PEMODELAN PENGARUH SOIL LIKUIFAKSI AKIBAT GETARAN GEMPA DENGAN MENGGUNAKAN MEJA VIBRATOR

PEMODELAN PENGARUH SOIL LIKUIFAKSI AKIBAT GETARAN GEMPA DENGAN MEJA VIBRATOR

TOFA MUS ROCKHIM

ABSTRAK

Pada umumnya masyarakat awam belum banyak mengetahui apa itu gempa, bagaimana gempa itu terjadi, dan bagaimana pengaruh getaran gempa terhadap bangunan. Untuk menjawab pertanyaan diatas, maka dibuatlah suatu pemodelan pengaruh soil likuifaksi akibat getaran gempa dengan meja vibrator. Meja vibrator ini merupakan alat sederhana yang dibuat untuk memudahkan masyarakat awam belajar tentang gempabumi serta akibat yang ditimbulkannya.

Pemodelan ini terbuat dari beberapa bahan yang dirangkai sehingga menyerupai meja. Dinamakan meja vibrator karena meja tersebut digerakan oleh rotor berupa dinamo yang terhubung oleh adaptor 12 volt. Getaran dari meja vibrator ini terbagi menjadi dua arah yaitu vertikal dan horisontal dimana getaran ini disebabkan adanya putaran 4 buah baling-baling yang digerakan oleh 4 buah dinamo menyentuh plat besi yang terpasang pada papan triplek. Hal ini disesuaikan pada getaran gempabumi, yang minitik beratkan pada gelombang vertikal dan horisontal.

Dari hasil analisa didapat bahwa Pada tegangan 3volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang mengakibatkan bangunan miniatur mengalami sedikit kemiringan, pada tegangan 4.5volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang mengakibatkan bangunan miniatur mengalami kemiringan dan terjadi penurunan, pada tegangan 6volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang cukup besar sehingga pada miniatur bangunan bertingkat II, III, IV, V mengalami kerusakan, pada tegangan 7.5volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang besar sehingga hampir seluruh miniatur bangunan mengalami kerusakan.

I. PENDAHULUAN

Indonesia merupakan sebuah Negara berbentuk kepulauan yang hampir setiap tahunnya mengalami kejadian bencana alam gempa bumi, karena Indonesia terletak diantara 3 lempeng tektonik besar yang saling bertumbukan satu sama lainnya, ketiga lempeng tersebut adalah lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng Indo – Australia. Salah satu pulau yang ada di Indonesia yang memiliki tingkat aktivitas kegempaan yang sangat tinggi adalah Pulau Sumatera.

Pulau sumatera terletak pada koordinat 6⁰ LU – 6.21⁰LU dan 94.10⁰ BT – 108.72⁰ BT. Aktifitas gempa bumi di Sumatera terdistribusi pada zona subduksi Lempeng Indo – Australia dengan Lempeng Eurasia mulai dari sebelah barat Sumatera dengan kedalaman dangkal dan kearah timur dengan kedalaman mencapai sekitar ± 200 km. Disamping itu gempa dangkal di Sumatera terdistribusi pada jalur Sesar Sumatera yang memanjang pada busur Bukit Barisan.

Selama ini masyarakat awam tidak banyak tahu bagaimana mekanisme gempa terjadi. Untuk memudahkan bagaimana mekanisme gempa itu terjadi, pemodelan pengaruh soil likuifaksi akibat getaran gempa dengan meja vibrator akan lebih mempermudah menjelaskan mekanisme gempabumi terjadi, diantaranya :

a. Alat ini dapat bergetar secara vertikal dan horisontal.

b. Alat ini dapat memperlihatkan kekutan gempabumi yang diatur secara manual melalui adaptor AC-DC.

c. Dengan menambahkan miniatur rumah-rumahan akan lebih mudah dipahami sampai sejauh mana miniatur akan bertahan atau tetap berdiri jika terjadi getaran.

I.I. RUMUSAN MASALAH

Pada umumnya masyarakat awam belum banyak mengetahui apa itu gempa, bagaimana gempa itu terjadi, dan bagaimana pengaruh getaran gempa terhadap bangunan.

I.2. TUJUAN PENELITIAN

Sebagai pembelajaran sederhana yang memudahkan dan memahami tentang pengetahuan gempabumi, sehingga diharapkan masyarakat mampu mengetahui dampak dan resiko yang dapat ditimbulkan oleh gempabumi.

I.3. TEORI

Denga mengadopsi teori mekanika sederhana, meja vibrator ini dibuat sedemikian rupa sehingga dapat menimbulkan suatu getaran yang memiliki simpangan vertikal dan horisontal. Pembuatan gerakan vertikal dan horisontal ini dibuat atas dasar adanya gempabumi jika terjadi terdapat gelombang P yang arahnya horisontal dan gelombang S yang arahnya vertikal.

1.4. METODOLOGI PENELITIAN

Pengumpulan alat dan bahan, kemudian melalui langkah kerja dalam pembuatan meja vibrator alat ini dirakit hingga menjadi meja vibrator yang dapat digunakan dalam pemodelan pengaruh soil likuifaksi akibat getaran gempa.

II. PEMBAHASAN

Dalam membuat meja vibrator ini, diperlukan beberapa alat dan bahan diantaranya :

Alat :

1. Gergaji

2. Cutter/pisau

3. Solder

4. Alat tambahan berupa Adaptor dengan teganngan antara 3volt – 12volt

Bahan :

1. Papan Kayu ukuran 50cm X 50cm
2. Papan triplek ukuran 45cm X 45cm tebal 2cm
3. Lakban
4. Kabel 1m
5. Timah 2m
6. Plat besi ukuran 40cm X 2cm tebal 0.5mm
7. Dinamo 6volt sebanyak 4 buah yaitu 2 dinamo dengan arah putaran kekanan dan 2 kekiri
8. pegas sebanyak 5 buah (pegas karburator motor honda 100cc)
9. Baling-baling dengan diameter 2cm sebanyak 4 buah (baling-baling ini bisa bervariasi yang penting sesuai dengan as poros dinamo)
10. Kertas karton/ selofom ( sebagai miniatur rumah-rumahan)
11. Pasir
12. Plastik
13. Paku
14. 5 buah baut panjang 3cm ukuran 10cm

Langkah Kerja :

1. Pasang 5 buah pegas pada masing-masing sudut pada papan kayu berukuran 50cm X 50cm dengan posisi vertical pada jarak 8cm dari setiap rusuk dan 1 pegas tepat ditengah-tengah papan.

2 . Pasang 4 buah dinamo pada area papan kayu yaitu pada jarak 12.5cm pada setiap rusuk.

3. Pasang baling-baling pada setiap as poros dinamo

4. Potong kabel dengan ukuran 25cm sehingga didapatkan 8 buah kabel. Kemudian kupas semua ujung pada masing-masing kabel. Setelah semua terkupas, pasang masing-masing kabel dengan mensolder pada panel dinamo. Dimana terdapat 8 buah panel dalam 4 dinamo yang masing-masing terdapat komponen positif dan negatif.

5. Setelah kabel terpasang, bentuk rangkaian kabel dalam bentuk rangakaian paralel tujuannya adalah untuk mendapatkan tegangan yang sama disetiap dinamo.

6. Lubangi papan triplek ukuran 45cm X 45cm pada masing-masing sudut dengan lubang sejajar pegas yang sudah menancap pada papan kayu kemudian masukkan baut sebagai pengikat.

7. Bungkus meja triplek dengan plastik hingga merata.

8. Potong plat besi ukuran 0.5mm menjadi 4 buah, masing-masing panjangnya 10cm.

9. Bentuk potongan besi pertama menyerupai huruf “L” sebanyak 2 buah.

10. Bentuk potongan besi kedua menyerupai huruf “U” sebanyak 2 buah.

11. Perhatikan pada dinamo yang sudah terpasang, terdapat 4 buah dinamo yang mempunyai arah putaran 2 kanan dan 2 kiri.

12. Sekarang Ditetapkan bahwa putaran dinamo arah kanan sebagai komponen vertical sedangkan putaran kiri sebagai komponen horizontal.

13. Tempelkan potongan besi yang berbentuk huruf “U” dengan menggunakan lakban pada papan triplek tepat diatas baling-baling yang mempunyai arah putaran ke kanan dengan posisi plat besi menyentuh baling-baling sedalam 2mm.

14. Tempelkan potongan besi yang berbentuk huruf “L” dengan menggunakan lakban pada papan triplek tepat diatas baling-baling yang mempunyai arah putaran ke kiri dengan posisi plat besi menyentuh baling-baling sedalam 2mm.

15. Buat kertas karton atau selofom sebagai miniatur rumah-rumahan seperti rumah bertingkat I, bertingkat II, bertingkat III, bertingkat IV dan bertingkat V.

16. Setelah semua rangkaian selesai terpasang, untuk yang terakhir pasang kabel dinamo dengan sumber tegangan dari adaptor dan taruh pasir basah pada meja triplek.

III. HASIL ANALISA

Dari rangkaian yang sudah terpasang, pemodelan siap diujikan. Pasang steker adaptor pada stop kontak sebagai input power. Dengan menekan tombol on/off pada adaptor maka secara otomatis power akan menggerakan meja yang terbuat dari triplek tersebut. Untuk mengubah power, dapat diatur panel pada adaptor mulai dari 3volt, 4.5volt, 6volt, 7.5volt, 9volt, 12volt. Tapi ingat bahwa dinamo yang terpasang memiliki tegangan maksimum 6volt, jadi jangan melebihi tegangan diatas 7.5volt karena dapat menyebabkan hubungan pendek pada semua komponen sehingga alat menjadi rusak. Dalam analisa meja vibrator ini, pemisalan energi gempa dibuat dalam bentuk tegangan yaitu:

v Untuk tegangan 3volt sama dengan 5SR

v Untuk tegangan 4.5volt sama dengan 6SR

v Untuk tegangan 6volt sama dengan 7SR

v Untuk tegangan 7.5volt sama dengan 8SR

Pemisalan energi ini didasarkan dengan uji coba alat yang dilakukan dengan meletakkan miniatur bangunan dimana banguna akan mengalami berbagai perubahan posisi sehingga dapat disesuaikan dengan skala MMI.Untuk mengetahui simpangan yang terjadi pada pemodelan ini, maka letakkan miniatur bangunan yang telah dibuat dari karton atau selofom diatas papan triplek meja vibrator yang dikasih pasir basah dengan ketebalan 1cm. Dari hasil analisa ini dapat diketahui:

Ø Pada tegangan 3volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang mengakibatkan bangunan miniatur mengalami sedikit kemiringan

Ø Pada tegangan 4.5volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang mengakibatkan bangunan miniatur mengalami kemiringan dan terjadi penurunan.

Ø Pada tegangan 6volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang cukup besar sehingga pada miniatur bangunan bertingkat II, III, IV, V mengalami kerusakan.

Ø Pada tegangan 7.5volt bangunan miniatur mendapatkan getaran yang besar sehingga hampir seluruh miniatur bangunan mengalami kerusakan

IV. KESIMPULAN

Ø Pemodelan pengaruh soil likuifaksi akibat getaran gempa dengan meja vibrator adalah alat untuk mempermudah masyarakat awam dalam mengenal gempabumi dan akibat gempa yang ditimbulkannya.

Ø Dari hasil analisa didapatkan bahwa dengan mengubah tegangan pada panel adaptor berati mengubah energi yang diperlihatkan oleh simpangan pada meja vibrator tersebut.

V. SARAN

Ø Akan lebih banyak perbedaan getaran jika media pasir diganti dengan media tanah lainnya seperti tanah liat, tanah gambut dan lain sebagainya.

Ø Untuk kedepannya akan lebih mudah dipahami jika pemodelan ini dapat dibuat.