33-dradjat-hoedajanto-paper.pdf

Seminar dan Pameran HAKI 2010 - Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia

1

GEMPA DAN JAKARTA

Dradjat Hoedajanto

1 PENDAHULUAN

Probabilistic Seismic Hazard Map (PSHM) Indonesia yang baru, lihat Gambar 1, sebagai

pengganti Peta Hazard Gempa SNI Gempa 2002 (SNI 03-1726-20021), telah ditanda

tangani oleh Menteri Pekerjaan Umum pada tanggal 1 Juli 2010, disusul dengan

pengumuman resminya tertanggal 15 Juli 2010 dan disosialisasikan pada para pihak di

kantor Binagraha tanggal 16 Juli yang lalu.

Gambar 1 Peta Hazard Gempa Indonesia 2010 ( Irsyam et.al. 2010)

1 BSN, SNI 03-1726-2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung.


2

Berdasarkan peta tersebut, gedung dan bangunan sipil di Jakarta, tergantung lokasinya,

harus didesain terhadap beban gempa dengan Peak Ground Acceleration(PGA) di level

batuan dasar 19 21% g. Suatu peningkatan sekitar 5% dari ketentuan sebelumnya.

Pertanyaan penting yang harus dijawab adalah seberapa aman bangunan yang telah

berdiri dan operasional selama ini terhadap peningkatan beban gempa ini?Apa definisi

dan makna phisik dari kata aman yang dapat kita terima bersama dan apa langkah

yang perlu diambil untuk mencapainya?

Untuk dapat menjawab pertanyaan di atas dengan baik, satu hal yang harus kita pahami

bersama adalah bahwa berdasarkan peraturan yang ada, bangunan yang didesain

amanterhadap gempa tidak berarti bahwa bangunan tersebut kebalgempa.

Secara teoritis konsep Life Safety Design memberikan bangunan yang strukturnya akan

mengalami kerusakan lk 30% akibat gempa desain. Dengan demikian dengan

penambahan beban gempa yang lk sepertiga dari beban SNI Gempa 2002, perlu

dipikirkan langkah apa yang diperlukan untuk menjamin bahwa minimal Jakarta tidak

akan menjadi ajang show case Kegagalan Konstruksi Indonesia karena misal kondisi

extrimnya 85% bangunan dan fasilitas public yang ada akan mengalami kerusakan berat

(walaupun tidak runtuh) dan bahkan mungkin beberapa (khususnya yang non-code

compliance) akan hancur akibat gempa desain maksimum di masa depan?

2 GEDUNG DAN BANGUNAN SIPIL DI JAKARTA

Kekhawatiran mengenai keamanan gedung dan bangunan sipil kota Jakarta terhadap

gempa maksimum tidak selalu disebabkan oleh peningkatan beban gempa disain saja.

Bila kecenderungan praktek konstruksi yang terdatakan sekian jauh di seluruh Indonesia

dan menjadi sebab utama banyaknya kehancuran bangunan akibat gempa (Hoedajanto,

2009 dan 2010) juga merupakan karakteristik konstruksi di Jakarta, maka masalah yang

dihadapi Jakarta sungguh sangat serius dan memerlukan pemikiran solusi terpadu yang

pragmatis, menyeluruh, dan sangat segera.

Beberapa fakta dari bangunan dikota Jakarta dan keterkaitannya dengan Peraturan

yang berlaku adalah:

1. Jakarta dibangun berdasarkan 3 (tiga) Peraturan Pembebanan yaitu Peraturan

pra tahun 80-an2, Peraturan tahun 80-an (PPTGIUG-19813), dan Peraturan tahun

2000-an (SNI 03-1726-2002),

2. Teknologi Konstruksi bangunan tahan gempa modern baru diterapkan di

Indonesia sejak hadirnya PPTGIUG1981di mana konsep struktur daktail mulai

diperkenalkan mengikuti rekomendasi Peraturan serupa di New Zealand (Becca

Carter, et.al. 1979),

2 Peraturan Beton Indonesia (PBI) 1971 dan Peraturan Muatan Indonesia (PMI) 197x.

3 Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung, 1981, Dit.Jen. Tjipta Karya, DPU.


3

3. Penyempurnaan dari PPTGIUG1981 direalisasikan dengan hadirnya SNI 03-

1726-2002 yang menggunakan 97-UBC4 sebagai acuan utama,

4. Kerusakan bangunan sipil paska gempa Northridge 1994 dan Kobe 1995

mendorong lahirnya persyaratan keteknikan yang lebih ketat yang kemudian

direfleksikan dengan perubahan besar pada Code dunia yang diawali oleh

lahirnya International Building Code (IBC) 2000 yang selalu disempurnakan se-

tiap 3 tahun (sebagai pengganti dari 97-UBC) dan ASCE 7-025,

5. Saat ini telah terbit 2009-IBC6, ASCE 7-107, dan AASHTO-20078 yang menjadi

referensi bagi perkembangan code dunia lainnya. Penyempurnaan dari SNI

Gempa 2002 disepakati bertumpu pada ASCE 7-10 dan 2009-IBC,

6. Hadirnya kecenderungan baru dalam konsep perencanaan bangunan tahan

gempa yang berpaling dari konsep perencanaan berdasarkan kekuatan (strength

based concept) yang selama ini mendasari Code dunia menjadi konsep peren-

canaan berdasarkan kekakuan (stiffness based concept) yang dari awal telah

mencurahkan pemikiran agar perencanaan sistem dan elemen struktur dijalan-

kan dan didasarkan pada konsep damage control yang dikaitkan dengan suatu

target performance yang disepakati oleh para pihak terkait,

7. Adanya peringatan yang disampaikan oleh LATBSDC-20089 dan CTBUH-200810

bahwa disain dari bangunan tinggi (H > 50-90 m) terhadap gempa tidak cukup

hanya didasarkan pada rekomendasi Code yang ada karena code diturunkan

untuk perencanaan bangunan bertingkat yang rendah. Fakta ini perlu disikapi

dengan cermat dan penuh tanggung jawab yang profesional.

Butir-butir 1, 4, dan 7 dari uraian di atas perlu direspon dan disikapi secara positif dan

bijak dengan segera. Seyogyanya segera diambil langkah pro-aktif yang preventif

dengan melakukan review yang komprehensif mengenai respon dari bangunan terhadap

gempa disain baru. Langkah optimum didapat dengan memanfaatkan teknologi code

dunia dan pakar kegempaan dunia yang terbaru. Secara konseptual bila bangunan ter-

sebut didisain dan dilaksanakan sesuai petunjuk code modern yang berlaku saat itu

(life safety design concept), kemungkinan masalah yang dihadapi saat ini hanyalah

peningkatan level of damage dan tidak mengarah pada keruntuhan.

4 1997 Uniform Building Code.

5 ASCE Standard ASCE/SEI 7-02 American Society of Civil Engineer Minimum Design Loadsfor

Buildings and Other Structures 6 2009 International Building Code,

7 ASCE Standard ASCE/SEI 7-10 American Society of Civil Engineer Minimum Design Loads for

Buildings and Other Structures 8 AASHTO LRFD Bridge Design Specifications SI Units 2007 by the American Association of State

Highway and Transportation Officials. 9 LATBSDC An Alternative Procedure for Seismic Analysis and Design of Tall Buildings Located in

the Los Angeles Region A Consensus Document 2008 Edition. 10

Council on Tall Building and Urban Habitat 2008 Recommendations for the Seismic Design of High-rise Buildings A Consensus Documents CTBUH Seismic Working Group.


4

Menjadi masalah adalah bila pada kenyataannya,

seperti halnya kota-kota lain yang rusak akibat

gempa, Jakarta didominasi oleh mal-praktek

konstruksi yang non-code compliance.

Kemungkinan ini perlu dikaji dengan seksama karena

besarnya kerugian langsung dan tidak langsung yang

bisa terjadi, misal bila 85% bangunan di Jakarta rusak

berat dan runtuh akibat gempa desain maksimum,

sungguh tidak dapat diperkirakan. Kurangnya

pemahaman masyarakat (termasuk Pejabat Negara

dan Wakil Rakyat) mengenai potensi kegagalan

Jakarta akibat gempa maksimum ini antara

lain lahir karena (1) sosialisasi dari dampak

gempa yang lengkap dan benar masih

kurang, dan (2) telah lama Jakarta tidak

disinggahi gempa.

Kajian terhadap bayangan dari apa yang

bisa terjadi sesungguhnya dapat kita

simulasi dan rasionalisasikan dengan

mengambil contoh dari respon dan kondisi

Jakarta yang telah melewati dengan aman

guncangan gempa Tasikmalaya 2009 yang

bermagnitude 7.2. Keberhasilan Jakarta

menerima dengan aman gempa besar

tersebut melahirkan keyakinan bahwa Jakarta aman terhadap gempa 8 SR (Skala

Richter). Kesimpulan yang salah dan menyesatkan karena gempa yang epicenternya lk

190 km dari Jakarta ter-sebut sesungguhnya hanya mengguncang Jakarta dengan PGA

4% g, Gambar 2 [USGS, 2009]. Jadi bayangan dampak gempa dengan PGA 19 21%

g, guncangannya lk 5 x dampak gempa Tasikmalaya yang lalu.

Dalam catatan yang ada [Kertapati, 2010], Jakarta tidak memiliki sesar aktif di wila-

yahnya. Jadi gempa Jakarta adalah gempa kiriman. Gempa masuk Jakarta sebagai

rambatan gelombang guncangan yang awalnya terjadi di level lempeng batuan di

hypocenter (pusat) gempa. Bagi Jakarta, secara teoritis gempa yang pengaruhnya

harus diperhitungkan adalah semua gempa dengan epicenter dalam radius 500 km. dari

Jakarta, lihat Gambar 3.Gempa yang pengaruhnya besar adalah gempa di Selat Sunda

dan gempa dengan mekanisme Benioff di Selatan Jakarta [Irsyam, 2007]. Fakta ini

penting untuk disosialisasikan dan diwaspadai khususnya karena telah lama tidak terjadi

gempa besar di wilayah tersebut, [Teori seismic gap - Kertapati, 2004].

Kemajuan teknologi menjelang akhir abad yang lalu melahirkan konsep dan teori

Performance Based Engineering (PBE) yang kemudian berkembang antara lain

melahirkan Performance Based Earthquake Engineering (PBEE) dan Performance

Tasikmalaya: 12%g, Bandung: 8%g,

Jakarta: 4%g

Gambar. 2 PGA Gempa Tasikmalaya,

USGS-2009

101010

Jakarta

M=8.0

R=200 km

M=7.5

R=104 km

M=5.7

R=11 km

De-aggregation:

To determine controlling earthquakes

S caled A cc elerat ion

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Tim e (sec)

Ac

ce

lera

tio

n (

g)

Gambar. 3 De-agregasi gempa penentu untuk

Jakarta, radius 500km [Irsyam, 2007]


5

Based Seismic Design (PBSD), [Bertero, 2004]. Secara spesifik konsep dan langkah

disain ini berbeda dengan apa yang telah kita kenal dan kita lakukan selama ini

(mengikuti code) yang cenderung prescriptive. Dengan konsep ini para pihak dilibatkan

dalam pemilihan respon bangunan yang diharapkan, mulai dari Operational (O),

Immediate Occupancy (IO), Life Safety (LS), hingga Collapse Prevention (CP). Life

Safety (LS), konsep desain yang kita ikuti selama ini, secara phisik merefleksikan kondisi

kerusakan structural antara 15 % hingga 30 %, lihat Gambar. 4. Konsep sejenis juga

diadop untuk bangunan sipil lainnya.

Gambar 4 Level kerusakan bangunan akibat gempa disain, FEMA 451B (2007)

Gambar 4 dengan jelas menggambarkan bahwa bangunan yang didesain dengan

konsep Life Safety akan mengalami kerusakan yang cukup signifikan dan kemungkinan

tidak dapat di-repair. Belajar dari kerusakan bangunan pasca gempa, kecenderungan

langkah desain saat ini tidak lagi hanya ditumpukan pada desain sesuai rekomendasi

code. Target kerusakan bangunan pasca gempa, baik untuk gempa layan maupun

gempa maksimum, menjadi topik penting yang harus didiskusikan dan diputuskan

bersama oleh para pihak. Hal yang kemungkinan belum pernah disosialisasikan

secara terbuka dan baik kepada masyarakat, pemilik ataupun pengelola bangunan.

Khusus untuk gedung tinggi, di mana perilaku dinamis gedung tidak lagi didominasi oleh

mode ke 1, Federal Emergency Management Administration (FEMA) merekomendasi-

kan langkah disain yang yang didasarkan pada respon dynamic nonlinear time history

[FEMA 451b-2007]. Di sini perencana struktur tidak lagi dapat melakukan desain hanya

dengan mengandalkan pada penggunaan software. Diperlukan penguasaan konseptual

yang baik atas perilaku bangunan dan elemen struktur terhadap gempa agar dari awal

perencana dapat bekerja sama dengan arsitek dan mengadop sistem dan elemen

struktur bangunan yang optimum untuk target performance yang disepakati.


6

Mengingat fungsi dan nilai penting lainnya, bukan

tidak mungkin bahwa target Life Safety bukan

merupakan pilihan bagi sebagian pemilik / pe-ngelola,

lihat Gambar 5, misal untuk Rumah Sakit, iconic

buildings, Kantor Presiden, Fly-Over Utama (Cawang-

Priok-Pluit, Cawang-Tomang-Pluit, dan Pluit-

Cengkareng(?)), dan bangunan serta sarana penting

lainnya. Studi mengenai dampak dari kemungkinan

runtuhnya Fly-over Cawang-Priok-Pluit akibat gempa

menghasilkan data potensi kerugian total yang lebih

dari Rp. 150T (nilai rupiah tahun 2008) dan gangguan

kenyamanan phisik lebih dari 2 tahun (LAPI ITB,

2008).

Secara teoritis fragilitas dari sarana cross-over dan

fly-over yang under designed (beban gempa hanya

PGA 10% g), lihat Gambar 6, over load, over

used,dan tanpa maintenanceini terhadap gempa

desain mak-simum sungguh harus dikhawatirkan.

Kerusakan dan kerugian akibat gempa Northridge

1994 dan Kobe 1995 dimana gangguan terhadap

kelangsungan dan kenyamanan sistem

transportasinya sangat berat, upaya rekonstruksinya

sukar, memakan waktu, dan biayanya sangat mahal,

memberikan arahan kebijakan bahwa seyogyanya

kemungkinan kerusakan parsial apalagi total pada

sistem infrastruktur utama harus dihindari. Dari sisi

pengalaman kota-kota lain di Indonesia yang telah

diporak porandakan oleh gempa di masa lalu, hal

serupa mungkin saja terjadi di Jakarta bila kualitas

konstruksi di Jakarta tidak seperti yang

dipersyaratkan dan diharapkan.

Perlu digaris bawahi bahwa kualitas konstruksi yang buruk bukan melulu disebabkan

oleh kurang baiknya proses pelaksanaan (tidak mengikuti rekomendasi Code), tetapi

juga karena sebagian (besar?) praktisi perencana struktur belum/tidak sepenuhnya

memahami latar belakang dari konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa. Hal ini

tidak mengherankan karena memang secara formal pemahaman mengenai respon

dinamik dan non-linear struktur akibat gempa tidak diajarkan di level S-1.

Belajar sendiri langkah yang tidak mudah bagi praktisi yang terbiasa dengan proses

analisis statis dan elastis. Pemahaman dan penghayatan perilaku dan karakter dinamik

dan siklik dari elemen struktur dan non-struktur yang harus mengalami beban gempa

Gambar 6 Cross-Over Tomang, mungkin

didesain terhadap PGA 10% g

Gambar. 5 Contoh kerusakan gedung

antara konsep Life Safety dan Collapse

Prevention [Hoedajanto, 2009]


7

yang acak, dinamis, dan siklis diperlukan untuk menghindari kesalahan langkah desain

yang merugikan dan membahayakan.

Kondisi di atas secara tidak langsung melahirkan praktek desain yang tidak jarang

mengikuti saja keinginan arsitek yang demi mengejar keindahan kadang memaksakan

sistem struktur yang tidak simetris dan berpotensi torsi tanpa upaya pengamanan yang

bisa diambil. Sebagian lagi terjadi perencanaan dan pelaksanaan detailing yang kurang

sempurna/salah, atau penetapan/perhitungandesign base shear yang kurang tepat, atau

penggunaan material yang tidak memenuhi persyaratan teknis, atau kesalahan asumsi

modeling karena kurangnya pemahaman atas perbedaan respon elemen dan respon

struktur dan terbatasnya pemahaman atas makna dan konsekuensi dari struktur daktail.

Kasusnya menjadi menonjol bila kajian diarahkan pada masalah desain pondasi,

khususnya untuk sistem pondasi dalam pada tanah lunak di mana level of fixity dari

bangunan atas menjadi hal yang tidak mungkin dipastikan. Kebiasaan praktek untuk

mengasumsikan level of fixity pada ground level dengan demikian perlu dikaji dengan

seksama akurasinya dan seyogyanya tidak diambil sebagai suatu solusi default.

Khusus untuk gedung tinggi yang di atas 90-an m, masalah di atas menjadi bertambah

karena kemungkinan kesalahan / kurang lengkapnya langkah desainseperti uraian yang

diangkat dalam butir 7 di bagian depan dari makalah ini.

3 KESIMPULAN DAN SARAN

1. Jakarta sebagai Ibu Kota Negara perlu dikedepankan tingkat keamanan ba-

ngunannya terhadap kemungkinan ancaman guncangan gempa yang datang dari

luar Jakarta karena langsung maupun tidak langsung kerusakan yang bisa

ditimbulkan akan berdampak besar terhadap kelancaran pemerintahan dan

kesehatan perekonomian nasional,

2. Hadirnya PSHM yang baru sebagai pengganti dari Peta serupa dalam SNI

Gempa 2002 perlu disikapi secara proaktif, khususnya karena adanya indikasi

bahwa beban gempa disain Jakarta untuk gempa 500 tahun lebih besar daripada

beban gempa yang ditetapkan dalam SNI Gempa 2002.

3. PSHM yang baru ini seyogyanya segera dilengkapi dengan studi lanjut berupa

mikrozonasi wlayah Jakarta secara lengkap agar hasilnya dapat dimanfaatkan

secara maksimum oleh praktisi perencana dalam merencanakan bangunannya

dengan lebih baik dan benar.

4. Seyogyanya studi penyempurnaan provisi teknik SNI Gempa 2002 yang

menggunakan referensi ASCE 7-10 dan 2009-IBC dilengkapi juga dengan

catatan-catatan khusus dari AASHTO-2007 untuk bangunan infrastruktur khu-

susnya jembatan. Studi ini harus segera diselesaikan agar bisa dimanfaatkan

mengimbangi peningkatan demand dari gempa disain yang harus diakomodasi.


8

5. Perlu segera dilakukan studi fragilitas dan kapasitas dari bangunan dan sarana

publik yang ada untuk mendapatkan petunjuk langkah perkuatan atau perbaikan

yang perlu dikerjakan untuk meningkatkan ketahanan dan kelaikan pakai ba-

ngunan dan sarana tersebut terhadap gempa maksimum di masa depan.

Kondisi ini perlu disikapi secara proaktif khususnya karena adanya kekhawatiran

bahwa teori seismic gap yang dikedepankan oleh Kertapati (2004) saat ini

berlaku bagi Jakarta dan sekitarnya,

6. Dampak dari peningkatan beban gempa desain untuk gempa 500 tahun dari

PGA 15%g menjadi PGA 19 21%g perlu dicermati dengan baik. Khusus untuk

gedung tinggi dengan H > 90 m, LATBSDC-2008 dan CTBUH-2008 mengatakan

bahwa code yang ada tidak cukup untuk dijadikan satu-satunya pegangan dalam

perencanaan tahan gempa, Mengingat nilai investasi gedung tinggi yang tidak

murah, kemungkinan dari penetapan target performance Damage Control (DC)

yang berada di antara IO dan LS perlu dipertimbangkan untuk mendapatkan

rasio biaya konstruksi vs biaya maintenance dan repair yang terbaik,

7. Khusus bagi bangunan tinggi yang dibangun sebelum berlakunya SNI Gempa

2002 dengan beban gempa PGA 10% g, disamping mencermati kemungkinan-

kemungkinan kekurangan ataupun kesalahan langkah desain yang hanya

didasarkan pada rekomendasi Code, perlu diteliti apakah langkah konstruksi dan

penggunaan materialnya telah sesuai dengan apa yang dipersyaratkan saat ini.

Perlu dicatat bahwa bila terjadi keruntuhan pada bangunan tinggi, dampak fisik,

ekonomi, dan sosialnya akan sangat tinggi. Kondisi yang ada saat ini masih bisa

diperbaiki dengan melakukan langkah retrofit yang sesuai,

8. Mengingat dampak globalnya yang besar, seyogyanya Pem-Da DKI Jakarta

minimal segera melakukan beberapa studi fragilitas kegempaan dari bangunan

dan sarana penting yang ada untuk dijadikan bahan kajian dasar bagi perlu

tidaknya pemberlakuan kebijakan serupa untuk seluruh bangunan dan sarana

yang ada di DKI Jakarta. Salah satu studi yang perlu segera dilaksanakan

adalah studi Fragilitas dan Retrofit dari Fly-Over Cawang-Priok-Pluit-Tomang-

Cengkareng, termasuk sistem jalan tol deck-on-piles Cengkareng yang baru,

9. Semua langkah yang perlu dikerjakan haruslah dilakukan secara sungguh-

sungguh dan professional oleh pihak yang mampu dan memiliki pengalaman

yang menunjang, agar hasilnya dapat dipertanggung jawabkan. Keterlibatan

sejak awal dari pihak Asuransi Konstruksi yang benar-benar professional seyo-

gyanya segera dijadikan kelengkapan yang dipersyaratkan terhadap kontraktor

pelaksana dan konsultan perencana,untuk meningkatkan tercapainya pekerjaan

disain yang baik, benar, dan profesional. Keterlibatan accredited checkersperlu

dipertimbangkan untuk proyek besar dan penting agar prosescheck and recheck

dan sharing tanggung jawab dapat dicapai secara sistematis dengan baik dan

benar.


9

4 DAFTAR PUSTAKA

1. BSN, Standar Nasional Indonesia, SNI 03-1726-2002, Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung,

2. Irsyam, M., et al., Usulan revisi Peta seismic Hazard Indonesia SNI 03-1726-

2002,

3. Dit. Jen. Tjipta Karya, DPU., Peraturan Perencanaan Tahan Gempa untuk

Gedung, 1981,

4. 1997 Uniform Building Code,

5. ASCE Standard ASCE/SEI 7-02 American Society of Civil Engineer Minimum

Design Loads for Buildings and Other Structures,

6. 2009 International Building Code,

7. ASCE Standard ASCE/SEI 7-10 American Society of Civil Engineer Minimum

Design Loads for Buildings and Other Structures,

8. AASTO LRFD Bridge Design Specification SI Units 2007 by the American

Association of State Highway and Transportation Officials,

9. LATBSDC An Alternative Procedure for Seismic Analysis and Design of Tall

Buildings Located in the Los Angeles Region A Consensus document 2008

Edition,

10. Council on Tall Building and Urban Habitat 2008 Recommendations for the

Seismic Design of High-Rise Buildings A Consensus Documents CTBUH

Seismic Working Group

11. USGS Peak Acceleration Map, in % g, Java Indonesia, September 2, 2009

12. Irsyam, M., Dangkua, D., and Hoedajanto, D., Reasons to Update Current

Design Maps for Indonesia, HAKI Conference, Jakarta, 2007

13. Kertapati, E., Komunikasi Pribadi, 2010,

14. Kertapati, E., Komunikasi Pribadi, 2004

15. FEMA, NEHRP Recommended Provisions for New Buildings and Other

Structures: Training and Instructional Materials FEMA 451-B, June 2007.

16. LAPI ITB, Studi Dampak Gempa Bumi Terhadap Sistem Transportasi,

Departemen Perhubungan, 2008.

Makalah ini disampaikan dalam rangka diseminasi informasi melalui Seminar HAKI.

Isi makalah sepenuhnya merupakan tanggung jawab penulis, dan tidak mewakili pendapat HAKI.