PENERAPAN METODE CEPAT PENAKSIRAN RISIKO BANGUNAN TERHADAP BAHAYA GEMPABUMI STUDI KASUS KOTA PALU, SULAWESI TENGAH

Yurdinus Panji Lelean, Drs. Sunarto, M.S.

2011 | Tesis | S2 Magister Geo Informasi untuk Manajemen Bencana

Kota Palu, ibukota Provinsi Sulawesi Tengah, adalah kota yang sering mengalami kejadian gempabumi, lebih dari 1000 getaran dengan berbagai tingkat magnitude terjadi setiap tahun. Tingginya aktivitas seismik di wilayah tersebut oleh berbagai literatur diasosiasikan dengan keterdapatan patahan geser sinistral Palu-Koro yang mengarah selatan-utara dan melintasi Kota Palu. Studi literatur juga menunjukkan bahwa kajian-kajian potensi bahaya gempabumi dan tingkat risikonya terhadap bangunan masih sangat terbatas. Atas dasar tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan gambaran tentang potensi bahaya gempabumi, tingkat kerentanan, potensi resonansi getaran, dan tingkat risiko bangunan-bangunan di kota tersebut. Potensi bahaya gempabumi diperkirakan dengan menerapkan metode analisis probabilistik (PSHA). Dalam analisis ini, patahan Palu-Koro dianggap sebagai sumber gempabumi berbentuk garis yang terdiri atas 6 segmen garis patahan. Karakteristik gempabumi diidentifikasi menggunakan data gempabumi dari NEIC dan BMKG. Untuk penentuan magnitude maksimum untuk setiap segmen patahan, digunakan persamaan Papazachos, setelah mempertimbangkan karakter gempabumi. Selanjutnya, analisis multi-site dilakukan pada 1483 titik pengamatan yang diletakkan secara teratur pada jarak 500 m, melingkupi seluruh wilayah kajian. Hasil akhir analisis adalah besaran percepatan tanah di seluruh wilayah kajian untuk probabilitas keterlampauan kejadian sebesar 10% dan 2% selama kurun waktu 50 tahun. Tingkat kerentanan bangunan-bangunan diidentifikasi selama survei lapangan yang menerapkan prosedur survei cepat menurut pedoman FEMA 154. Metode ini mengandalkan pengamatan visual untuk menilai beberapa indikator-indikator kerentanan: jenis struktur bangunan, tinggi bangunan, ketidakteraturan vertikal, ketidakteraturan horisontal, kesesuaian dengan peraturan bangunan, dan kelas geotenik tanah setempat. Risiko bangunan ditaksir dengan menerapkan prinsip penaksiran HAZUS. Pada tahap awal, tingkat kerusakan bangunan ditaksir dengan mempertimbangkan 2 aspek: intensitas getaran tanah dan kapasitas bangunan untuk menahan getaran tersebut. Selanjutnya, harga risiko tahunan ditaksir dengan mempertimbangkan 2 parameter tambahan: probabilitas tahunan getaran tanah dan harga bangunan. Potensi resonansi getaran diidentifikasi dengan membandingkan frekuensi alami antara bangunan dengan tanah setempat. Pertama-tama, mikrotremor bangunan/tanah direkam menggunakan akselerometer pada frekuensi pengamatan 100 Hz. Selanjutnya, data getaran tersebut dianalisis dengan teknik H/V untuk mendapatkan nilai frekuensi alami. Kajian-kajian yang dilakukan menurut cara-cara di atas menunjukkan bahwa Kota Palu terletak pada zona seismisitas tinggi menurut klasifikasi FEMA; percepatan desain terendah adalah 1,24 g untuk getaran periode pendek dan 0,21g untuk getaran periode panjang. Lebih dari setengah, sekitar 58%, dari jumlah bangunan yang diamati secara visual dikategorikan sebagai bangunan yang rentan. Risiko kerusakan bangunan adalah tinggi; rata-rata rasio kerusakan bangunan adalah 26%. Harga risiko tahunan bervariasi, mulai dari Rp. 20.000,- per tahun pada bangunan kayu hingga sekitar Rp. 3,5 juta pada bangunan sistem rangka beton bertulang. Analisis mikrotremor menunjukkan bahwa peluang terjadinya resonansi tidak ada pada keempat bangunan yang diamati.

The city of Palu, capital of Central Sulawesi, is a city that experiencing frequent earthquake; more than 1000 tremors of varying magnitude occur each year . To many authors, the high rate of seismic activities in the region are associated with the presence of sinistral strike-slip fault of Palu-Koro that run through the city at south-north direction. Studies of literatures have shown that research on potential seismic hazard and risk of building is very limited. Based on this background, the presented study tries to gain a better insight with regards to earthquake hazard, vulnerability level, possibility for resonances and risk level of buildings of the city. Earthquake hazard was estimated by implementing the probabilistic seismic hazard analysis (PSHA). Within the analysis, the Palu-Koro fault is assumed as seismic source in the form of a multi segment line, consist of 6 segments. Seismic charactheristics were identified based on earthquake catalog provided by NEIC and BMKG. To estimate the maximum magnitude for each fault segment, the formula proposed by Papazachos (2004) was chosen, based on consideration of earthquake characteristics. The multi-site analyses were then performed over 1483 observation points which were regularly placed at the space of 500 m, covering the entire study area. The result of analysis were the values of ground acceleration at the entire study area at two level of exceedence probabilites, 10% and 2% for 50 years duration.The vulnerability of buildings was identified during fieldwork phase through the application of rapid survey procedures in accordance to the guideline of FEMA 154. This method relies on visual observation to identify indicators of vulnerabilty: structural type, height, vertical irregularity, horizontal irregularity, conformity to building code and site class. The risk of building was estimated following the HAZUS method of estimation. At the initial step, the damage level was estimated by considering two aspects: the intensity of ground motion and the capacity of building to resist such motion. At later step, the value of annual risk was estimated by considering additional parameters: the annual probability of ground motion and the estimated value of building. The possibility of resonance was identified by means of comparing the natural frequency of building to those of building‟s site. First, the ambient tremor of building and the site were recorded using accelerometer at the frequency of 100 Hz. Then, the obtained records of motion were analysis using H/V technique to obtain their natural frequencies. The result of the abovemention procedures and analyses suggest that the City of Palu is classified as High Seismicity Zone according to FEMA classification system; the lowest design acceleration are 1,24 g for short period motion and 0,21 g for long period motion. More than half, approximately 58%, of visually observed building are classified as vulnerable buildings. The risk for damage is high; the average of damage ratio is 26%. The value of annual risk is vary, from Rp. 20,000.- for wood building to Rp. 3.5 million for concrete momen resisting frame building. The microtremor analyses suggest that the possibility of resonance for 4 buildings under investigation is none.

Kata Kunci : Analisis Bahaya Seismik, Survei Visual Cepat, Mikrotremor, Risiko Gempabumi Tahunan, Kota Palu