pendahuluan 12543

H E N C E M I C H A E L W U A T E N

DINAMIKA STRUKTUR DAN TEKNIK GEMPA – ANALISIS DAN DESAIN

BAB I PENGETAHUAN DASAR STRUKTUR

1

1.1 Struktur

Secara teori struktur dapat didefinisikan sebagai himpunan atau kumpulan atau rakitan dari

berbagai elemen‐elemen bahan atau komponen struktur yang berfungsi untuk meneruskan atau

menyalurkan beban‐beban yang bekerja pada struktur tersebut menuju tanah dengan aman.

Berdasarkan definisi tersebut, maka banyak dikenal bentuk dan sistim struktur yang ada, seperti

struktur jembatan, gedung, bendungan dan lain sebagainya.

Pada dasarnya penamaan dari sebuah struktur, didasarkan kepada bagaimana fungsi dari

sistem struktur tersebut bekerja pada saat menerima beban, baik beban yang berasal dari luar

(external force) atau beban yang berasal dari dalam (internal force). Kemampuan struktur

tersebut dinamakan sistem struktur yang dalam kajiannya sehubungan dengan analisis struktur

dibagi menjadi dua kategori dasar, yaitu :

1. Sistem struktur kerangka

Sistem struktur kerangka atau portal adalah sistem struktur yang bersifat kaku

sempurna dengan ukuran penampang elemen struktur, baik lebar dan tinggi lebih kecil

apabila dibandingkan dengan ukuran bentang yang ada seperti balok, sloof, dan kolom.

Sistem ini pada dasarnya terdiri dari sistem struktur beton bertulang, baja, kayu ataupun

komposit.

2. Sistem struktur kontinum

Sistem struktur kontinum adalah sistem struktur yang tidak dapat dibedakan antara

dimensi unsur elemennya seperti komponen pelat, atau cangkang dan lain sebagainya.

Selain sistem, pada struktur terdapat bagian yang disebut elemen struktur yang mempunyai

tugas dan fungsinya masing‐masing. Sebagai contoh struktur kolom adalah komponen struktur

dengan rasio paling tinggi terhadap dimensi lateral terkecil, yang digunakan untuk mendukung

beban aksial tekan, sedangkan balok, sloof dan pelat merupakan elemen struktur lentur.

Berdasarkan penyelesaian persamaan keseimbangan gaya, jenis struktur dapat dibedakan

menjadi dua, yaitu :

1. Struktur statis tertentu (determinate structures)

Struktur‐struktur yang keseimbangan gayanya dapat diselesaikan dengan menggunakan

persamaan keseimbangan statis.




2

2. Struktur statis tak tentu (indeterminate structures)

Struktur‐struktur yang keseimbangan gayanya tidak dapat diselesaikan hanya dengan

berdasarkan pada persamaan keseimbangan statis.

Sedangkan jenis‐jenis struktur lainnya berdasarkan fungsi dan bentuk dari struktur tersebut,

terdiri dari :

1. Gedung

Struktur gedung (building) merupakan kesatuan dari beberapa elemen struktur seperti,

pondasi, kolom, balok, pelat atau cangkang yang biasanya digunakan untuk keperluan

kantor, hunian, pertokoan, gudang dan lain sebagainya.

Gambar 1.1 Berbagai jenis bangunan gedung (sumber : www.vigoenfotos.com)

2. Jembatan

Jembatan (bridge) merupakan sarana penghubung transportasi dari satu tempat ke

tempat yang lain yang disebabkan oleh adanya perbedaan kondisi topografi. Pada

umumnya struktur jembatan terbuat dari beton bertulang, beton prategang/pracetak

dan baja dalam berbagai bentuk seperti jembatan kabel (cable stayed bridge),

jembatan gantung (suspension bridge), jembatan rangka baja, jembatan kayu dan lain

sebagainya.




3

Gambar 1.2 Berbagai jenis struktur jembatan

3. Bendungan

Bendungan atau dam pada umumnya merupakan struktur gabungan dari timbunan

tanah dan struktur beton bertulang yang berfungsi untuk membendung air sehingga

muka air naik sampai level tertentu, atau bendungan juga berfungsi sebagai instalasi

pembangkit tenaga listrik.

4 Terowongan

Terowongan (tunnel) merupakan struktur bawah tanah, yang pada awal mulanya untuk

sistim drainase kota. Selain itu saat ini terowongan juga dijadikan sebagai sarana

transportasi yang dibangun di pegunungan atau penghubung antar pulau seperti Euro

Tunnel yang menghubungan Inggris dan Perancis. Pada umumnya, struktur terowongan

dapat terbuat dari struktur baja atau beton bertulang dengan bentuk lingkaran atau

setengah lingkaran.

Gambar 1.3 Jenis struktur terowongan (Sumber : Siswosukarto)

5. Kubah

Kubah (dome) sering dijumpai pada atap bangunan monumental seperti, kubah masjid,

gereja, stadion dan lain sebagainya. Struktur kubah dapat dibentuk dari pelat atau tenda,




4

struktur lengkung atau sistim kabel dari berbagai jenis bahan seperti, bahan baja, beton

atau tenda.

Gambar 1.4 Berbagai jenis struktur kubah (Sumber : FIFA Manager)

1.2 Perencanaan Struktur Secara Umum

1.2 .1 Tujuan Perencanaan Struktur

Secara umum dalam perencanaan suatu struktur, banyak hal yang harus diperhatikan

sebagai bahan masukan, pertimbangan dan kriteria‐kriteria yang harus dipenuhi agar dapat

mencapai suatu hasil yang maksimal.

Berikut dibawah ini adalah kriteria‐kriteria secara umum yang harus diperhatikan dan

dipenuhi dalam perencanaan suatu struktur, antara lain :

1. Pengaturan ruang, bentang, harus memenuhi kebutuhan pemakaian sehingga struktur

tersebut dapat selaras dan sesuai dengan estetika dan lingkungan.

2. Dalam perencanaan, biaya total struktur tidak boleh melampaui anggaran dari owner

sebagai pemilik.

3. Struktur harus kuat dan dapat menerima semua kombinasi beban dengan aman dan juga

pada struktur tidak boleh terjadi lendutan, terangkatnya struktur, bergetar dan retak

yang dapat mengganggu fungsi dari bangunan tersebut.

4. Desain struktur diusahakan tidak terlalu rumit, sehingga memudahkan dalam proses

pemeliharaannya (maintenance).

1.2.2 Proses Desain Struktur

Dalam perencanaan suatu struktur, proses desain adalah proses terjadinya pengambilan

keputusan yang sifatnya berurutan berulang dan terpola yang sangat berpengaruh kepada hasil

yang akan dicapai. Adapun tahap‐tahap dalam proses desain struktur adalah sebagai berikut :

1. Semua struktur ataupun bangunan yang dibangun harus sesuai dengan kebutuhan

pemilik, fungsi, estetika, anggaran dan waktu penyelesaian.




5

2. Pengembangan konsep proyek didasarkan kepada kebutuhan dan prioritas pemilik

dalam anggaran pembangunan, sehingga pemilihan elemen struktur dapat disesuaikan

dengan keadaan tersebut.

3. Konsep struktur yang dipilih dan direncanakan, haruslah didasarkan kepada analisis

struktur dalam menghitung dan menentukan harga momen, gaya geser, gaya aksial

dalam struktur, berdasarkan analisa dengan ilmu mekanika untuk bangunan, sehingga

dalam proses merancang elemen struktur dapat disesuaikan dengan hasil perhitungan

mekanika dan kebutuhan elemen struktur tersebut dan mengarah kepada perencanaan

yang berkualitas, efisien dan ekonomis sesuai dengan spesifikasi yang dipakai.

1.2.3 Kondisi Batas Struktur

Kondisi batas struktur atau elemen struktur adalah kondisi dimana struktur atau elemen

struktur telah mencapai kondisi batas tertinggi untuk memenuhi kebutuhan yang ada.

Kondisi batas struktur dalam struktur beton bertulang, merupakan hal yang sangat penting

dan berpengaruh sangat besar terhadap kekuatan dan kemampuan struktur, yaitu :

1. Kondisi batas ultimit

Adalah kondisi batas yang menyebabkan terjadinya keruntuhan sebagian atau

keseluruhan dari struktur atau collapse. Dalam hal ini, kondisi ultimit utama yang terjadi

dapat disebabkan oleh :

a. Hilangnya keseimbangan dari sebagian atau seluruh struktur di mana keruntuhan

disebabkan dengan terangkat atau tergesernya seluruh struktur yang diakibatkan

oleh tidak terjadinya gaya reaksi sebagai gaya penyeimbang dalam struktur.

b. Retaknya bagian kritis dari struktur atau elemen struktur sehingga menyebabkan

keruntuhan sebagian atau keruntuhan total dari struktur.

c. Terjadinya keruntuhan progresif, di mana pada batas tertentu, keruntuhan lokal yang

sangat kecil sekalipun, dapat menyebabkan elemen struktur di dekatnya menerima

beban yang berlebihan sehingga seluruh struktur mengalami keruntuhan.

Keruntuhan progresif sendiri dapat dicegah, dengan detail struktur yang benar

sehingga seluruh struktur terikat dan tidak terjadi kegagalan lokal. Kegagalan lokal

sendiri dapat terjadi pada masa pelaksanaan konstruksi dibangun, sehingga beban

selama masa pelaksanaan pembangunan konstruksi harus diperhitungkan dan

diwaspadai, baik dalam perencanaan dan pelaksanaannya.

d. Terjadinya pembentukan mekanisme plastis apabila tulangan meleleh dan

membentuk sendi plastis pada beberapa penampang sehingga struktur menjadi labil.




6

e. Terjadinya instabilitas yang cukup tinggi, akibat deformasi struktur yang biasanya

disebabkan oleh tekuk yang cukup tinggi.

f. Terjadinya retak atau patahan pada elemen struktur yang menyebabkan terjadinya

keruntuhan struktur.

2. Kondisi batas kelayanan

Adalah kondisi yang meliputi terganggunya fungsi struktur, tetapi tidak menyebabkan

terjadinya keruntuhan struktur, adapun kondisi kelayanan struktur ini meliputi :

a. Terjadi lendutan besar yang menyebabkan tidak bekerjanya fungsi dari masing‐

masing elemen struktur.

b. Terjadinya lebar retak yang cukup besar, melebihi dari nilai yang diijinkan sehingga

dapat menyebabkan terjadinya proses korosi yang sangat cepat pada tulangan

akibat adanya udara yang masuk melalui lubang‐lubang retak yang cukup lebar dan

juga dapat menyebabkan kerusakan beton secara perlahan.

c. Banyaknya getaran‐getaran yang tidak diinginkan terjadi, yang dapat mengganggu

pemakaian bangunan tersebut.

3. Kondisi batas khusus

Adalah kondisi akibat kerusakan atau kegagalan pembebanan yang sifatnya abnormal

atau diluar dari prediksi dan jangkauan kemampuan manusia yang dapat disebabkan

oleh alam, seperti kerusakan akibat gempa, banjir, tanah longsor, lahar, efek struktural

akibat kebakaran, ledakan, korosi, kemunduran kualitas serta instabilitas fisik dan kimia

dalam kurun waktu jangka panjang.

1.2.4 Keamanan Struktur

Dalam perencanaan struktur, selain hal‐hal yang sudah disebutkan di atas ada beberapa

faktor penting lainnya yang juga perlu untuk diperhatikan dalam perencanaan sebuah struktur

secara umum, diantaranya adalah pengaruh faktor beban, pengaruh faktor keamanan, dan

pengaruh faktor kekuatan bahan.

Adapun Faktor‐faktor lain yang seringkali luput dari perhatian oleh pihak pelaksana di

lapangan karena situasi dan kondisi yang ada di lapangan serta faktor‐faktor lain yang terjadi dan

dilakukan baik secara sengaja ataupun tidak sengaja, sebagai berikut :

1. Ketidakpastian kekuatan bahan

Kekuatan bahan yang tepat dari balok, kolom, dan elemen struktur lainnya dari hasil

perhitungan perencanaan selalu berbeda, hal ini disebabkan oleh :




7

a. Ketidakpastian dari kekuatan baja, beton, dan material pendukung lainnya dalam

realisasi di lapangan dengan perencanaan sebelumnya.

b. Perbedaan yang terjadi antara ukuran gambar kerja dengan ukuran dalam

pelaksanaan di lapangan atau terjadinya penyimpangan dan perubahan desain dari

pelaksanaan pekerjaan, tanpa adanya perhitungan ulang yang sesuai dengan

prosedur.

c. Pengaruh akibat adanya penggunaan asumsi dalam perhitungan kekuatan struktur

dan elemen struktur dalam perencanaan.

2. Ketidakpastian akibat Beban‐beban

Beban‐beban dalam struktur, mudah dipengaruhi oleh letak atau lokasi, jenis beban yang

bekerja, dan beban akibat berat sendiri dari elemen struktur yang tidak mungkin untuk

dapat ditimbang di lapangan. Hal ini tentu saja, menyebabkan terjadinya perbedaan

antara beban‐beban dalam perhitungan perencanaan dan beban‐beban yang ada di

lapangan, yang berhubungan dengan ketidakpastian dari kekuatan bahan dan efek dari

beban. Untuk mendapatkan keamanan struktur yang dikehendaki, sangat perlu untuk

memperhitungkan faktor yang dapat memperbesar ataupun memperkecil kemungkinan

terjadinya keruntuhan struktur.

3. Tingkat keruntuhan

Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam memperhitungkan tingkat

keamanan yang memadai untuk jenis dan fungsi struktur, antara lain :

a. Kerugian yang terjadi akibat keruntuhan dan biaya dalam membangun kembali

struktur tersebut serta bahaya kehilangan nyawa manusia yang sangat beresiko

tinggi apabila terjadinya keruntuhan struktur.

b. Jenis keruntuhan dan tanda‐tanda keruntuhan dapat terjadi apabila meningkatnya

pembebanan.

1.2.5 Kerusakan Struktur

Kerusakan pada suatu struktur dapat disebabkan oleh kesalahan perancangan ataupun

akibat bencana alam. Kerusakan yang diakibatkan oleh kesalahan dalam perancangan merupakan

sebuah kesalahan dan kekeliruan yang besar sehingga perlu diminimalisasi dengan pemahaman

yang cukup baik terhadap fungsi, bentuk dan tujuan dari struktur yang dibuat. Sedangkan

kerusakan pada suatu struktur akibat bencana alam memang tidak dapat dicegah namun dapat

diminimalisasi dengan mengaplikasikan semua komponen beban yang disebabkan oleh alam

sehingga dapat mengurangi resiko kerusakan struktur dalam kondisi yang parah.




8

1.3 Struktur Tahan Gempa

1.3.1 Pengertian Dasar

Struktur tahan gempa adalah struktur yang tahan atau tidak rusak dan tidak runtuh apabila

terlanda gempa. Gempa yang dimaksud adalah gempa rencana yang telah diperhitungkan dalam

proses perencanaan berdasarkan metode perhitungan beban gempa yang berlaku dan mengacu

pada ketentuan mengenai struktur tahan gempa.

1.3.2 Perkembangan Struktur Tahan Gempa

Perkembangan struktur tahan gempa sendiri dimulai sejak tahun 1930 di Amerika Serikat,

dimana pada tahun tersebut pertama kali dibuat dalam bentuk peraturan perencanaan tahan

gempa, setelah gempa dasyat yang menghancurkan San Fransisco tahun 1906. Pada tahun 1932

peraturan yang sama mengenai struktur tahan gempa, dibuat di Jepang dengan nilai beban

gempa horisontal sebesar 10 % dari berat lantai.

Gambar 1.5 Gempa San Fransisco tahun 1906 (Sumber : San Fransisco Public Libary)

Di Indonesia sendiri, perhatian terhadap efek gempa telah dimulai sejak tahun 1955 seperti

tertuang dalam Peraturan Beton Indonesia 1955 dengan nilai beban gempa horizontal sebesar 5 %

dari nilai berat lantai. Adapun sekilas mengenai perkembangan struktur tahan gempa di Indonesia

antara lain :




9

1. Peraturan Beton Indonesia tahun 1955.

2. Peraturan Muatan Indonesia tahun 1970 dengan membagi wilayah Indonesia ke dalam

tiga wilayah gempa dengan nilai H masing‐masing :

wilayah gempa 1 : H = 2,5 % W

wilayah gempa 2 : H = 5,0 % W

wilayah gempa 3 : H = 10 % W

3. Peraturan perencanaan tahan gempa Indonesia untuk gedung pada tahun 1981.

4. SNI 03‐1726‐1989 Tata cara pembebanan gempa untuk gedung.

5. SNI 03‐2833‐1992 Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan jalan raya.

6. SNI 03‐1726‐2002 Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan

gedung.

Selain dalam bentuk SNI, peraturan mengenai struktur tahan gempa juga dijabarkan dalam

bentuk pedoman teknis sesuai dengan jenis‐jenis struktur yang diterbitkan oleh Departemen

Pekerjaan Umum. Banyaknya peraturan yang ada, ternyata sangat kontradiktif dengan kenyataan

yang ada di lapangan. Hal ini terbukti dengan pada saat terjadi gempa di Flores tahun 1992, gempa

dan tsunami di Aceh tahun 2004 dan gempa Jogjakarta tahun 2006, dimana banyaknya struktur

yang mengalami keruntuhan total akibat beban gempa. Keadaan ini memang sangat disayangkan,

karena peraturan yang dibuat tidak diterapkan dalam proses pelaksanaan di lapangan.

1.3.3 Pertimbangan Dasar Perencanaan Struktur Tahan Gempa

Sebelum melakukan sebuah kegiatan konstruksi yang bersifat apapun, sebaiknya agar

memperhatikan beberapa hal seperti, kondisi alam, teknik membangun, keadaan ekonomi,

standar bangunan yang berlaku, kerusakan akibat bencana gempa sebelumnya, jenis sistem

struktur dan kadar kecocokan sistem struktur yang akan dibangun.

Selain hal di atas sebaiknya juga diperhatikan ketentuan umum mengenai pendirian

bangunan di daerah rawan gempa antara lain :

1. Hindari mendirikan struktur di lokasi yang berada di bibir pantai dan di lereng bukit atau

sebaiknya memilih daerah yang datar.

2. Hindari membangun di daerah berpasir dengan kedalaman lebih dari 1 m, dimana hal ini

untuk menghindari terjadinya liquifaksi atau bangunan terdorong ke atas pada saat

terjadi gempa.

3. Membangun fondasi yang simetris.

4. Usahakan denah bangunan simetris dan sederhana.

5. Apabila denah berbentuk L atau U maka bangunan sebaiknya dilatasi untuk mengurangi




10

kerusakan secara total saat gempa terjadi.

6. Struktur bangunan harus kuat dan sambungan kuda‐kuda juga harus kuat.

1.3.4 Persyaratan Struktur Tahan Gempa

Untuk membuat sebuah struktur tahan gempa sebaiknya memenuhi persyaratan berikut ini,

sebagai acuan dasar antara lain :

1. Struktur telah diperhitungkan dengan beban gempa rencana.

2. Struktur sebaiknya dibuat dalam kondisi daktail.

3. Denah struktur sebaiknya dibuat secara struktural simetris.

4. Kekakuan antar tingkat dibuat dalam kondisi seragam.

5. Simpangan yang terjadi antar tingkat bernilai kecil.

6. Antara komponen struktur dan non struktur sebaiknya dipisahkan.

Selain persyaratan di atas, untuk pengaruh beban gempa juga harus memperhatikan faktor‐

faktor penting lainnya yang dipakai dalam perhitungan, seperti faktor keutamaan jenis struktur,

faktor respons gempa, faktor reduksi beban gempa serta berat gedung secara keseluruhan.

1.3.5 Filosofi Bangunan Tahan Gempa

Dalam merencanakan sebuah struktur tahan gempa terdapat beberapa filosofi yang

digunakan sebagai acuan taraf keamanan minimum untuk bangunan gedung dan rumah tinggal

yang masuk dalam kategori bangunan tahan gempa yaitu :

1. Apabila terjadi gempa ringan, bangunan tidak boleh mengalami kerusakan baik pada

komponen non struktural yaitu dinding retak, genteng dan langit‐langit jatuh, kaca

pecah, dan lain sebagainya maupun pada komponen strukturalnya yaitu kolom dan balok

tidak boleh retak, pondasi tidak boleh amblas dan lain sebagainya.

2. Apabila terjadi gempa sedang, bangunan boleh mengalami kerusakan pada komponen

non strukturalnya akan tetapi komponen struktural tidak boleh rusak.

3. Apabila terjadi gempa besar, bangunan boleh mengalami kerusakan baik pada

komponen non struktural maupun komponen strukturalnya, akan tetapi jiwa penghuni

bangunan tetap selamat, artinya sebelum bangunan runtuh masih cukup waktu bagi

penghuni bangunan untuk keluar atau mengungsi ke tempat aman atau dalam Pedoman

teknis bangunan gedung tahan gempa tahun 2006 disebutkan, apabila terkena gempa

bumi besar, bangunan tersebut tidak boleh runtuh baik sebagian maupun seluruhnya

dan bangunan tersebut tidak boleh mengalami kerusakan yang tidak dapat diperbaiki.

Dengan pengertian bahwa, bangunan tersebut boleh mengalami kerusakan tetapi




11

kerusakan yang terjadi harus dapat diperbaiki dengan cepat sehingga dapat berfungsi

kembali.

1.3.6 Tujuan Perencanaan Struktur Tahan Gempa

Dalam SNI 03‐1726‐2002 Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan

gedung, disebutkan bahwa tujuan dari perencanaan struktur tahan gempa, antara ain :

1. Menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa yang

kuat.

2. Membatasi kerusakan gedung akibat gempa ringan sampai sedang, sehingga masih

dapat diperbaiki.

3. Membatasi ketidaknyamanan penghunian bagi penghuni gedung ketika terjadi gempa

ringan sampai sedang.

4. Mempertahankan setiap saat layanan vital dari fungsi gedung.

1.3.7 Dampak Gempa Pada Bangunan

Secara umum dampak yang ditimbulkan oleh gempa dapat berupa kerugian secara materil

dan menimbulkan adanya korban jiwa. Terhadap konstruksi bangunan, gempa yang terjadi dapat

memberikan dampak yang bersifat langsung ataupun tidak langsung. Dampak akibat gempa pada

bangunan dapat berupa :

1. Gaya inersia pada bangunan

Gempa bumi menyebabkan goyangan pada tanah sehingga dasar bangunan di atasnya

akan ikut tergoyang. Sesuai hukum kelembaman Newton, meski dasar bangunan

bergerak bersama tanah, atap bangunan cenderung tetap berada di posisinya. Akan

tetapi karena dinding dan tiang‐tiang saling berhubungan dengan atap, sehingga atap

akan terseret bersama rumah. Kecenderungan untuk tetap pada keadaan semula

tersebut disebut inersia. Sedangkan pada bangunan, karena dinding atau tiang bersifat

fleksibel, gerakan atap berbeda dengan tanah.

2. Pengaruh deformasi pada struktur

Selain terjadi gaya inersia, pada struktur dan elemen struktur akan mengalami

perubahan bentuk atau deformasi. Besarnya deformasi yang terjadi pada struktur atau

elemen struktur tersebut, sangat tergantung dari jenis dan bahan penyusun struktur

tersebut.




12

Gambar 1.6 Efek inersia dan deformasi pada bangunan pada saat terjadi gempa

Munculnya gaya inersia yang berlebihan ditambah dengan terjadinya deformasi pada

struktur maupun elemen struktur dapat mengancam kestabilan dari struktur dan dalam kondisi

tertentu dimana kondisi batas struktur terlampaui maka kemungkinan gagal struktur ataupun

collapse tidak dapat dihindari lagi.

1.4 Kerusakan Struktur Akibat Gempa

Dalam perencanaan sebuah struktur tahan gempa harus diketahui bahwa kerusakan

struktur akibat gempa dapat disebabkan oleh akibat langsung dan akibat tidak langsung. Akibat

langsung adalah kerusakan struktur baik sebagian atau secara keseluruhan yang dapat

disebabkan oleh kerusakan tanah seperti, tanah terbelah, terjadi perbedaan penurunan muka

tanah dan efek dari getaran yang ditransmisikan dari tanah ke struktur. Sedangkan akibat tidak

langsung dapat berupa kerusakan struktur yang diakibatkan oleh hempasan tsunami, longsor

pada lereng, kebakaran dan lain sebagainya.

Gambar 1.7 Kerusakan struktural akibat gempa di Mexico




13

Efek dari gempa yang biasanya diperhitungkan dalam perencanaan sebuah struktur tahan

gempa dan yang juga dijelaskan dalam peraturan seperti SNI 03‐1726‐2002 adalah kerusakan

struktur akibat adanya getaran gempa pada pondasi. Namun demikian beberapa penyebab lain

seperti yang telah dijelaskan di atas juga harus diperhatikan dan dapat diantisipasi.

Gambar 1.8 Kerusakan struktural akibat gempa di Jogjakarta 2006

1.5.1 Kerusakan Struktur Akibat Kerusakan Permukaan Tanah

Kerusakan yang terjadi pada permukaan tanah (surface faulting) dapat terjadi pada saat

gempa berlangsung dan hal ini dapat menyebabkan terjadinya penurunan permukaan tanah

sehingga secara otomatis berpengaruh terhadap struktur yang berada di lokasi yang mengalami

kerusakan permukaan tanah (Satyarno, 2002). Kerusakan permukaan tanah dapat menimbulkan

kondisi yang tidak stabil terhadap sebuah struktur di atasnya sehingga kemungkinan terjadinya

kerusakan pada struktur cukup besar.

Gambar 1.9 Kerusakan permukaan tanah gempa Loma Prieta California 1989




14

1.5.2 Kerusakan Struktur Akibat Liquefaction

Likuifaksi (liquefaction) adalah suatu proses atau kejadian berubahnya sifat tanah dari

keadaan padat menjadi keadaan cair, yang disebabkan oleh beban siklik pada waktu terjadi

gempa sehingga tekanan air pori meningkat mendekati atau melampaui tegangan vertikal.

Kerusakan struktur akibat liquefaction adalah kerusakan yang menyebabkan struktur terhempas,

amblas, miring dan bahkan terguling. Kerusakan akibat liquefaction pada struktur, biasanya

tergantung dari respon tanah yang terkena getaran gempa. Sedangkan respon dari tanah yang

mengalami getaran gempa sangat tergantung kepada karakteristik mekanika lapisan tanah, tinggi

muka air tanah, intensitas getaran dan durasi getaran gempa. Sebagai contoh apabila tanah yang

mengalami getaran gempa berupa butiran lepas seperti pasir, maka tanah tersebut dapat

dipadatkan oleh adanya getaran gempa sehingga dapat menimbulkan penurunan dan perbedaan

penurunan muka tanah yang cukup besar. Pemadatan tanah ini dapat disebabkan oleh tekanan air

pori hidrostatis yang berlebihan sehingga menyebabkan terjadinya liquefaction (Satyarno, 2002).

Gambar 1.10 Kerusakan akibat liquefaction gempa Loma Prieta California 1989

1.5.3 Kerusakan Struktur Akibat Getaran Permukaan Tanah

Kerusakan struktur akibat getaran permukaan tanah disebabkan oleh bergetarnya

permukaan tanah yang mengalami gempa sehingga mengakibatkan struktur ikut bergetar. Untuk

keadaan ini, respon dari struktur sangat tergantung dari tipe pondasi yang digunakan, konfigurasi

struktur, material struktur, desain struktur serta pendetailan struktur dan elemen struktur

(Satyarno, 2002).




15

Gambar 1.11 Kerusakan akibat getaran permukaan tanah gempa Loma Prieta California 1989

e

Documents

pendahuluan 12543