1920922039-M. HASBI ZUHER-MASRILAYANTI Ph.D-Tugas Teori Gempa.pptx

Teori Gempa

1. TEMA : “ TEORI GEMPA / GEMPA BUMI” TUGAS DINAMIKA STRUKTUR LANJUT Program Studi S2 Teknik Sipil Fakultas Teknik - Universitas Andalas 201 9 Present by : M. Hasbi Zuher (1920922039) Dosen : Masrilayanti, Ph.D

2. Latar belakang B umi merupakan satu-satunya planet yang dapat mendukung kelangsungan hidup seluruh makhluk , diantara planet-planet anggota tata- surya lainnya . Oleh karenanya pengetahuan mengenai bumi dianggap sangat vital guna kelangsungan hidup penghuninya termasuk manusia . Gempa bumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Terdapat dua teori yang menyatakan proses terjadinya atau asalmula gempa yaitu pergeseran sesar dan teori kekenyalan elastis . Gerak tiba tiba sepanjang sesar merupakan penyebab yang sering terjadi .

3. Rumusan masalah Apa Jalur Gempa Bumi dan Sejarah Gempa Bumi Dunia dan Indonesia? Apa yang dimaksud pengertian dan teori Gempa Bumi ? Apa penyebab terjadinya Gempa Bumi dan Bagaimana antisipasi sebelum , saat dan setelah Gempa Bumi terjadi ? Apa karakteristik dan tipe Gempa Bumi ? Bagaimana m erancang b angunan Tahan Gempa dan teknologi bangunan Tahan Gempa seperti apa yang digunakan ?

4. Tujuan Umum 1 Tujuan Khusus 2 Manfaat 3 TUJUAN dan MANFAAT Penulis ingin mengajak pembaca a gar kita mengetahui faktor-faktor penyebab terjadinya gempa bumi , karakteristik dan tipenya serta antisipasi sebelum, saat dan setelah gempa bumi terjadi. Penulis ingin mengetahui : Pengertian dan teori g empa b umi serta jalur dan sejarah gempa bumi Dunia dan Indonesia. Cara m erancang b angunan t ahan g empa dan teknologi bangunan tahan gempa yang digunakan saat ini. M anfaat yang dapat diperoleh adalah bahwasannya kita dapat menambah wawasan / pengetahauan mengenai Gempa bumi mulai dari pengertian dan teori , sejarah, faktor penyebab , dan antisipasi serta bagaimana merancang bangunan Tahan Gempa dan teknologi bangunan Tahan Gempa seperti apa yang digunakan .

5. Tujuan Khusus Teori gempa bumi Gempa bumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi . Akumulasi energi penyebab terjadinya gempa bumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-lempeng tektonik (lihat gambar) . Lapisan paling atas bumi, yaitu litosfir, merupakan batuan yang relatif dingin dan bagian paling atas berada pada kondisi padat dan kaku. Di bawah lapisan ini terdapat batuan yang jauh lebih panas yang disebut mantel. Lapisan ini sedemikian panasnya sehingga senantiasa dalam keadaan tidak kaku, sehingga dapat bergerak sesuai dengan proses pendistribusian panas yang kita kenal sebagai aliran konveksi. Lempeng tektonik yang merupakan bagian dari litosfir padat dan terapung di atas mantel ikut bergerak satu sama lainnya.

6. Jalur gempa bumi dunia & indonesia Indonesia merupakan daerah rawan gempa bumi karena dilalui oleh jalur pertemuan 3 lempeng tektonik aktif, yaitu: Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia, dan Lempeng Pasifik serta beberapa lempengan tektonik aktif lainnya yang mengelilingi Indonesia yaitu ; Lempeng Indian, Lempeng Sunda, Lempeng Laut Filipina, dan Lempeng Caroline. Keberadaan Lempeng Tektonik Eurasia telah membentuk kondisi ekstrem secara tektonik di bagian tenggara Indonesia.

7. Beberapa sejarah gempa bumi dunia & indonesia 30 September 2009, Gempa bumi Sumatera Barat merupakan gempa tektonik yang berasal dari pergeseran patahan Semangko, gempa ini berkekuatan 7,9 Skala Richter (BMG Amerika) mengguncang Padang-Pariaman, Indonesia. Menyebabkan sedikitnya 1.100 orang tewas dan ribuan terperangkap dalam reruntuhan bangunan. 26 Desember 2004 - Gempa bumi dahsyat berkekuatan 9,0 skala Richter mengguncang Aceh yang merenggut 220.000 jiwa 17 Januari 1995 - Di Kobe, Jepang dengan ukuran 7,2 skala Richter dan merenggut 6.000 nya 1 September 1923 - Di Yokohama, Jepang pada ukuran 8,3 skala Richter dan merenggut sedikitnya 140.000 nyawa

8. Karakteristik dan tipe gempa bumi karakteristik gempa bumi adalah : • Berlangsung dalam waktu yang sangat singkat • Lokasi kejadian tertentu • Akibatnya dapat menimbulkan bencana • Berpotensi terulang lagi • Belum dapat diprediksi • Tidak dapat dicegah , tetapi akibat yang ditimbulkan dapat dikurangi . Tipe-tipe gempa bumi dapat digolongkan menjadi : Gempa bumi vulkanik ( Gunung Api ). Gempa bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus . Gempa bumi tektonik . Gempa bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik , yaitu pergeseran lempeng lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar .

9. Penyebab terjadinya gempa Berikut ini adalah beberapa penyebab terjadinya gempa bumi , yaitu : Proses tektonik akibat pergerakan kulit / lempeng bumi Aktivitas sesar di permukaan bumi Pergerakan geomorfologi secara lokal , contohnya terjadi runtuhan tanah Aktivitas gunung api Ledakan Nuklir

10. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 1 Merancang Pondasi yang Fleksibel 2 3 Menerapkan Prinsip Melawan Gaya dengan Redaman Merancang Perlindungan Bangunan terhadap Getaran 4 Memperkuat Struktur Bangunan

11. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 1 Merancang Pondasi yang Fleksibel Salah satu cara untuk mengabaikan gaya dari tanah adalah dengan mengangkat pondasi bangunan dari atas tanah dengan kata lain struktur atas bangunan hanya terkait dengan pondasi namun struktur atas tidak memiliki kontak langsung dengan tanah. Hal ini dapat diterapkan dengan menggunakan base isolation bearings .

12. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 2 Menerapkan Prinsip Melawan Gaya dengan Redaman Redaman dalam melawan gaya gempa menerapkan konsep shock absorber pada mobil. Dalam kasus konstruksi bangunan, alat peredam gempa berfungsi untuk mengurangi efek dari getaran gempa dan membantu bangunan melambat saat mendapat gaya horizontal dari gempa. Hal ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu vibrational control device dan pendulum damper.

13. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 3 Merancang Perlindungan Bangunan terhadap Getaran Tidak hanya memperkuat struktur bangunan untuk tahan dari kekuatan gempa namun bangunan dapat juga dilindungi dengan cara membelokkan dan mengalihkan energi dari gelombang gempa bumi. Namun kelemahannya dari gelombang yang dibelokkan ini adalah bisa lebih merusak bangunan didekatnya. Dapat diterapkan dengan menggunakan inovasi seismic invisibility cloak.

14. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 4 Memperkuat Struktur Bangunan Untuk menahan keruntuhan, bangunan perlu mendistribusikan kembali kekuatan yang melaluinya selama peristiwa seismik. Struktur bangunan yang perlu diperkuat untuk menahan gaya gempa bumi adalah : Shear Walls Cross Braces Horizontal Frames (Diaphragm) Moment-Resisting Frames

15. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 4 Memperkuat Struktur Bangunan Shear walls adalah teknologi bangunan yang berguna yang membantu mentransfer kekuatan gempa. Terbuat dari panel, shear walls ini membantu bangunan menjaga bentuknya selama gerakan. Shear walls sering didukung oleh diagonal cross braces . Cross braces merupakan baja yang memiliki kemampuan untuk mendukung kompresi dan tegangan. Ini membantu untuk menangkal tekanan dan mendorong kekuatan kembali ke fondasi.

16. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 4 Memperkuat Struktur Bangunan Diaphragms (horizontal frames) adalah bagian sentral dari struktur bangunan. Terdiri dari lantai bangunan, atap, dan geladak yang diletakkan di atasnya. Diaphragms membantu untuk menghilangkan ketegangan dari lantai dan mendorong kekuatan gempa ke arah struktur vertikal bangunan.

17. BAGAIMANA MERANCANG BANGUNAN TAHAN GEMPA? 4 Memperkuat Struktur Bangunan Moment-resisting frames memberikan lebih banyak fleksibilitas dalam desain bangunan. Struktur ini ditempatkan di antara sambungan bangunan dan memungkinkan kolom dan balok menekuk sementara sambungan tetap kaku. Dengan demikian, bangunan ini mampu menahan kekuatan gempa yang lebih besar.

18. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI Base isolation digunakan sebagai cara untuk melindungi bangunan selama gempa bumi. Konsep ini bergantung pada pemisahan substruktur (pondasi/basis) bangunan dari struktur (superstruktur) sehingga struktur bangunan di atas pondasi tidak memiliki kontak langsung dengan tanah. Hal ini menerapkan prinsip bangunan yang berada di atas fondasi berbahan bantalan karet timbal, yang berisi inti timbal padat yang dibungkus dengan lapisan karet dan baja bergantian. Saat terjadinya gempa bumi, bangunan dan pondasi yang bertumpu pada bantalan pelat baja akan membiarkan pondasi bergerak tanpa memindahkan struktur di atasnya. 1 Base Isolation (Bantalan Karet)

19. Gambar. Respon antara struktur dengan isolator dan tanpa isolator ketika diguncang gempa

20. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI Tuned Mass Damper, juga disebut harmonic absorber, adalah sebuah alat kontrol yang terdiri dari sebuah massa pegas dan peredam yang terhubung sehingga dapat mengurangi amplitudo getaran ke tingkat yang dapat diterima setiap kali kekuatan lateral yang kuat seperti gempa bumi atau angin kencang menerpa. Pada umumnya digunakan pada gedung pencakar langit. 2 Tuned Mass Damper (TMD)

21. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI Saat terjadi aktivitas seismik, bangunan berayun dan menyebabkan TMD bergerak ke arah yang berlawanan untuk menghilangkan energi. TMD disetel tepat ke frekuensi getaran alami suatu struktur. Jika gerakan tanah menyebabkan bangunan berosilasi pada frekuensi resonansinya, bangunan akan bergetar dengan sejumlah besar energi dan kemungkinan akan mengalami kerusakan. Tugas peredam massa disetel untuk menangkal resonansi dan untuk meminimalkan respons dinamis struktur. 2 Tuned Mass Damper (TMD)

22. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI FVD merupakan alat peredam gempa yang berfungsi sebagai disipator energi, dengan cara memberikan perlawanan gaya melalui pergerakan yang dibatasi. Gaya yang diberikan oleh FVD timbul, akibat adanya gaya luar yang berlawanan arah, bekerja pada alat tersebut. Peralatan ini bekerja, dengan menggunakan konsep mekanika fluida dalam mendispasikan energi. Sehingga, struktur bangunan menjadi lebih elastis dan mampu meredam guncangan gempa. 3 Fluid Viscous Damper (FVD)

23. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI Pada umumnya damper ditempatkan di setiap tingkat bangunan, dengan satu ujung melekat pada kolom dan ujung lainnya melekat pada balok. Setiap damper terdiri dari kepala piston yang bergerak di dalam sebuah silinder yang diisi dengan minyak silikon. Ketika gempa terjadi, gerakan horizontal bangunan menyebabkan piston di setiap damper mendorong minyak, mengubah energi mekanik gempa menjadi panas. 3 Fluid Viscous Damper (FVD)

24. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI Inovasi ini melibatkan pembuatan cloak dari 100 cincin plastik dan beton konsentris dan menguburnya setidaknya tiga kaki di bawah fondasi bangunan. Berfungsi untuk membelokkan dan mengalihkan energi dari gempa bumi sekaligus. Ketika gelombang seismik memasuki cincin, gelombang itu akan dialirkan pindah ke cincin luar. Akibatnya, gelombang seismik disalurkan dari bangunan dan menghilang ke tanah. 4 Seismic Invisibilty Cloak (SIC)

25. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI 4 Seismic Invisibilty Cloak (SIC)

26. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI 4 Seismic Invisibilty Cloak (SIC)

27. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI CABKOMA Strand Rod adalah komposit serat karbon termoplastik terbaru yang mana ditutupi serat sintetis dan anorganik dan diakhiri dengan resin termoplastik. Bahan tersebut dapat difungsikan untuk estetika dan juga sebagai penguatan seismik paling ringan. Jala karbon di dalamnya dan tirai di luar membantu menahan kekuatan horisontal gempa. Strand rod memiliki kekuatan tarik tinggi dengan material struktural yang halus. 5 Carbon Fiber Strands (CABKOMA Strand Rod)

28. TEKNOLOGI YANG MEMBANTU BANGUNAN MENAHAN GEMPA BUMI Diagram ini menunjukkan kekuatan tarik yang diterapkan pada batang eksterior saat terjadi gempa. Merah menunjukkan daerah yang paling tegang, mulai dari kuning hingga biru, di mana ada yang paling sedikit. Sebelum memasang rod, pada bangunan ditingkatkan kekuatan tembok pembatas bangunan untuk menahan tegangan tarik dan menempatkan jangkar di sekitar struktur untuk mencegah agar tanah tidak naik. 5 Carbon Fiber Strands (CABKOMA Strand Rod)

29. Antisipasi gempa bumi (sebelum terjadi gempa bumi)

30. Antisipasi gempa bumi (sebelum terjadi gempa bumi)

31. Antisipasi gempa bumi (saat terjadi gempa bumi)

32. Antisipasi gempa bumi (saat terjadi gempa bumi)

33. Antisipasi gempa bumi (setelah terjadi gempa bumi)

34. Antisipasi gempa bumi (setelah terjadi gempa bumi)

35. Antisipasi gempa bumi (setelah terjadi gempa bumi)

36. kesimpulan Dari uraian diatas terdapat beberapa kesimpulan yaitu : Gempa bumi adalah getaran yang terjadi permukaan bumi . Gempa bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak bumi ( lempeng tektonik bumi ). Tipe gempa bumi adalah gempa tektonik dan gempa vulkanik . Gempa bumi disebabkan oleh pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak . Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan dimana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan . Pada saat itu lah gempa bumi akan terjadi . Ada 4 cara m erancang bangunan tahan gempa m erancang p ondasi yang f leksibel , Menerapkan prinsip melawan gaya dengan redaman, merancang perlindungan bangunan terhadap getaran dan memperkuat struktur bangunan. T eknologi yang membantu bangunan menahan gempa bumi saat ini ada beberapa macam seperti : Base Isolation (Bantalan Karet), Tuned Mass Damper (TMD), Fluid Viscous Damper (FVD), Seismic Invisibilty Cloak (SIC), dan Carbon Fiber Strands (CABKOMA Strand Rod). Ada 3 antisipasi terhadap gempa bumi yakni : a ntisipasi sebelum , saat dan setelah g empa b umi terjadi .

37. THANK YOU ^^