69
dimana : f = frekuensi insec
σ
o
= tegangan efektif N = jumlah siklis pembebanan
max
D D
= h
1 h
γ γ
+ 2.62
dengan γ” h = regangan hiperbolik, atau
γ” h = γ’ γ’r[1 + a
1
. e
–b1
γ
’
γ
’r
] 2.63
a
1
= 1 + 0.2 f
12
b
1
= 0.2 f e
- σo
+ 2.25 σ
o
+ 0.3 log N Jadi, dengan terlebih dahulu mencari harga Dmax dan γ” h, harga damping
ratio dapat ditentukan dengan menyelesaikan Persamaan 2.62.
2.11. Kondisi Umum Geologi Wilayah Sumatera Utara
Pulau Sumatera saat ini merupakan sebahagian bentuk dari Lempeng Kepulauan Sunda, yang merupakan bahagian dari Asia Tenggara. Kerak bumi di
lautan yang mendasari Lautan Hindia merupakan bahagian dari lempeng Australia di area Hindia, telah tersubduksi pada zona Benioff sepanjang tepian barat dari lempeng
Kepulauan Sunda yang ditandai oleh terputusnya paritan Sunda di pantai barat Sumatera. Masa magma dan subduksi tersebut menyebabkan munculnya wilayah
Universitas Sumatera Utara
70
busur vulkanik Sumatera dari arah barat laut menuju tenggara, yang mana mendominasi dan mempengaruhi kondisi geologi Sumatera dan bentuk-bentuk
perpanjangan arah barat laut busur vulkanis Sunda di Jawa dan pulau-pulau disekitarnya. Tegangan yang dihasilkan dari pendekatan kemiringan dan subduksi
dari kerak lautan menyebabkan pelepasan secara periodik pergerakan pada sistem patahan Sumatera yang paralel terhadap tepian lempeng, yang mana mempunyai
mata rantai ke arah utara dengan serangkaian transformasi patahan di Laut Andaman. Sumatera Utara tercakup dalam wilayah busur vulkanis Sumatera dan termasuk
pada bahagian dari belakang busur Cainozoic. Sumatera Utara terdiri atas berbagai macam bentuk fisiografis, namun dapat dibagi atas beberapa bahagian sebagai
berikut : 1.
Dataran rendah timur. Daerah ini terletak di sektor timur laut Sumatera Utara, yang mana pada bahagian
baratnya merupakan daerah vulkanis usia muda dengan kelandaian permukaan menuju arah utara, sementara pada bahagian timur merupakan permukaan dari
deposit Toba Tuff. Elevasinya mencapai sekitar 100 m. Area bakau membentang menuju utara yang umumnya merupakan arah mulut sungai. Ke arah tenggara,
garis pantai menjadi makin tidak berlumpur, dan muncul bentuk pantai berpasir. 2.
Kaki bukit pantai timur. Daerah ini terletak di atas dataran rendah timur yaitu arah barat laut Sungai
Wampu, dengan elevasi yang rendah dibawah 150 meter, terkontrol secara struktural, bukit-bukit berhutan dengan bentangan dari barat daya ke tenggara.
Universitas Sumatera Utara
71
3. Dataran tinggi Berastagi.
Daerah ini berada di sekitar arah selatan dataran rendah timur, membentuk bentangan area hutan sepanjang 10 – 15 km, merupakan daerah utama vulkanis
dan perpanjangan arah timur ngarai Wampu menuju Berastagi, kemudian membelok ke tenggara dimana ketinggiannya berkurang dan arealnya mengecil.
Elevasinya mencapai 1500 meter, dan puncak tertinggi adalah Gunung Sinabung dengan elevasi 2451 meter. Ngarainya umumnya terbentuk dari bahan vulkanik
lunak. Topografi Karst terbentuk di atas batu gamping Permian. 4.
Lembah Kabanjahe. Merupakan area yang tidak berhutan, depositnya terdiri dari pembentukan
pegunungan yang terjadi sebelumnya oleh bahan padat yang mengalir dari vulkanik Toba. Kemiringannya melandai ke barat, menurun dari elevasi 1300
meter menuju 600 meter di bahagian barat. Lembah ini dikelilingi oleh pegunungan dan bebukitan tinggi.
5. Daerah timur Bukit Barisan.
Merupakan area tidak datar dengan hutan padat terdiri atas lapisan Bahorok Formation
. Tiba-tiba muncul dari kaki bukit pantai timur dan 25 kilometer arah barat turunan Alas-Renun. Lembahnya saling berdekatan dan terjal. Puncak rata-
rata pada elevasi 2000 meter dan tertinggi adalah Gunung Bendahara 3012 m di sektor barat laut.
6. Turunan Alas-Renun.
Areal ini terbentuk sepanjang garis kompleks patahan-patahan yang melintasi
Universitas Sumatera Utara
72
Sumatera Utara dari arah barat laut ke tenggara dengan panjang sekitar 70 km dan lebar 7 km pada elevasi 180 – 200 meter.
7. Pusat Bukit Barisan
Membentang dengan hutan padat pada elevasi 3050 meter. Kebanyakan areanya merupakan deposit resisten strata pre-Tertier.
8. Areal pantai barat
Areal ini dipisahkan oleh garis patahan utama dengan pusat Bukit Barisan, dengan areal melandai pada elevasi rata-rata 500 meter. Pada bahagian lembah
deposit tanah merupakan lapisan aluvial, sementara bebukitan kebanyakan merupakan lapisan strata pre-Tertier.
Sementara itu, secara umum menurut SNI 03-1726-2003 : Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, yang dimaksud dengan
batuan dasar adalah lapisan batuan di bawah muka tanah yang memiliki nilai hasil Test Penetrasi Standar N paling rendah 60 dan tidak ada lapisan batuan lain di
bawahnya yang memiliki nilai hasi Test Penetrasi Standar yang kurang dari itu, atau memiliki kecepatan rambat gelombang geser V
s
yang mencapai 750 mdetik dan tidak ada lapisan batuan lain dibawahnya yang memiliki nilai kecepatan rambat
gelombang geser yang kurang dari itu. Berdasarkan kondisi SNI 03-1726-2003 tersebut, maka kedalaman batuan
dasar di wilayah Sumatera Utara berkisar 2 meter hingga 100 meter.
Universitas Sumatera Utara
73
BAB 3 PEMILIHAN LOKASI STUDI
3.1. Pendahuluan
Dalam menentukan lokasi studi pada penelitian ini, dipilih daerah Sumatera Utara, sebab daerah Sumatera Utara memiliki frekuensi gempa yang cukup tinggi.
Berdasarkan data kegempaan yang pernah terjadi pada beberapa daerah, memiliki frekuensi kejadian gempa yang cukup tinggi dengan kekuatan yang cukup besar,
sehingga data yang diperoleh cukup memadai untuk dijadikan bahan studi. Sekalipun telah ada studi mikrozonasi percepatan gempa untuk kota Medan
dan Provinsi Sumatera Utara, namun menurut pengamatan yang dilakukan, studi tersebut belum dapat dijadikan pegangan dalam perencanaan suatu konstruksi tahan
gempa, sebab studi tersebut belum mempergunakan data kegempaan yang berasal dari gempa Nias 28 Maret 2005 yang besarnya 8.7 skala Richter, dimana pusat
gempanya berada dilautan Hindia.
3.2. Kondisi Seismisitasi Sumatera Utara
Seismisitasi Pulau Sumatera dipengaruhi oleh adanya pertemuan antara dua lempeng besar benua, yaitu lempeng Eurasia dan Lempeng Indonesia – Australia
Universitas Sumatera Utara
