Mohd
Zamri Bin Ramli
Fakulti
Kejuruteraan Awam, Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor
ABSTRAK: Bahaya gempabumi mungkin asing bagi masyarakat kita
pada ketika ini. Jika dilihat dari peta lingkaran aktif gempabumi, negara kita
mungkin agak selamat dari bencana berkenaan. Tetapi kita harus faham bahawa
ancama gempabumi bukanlah bencana setempat, tetapi ia adalah bencana global
yang harus kita kaji tingkah lakunya. Golongan profesional perlu menyediakan
satu suasana yang selesa untuk masyarakat mendiami negara tercinta ini.
Disinilah terletaknya tanggungjawab seorang jurutera untuk memastikan struktur
yang dibina mempunyai daya tahan terhadap gempabumi. Kertas kerja ini akan
menyenaraikan keperluan merekabentuk struktur dengan mengambilkira bahaya gempa
dan teknologi terkini dalam kejuruteraan gempabumi. Diharap dengan pendedahan
yang diutarakan dalam kertas kerja ini, ia akan memberi gambaran awal kepada
jurutera struktur sebelum satu garispanduan yang lengkap dan kod rekabentuk
struktur dengan mengambilkira bahaya gempa dapat dihasilkan untuk digunapakai
oleh mereka satu hari nanti.
Katakunci : gempabumi, struktur, kejuruteraan, kod
rekabentuk, garispanduan
1. PENGENALAN
Gempabumi yang
berlarutan di negara jiran terutamanya di Sumatera memberi pengajaran beharga
kepada Malaysia. Masyarakat harus faham, keaktifan gempabumi di sesuatu kawasan
mempunyai putarannya sendiri. Putaran tersebut mungkin berlaku dalam sela 80
tahun, 100 tahun, 150 tahun dan mungkin lebih lagi. Dalam zaman Malaysia moden
kini, mungkin bempabumi pada 26 Disember 2004 yang lalu adalah adalah yang
paling hebat pernah berlaku. Tapi kita tidak ada rekod terpeinci yang
menyatakan gempa berkenaan adalah gempa paling hebat pernah memberi kesan
kepada negara kita. Mungkin 100 tahun dahulu atau 200 ratus tahun dahulu kita
pernah mengalami gempa yang lebih hebat daripada itu dan mungkin akan berulang
pada satu masa nanti. Ancaman sedemikan rupalah yang perlu kita perhatikan.
26 Disember 2004 mula mengajar negara kita yang dikatakan bebas dari
ancaman gempa bumi. Walaupun masyarakat kita banyak didedahkan dengan kesan
ombak besar atau lebih dikenali sebagai tsunami, kita tidak seharusnya lupa
dengan gegaran yang dialami oleh penduduk dikebanyakan negeri-negeri di
Semenanjung. Terbaru pada 29 Mac 2005, tiga hari selepas tiga bulan bencana
kemanusiaan menimpa 12 negara lautan hindi termasuk negara kita, berlaku satu
lagi gempa yang paling hebat dalam tahun ini iaitu 8.7 pada skala Richter yang
berpusat di Sumatera. Gempa ini didapati memberi impak gegaran lebih besar
kepada bangunan-bangunan tinggi di negara ini kerana ia berpusat lebih hampir
dengan Lembah Kelang iaitu berkedudukan hanya 535 km berbanding 700-800 km bagi
pusat “gempa tsunami” yang lalu. Gempa ini juga
diletakkan dalam senarai gempa ke-8 terkuat semenjak tahun 1900.
1.1. GEMPABUMI - KESAN SEMASA KEATAS STRUKTUR DI
MALAYSIA
Semenjak gempabumi di
Sumatera beberapa bulan yang lalu, ia bukan kali pertama kita diberitakan
dengan penghuni bangunan tinggi bergegas turun disebabkan gegaran gempa. Pada
petang 21 Ogos 1997, beberapa kawasan di Semenanjung terutama di Pulau Pinang
dan Alor Setar mengalami gegaran dipercayai kesan gempa bumi berukuran 6 pada
skala richter di timurlaut bandar Meulaboh utara Sumatera menyebabkan ramai
kakitangan pejabat dan penghuni bangunan tinggi bergegas turun untuk
menyelamatkan diri terutama Pulau Pinang yang merupakan bandar besar di negara
ini yang paling hampir dengan pusat gempa iaitu berkedudukan kira-kira 600
sehingga 650 km.
Kejadian serupa juga telah mengejutkan puluhan penduduk di Bandar Raya
Kuala Lumpur, Pulau Pinang dan Johor Baharu. Beribu-ribu penduduk yang menghuni
di bangunan tinggi tersedar dari tidur kira-kira pukul 1.30 pagi dan turun
menyelamatkan diri setelah rumah mereka menerima gegaran sederhana kuat ekoran
gegaran kuat berukuran 7.9 mengikut skala Richter melanda mukim Bengkulu,
selatan pulau Sumatera pada 5 jun 2000. Johor Baharu merupakan bandar besar di
negara ini yang paling hampir dengan pusat gempa iaitu berkedudukan 650 km.
Rajah
1: Penduduk rumah pangsa Bukit Cagar, Johor Bahru meninggalkan rumah
masing-masing apabila bangunan tersebut bergegar ekoran gempa bumi yang berlaku
di selatan Sumatera semalam. - Gambar RAJA JAAFAR ALI (UTUSAN 5 Jun 2000)
Rajah
2: Kedudukan pusat gempa berukuran 7.9 mengikut skala Richter di Bengkulu
Sematera pada 5 Jun 2000
Walaupun peristiwa-peristiwa yang berlaku ini tidak menyebabkan kerosakan
mahupun keruntuhan bangunan di negara kita setakat ini, kita perlu sedar bahawa
kita benar-benar tidak terlepas dari ancaman gempa bumi. Penyelidik-penyelidik
mengenai gempabumi kerap kali membentangkan kertas kerja sejak tahun 2000. Persoalan
yang kerap dipersoalkan selepas pembentangan-pembentangan tersebut ialah “Ada
ke gempa bumi di Malaysia?” Ternyata masyarakat kita belum benar-benar
didedahkan dengan bencana ini.
1.2. Strategi Meningkatkan Kesedaran Bahaya Gempabumi
Dalam membincangkan
mengenai kesedaran pelbagai golongan masyarakat mengenai bahaya gempabumi,
terdapat beberapa peringkat yang boleh dijadikan garis panduan. Peringkat yang
dimaksudkan adalah peringkat sebelum, semasa dan selepas gempabumi berlaku.
Peringkat pertama yang perlu dititikberatkan adalah peringkat sebelum
berlakunya gempabumi. Penggunaan media elektronik, media cetak, taburan
risalah, ceramah diperingkat sekolah dan mungkin ditetapkan hari kesedaran
bencana perlu dilaksanakan bagi meningkatkan tahap kesedaran setiap golongan
masyarakat di negara ini mengenai ancaman tersebut. Kesedaran awal adalah
peringkat yang paling penting dalam mendidik masyarakat agar segala tindakan susulan akan dapat diterima
baik oleh mereka. Tidak berfungsi sesuatu sistem mahupun kecanggihan
kelengkapan jika tidak mendapat sokongan dari masyarakat yang menjadi sebagai
fokus utama. Golongan profesional terutama jurutera struktur, cabaran getir
menanti mereka. Seorang pakar dari Jepun semasa lawatannya di Malaysia pernah
berkata bahawa “gempabumi tidak membunuh, struktur adalah pembunuh”.
Dikebanyakan negara yang terdedah terus dengan ancaman gempabumi, amalan
merekabentuk struktur bangunan, jambatan, menara dan lain-lain lagi akan
mengambil kira faktor gempabumi. Tetapi di negara kita amalan sedemikian rupa
tidak diamalkan. Kesukaran untuk mengamalkannya adalah kerana Malaysia belum
mempunyai satu kod pembinaan dan rekabentuk yang sesuai. Penyelidik di negara
ini perlu menghasilkan peta zon risiko gempabumi yang sesuai untuk Malaysia. Keperluan
kepada pembinaan peta berkenaan perlu
kepada kelengkapan yang lengkap bagi merekod dan analisis data gempa
dalam jangka masa yang panjang. Golongan jurutera, kontraktor, arkitek dan
jabatan kerajaan perlu dididik dengan rasa tangungjawab untuk menyediakan
struktur yang selamat. Disamping itu juga satu pelan pengurusan bencana harus
dibangunkan dengan baik.
Dalam peringkat semasa berlakunya gempabumi, masyarakat perlu dididik
dengan pengetahuan “apa yang hendak dibuat” apabila gegaran berlaku terutama
bagi pemeliharaan nyawa mahupun harta benda mereka. Didikan juga perlu diberi
kepada organisasi yang akan mengurus bencana terutama dalam memperolehi
maklumat yang tepat gempabumi yang berlaku bagi tujuan penyebaran maklumat dan
pemantauan untuk tindakan seterusnya. Jabatan kajicuaca memainkan peranan yang
penting dalam fasa ini.
Selepas gempabumi berlaku, apa yang perlu dititikberatkan adalah proses
baikpulih dan menyelamat dimana ia memerlukan satu penyelarasan yang jitu.
Media masa perlu memaparkan berita-berita yang terkini, tepat dan padat kerana
dengan berita inilah orang ramai atau organisasi lain akan bertindak terutama
dalam menghulur apa jua jenis bantuan. Proses mengenalpasti tahap keselamatan
struktur, pembersihan, pembinaan semula dan baikpulih perlu dijalankan dengan
segera dan terancang bagi mengelakkan masalah penempatan sementara yang
berpanjangan. Tindakan kerajaan menyediakan rumah transit dalam bencana tsunami
yang lalu adalah satu proses bijak. Disamping itu bekalan air, dan eletrik, pengurusan
kumbahan dan komunikasi perlu di uruskan dengan baik bagi mengelakkan lahirnya
bencana rentetan lain yang boleh membahayakan mangsa yang terlibat.
2. KEPERLUAN KEJURUTERAAN TERHADAP BAHAYA GEMPABUMI
Penyelidik dalam kejuruteraan gempabumi perlu menghasilkan peta pengaruh
seismik yang sesuai untuk negara ini. Peta ini menggambarkan gegaran yang
mungkin berlaku di batuan dasar di Malaysia disebabkan oleh gempa bumi. Peta
pengaruh seismik ini sangat berguna bagi seorang jurutera untuk mereka bentuk
bangunan di Malaysia. Dalam menghasilkan peta ini, kesukaran mungkin berlaku
bagi memastikan gegaran sebenar yang berlaku pada sesuatu lokasi di negara ini.
Kebiasaannya, alat yang bernama accelerograph diperlukan. Alat ini berupaya
melihat kesan gegaran yang berlaku pada tempat ia diletakkan disebabkan gempa
bumi yang terjadi dari mana-mana arah. Dengan adanya data daripada alat ini,
maka perbandingan boleh dilakukan dengan peta yang disediakan. Alat ini adalah
penting bagi penyelidik untuk mendapatkan pemahaman yang lebih jelas tentang
kesan gempa bumi ke atas Malaysia. Ini dapat memberikan gambaran yang lebih
baik dan membantu dalam membuat keputusan sama ada kita benar-benar perlu
mempertimbangkan reka bentuk seismik di negara ini atau sebaliknya.
Rajah
3 menunjukkan peta pengaruh gempabumi untuk negara Indonesia. Peta ini sudah
lama digunakan di Indonesia bagi tujuan merekabentuk struktur. Mungkin pengaruh
gempabumi yang besar terhadap negara tersebut mendorong penyelidikan dalam
menghasilkan peta tersebut lebih awal dilaksanakan berbanding negara kita yang
difikirkan minima kesannya terhadap gempabumi. Sebenarnya kajian untuk
menghasilkannya peta berkenaan telah dimulakan sejak dari tahun 2000 lagi.
Rajah 4 menunjukkan hasil Peringkat awal pembangunan peta pengaruh gempabumi
untuk Malaysia oleh penyelidik-penyelidik dari Kumpulan Penyelidik Kejuruteraan
Struktur Gempabumi (SEER) berpusat di Universiti Teknologi Malaysia. Satu peta
pengaruh gempabumi untuk Malaysia dijangka akan dapat dihasilkan dalam masa
terdekat hasil sokongan Jabatan Kerja Raya (JKR), Institut Kerja Raya (IKRAM),
Jabatan Kaji Cuaca Malaysia, CIDB, dan pelbagai pihak lagi.
Rajah
3: Peta pengaruh gempabumi untuk Indonesia
Rajah 4: Peringkat awal pembangunan peta pengaruh gempabumi
untuk Malaysia
Bagi tujuan merekabentuk struktur seperti bangunan dan jambatan, jurutera
struktur memerlukan satu kod rekabentuk struktur banguanan atau jambatan yang
sesuai untuk Malaysia. Kod rekabentuk harus didatangi dengan prosedur analisis
yang perlu dilaksanakan sebelum sesebuah struktur dibangunkan. Analisis
struktur perlu dilaksanakan untuk semua projek pembinaan, bukan sahaja
pembinaan yang melibatkan bangunan berbilang tingkat seperti bangunan berkembar
petronas, malahan bangunan rendah juga perlu dianalisis. Hasil kajian daripada
penyelidik terdahulu, bangunan tinggi kurang berisiko terhadap gempabumi,
tetapi hangunan rendah lagi berisiko tinggi. Ia dapat dibuktikan semasa
gempabumi di Taiwan dengan magnitude 7.3 pada September 1999. Dianggarkan lebih
9,909 bangunan runtuh sepenuhnya dan lebih dari 7,575 pula mangalami kerosakan
yang besar. Hampir 80 peratus bangunan yang runtuh adalah bangunan bertingkat 1
hingga 3 dan 10 peratus bangunan bertingkat 4 hingga 7 (Rajah 5).
Rajah 5: Statistik kerosakan bangunan mengikut bilangan
tingkat dan jenis struktur semasa gempabumi di Taiwan dengan magnitude 7.3 pada
September 1999
Kajian juga menyatakan kegagalan struktur terutama bangunan dan jambatan
adalah berpunca daripada kegagalan di bahagian bawah struktur. Ia berlaku
adalah kerana arah gegaran yang terhasil daripada gempabumi datang daripada
pelbagai arah, bukan sahaja arah pugak, malah pada arah ufuk. Struktur biasanya
akan gagal atau tidak dapat menampung beratnya sendiri apabila gegaran berlaku
pada dasarnya. Sifat struktur yang tegar akan membuatkan struktur bawah seperti
tiang akan gagal sepertimana yang ditunjukkan dalam Rajah 6.
Rajah 6: Kegagalan tiang bawah bangunan berbilang tingkat akibat gempabumi
3. KEJURUTERAAN
GEMPABUMI – ALAS PENAPAK GEMPABUMI
Di Malaysia kajian
berkenaan kejuruteraan gempabumi masih lagi dalam peringkat permulaan.
Walaubagaimanapun sebilangan daripada penyelidik di negara ini aktif
melaksanakan kajian mengenai bidang kejuruteraan ini. Kejuruteraan struktur dengan
mengambil kira faktor gempabumi adalah amat penting dalam kehidupan manusia
moden sekarang. Menteri Kerjaraya ada mengeluarkan kenyataan pada 11 April yang
lalu dengan menyatakan supaya garis panduan reka bentuk asas tapak bangunan
yang sedia ada dikaji semula dan dikemas kini supaya lebih kukuh dan mampu
menahan gegaran akibat gempa bumi.Di kebanyakan negara maju seperti Amerika
Syarikat dan Jepun, penggunaan alas penapak gempabumi (seismic base isolator)
adalah sangat luas digunakan. Jepun contohnya telah menggunakan teknologi alas
penapak gempabumi kepada hampri 99 peratus jambatan barunya selepas tragedi
gempabumi di Kobe pada 1995.
Dalam kejuruteraan struktur gempa bumi, keluli dan getah merupakan komponen
utama dalam alas pemisah untuk mengurangkan kesan gempa bumi keatas
struktur. Dengan lapisan getah asli dan
keluli, alas pemisah akan tinggi kekukuhannya dalam arah tegak dan anjal dalam
arah mengufuk bagi memastikan ia dapat menampung beban struktur itu sendiri dan
menghadapi apa jua beban ufuk terutama apabila gempabumi berlaku.
Alas penapak gempabumi juga boleh diaplikasikan kepada struktur bangunan.
Rajah 7 menunjukkan perbandingan simulasi kesan gegaran gempabumi terhadap
bangunan konvensional dan bangunan beralas penapak. Lembaga Getah Malaysia
(LGM) telah memainkan peranan penting kearah ini. Dr Kamaruddin Ab Malik salah
seorang daripada penyelidik yang mengkaji sistem alas penapak gempabumi.
Menurut beliau, kajian dan pembangunan alas penapak gempabumi adalah penting
dan ia memberi kelebihan kepada Malaysia sebagai antara negara utama pengeluar
getah asli dunia. Pada Oktober 1999, LGM dan Lembaga Kelapa Sawit Malaysia
(MPOB) menandatangani memorandum kerjasama dalam pembinaan dua jenis bangunan
konkrit 3 tingkat sebagai bangunan pejabat stesen penyelidikan MPOB di Lahad
Datu. Salah sebuah bangunan yang dibina dipasang dengan alas penapak gempabumi
manakala sebuah lagi dibina dengan kaedah biasa. Rajah 8 menunjukkan dua
bangunan tersebut setelah siap pembinaannya, dan bangunan di sebelah kiri
adalah bangunan yang diletakkan alas penapak gempabumi berkenaan.
|
|
|
Rajah 7: Perbandingan
simulasi kesan gegaran gempabumi terhadap bangunan konvensional dan bangunan
beralas penapak
Rajah 8: Bangunan contoh untuk alas penapak gempabumi di
Lahad Datu, Sabah
KESIMPULAN
Dalam kajian
kejuruteraan gempabumi, dapati kajian keatas keperluan-keperluan yang
dinyatakan telah dan sedang dijalankan. Masalah yang timbul adalah penyelarasan
terhadap pelbagai bidang yang terlibat dari pelbagai golongan pakar. Buat masa
ini kebanyakan penyelidik bergerak sendiri tanpa digabungkan hasil kajian yang
diperolehi. Pada tahun 2001, Lembaga Jurutera Malaysia (BEM) dengan kerjasama
Menteri Kerjaraya telah menganjurkan Seminar Risiko Gempabumi. Ia
dihadiri oleh pelbagai golongan pakar yang datang dari pelbagai negara termasuk
Jepun, Amerika Syarikat, Turki, Singapura dan Indonesia. Satu kertas kerja
lengkap telah disiapkan tetapi belum ada perlaksanaan yang menyeluruh
dilaksanakan. Negara memerlukan satu badan menyelaras segala aktiviti yang
berkaitan. Mungkin bencana tsunami yang lalu menyedarkan banyak daripada kita
dan beberapa tindakan susulan sudah mula digerakkan kearah yang sepatutnya.
Semua pihak perlu berganding bahu bagi mewujudkan satu suasana yang selesa
untuk kita dan mungkin anak cucu kita menjalankan kehidupan harian mereka.
Semua golongan masyarakat tidak ingin melihat satu bencana yang diwar-warkan
satu masa dahulu tidak akan berlaku dinegara ini meragut nyawa sebilangan
daripada kita akibat kealpaan kita sendiri. Masyarakat perlu ingat bahawa dalam
sejarah pernah direkodkan gegaran terkuat pernah direkodkan iaitu 9.5 mengikut
skala Richter. Tetapi negara ini bernasib baik kerana ia berlaku di Negara
Chili dan disana sekalipun mungkin belum ada struktur yang hebat kerana ia
berlaku dalam tahun 1960. Bayangkan gegaran yang sama berlaku di jalur gempa
yang berpotensi menghasilkan gegaran sebesar itu berpusat di sepanjang pulau
Sumatera yang hanya berkedudukan 350km dari bandar-bandar utama di negara kita.
Golongan profesional hendaklah sentiasa rasa bertangungjawab untuk setiap
tugas yang diberikan kepada mereka. Janganlah sampai bencana membongkar segala
kelemahan mereka sepertimana gempabumi di Taiwan dengan magnitude 7.3 pada
September 1999 telah membongkar keangkuhan sebilangan jurutera yang tidak
bertangungjawab. Sebilangan bangunan yang runtuh adalah sangat rendah kualiti
dan ada diantaranya didapati terdapat tin dan sampah didalam struktur utama
bagi tujuan “mencuri konkrit” bagi mendapat keuntungan yang berlipat ganda
(Rajah 9). Diharap perkara seperti ini tidak akan berlaku dinegara kita. Oleh
itu pendidikan dan kesedaran mengenai bahaya ancaman gempabumi perlu diserap
bermula dari golongan masyarakat biasa hinggalah golongan profesional dan pihak
kerajaan.
Rajah 9: Aktiviti “mencuri konkrit” terbongkar apabila
bencana berlaku
Jika dilihat dalam peta jalur lingkaran gempa bumi, negara akan berbanga
kerana bebas dari ancamam tersebut. Rasa simpati akan timbul terhadap
negara-negara jiran lain terutama Indonesia dan Filipina yang dilingkari dengan
jalur “membunuh” tersebut. Tapi itu hanya diatas kertas, masyarakat perlu
faham, bencana gempa bumi adalah bencana global. Ia bukan masalah setempat.
Seperti kebakaran hutan, jika ia tidak dibendung atau menjadi tidak terkawal,
masalah jerebu juga akan melanda negara-negara jiran. Samalah dengan masalah
jerebu hasil ledakan gunung berapi. Mungkin masih segar dalam ingatan kita
dengan bencana ledakan gunung berapi Pinatubo di Filipina pada May 1994 yang
lalu.Masyarakat perlu didedahkan dengan kemahiran menghadapi bencana. Kalau
dilihat dalam peta manusia moden sekarang, bandar-bandar hebat yang paling
hampir dengan jalur gempa sepanjang Pulau Sumatera adalah milik negara kita dan
jalur gempa itulah antara jalur gempa yang paling aktif dalam peta dunia. Kita
juga belum diuji dengan gempa kuat dalam jarak 300 – 350 km yang mana ia
berpotensi untuk berlaku bila-bila masa.
RUJUKAN
Azlan Adnan (1998). Low intensity
earthquake effects on steel girder bridges. Ph.D. Thesis. Faculty of Civil
Engineering. Universiti Teknologi Malaysia.
Haresh C Shah. WSSI and its
global risk management efforts, Seismic Risk Seminar, Kuala Lumpur,
Malaysia, 2001
Kamarudin A.M &
Kamarul B.B. Natural Rubber Bearings for Earthquake Protection of Buildings,
Seismic Risk Seminar, Kuala Lumpur, Malaysia, 2001
Mohd Rosaidi C.A. Earthquake
Monitoring In Malaysia, Seismic Risk Seminar, Kuala Lumpur, Malaysia, 2001
T.C.Pan, Prof, 2001. Lesson To
Be Learn : Taiwan Earthquake. Seismic Risk Seminar : Kuala Lumpur,
Malaysia, 2001