sedangkan

untuk jenis tanah lunak mengalami penurunan

nilai spectra acceleration.

Berdasarkan SNI 1726:2012 respon

spektra desain dapat ditentukan dengan

mengikuti prosedur yang dijelaskan pada Pasal

6.3. Respon spektra desain SNI 1726:2012

dapat juga dihasilkan dengan menggunakan

bantuan software spektra indo.

METODE PENELITIAN

Data Gempa Aceh Tahun 2010 – 2013

Penelitian ini menggunakan data

gempa Aceh yang terjadi mulai dari tahun

2010 sampai dengan tahun 2013 dengan

magnituda besar dari atau sama dengan 6,0 SR.

Data gempa yang digunakan ditampilkan pada

tabel berikut ini:

Langkah-Langkah Penelitian

Langkah-langkah yang menjadi tahapan

penelitian akan diuraikan sebagai berikut:

1. Melakukan pengambilan data percepatan

tanah akibat gempa di BMKG.

2. Mengubah data percepatan tanah akibat

gempa dari satuan count menjadi m2/det

dengan menggunakan bantuan software

Geopsy dan DADiSP.

3. Membuat grafik respon spektra dari data

percepatan tanah akibat gempa dengan

variasi nilai rasio redaman sebesar 0%, 2%,

5% dan 10%. Adapun langkah-langkah

membuat grafik respon spektra dari data

percepatan tanah akibat gempa adalah

sebagai berikut:

a. Mendapatkan data percepatan tanah

üg(t) akibat gempa, Secara umum data

ini adalah hubungan antara waktu getar

dan nilai percepatan tanah dengan

perbedaan waktu getar setiap 0,02 detik.

b. Memilih nilai waktu getar alami (Tn)

dan nilai rasio redaman (ζ) untuk

system Singgle Degree Of Freedom.

c. Menghitung nilai respon perpindahan

Page 6: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

234 - Volume 4, Nomor 3, Mei 2015

u(t) dengan menyelesaikan persamaan

gerakan tanah dengan metode numerik.

Metode numerik yang digunakan

adalah metode Newmark.

d. Menentukan nilai u0 dengan memilih

nilai puncak dari u(t).

e. Menentukan nilai ordinat spektra D =

u0, V = (2π/Tn)D , A= (2π/Tn)2 D.

f. Diulangi langkah b sampai dengan

langkah e untuk setiap nilai range Tn

yang ditentukan. Pada penelitian ini

nilai range Tn ditentukan setiap 0,02

detik.

g. Hasil dari langkah b sampai dengan

langkah f ditampilkan secara grafik.

4. Membuat grafik respon spektra berdasar-

kan SNI 1726:2012 dengan menggunakan

bantuan software spektra indo.

5. Melakukan perbandingan antara respon

spektra yang dihasilkan berdasarkan event

gempa Aceh tahun 2010 – 2013 dengan

respon spektra yang dihasilkan berdasar-

kan SNI 1726:2012.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Percepatan Tanah Berdasarkan Event

Gempa Aceh

Data gempa mentah dari BMKG berupa

data wavefoam yang diolah dengan bantuan

software Geopsy dan DADIPsP sehingga

didapatkan data percepatan tanah akibat

gempa. Hasil pengolahan data mentah tersebut

akan diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Tabel 1. Data Gempa Aceh Tahun 2010 – 2013

No Event Gempa Magnituda Waktu Lokasi Kedalaman Jarak

Hypocenter

1 Gempa Simeulue I

(Gempa Kembar) 8,3 SR

11-04-2012 Jam

15:38:35 WIB

2,33 LU -

93,05 BT 10 Km 434 Km

2

Gempa Simeulue

II (Gempa Kem-

bar)

8,1 SR 11-04-2012 Jam

17:43:11 WIB

0,82 LU -

92,42 BT 24 Km 613 Km

3 Gempa Mane -

Gempang 6,0 SR

22-01-2013 Jam

05:22:42 WIB

5,49 LU -

95,21 BT 84 Km 45 Km

4 Gempa Bener

Meriah 6,2 SR

02-07-2013 Jam

14:37:03 WIB

4,70 LU -

96,61 BT 10 Km 181 Km

Gambar 2 . Percepatan tanah akibat gempa Simeulue I

Page 7: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

Volume 4, Nomor 3, Mei 2015 - 235

Gambar 3 . Percepatan tanah akibat gempa Simeulue II

Gambar 4. Percepatan tanah akibat gempa Mane-Geumpang

Gambar 5. Percepatan tanah akibat gempa Bener Meriah

Hubungan antara waktu dengan nilai

percepatan tanah akibat event gempa diper-

lihatkan pada Gambar 2 hingga Gambar 5.

Gambar 2 adalah event gempa Simeulue I

dengan magnituda 8,3 SR dan jarak

hypocenter ke stasiun Mata Ie Banda Aceh

adalah 434 KM menghasilkan nilai percepatan

tanah maksimum sebesar 0,0491 g (48,17 gal)

dengan total waktu 62 detik. Gambar 3 adalah

event gempa Simeulue II dengan magnituda

8,1 SR dan jarak hypocenter ke stasiun Mata

Ie Banda Aceh adalah 613 KM menghasilkan

nilai percepatan tanah maksimum sebesar

0,0166 g (16,28 gal) dengan total waktu 62

detik. Gambar 4 adalah event gempa Mane-

Geumpang dengan magnituda 6,0 SR dan

Page 8: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

236 - Volume 4, Nomor 3, Mei 2015

jarak hypocenter ke stasiun Mata Ie Banda

Aceh adalah 45 KM menghasilkan nilai

percepatan tanah maksimum sebesar 0,0194 g

(19,03 gal) dengan total waktu 32 detik.

Gambar 5 adalah event gempa Bener Meriah

dengan magnituda 6,2 SR dan jarak

hypocenter ke stasiun Mata Ie Banda Aceh

adalah 181 KM menghasilkan nilai percepatan

tanah maksimum sebesar 0,0074 g (7,26 gal)

dengan total waktu 32 detik. Dari hasil ini

terllihat bahwa nilai percepatan tanah

maksimum akibat gempa selain tergantung

kepada besarnya magnituda gempa, juga

tergantung kepada jarak hypocenter gempa itu

sendiri, yang mana semakin besar magnituda

gempa dan semakin dekat jarak hypocenter

gempa, maka semakin besar nilai percepatan

tanah maksimum yang terjadi.

Respon Spektra Gempa Simeulue I

Gambar 3. Grafik respon spektra gempa

Simeulue I

Gambar 3. didapatkan grafik respon

spektra yang menunjukkan hubungan antara

waktu getar alami (Tn) dengan spectra

acceleration (Sa) untuk gempa Simeulue I.

Untuk rasio damping 0% didapat nilai spectra

acceleration maksimumnya sebesar 1,632 g

terjadi pada waktu getar alami 0,16 detik,

rasio damping 2% didapat nilai spectra

acceleration maksimumnya sebesar 0,240 g

terjadi pada waktu getar alami 0,16 detik, rasio

damping 5% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,186 g terjadi pada

waktu getar alami 0,16 detik, dan rasio

damping 10% didapat nilai spectra

acceleration maksimumnya sebesar 0,132 g

terjadi pada waktu getar alami 0,16 detik.

Respon Spektra Gempa Simeulue II

Gambar 4. Grafik respon spektra gempa

Simeulue II

Gambar 4. didapatkan grafik respon

spektra yang menunjukkan hubungan antara

waktu getar alami dengan spectra acceleration

untuk gempa Simeulue II. Untuk rasio

damping 0% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,521 g terjadi pada

waktu getar alami 0,16 detik, rasio damping

2% didapat nilai spectra acceleration

Page 9: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

Volume 4, Nomor 3, Mei 2015 - 237

maksimumnya sebesar 0,102 g terjadi pada

waktu getar alami 0,16 detik, rasio damping

5% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,062 g terjadi pada

waktu getar alami 0,12 detik, dan rasio

damping 10% didapat nilai spectra

acceleration maksimumnya sebesar 0,045 g

terjadi pada waktu getar alami 0,12 detik.

Respon Spektra Gempa Mane-

Geumpang

Gambar 5. Grafik respon spektra gempa Mane-

Geumpang

Dari Gambar 5 didapatkan grafik respon

spektra yang menunjukkan hubungan antara

waktu getar alami dengan spectra acceleration

untuk gempa Mane-Geumpang. Untuk rasio

damping 0% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,477 g terjadi pada

waktu getar alami 0,10 detik, rasio damping

2% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,130 g terjadi pada

waktu getar alami 0,16 detik, rasio damping

5% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,072 g terjadi pada

waktu getar alami 0,16 detik, dan rasio

damping 10% didapat nilai spectra

acceleration maksimumnya sebesar 0,050 g

terjadi pada waktu getar alami 0,12 detik.

Respon Spektra Gempa Bener Meriah

Gambar 6. Grafik respon spektra gempa Bener

Meriah

Dari Gambar 6 didapatkan grafik respon

spektra yang menunjukkan hubungan antara

waktu getar alami dengan spectra acceleration

untuk gempa Bener Meriah. Untuk rasio

damping 0% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,116 g terjadi pada

waktu getar alami 0,16 detik, rasio damping

2% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,037 g terjadi pada

waktu getar alami 0,20 detik, rasio damping

5% didapat nilai spectra acceleration

maksimumnya sebesar 0,023 g terjadi pada

waktu getar alami 0,20 detik dan rasio

damping 10% didapat nilai spectra

acceleration maksimumnya sebesar 0,016 g

terjadi pada waktu getar alami 0,20 detik.

Perbandingan Respon Spektra Event

Gempa Aceh dan Respon Spektra SNI

1726:2012

Page 10: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

238 - Volume 4, Nomor 3, Mei 2015

Gambar 7 menyajikan perbandingan

grafik respon spektra berdasarkan event gempa

yang terjadi di Aceh dari tahun 2010 sampai

dengan tahun 2013 dengan grafik respon

spektra berdasarkan SNI 1726:2012. Grafik

respon spektra berdasarkan event gempa terdiri

dari event gempa Simeulue I, gempa Simeulue

II, gempa Mane-Geumpang dan Gempa Bener

Meriah. Grafik respon spektra berdasarkan

SNI 1726:2012 adalah grafik respon spektra

untuk wilayah Kota Banda Aceh yang terdiri

dari jenis tanah keras, tanah sedang dan tanah

lunak.

Gambar 7. Perbandingan respon spektra

event gempa Aceh (ζ =5%) dan SNI

1726:2012

Pada Gambar 7. terlihat bahwa nilai

spectra acceleration maksimum untuk respon

spektra SNI 1726:2002 tanah keras terjadi

mulai dari perioda getar 0,124 detik dan

berakhir pada perioda getar 0,619 detik yang

ditunjukkan oleh garis respon spektra

berwarna hijau, tanah sedang terjadi mulai dari

perioda getar 0,143 detik dan berakhir pada

perioda getar 0,714 detik yang ditunjukkan

oleh garis respon spektra berwarna kuning dan

tanah lunak terjadi mulai dari perioda getar

0,254 detik dan berakhir pada perioda getar

1,270 detik yang ditunjukkan oleh garis respon

spektra berwarna merah. Kemudian nilai

spectra acceleration maksimum berdasarkan

event gempa yang terdiri dari gempa Simeulue

I, Simeulue II, gempa Mane-Geumpang dan

gempa Bener Meriah terjadi diantara perioda

getar alami 0,124 detik dan 0,619 detik yang

ditunjukkan oleh garis respon spektra

berwarna ungu, biru, orange dan coklat. Dari

hasil tersebut dapat diklasifikasikan bahwa

jenis tanah yang berada disekitar wilayah

pencatatan adalah jenis tanah keras.

Nilai spectra acceleration maksimum

secara berurutan berdasarkan SNI 1726:2012

jenis tanah keras, event gempa Simeulue I,

event gempa Simeulue II, event gempa Mane-

Geumpang dan event gempa Bener Meriah

adalah 0,899 g; 0,186 g; 0,062 g; 0,072 g dan

0,023 g. Berdasarkan hasil tersebut didapat

perbandingan nilai spectra acceleration

maksimum berdasarkan respon spektra gempa

Simeulue I adalah sebesar 20,65% terhadap

nilai spectra acceleration maksimum respon

spektra SNI 1726:2012 tanah keras,

perbandingan nilai spectra acceleration

maksimum berdasarkan respon spektra gempa

Simeulue II adalah sebesar 6,92% terhadap

nilai spectra acceleration maksimum respon

spektra SNI 1726:2012 tanah keras, perban-

dingan nilai spectra acceleration maksimum

berdasarkan respon spektra gempa Mane-

Geumpang adalah sebesar 8,02% terhadap

nilai spectra acceleration maksimum respon

spektra SNI 1726:2012 tanah keras dan

Page 11: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

Volume 4, Nomor 3, Mei 2015 - 239

perbandingan nilai spectra acceleration

maksimum berdasarkan respon spektra gempa

Bener Meriah adalah sebesar 2,59% terhadap

nilai spectra acceleration maksimum respon

spektra SNI 1726:2012 tanah keras.

Nilai maksimum spectra acceleration

berdasarkan respon spektra event gempa Aceh

tahun 2010 - 2013 sangat kecil dibandingkan

dengan nilai maksimum spectra acceleration

berdasarkan respon spektra SNI 1726:2012.

Hal ini disebabkan karena gempa Aceh yang

terjadi mempunyai jarak hypocenter ke lokasi

pencatatan yang cukup jauh walaupun

magnituda gempa yang terjadi cukup besar

yaitu diatas 6,0 SR. Selain itu juga disebabkan

karena hasil respon spektra berdasarkan SNI

1726:2012 didapatkan dengan cara analisis

secara statistik terhadap seluruh rekaman data

gempa yang pernah terjadi dari tahun 1900

sampai dengan tahun 2009, selanjutnya hasil

analisis statistik tersebut diproyeksikan grafik

respon spektra yang ideal terhadap gempa-

gempa yang akan terjadi dimasa yang akan

datang (Irsyam dkk, 2010).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dan

pembahasan yang diuraikan, maka dapat

disimpulkan sebagai berikut:

1. Nilai percepatan tanah maksimum akibat

gempa selain tergantung kepada besarnya

magnituda gempa, juga tergantung kepada

jarak hypocenter gempa, yang mana

semakin besar magnituda gempa dan

semakin dekat jarak hypocenter gempa,

maka semakin besar nilai percepatan tanah

maksimum yang terjadi.

2. Hasil nilai spectra acceleration maksimum

dari respon spektra event gempa Aceh

tahun 2010 - 2013 yang terjadi di antara

perioda getar alami nilai spectra

acceleration maksimum SNI 1726:2012

untuk jenis tanah keras yaitu 0,124 detik

dan 0,619 detik, maka dapat diklasifi-

kasikan bahwa jenis tanah yang berada

disekitar wilayah pencatatan adalah jenis

tanah keras.

3. Nilai maksimum spectra acceleration

berdasarkan respon spektra event gempa

Aceh tahun 2010 - 2013 sangat kecil

dibandingkan dengan nilai maksimum

spectra acceleration berdasarkan respon

spektra SNI 1726:2012.

Saran

Penelitian selanjutnya disarankan untuk

menggunakan data gempa dengan magnituda

yang besar dan jarak hypocenter yang dekat

dengan lokasi pencatatan, sehingga dari hasil

penelitian dapat dilihat apakah nilai spectra

acceleration maksimun berdasarkan respon

spektra berdasarkan event gempa masih sangat

kecil atau tidak terhadap nilai spectra

acceleration maksimun berdasarkan respon

spektra SNI 1726:2012.

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Arfiandi. Y dan Satyarno. I, 2013,

Perbandingan Spektra Desain

Beberapa Kota Besar di Indonesia

dalam SNI Gempa 2012 dan SNI

Gempa 2002, Konferensi Nasional

Teknik Sipil 7 Universitas Sebelas

Page 12: ANALISIS RESPON SPEKTRA TERHADAP PERCEPATAN GERAKAN TANAH

Jurnal Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala

240 - Volume 4, Nomor 3, Mei 2015

Maret Surakarta : S299 – S306.

Bird. P, 2003, An updated digital model of

plate boundaries: Geochemistry,

Geophysics,Geosystems,v.4, no. 3,

1027, doi: 10.1029/2001GC000252,

http://element.ess.ucla.edu/publicati

ons/2003_PB2002/2001GC000252.p

df

Budiono. B, dan Lucky. S, 2011, Studi

Komparasi Desain Bangunan Tahan

Gempa Dengan Menggunakan SNI

03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-

201x, Penerbit ITB, Bandung.

Chopra. A. K, 1995, Dynamics Of

Structures Theory and Applications

to Earthquake Engineering , Pearson

Prentice Hall, New Jersey.

Irsyam. M, Sengara. I.W, Aldiamar. F,

Widiyantoro. S, Triyoso. W, Hilman.

D, Kertapati. E, Meilno. I, Asrurifak.

M, Ridwan. M, dan Suhardjono,

2010, Ringkasan Hasil studi tim

revisi peta gempa Indonesia 2010

(edisi 2), Kementrian Pekerjaan

Umum, Bandung.

Milson. J, Masson. D, Nicholas. D,

Sikumbang. N, Dwiyanto. B, Parson.

L, Kallagher. H, 1992, The

Manokwari Trough and The Western

End of The New Guinea Trench,

Tectonics, 11, 145-153.

Nemark. N. M, 1959, A Method of

Computation for Structural

Dynamics, Journal of Engineering

Mechanics Divisions, EM 3, h. 67-

94.

Setiawan. B dan Saidi. T, 2012, A

Preliminary Results of Site-Specific

Ground Response Analysis of Banda

Aceh, Indonesia, The Proceedings of

2nd Annual International Conference

Syiah Kuala university, Vol 2 No. 2,

h. 218-225.

SNI 1726:2012, 2012, Standar

Perencanaan Ketahanan Gempa

untuk Struktur Bangunan Gedung

dan Non Gedung, Badan

Standardisasi Nasional (BSN),

Jakarta.

Sunardi. B, Aribowo. B. S dan Teguh. M,

2013, Studi Perbandingan Respon

Spektra Kota Bantul Berdasarkan

SNI 03-1726-2002 Dan RSNI-201X

Untuk Evaluasi Pelaksanaan

Bangunan Tahan Gempa, Prosiding

Seminar Nasional Aplikasi

Teknologi Prasarana Wilayah,

Institut Teknologi Sepuluh

Nopember, Surabaya.