Estimator PGA
Estimate Peak Ground Acceleration at your location for a given earthquake scenario.
CalculationApa Itu Percepatan Tanah Puncak (PGA)?
Percepatan Tanah Puncak (PGA) adalah akselerasi maksimum yang dialami di permukaan Bumi selama gempa bumi, diukur sebagai pecahan akselerasi gravitasi (g = 9,81 m/s²). Ini adalah salah satu parameter terpenting dalam teknik gempa bumi karena berhubungan langsung dengan gaya yang harus ditahan oleh bangunan dan infrastruktur. PGA 0,1g berarti tanah berakselerasi pada 10% gravitasi — cukup untuk dirasakan dengan kuat dan menyebabkan kerusakan ringan. Pada 0,5g, akselerasi adalah setengah gravitasi, dan kerusakan struktural pada bangunan yang dirancang dengan baik menjadi mungkin. PGA tertinggi yang pernah tercatat adalah 2,7g selama gempa Tōhoku 2011 di Jepang.
Persamaan Prediksi Gerakan Tanah (GMPE), juga disebut hubungan atenuasi, adalah model empiris yang memperkirakan PGA berdasarkan magnitudo gempa, jarak dari sesar, kedalaman, dan kondisi lokasi. Alat ini menggunakan GMPE yang disederhanakan untuk memberikan estimasi pendidikan. Analisis bahaya seismik profesional menggunakan beberapa GMPE dan memperhitungkan ketidakpastian melalui pohon logika. Kondisi lokasi sangat berpengaruh — tanah lunak dapat memperkuat PGA 2–3 kali dibandingkan batuan dasar, fenomena yang ditangkap oleh faktor amplifikasi lokasi yang didefinisikan dalam standar bangunan seperti ASCE 7 dan Eurocode 8.
PGA dan Desain Struktural
- Standar bangunan menetapkan nilai PGA basis desain: struktur harus tahan terhadap level akselerasi tanah tertentu tanpa runtuh. Di zona seismik tinggi, ini biasanya 0,3–0,4g.
- PGA saja tidak sepenuhnya menggambarkan keparahan gerakan tanah — durasi dan konten frekuensi juga penting. Pulsa singkat PGA tinggi mungkin kurang merusak daripada guncangan moderat yang berkepanjangan.
- Klasifikasi lokasi (A hingga F dalam ASCE 7) mempengaruhi spektrum desain: lokasi tanah lunak (Kelas D/E) memerlukan gaya desain yang lebih tinggi karena efek amplifikasi.
- Peta bahaya seismik, seperti yang dibuat oleh USGS dan GSHAP, menunjukkan nilai PGA dengan probabilitas 10% terlampaui dalam 50 tahun — referensi standar untuk standar bangunan.
Kegunaan Umum
- Memperkirakan tingkat guncangan tanah di lokasi tertentu untuk skenario gempa bumi hipotetis.
- Memahami bagaimana jarak dan kondisi tanah mempengaruhi akselerasi tanah.
- Membandingkan PGA estimasi terhadap persyaratan standar bangunan untuk menilai potensi kerusakan.
- Demonstrasi pendidikan tentang atenuasi seismik dan efek amplifikasi lokasi.
How to Use
-
1
Define the Earthquake Scenario
Enter the earthquake magnitude (Mw), epicenter coordinates, and focal depth. For site-specific design purposes, you may also use a return period (e.g., 475-year) to retrieve the probabilistic PGA from the USGS seismic hazard map.
-
2
Specify Your Site Location and Soil Class
Enter your coordinates and select your site soil class (A through F per ASCE 7 / Eurocode 8). Site class D (stiff soil, Vs30 = 180–360 m/s) is the reference class; softer soils amplify PGA, harder rock reduces it.
-
3
Review the PGA Estimate and Design Implications
Read your estimated PGA in g-units and its corresponding approximate MMI intensity. The tool notes the relevant building code seismic design category (SDC) for US locations and the equivalent Eurocode 8 PGA design value.
About
Peak Ground Acceleration emerged as the primary seismic engineering parameter in the 1950s–60s when strong-motion accelerographs first became widely deployed following the 1940 El Centro earthquake (which produced the first complete accelerogram used in engineering, with PGA = 0.33g). PGA's appeal lies in its direct measurement from instruments, its physical intuition (how hard the ground shakes), and its correlation with observations from historical earthquakes. The USGS National Seismic Hazard Maps, first produced in the 1970s and updated through PSHA methodology, express seismic hazard primarily as PGA at specific probability levels.
However, PGA has known limitations as a sole damage predictor. It reflects high-frequency energy that governs rigid structural response but may not capture the damage potential for taller, more flexible structures sensitive to long-period energy. The 1985 Mexico City earthquake illustrated this dramatically: soft sediment resonance amplified long-period (2 second) waves while PGA on those same sediments was not extreme, yet mid-rise (8–15 story) buildings resonating at the site's natural period collapsed while shorter and taller buildings survived. This observation drove the adoption of design response spectra and, more recently, spectral acceleration at specific periods (Sa(1.0s), Sa(0.2s)) as primary design parameters in modern codes.
The emergence of broadband seismic networks and dense strong-motion arrays has dramatically expanded the observational database underpinning PGA prediction models. The Next Generation Attenuation (NGA) project, coordinated by PEER (Pacific Earthquake Engineering Research Center), compiled an international database of over 21,000 ground motion records from 600+ earthquakes to develop the NGA-West2 model suite—five independent GMPEs now used as the foundation of USGS hazard maps and incorporated into building codes in the US and internationally. These models explicitly account for magnitude, distance, depth, style of faulting, hanging wall effects, basin depth, and Vs30, providing PGA predictions with quantified uncertainty at any site worldwide.