awal-daftarpustaka

BAB I

PENDAHULUAN

TRB III merupakan salah satu tugas rancang di Teknik Kelautan ITS

Surabaya. TRB III ini adalah lanjutan dari TRB II, dimana pada TRB II telah

dirancang sebuah Jacket Platform yang telah dihitung dengan menggunakan

analisis statis untuk mengetahui kekuatan struktur dari beban-beban lateral

maupun transversal. Sedangkan pada TRB III ini akan dilakukan analisis dinamis,

yang meliputi analisis seismik, fatigue dan loadout, terhadap struktur yang telah

dibuat pada TRB II. Analisis dinamis dilakukan agar struktur jacket yang dibuat

memenuhi tiga faktor yang diperlukan yaitu: keamanan (safety), fungsi

(performance) dan ketahanan (reliability). Tujuan dari analisis dinamis terhadap

suatu struktur adalah untuk mengetahui besarnya respon dinamis struktur terhadap

pembebanan yang merupakan fungsi waktu seperti displacement, atau perilaku

dinamis struktur seperti frekuensi natural struktur atau periode natural struktur.

Analisis seismik/beban gempa dilakukan tergantung dimana struktur

jacket yang kita buat ditempatkan. Analisis seismik sangat perlu dilakukan bila

jacket struktur ditempatkan pada daerah rawan gempa, akan tetapi meskipun tidak

ditempatkan pada daerah yang rawan gempa analisis seismik ini juga perlu

dilakukan untuk menambah keamanan struktur jacket yang telah kita buat.

Kemudian dilakukan analisa fatigue yang bertujuan untuk mengetahui

seberapa lama ketahanan bangunan tersebut akibat semua gaya yang terjadi.

Peluang kerusakan karena fatigue ini bertambah besar seiring dengan kualitas

fabrikasi yang jelek, umur bangunan laut yang semakin tua, dan korosi terjadi

pada bangunan laut tersebut. Oleh karena itu biaya untuk menangani kerusakan

bangunan laut banyak difokuskan pada fatigue. Kelelahan (fatigue) adalah gejala

pada bagian (member) dari struktur saat mengalami kegagalan/kerusakan setelah

mengalami pembebanan yang dinamis, meskipun besar tegangan yang diakibatkan

oleh beban ini masih berada di bawah tegangan ijin. Beban dinamis adalah beban

yang besarnya berubah-ubah dan terjadi berulang-ulang pada struktur anjungan

lepas pantai. Beban-beban dinamis berupa beban lateral seperti beban gelombang,

1

gempa bumi, angin dan arus. Keberadaan fenomena fatigue ini pada akhirnya

akan menentukan umur operasi dari sebuah struktur anjungan lepas pantai.

Setelah proses fabrikasi jacket selesai, maka tahap selanjutnya adalah

melakukan analisis terhadap metode yang sesuai untuk melakukan loadout

struktur jacket tersebut. Dalam tahap desain, sebenarnya sudah dipertimbangkan

metode loadout yang akan digunakan, karena dalam proses loadout banyak faktor

yang dapat menjadi kendala, misalnya faktor keterbatasan sarana yang bisa

digunakan untuk loadout, faktor keamanan, faktor ekonomis dan faktor alam.

Sehingga, proses loadout sendiri harus mendapat perhatian yang besar.

1.1 Perumusan Masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam Tugas Perancangan Dinamis

Struktur Lepas Pantai (TRB III) ini adalah:

1. Bagaimana kekuatan struktur terhadap beban seismik yang meliputi Member

Stress Check (Unity Check), Joint Punching Shear Check, Pile Capacity

Check dan Pile Member Strenght Check?

2. Berapakah umur kelelahan (Fatigue Life) dari critical member pada struktur?

3. Bagaimana konfigurasi dari skidshoe, proses skenario ballasting dan waktu

yang dibutuhkan untuk proses loadout?

1.2 Tujuan Adapun tujuan yang ingin diperoleh dalam mengerjakan Tugas

Perancangan Dinamis Struktur Lepas Pantai (TRB III) ini adalah:

1. Menghitung bagaimana kekuatan struktur terhadap beban seismik yang

meliputi Member Stress Check (Unity Check), Joint Punching Shear Check,

Pile Capacity Check dan Pile Member Strenght Check;

2. Menghitung berapakah umur kelelahan (Fatigue Life) dari critical member

pada struktur?

3. Menentukan konfigurasi dari skidshoe, proses skenario ballasting dan waktu

yang dibutuhkan untuk proses loadout?

2

1.3 Deskripsi Struktur 1. Nama Struktur : Production Platform

2. Jenis Struktur : Jacket Platform

3. Kedalaman Perairan : 185 ft

4. Orientasi Platform : (+60o) True North

5. Jumlah kaki : 3 kaki

6. Jumlah crane : 1 buah

7. Jumlah Deck : 4 (empat) deck

Main Deck, Mezzanine Deck, Cellar Deck,

Helicopter Deck.

Main Deck

Panjang 56.00 ft

Lebar 68.00 ft

Luas 3808.00 ft2

Elevasi +87.25 ft

Cellar Deck

Panjang 56.00 ft

Lebar 68.00 ft

Luas 3808.00 ft2

Elevasi +57.25 ft

Mezanine

Panjang 56.00 ft

Lebar 44.65 ft

Luas 2500.00 ft2

Elevasi +39.25 ft

Heli Deck

Panjang 47.00 ft

3

Lebar 47.00 ft

Luas 2209.00 ft2

Elevasi +113.25 ft

Jenis Label

Section

Label

Perhitungan

analisa

dinamis

Main Girder Heli Deck MG1 W6X25

Secondary Girder Heli

Deck SG1 W10X30

Main Girder Main

Deck MG2 W12x230

Secondary Girder Main

Deck SG2 W24x192

Main Girder Mezanine

Deck MG3 W30X526

Secondary Girder

Mezanine Deck SG3 W18X234

Main Girder Cellar

Deck MG4 W40X531

Secondary Girder Cellar

Deck SG4 W14X233

1.4 Asumsi Analisi dan Perancangan Asumsi dan batasan yang digunakan dalam analisis dan perancangan

struktur ini adalah:

1. Struktur lepas pantai yang akan dianalisa adalah jacket dengan fungsi

Production Platform.

4

2. Pada analisis seismik tipe tanah yang digunakan adalah Tipe A, effective

ground acceleration terhadap g adalah 0.015g, damping ratio adalah 4%,

CQC dynamic loading X, Y, Z adalah 1.0, 1.0 dan 0.5;

3. Pada analisis fatigue, umur kelelahan dihitung menggunakan metode

deterministik.

4. Pada analisis load out hanya dilakukan pada jacket, sedangkan load out

untuk deck tidak dilakukan analisis, besar biaya tidak diperhitungkan.

5. Pemodelan jacket menggunakan SACS 5.3 dan pemodelan barge untuk

analisis loadout menggunakan MOSES 7.

5

BAB II

RINGKASAN DAN KESIMPULAN

2.1 Ringkasan

2.1.1 Analisa Seismik

a. Semua member stress telah memenuhi persyaratan berdasarkan API RP 2A

- WSD. Baik pada analisis Seismik (TRB-3), member stress UC memenuhi

kriteria berdasarkan API-RP 2A UC

c. Faktor keamanan untuk Pile Axial pada semua analisis kondisi

memenuhi persyaratan API RP 2A WSD.

Tabel 2.3 Faktor keamanan pile axial

d. Pile member stress check telah memenuhi persyaratan API RP 2A WSD.

Tabel 2.4 Pile stress check

PILE

JT

PILE

GROUP

PILE MAXIMUM

PILEHEAD WEIGHT PENETRATION

O.D THICKNESS UNITY

(IN) (IN) KIPS FT CHECK

001P PL1 34.00 1 79.4 75 0.23

002P PL1 34.00 1 79.4 75 0.34

003P PL1 34.00 1 79.4 75 0.52

2.1.2 Analisis Fatigue Platform Production Platform didisain selama 15 tahun layanan hidup.

Dari analisis Fatigue yang dilakukan, tidak ada joint yang memiliki Fatigue Life

kurang dari 30 tahun. Dari hasil analisa, Platform Production Platform mampu

beroprasi dengan Design Loading yang telah di tetapkan dan dapat beroperasi

selama lebih dari 30 tahun.

Condition Pile joint

Pile group

Pile penetration

Pile axial capacity

Pile axial load

Safety factor

Seismik

(ft) (Kips) (kips)

001P PL1 75 3343.2 392.1 8.53

002P PL1 75 3343.2 565.2 5.92

003P PL1 75 3356.3 872.4 3.85

7

Tabel 2.5 Umur Kelelahan Terkecil

JOINT Member Grup ID

Original Chord dan Brace Fatigue Results (years)

OD WT Service Life

602L 601L-602L HB 30 in 0.2 in 32.21207

201L 203L-201L HB 30 in 0.2 in 32.37227

203L 103L-203L LG2 39 in 1 in 36.72153

203L 203L-201L HB 30 in 0.2 in 37.0929

201L 101L-201L LG2 39 in 1 in 38.66764

2.1.3 Analisis Load Out Loadout adalah proses perpindahan jacket structure ke atas barge. Dalam

analisa kali ini menggunakan loadout jenis skidding. Analisis yang akan

dilakukan adalah analisis stabilitas dan proses ballasting. Analisis ini dimulai

dengan pemilihan barge yang sesuai dengan panjang dan lebar struktur

jacket yang akan dipindahkan, berdasarkan perhitungan dipilihlah BOA

BARGE 17.

Analisis proses ballasting disimulasikan pada software MOSES dengan

membagi tahapannya menjadi tujuh step, dimulai dari step 1 yang

menjelaskan keseluruhan struktur jacket masih berada di atas jetty hingga

step 7 yang menjelaskan keseluruhan struktur jacket telah berada di atas

barge dengan COG jacket dan barge (sumbu Z) terletak dalam satu garis

vertikal. Masing-masing step disimulasikan pada software MOSES dengan

memasukkan data beban self weight dan COG jacket pada tiap step.

Berdasarkan perhitungan MOSES, maka dapat disimpulkan bahwa barge

mampu untuk menjaga posisi agar tetap evenkeel dan mampu melakukan

proses load out.

8

2.2 Kesimpulan Hasil analisis In-place (pada TRB-2) , Seismik, dan Fatigue yang

dilakukan pada TRB 3, menunjukkan bahwa perancangan Platform

Production Platform mampu menahan beban-beban yang direncanakan

(Design Loads), dan mampu beroperasi selama lebih dari Design Service Life

(30 tahun). Dari hasil Analisis Loadout di dapat metode loud out yang

digunakan yaitu metode skidding dengan Tipe barge yang digunakan untuk

load out jacket adalah tipe Boa Barge 17.

9

BAB III

KRITERIA DESAIN

3.1 Beban-Beban (loadings) Beban-beban yang dipertimbangkan dalam analisis dijabarkan di bawah ini :

1. Beban Mati Struktur (Structural Dead Loads);

2. Topside Loads :

a. Equipment Load;

b. Live Loads and Piping load of Deck ;

c. Crane Loads.

3. Environmental Loads.

3.1.1. Structural Dead Loads (Loadcn 1) Beban mati dari struktur baja termasuk bouyancy dari struktur baja utama dan kedua

(Secondary Beam) yang di modelkan di Program SACS 5.3 akan otomatis digenerate oleh SACS

5.3 dan diberikan factor 1.00.

3.1.2. Topside Load Topside Load di dapat dari perhitungan manual dan data-data awal.

Equipment Loads (loadcn EQP)

Equipment Load / Beban Peralatan terdiri dari beban peralatan yang ada di

Main Deck, Mezzanine Deck dan Cellar Deck. Penerapan beban peralatan diambil

dari Mateial Take Off (MTO) dan diterapkan sebagai beban merata dan beban titik.

Total Beban Peralatan adalah :

a) Peralatan di Main Deck All Equipment = 1141.76 kips

b) Peralatan di Cellar Deck: All Equipment = 984.55 kips

c) Peralatan di Mezanine Deck All Equipment = 409.7 kips

Total = 2536.8 kips

Perpipaan (Loadcn 4)

Beban perpipaan pada PSR platform total dari 3 deck adalah 290.75299 kips.

10

Crane Load (loadcn CRN) Beban operasional crane diambil dari data awal yaitu 175 kips.

3.2 Enviromnetal Loads

Kedalaman Perairan

Dalam Analisis Seismik dan Fatigue, kedalaman peraiaran yang digunakan

adalah 185 ft.

Angin

Beban angin yang bekerja pada struktur bangunan Platform Prime adalah sebagai

berikut :

Tabel 3.1 Beban Angin Beban Angin

Kondisi Operasi 60 mph

Kondisi Badai 80 mph

Kriteria Gelombang untuk Analisa Fatigue

Data kejadian gelombang berdasarkan tinggi gelombang dan periode gelombang

yang tersebar ke berbagai arah tercantum dalam tabel berikut :

Gambar 3.1 Kejadian gelombang selama 10 tahun

11

Profil Arus

Profil arus yang bekerja pada daerah operasi bangunan lepas pantai adalah sebagai

berikut :

Tabel 3.2 Beban Arus Kriteria Arus Kondisi Operasi (Kecepatan)

Arus Permukaan 3,0 knots

Arus Dasar Laut 0,75 knots

Kriteria Arus Kondisi Badai (Kecepatan)

Arus Permukaan 2,1 knots

Arus Dasar Laut 0,75 knots

Wave Kinematic Factor Berdasarkan code API RP 2A WSD wave kinematic factor yang digunakan

pada analisis bangunan laut ini adalah :

Tabel 3.3 Wave Kinematic Factor Daerah Faktor

Tropical Storm 0.85 0.95

Marine Growth

Marine growth yang diasumsikan bekerja pada pada analisis bangunan laut ini

adalah 2.5 inchi.

Koefisien Hidrodinamika

Koefisien hidrodinamika yang digunakan pada analisis bangunan laut ini

(kaki 3) adalah :

Tabel 3.4 Koefisien Hidrodinamika Cd Cm

Smooth 0.65 1.6

Rough 1.05 1.2

12

3.3 Kriteria Gempa

Tabel 3.5 Kriteria gempa

Asumsi tipe tanah SLE (100 TAHUN)

PGA (g) Damping ratio Cx, Cy, Cz

A 0,015 4% 1.0 , 1.0, 0.5

3.4 Steel Material Steel material yang digunakan pada perencanaan bangunan lepas pantai ini

mengacu pada AISC 13th Steel Construction Manual dengan asumsi jenis material yang

seragam menggunakan material tipe III dan IV (Mild Steel, Mild Steel with Through

Thickness Property, TTP) A36 yang mempunyai tegangan yield yield = 36 ksi.

3.5 Tegangan yang Diizinnkan Berdasarkan API RP 2A tegangan yang diizinkan pada perencanaan bangunan

lepas pantai ini adalah

Tabel 3.6 Tegangan yang Diizinkan Loading Condition Allowable Stresses

Increased Seismic Strength Level 1.33

Ductility Level 1.70

Pre-service analysis Load out analysis 1.00

13

BAB IV

CODES, STANDARD, SPECIFICATIONS, REFERENCES

CODES/ STANDARRD:

API RP2A WSD: recomended practice for planning, designing and

constructing fixed offshore platforms-21st edition, working stress design

AISC ASD 9th: AISC Manual of stell construction- 9th edition allowable

stress design

4.1 CODE/STANDARD DAN REFERENSI YANG DIGUNAKAN DALAM ANALISIS SEISMIK

Salah satu beban dinamis yang bekerja pada suatu struktur anjungan lepas

pantai adalah beban gempa. Hasil eksperimen (Hays, 1980), Hampir semua jenis

beban lingkungan dan beban jenis lainnnya yang bekerja pada struktur biasanya

merupakan beban dinamis yang mana respon struktur dari struktur yang menerima

beban tetsebut dapat di temukan dengan analisa statis atau menggunakan metode

empiris. Ahli struktur terutama memperhatikan efek lokal gempa yang besar di

mana gerak tanah cukup kuat untuk menyebabkan kerusakan struktur (Mcclleland,

1986). Hal ini menunjukkan bahawa investigasi karakteristik dari struktur

merupakan hal yang sangat penting dalam menganalisa kegagalan dari struktur

lepas pantai itu sendiri, dimana metode yang sangat cocok di pakai dalam

perhitungan frekuensi natural adalah metode finite elemnent, walaupun beban

dinamis yang bekerja pada suatu struktur dapat diabaikan dalam perhitungan ini,

tetapi beban dinamis berupa gempa bumi merupakan hal yang harus di

pertimbangankan oleh seorang ahli struktur.

Sistem Single Degree Of Freedom (SDOF) dengan lumped mass, bentuk

yang paling sederhana dari masalah respon gempa bumi adalah pergeseran atau

translasi dari titik titik tumpuan yang sama. Model yang umum dan sederhana

untuk menggambarkan respon struktur adalah seperti berikut :

14

Gambar 4.1 Model SDOF terhadap Respon Gempa Bumi (Craig, 1981)

Dari persamaan Spectral Velocity di atas, maka ada 3 faktor yang

mempengaruhi besarnya spectral tersebut, yaitu :

1. Karakteristik dari ground motion vg

2. Damping ratio dari struktur

3. Frekuensi sirkular dari struktur

Kemudian, untuk beberapa masukan gempa dan damping ratio, maka

memungkinkan untuk menentukan spectral velocity sebagai fungsi frekuensi

struktur atau periode struktur T = 2 / . Beban gempa dengan spektrum respon

rancangan untuk desain pada bangunan lepas pantai terpancang, mengacu pada

kriteria yang diberikan oleh American Petroleum Institute (API RP 2A WSD,

2000), yang dipengaruhi oleh beberapa aspek berikut :

1. Harga gravitasi bumi di lokasi studi

2. Damping kritis diambil 4 %, sementara untuk perhitungan pada redaman

lain dapat digunakan faktor koreksi D yang digunakan sebagai pengali dari

hasil respons ordinat sesuai code API RP2A WSD 1st:

dengan (persen) = nilai modal damping

3. Jenis tanah dasar laut (soil type) di lokasi studi : tipe A, B, atau C

4. Besarnya effective ground motion (G)

vt = total motion

v = relative

vg = ground

M

C

K K

Relative

K = Spring Constants

C = Damping Constants

15

Gambar 4.2 Spektrum respon untuk Gempa (API RP2A WSD, 2000)

Respon maksimum total dapat diperoleh dengan melakukan superposisi

terhadap respon-respon satuan setiap model. Metode yang digunakan dalam

analisa adalah CQC (Complete Quadratic Combination. CQC (Complete

Quadratic Combination) - Korelasi yang bersebrangan antara semua model

dalam perhitungan. 2/1

11jiji

N

j

N

iRRR

==

=

dimana,

i

jr

=

i = Frekuensi natural ke I

ni = Modal damping ratio ke I

( )( ) ( ) ( ) 22222

2/3

4141

8

rnnrrnnr

rnnnn

jiji

jijiij

++++

+=

16

catatan : jika merupakan matrik identitas (yaitu tidak terdapat korelasi antara model model) maka matrik tersebut akan sama dengan matrik hasil perhitungan

memakai metode RMS.

4.2 CODE/STANDARD DAN REFERENSI YANG DIGUNAKAN DALAM ANALISIS FATIGUE

Dalam codes API RP-2A WSD tubular joint dapat diklasifikasikan menjadi tipe K, T, Y, dan X.

L

Keterangan :

D = diameter luar chord

L = panjang chord

d = diameter luar brace

T = ketebalan chord

t = ketebalan brace

Keterangan :

Beban aksial, beban yang bekerja sejajar pada sumbu brace

Gambar 4.3. Parameter Tubular Joint

D

t

BEBAN AKSIAL BEBAN AKSI

IN PLANE BENDING IN PLANE BEN

OUT OF PLANE BENDING OUT OF PLANE BENDING

CHORD

BRACE BRACE

T

17

Beban in-plane bending, beban yang sejajar sumbu chord

Beban out-of plane bending, beban yang bekerja tegak lurus sumbu

chord

SCF merupakan factor konsentrasi tegangan pada titik pemusatan tegangan

(Hot Spot Stress). Biasanya lokasi Hot Spot Stress adalah pada sambungan

(chord-brace intersection) dimana terjadi perubahan geometri yang mendadak.

Perubahan geometri yang mendadak (abrupt change) mengakibatkan terjadinya

konsentrasi tegangan (stress consentration). Stress Concentration factor (SCF)

merupakan parameter terhadap kekuatan sambungan yang nilainya akan berbeda

tergantung geometrinya.

7

Gambar 4.4. T or Y joint geometry

18

Gambar 4.5 K joint geometry

Untuk perairan Indonesia, menurut API RP 2A WSD, 2007 menggunakan

existing Kuang and wordsworth. Sehingga untuk mendapatkan faktor konsentrasi

tegangan (SCF) digunakanlah persamaan Kuang and wordsworth. Validitas range

parameter tubular joint berikut harus dipenuhi sebelum perhitungan:

00 90303.333.80.102.0

8.03.08.02.0

407

Jika range parameter tubular joint telah dipenuhi maka SCF bisa dihitung.

API RP 2A WSD 2007 pada section C5.3.2 memberikan beberapa persamaan

Kuang and wordsworth SCFs guna memperoleh faktor konsentrasi tegangan

(SCF) sebagai berikut :

19

Setelah memasukkan persamaan-persamaan Kuang and wordsworth SCFs

maka akhirnya didapatkan nilai stress concentration factor (SCF) untuk masing-

masing member di tiap joint yang ditinjau. Berikut perolehan SCF dari joint yang

ditinjau.

Hot Spot Stress adalah lokasi dimana pemusatan tegangan akibat

tegangan-tegangan nominal yang terjadi pada joint-joint kritis di sepanjang jacket

leg. Pemusatan tegangan terjadi akibat adanya perubahan geometri mendadak.

Gambar 4.6 Hot Spot (1,3,4,6=crown dan 2,5=saddle)

Tegangan hotspot beberapa kali lebih besar daripada tegangan nominal.

Pada hot spot, bila dikenai beban dengan intensitas tertentu, akan terjadi regangan

lokal di atas batas yield Menurut API RP 2A WSD besarnya stress pada Hot Spot

yang ditinjau.Ketika HSS sudah didapat, maka selanjutnya nilai N (jumlah siklus

beban) sebagai representasi matematis kurva S-N bisa dihitung.

Keanekaragaman data pada pengujian fatigue sering digambarkan dalam

diagram S-N yang seringkali ditunjukkan dengan kurva rata-rata yang

dihubungkan dengan batas yang pasti Kurva S-N adalah garis rata-rata sebaran

data yang diturunkan dengan pendekatan regresi. Kurva S-N tersebut didapatkan

dengan menguji material beberapa kali dalam range tegangan nol sampai

minimum Grafik S-N memuat sebaran data hasil pengukuran kelelahan

konfigurasi sambungan struktur tertentu. Grafik S-N menampilkan korelasi antara

rentang tegangan (stress range), S (MPa atau N/mm2), dan jumlah siklus

pembebanan yang mengakibatkan kelelahan (N). Grafik diberikan dalam skala

loglog. Dimana N adalah jumlah siklus pada tegangan S yang menyebabkan

kerusakan struktur.

20

Gambar 4.7 Fatigue S-N curve (API RP 2A WSD, 2000)

Umur kelelahan dari sebuah sambungan yang dilas bergantung pada banyak

faktor, antara lain karakteristik material, cacat las, retak mikro, bentuk geometris

las dan lainya. Kerusakan kumulatif dihitung dengan Palmgren-Miner Rule

(4.1)

=

+++==m

i m

m

i

i

Nn

Nn

Nn

Nn

NnD

1 3

3

2

2

1

1 .........

21

ni = jumlah siklus (rentang) tegangan dengan harga Si yang sebenarnya terjadi

pada sambungan akibat beban eksternal (gelombang)

Ni = jumlah siklus (rentang) tegangan dengan harga Si yang menyebabkan

kegagalan sambungan yang ditinjau. Harga besaran ini dapat diperoleh

dari diagram S-N untuk jenis sambungan yang sesuai.

Si = rentang tegangan; 2 (dua) kali amplitudo tegangan yang terjadi pada

sambungan

Sedangkan besarnya jumlah siklus tegangan ni untuk tiap-tiap tegangan Si yang ditimbulkan oleh beban dari gelombang dengan karakteristik tinggi Hi (m)

dan periode Ti (detik) dapat dihitung dari persamaan

(4.2)

Pi adalah frekuensi relatif kejadian tiap-tiap gelombang, dengan

karakteristik tinggi Hi (m) dan periode Ti (detik) yang menyebab-kan timbulnya

tegangan Si.. Variabel T adalah umur kelelahan struktur setelah setelah

memperhitungkan siklus seluruh tegangan.

Melalui substitusi pers (7.2.7a) ke pers (7.2.7b), diperoleh persamaan kegagalan

struktur akibat kelelahan berikut

(4.3)

Selanjutnya dari hubungan persamaan 4.3 tersebut bisa diturunkan umur kelelahan

struktur dengan satuan tahun dengan persamaan berikut

(4.4)

dengan :

1........33

3

22

2

11

1 =+++=mm

m

TNTP

TNTP

TNTP

TNTP

D

i

ii T

TPN =

22

D = Kerusakan pertahun

ni = Jumlah cycles yang terjadi pertahun dalam range

tegangan (i)

NI = Jumlah cycle dalam range tegangan (i) yang diperlukan

untuk menyebabkan fatigue

m = Jumlah range tegangan yang diperhitungkan.

Pi = Frekuensi relative kejadian tiap-tiap gelombang. dengan

karakteristik tinggi Hi (m) dan periode Ti (detik) yang menyebab-

kan timbulnya tegangan HSS.

T = Umur kelelahan struktur hasil hitungan

SF = Safety factor

Tdsg = Design umur kelelahan struktur

4.3 CODE/STANDARD DAN REFERENSI YANG DIGUNAKAN DALAM ANALISIS LOAD OUT

Pada analisa loadout, ada beberapa persamaan yang digunakan untuk

desain support can digunakan data material kolom tubular dari AISC ASD

(Allowance Stress Design) pada tabel axial strength.Material yang digunakan

memiliki nilai Fy = 36 ksi. Adapun persamaan menghitung tegangan lokal

yang digunakan bersumber pada API WSD adalah sebagai berikut.

23

Untuk persamaan di atas, koefisien yang digunakan adalah 0.3

Sedangkan persamaan beban kritis yang digunakan adalah.

24

BAB V

PEMODELAN KOMPUTER

Pemodelan komputer dilakukan pada software SACS 5.3, tampilan

pemodelannya 3 dimensi dan 2 dimensi ditunjukkan sebagai berikut :

5.1 Tampak Isometri

Gambar 5.1 Platform Prime Tampak Isometri

25

5.2 Tampak Depan (XZ)

Gambar 5.2 Platform Prime Tampak Depan (XZ)

5.3 Tampak Atas (XY)

Gambar 5.3 Platform Prime Tampak Depan (XY)

26

5.4 Tampak Samping (YZ)

Gambar 5.4 Platform Prime Tampak Samping (YZ)

5.5 Elevasi 94.41 ft (Heli Deck)

Gambar 5.5 Elevasi 94.41 ft (Heli Deck)

27

5.6 Elevasi 77.41 ft (Main Deck)

Gambar 5.6 Elevasi 77.41 ft (Main Deck)

5.7 Elevasi 56.04 ft (Mezzanine Deck)

Gambar 5.7 Elevasi 56.04 ft (Mezzanine Deck)

28

5.8 Elevasi 28 ft (Cellar Deck)

Gambar 5.8 Elevasi 28 ft (Cellar Deck)

29

5.9 Elevasi Jacket Tampak Depan 5 ft 5 ft

- 45 ft - 45 ft

-90 ft -90ft

- 135 ft - 135 ft

-180 ft -180 ft

-194.25 ft -194.25 ft

Gambar 5.9 Elevasi jacket tampak depan

30

BAB VI

ANALISA SEISMIK

6.1 Umum

6.1.1 Dasar Teori Melakukan Analisis Seismik

Analisa seismik adalah menghitung respon struktur terhadap beban gempa yaitu

dengan mengetahui unity check nya. Analisa seismik digunakan untuk memastikan bahwa

tidak terjadi kerusakan sturktur akibat goncangan gempa. Salah satu beban dinamis yang

bekerja pada suatu struktur anjungan lepas pantai adalah beban gempa. Untuk memastikan

struktur telah mempunyai ukuran elemen untuk menerima beban gempa.

Penting kiranya untuk melakukan investigasi karakteristik getaran struktur lepas

pantai untuk menjamin keberhasilan dalam desain. Finite element adalah metode yang sangat

cocok untuk perhitungan frekuensi natural, tetapi ada beberapa aspek yang belum diketahui

seperti massa tambah kaki jacket dalam air dan kondisi tumpuannya. Walaupun beban

dinamis yang bekerja pada sistem struktur bisa diabaikan oleh salah satu dari mekanisme

sumber yang berbeda, termasuk angin ataupun ombak, tipe masukan dinamis yang paling

penting bagi ahli struktur yang tidak dapat diragukan lagi adalah yang ditimbulkan oleh

gempa bumi.

6.1.2 Dasar Teori Pengambilan Metode Analisis Seismik

Ahli struktur memperhatikan bahwa efek lokal gempa terbesar dimana gerak tanah

cukup kuat untuk menyebabkan kerusakan struktur (McClleland, 1986). Adapun tujuan dari

analisis dinamis terhadap suatu struktur adalah untuk mengetahui besarnya respon dinamis

struktur terhadap pembebanan yang merupakan fungsi waktu seperti displasement, atau

perilaku dinamis struktur seperti frekuensi natural struktur atau periode natural struktur.

Hasil dari analisa seismik dapat dilihat dalam member check, joint check, dan piles

check capacity. Pada member check dan joint check dengan melihat unity check pada member

dan joint kritis tidak boleh lebih dari satu. Pada piles check capacity dengan melihat faktor

keamanannya yang harus lebih dari 2 sesuai dengan API RP2A.

6.2 Beban (loading)

Beban yang digunakan dalam analisis seismik diantaranya beban statis yang

merupakan akumulasi beban struktur dan peralatan. Seperti yang terdapat pada API

RP2A WSD bahwa beban-beban yang terdapat pada pemodelan seismik antara lain

adalah beban struktur, topside, equipment dan apurtenance, beserta beban lingkungan 31

yang telah dianalisis di TRB II sebelumnya, yang dikombinasikan dengan beban

dinamis, yang dimodelkan dan di-running dengan metode seismik. Pembebanan pada

struktur mengakibatkan adanya gaya dan momen yang bekerja pada struktur, sehingga

agar struktur dalam keadaan yang aman, harus memenuhi persyaratan, sebagai berikut:

1. Platform harus mampu menerima gempa SL menggunakan analisis dinamis.

2. Massa yang digunakan dalam analisis gempa harus meliputi massa platform,

beban desain, massa fluida dalam struktur dan apurtenance, dan massa tambah.

3. CQC (complete quadratic combination) bisa digunakan untuk

menggabungkan modal response, dan SRSS (Square Root of the Sum of the

Squares) bisa digunakan untuk menggabungkan directional response.

4. Beban gempa harus digabungkan dengan beban gravitasi, buoyancy, dan

tekanan hidrostatik.

5. Beban gravitasi meliputi berat platform (berat struktur, peralatan,

apurtenances), beban hidup,dan beban supply dan storage.

Penjelasan mengenai input beban statis dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 6.1 Beban dari in-place yang diperhitungkan pada analisa seismik 32

Tabel 6.1 Kombinasi beban untuk seismik analisis

ID Load Condition LOADCN

SELF Self Weight

PLMD Beban pada Main Deck

PLCD Beban pada Cellar Deck

PLMZ Beban pada Mezanine Deck

DLHL Heli Deck

LOADCN FX Beban Lateral Arah X

LOADCN FY Beban Lateral Arah Y

Beban dinamis yang diperlukan sesuai dengan data awal beban sesimik terdiri dari

percepatan gempa (PGA), dumping rasio, dan respon spektrum gempa yang besarnya

masing-masing sebagai berikut :

PGA : 0.012 g

Dumping ratio : 5 %

Respon spektrum gempa :

-100% arah x

-100% arah y

-50% arah z

33

6.3 Metode Analisis

6.3.1 Metodologi Analisa Seismik

Berikut ini adalah diagram alir langkah-langkah yang dilakukan dalam analisa

seismik :

Gambar 6.2 Diagram alur analisa seismik

Permodelan struktur

Finish

Start

Cek Kriteria seismik terpenuhi

Pile check

Dynamic Analysis

Member check

Joint check

Static Analysis

Tidak

ya

34

Berikut penjelasan langkah-langkah pengerjaan seismik dengan menggunakan SACS 5.3 :

Superelement creation

SACS Model dari In-Place Model dalam kondisi operasi, diterapkan vertikal / beban

gravitasi, tidak ada beban lingkungan dan beban lateral ditambahkan pada self weight di X

dan Y serta data tanah (PSIINP) dari Analisis In-place digunakan dengan kasus Loadcase

Superelement tambahan. Output dari program ini adalah DYNSEF.

Static Analysis

SACS Model dari model Superelement digunakan dengan beberapa modifikasi; Option

pada Superelement diubah menjadi Superelement Input (menggunakan DYNSEF dari

Superelement Creation) dan tidak ada beban lateral dari Selfweight. Output dari program ini

adalah PSICSF.

Dynamic analysis

Extract Mode Shape dihitung dengan menggunakan program SACS DYNPAC. Program

ini menghasilkan 2 (dua) file; file masa yang berisi sifat-sifat masa struktur (added mass), dan

File Mode yang berisi karakteristik dinamik struktur. Kedua file yang digunakan dalam

perhitungan frekuemsi natural struktur. Output dari program ini adalah DYNLIST,

DYNMAS dan DYNMOD.

Earthquake analysis

Analisis gempa pada struktur dihitung dengan menggunakan respon Dynamic Input

(DYRINP); Damping Ratio 5 %, input respon spektrum, input PGA dan faktor pembebanan:

X-Dir = 1.0, Y-Dir = 1.0 dan Z-Dir = 0,5 dan dengan menggabungkan DYNMOD dan

Dynmas dari hasil output Extract Mode Shape. Output dari program ini adalah DYRLIST dan

Dynamic Respon Common Solution (DYRCSF).

Member Check

Member dihitung menggunakan post Input (PSTINP) dan Dynamic Respon Common

Solution (DYRCSF). Output dari program ini adalah post Output List (PSTLST) dan Post

Common Solution File (PSTCSF).

35

Joint Check

Element stress dihitung menggunakan joint Input (JCNINP) dan Dynamic Respon

Common Solution (DYRCSF). Output dari program ini adalah joint List (JCNLST).

Pile Check Analisis Single Pile dihitung menggunakan data Pile Soil Interaction Input (PSIINP)

untuk setiap Pile, Gaya Dukung Compression / Axial Load Capacties. Output dari program

ini adalah PILLST.

Hasil

Ringkasan hasil dari analisis seismik disajikan dalam bentuk periode alami, base shear,

member unity check yang nilainya kurang dari 1, joint unity check yang besarnya kurang dari

1, dan pile check dengan melihat safety factornya yang nilainya lebih dari 2 dan pile unity

check yang besarnya kurang dari 1.

6.3.2 Analisa Gempa Pada Struktur

Sebagian besar penyelesaian persamaan gerak atau penentuan respon struktur akibat

gempa, biasanya hanya ditentukan dengan besar respon yang maksimum, seperti fungsi

kecepatan. Harga maksimum dari fungsi respon ini disebut Spectral Velocity atau lebih

akurat jika disebut Spectral Pseudo-Velocity, sebab tidak sepenuhnya sama dengan

kecepatan maksimum pada sistem teredam. Ada 3 faktor yang mempengaruhi besarnya

spectral tersebut, yaitu :

1. Karakteristik dari ground motion vg

2. Damping ratio dari struktur

3. Frekuensi sirkular dari struktur

Kemudian, untuk beberapa masukan gempa dan damping ratio, maka memungkinkan

untuk menentukan spectral velocity sebagai fungsi frekuensi struktur atau periode struktur T

= 2 / . Beban gempa dengan spektrum respon rancangan untuk desain pada bangunan

lepas pantai terpancang, mengacu pada kriteria yang diberikan oleh American Petroleum

Institute (API RP 2A WSD), yang dipengaruhi oleh beberapa aspek berikut :

1. Harga gravitasi bumi di lokasi studi

2. Damping kritis diambil 5 %, dengan menghitung damping ratio

36

3. Jenis tanah dasar laut (soil type) di lokasi studi : tipe C

4. Besarnya effective ground motion (G)

Gambar 6.3 Spektrum Respon untuk Gempa

6.4 Pemodelan Analisis Seismik

Gambar 6.4 Permodelan Untuk Seismik 37

Gambar 6.5 Hasil Output Berat Struktur

6.5 Pembebanan (Load Case)

a. Percepatan Seismic (PGA) Horizontal Peak Ground Acceleration (PGA) adalah salah satu data yang diperlukan

dalam analisis seismic. PGA diberikan dari buku panduan TRB III: Perancangan Struktur

Lepas Pantai Dinamis 2014 adalah sebesar 0.012 terhadap gravitasi. PGA diperlukan untuk

mendapatkan G. Variable G adalah Ratio of effective horizontal ground acceleration to

gravitational acceleration. Nilai G didapatkan dengan dari PGA x g (gravitasi).

b. Massa

Massa untuk total struktur PSR Platform adalah sebesar 2936,135 kips.

c. Beban statis

Beban statis merupakan jumlah beban keseluruhan equipment ditambah massa struktur =

815,104 + 2936,135 = 3751,239 kips.

d. Periode Alami Struktur, Frekuensi dan Nilai SA, SV, SD

Kriteria untuk analisis seismik yang diberikan adalah sebagai berikut:

Uraian Kriteria kondisi

Seismic

Normalized Response Spectrum API RP 2A WSD

Soil Type C

SA/G( T < 0.13 sec) 20T

SA/G(0.13 sec < T < 0.5 sec) 2.5

38

SA/G(T > 0.5 sec) 0.8/T

SV (T/2) SA

SD (T2/42) SA

PGA 0.012g

0.515ft/s2

Damping Ratio 5%

CQC dynamic loading,

X 1.0

Y 1.0

Z 0.5

Dari hasil running eigenvalue yang dilakukan dengan menggunakan SACS, diperoleh

periode natural struktur yang dapat dilihat pada tabel berikut ini:

39

Respon dinamik struktur dilakukan dengan program SACS menggunakan modul

Dynamic Earthquake. Analisis yang digunakan menggunakan metoda Respon Spektra

berdasarkan peraturan API RP2A edisi ke 20. Respon Platform terhadap spektrum gempa

harus berdasarkan atas mode shapes dan perioda natural dari analisis modal. Diperlukan

minimal 95% partisipasi massa struktur yang tergambar dari banyaknya mode shape yang

dianalisis pada analisis modal. Metoda yang digunakan untuk modal combination adalah

CQC (Complete Quadratic Combination) dengan arah 1.0, 1.0, dan 0.5 berturut-turut untuk

arah X, Y, dan Z. Faktor redaman global sebesar 5% digunakan untuk semua analisis mode

shape. Hasil output dari response dinamic struktur terhadap gempa ditampilkan pada table di

bawah ini :

Gambar 6.6 Hasil output dari response dinamis struktur searah sumbu x

40

Gambar 6.7 Hasil output dari response dinamis struktur searah sumbu y

Gambar 6.8 Hasil output dari response dinamis struktur searah sumbu z

41

Untuk menghitung SA, SV, SD kita harus mengetahui jenis tanah daerah dimana

platform diletakkan. Tipe tanah di diperoleh dari data TRB III, yaitu tipe tanah A. Sehingga

menurut API API RP2A WSD 1st Ed, pada halaman 159, diketahui rumus untuk mencari SA,

SV, SD. rumus tersebut adalah :

Grafik di atas hanya untuk redaman kritis 5% untuk perhitungan pada redaman lain dapat digunakan faktor koreksi D sesuai code API RP2A WSD 1st:

, dengan (persen) = nilai modal damping

Faktor nilai D digunakan untuk pengali ordinat respon yang pada gambar grafik dan dari grafik tersebut dapat dicari nilai dari SA, SV, SD pada mode 1-24 dengan menggunakan persamaan:

- SA/G( T < 0.13 sec) : 20xDxT

- SA/G(0.13 sec < T < 0.35 sec) : 2.5 x D

- SA/G(T > 0.35 sec) : 0,8 x D/T

Dengan D = 2.5

42

Sehingga didapat hasil seperti tabel dibawah ini

Dari tabel diatas dapat dimasukkan pada grafik untuk mengetahu respon struktur

dibawah ini:

43

e. Base shear

Base shear merupakan total gaya gempa yang terjadi pada struktur yang bekerja di

permukaan tanah. Gaya gempa pada dasarnya merupakan gaya inersia yang terjadi karena

adanya percepatan gempa yang bekerja pada massa struktur.

Base shear diperoleh dengan menjumlahkan gaya inersia struktur pada seluruh mode

yang ditinjau pada arah X, Y, dan Z dengan metoda tertentu, dalam hal ini CQC (Complete

44

Quadratic Combination). Besarnya base shear akibat gempa disajikan pada hasil output

berikut ini :

X direction base shear = 95,9 Kips

Y direction base shear = 117 Kips

Base shear ductility level besarnya sekitar dua kali lipat base shear strength level. Hal ini

memungkinkan terjadi karena PGA ( Peak Ground Acceleration) kondisi ductility level

sebesar 2 kali lebih besar daripada untuk strength level. Base shear ini akan didistribusikan

ke massa strukutur menjadi beban gempa. Output dari nilai base shear seperti pada gambar di

bawah :

Gambar 6.9 Hasil Output Base Shear

Gambar 6.10 Hasil Output Seastate Combined

45

BAB VII

ANALISA FATIGUE 7.1 Umum

Struktur anjungan lepas pantai tipe jacket ini menerima beban gelombang

bersifat cyclic dan acak. Dengan mempertimbangkan karakteristik struktur yang

demikian serta dengan berdasarkan perilaku beban gelombang maka salah satu

skenario kegagalan struktur jacket ini yang perlu diperhatikan adalah fatigue. Fatigue

merupakan fenomena yang khas pada struktur terutama yang terbuat dari material baja.

Ketika suatu struktur terkena beban yang terus berulang dalam jumlah siklus yang

sangat banyak, maka meskipun secara keseluruhan respons dari struktur akibat beban

berulang tersebut masih dalam batas elastis, tetapi ternyata kondisi pembebanan seperti

di atas dapat menyebabkan satu skenario kegagalan struktur yaitu "fracture".

Fatigue pada struktur jacket lebih banyak dipengaruhi oleh beban

gelombang. Penentuan pengaruh gelombang terhadap kelelahan pada sambungan

struktur dapat dilakukan dengan cara analisis deterministik (deterministik analisis) dan

analisis spektrum (spektral analysis). Penggunaan analisa spektrum juga dikenal

sebagai analisa dinamis. Diterangkan lebih lanjut dalam API WSD RP 2A, analisa

dinamis digunakan apabila struktur memiliki frekuensi natural > 3 second dengan

menggunakan spectra energy. Metode analisis deterministik memperhitungkan jumlah

kejadian gelombang dalam range tinggi gelombang tertentu, kemudian menghitung

beban gelombang yang di timbulkan untuk setiap range. Dari beban gelombang dan

tegangan yang ditimbulkannya (SCF), kemudian menghitung kumulatif kerusakan

pada struktur akibat kelelahan (fatigue).

7.2 Metode Analisa

7.2.1 Model Finite Element Method (FEM)

Model FEM menggunakan jacket structure yang telah dirancang pada pengerjaan

Perancangan bangunan Lepas Pantai Statis (TRB II). Model tersebut kemudian

dianalisa dengan metode deterministik dengan data-data yang tersedia untuk

46

mendapatkan umur kelelahannya. Untuk menganalisa fatigue dengan beban dinamis

keberadaan arus bisa diabaikan. Metode analisa yang kami lakukan sebagai berikut:

1. Memperoleh data awal pembebanan gelombang yang meliputi rentang tinggi

gelombang (H), periode (T), serta peluang kejadian per ketinggian gelombang

(P)

2. Melakukan running punching shear untuk mengetahui tegangan nominal (faxial,

f ipb, f opb) akibat beban cyclic gelombang di tiap joint yang ditinjau

3. Menghitung Stress Concentration Factor (SCF) pada joint yang ditinjau

4. Menghitung tegangan pada Hot Spot Stress (HSS) pada lokasi tersebut

5. Mendapatkan representasi matematis S-N curves

6. Menghitung umur kelelahan 5 joint kritis yang paling kritis

7.2.2 Pembebanan Fatigue dan Kombinasi Pembebanan

Beban cyclic yang diberikan pada struktur merupakan kejadian gelombang 10

tahun. Data kejadian gelombang diberikan pada tabel berikut:

Tabel 7.1 Number of Wave Occurrances

Struktur yang telah di buat dari TRB II dilakukan running punching shear check

SAC 5.3 dengan dikenai pembebanan gelombang. Setelah itu bisa didapat tegangan-

tegangan nominal yang memiliki UC (Unity Check) tertinggi dan terjadi pada member-

member yang berada sepanjang jacket leg, yaitu pada 5 joint yang paling kritis. Berikut

diberikan data.

47

7.2.3 Parameter Tubular Joint

Dalam codes API RP-2A WSD tubular joint dapat diklasifikasikan menjadi tipe K, T, Y, dan X.

L

Keterangan :

D = diameter luar chord L = panjang chord d = diameter luar brace T = ketebalan chord t = ketebalan brace

Keterangan : Beban aksial, beban yang bekerja sejajar pada sumbu brace Beban in-plane bending, beban yang sejajar sumbu chord Beban out-of plane bending, beban yang bekerja tegak lurus sumbu

chord Selanjutnya dengan mengetahui nilai parameter tubular joint tersebut, nilai Stress

Concentration Factor (SCF) dari lokasi dimana terjadi pemusatan tegangan (HSS)

dapat ditentukan.

Gambar 7.1 Parameter Tubular Joint

D

t

BEBAN AKSIAL BEBAN AKSIAL

IN PLANE BENDING IN PLANE BENDING

OUT OF PLANE BENDING OUT OF PLANE BENDING

CHORD

BRACE BRACE

T

48

7.2.4 Stress Concentration Factor (SCF) SCF merupakan faktor konsentrasi tegangan pada titik pemusatan tegangan (Hot

Spot Stress). Biasanya lokasi Hot Spot Stress adalah pada sambungan (chord-brace

intersection) dimana terjadi perubahan geometri yang mendadak. Perubahan geometri

yang mendadak (abrupt change) mengakibatkan terjadinya konsentrasi tegangan

(stress consentration).

Stress Concentration factor (SCF) merupakan parameter terhadap kekuatan

sambungan yang nilainya akan berbeda tergantung geometrinya.

Gambar 7.2 T or Y joint geometry

Gambar 7.3 K joint geometry

49

Untuk perairan Indonesia, menurut API RP 2A WSD, 2007 menggunakan

existing Kuang dan Wordsworth. Sehingga untuk mendapatkan faktor konsentrasi

tegangan (SCF) digunakanlah persamaan Kuang dan Wordsworth. Validitas range

parameter tubular joint berikut harus dipenuhi sebelum perhitungan:

90303.333.80.102.0

8.03.08.02.0

407

0

Jika range parameter tubular joint telah dipenuhi maka SCF bisa dihitung. API

RP 2A WSD 2007 pada section C5.3.2 memberikan beberapa persamaan Kuang and

wordsworth SCFs guna memperoleh faktor konsentrasi tegangan (SCF) sebagai

berikut :

50

Setelah memasukkan persamaan-persamaan Kuang and wordsworth SCFs

maka akhirnya didapatkan nilai stress concentration factor (SCF) untuk masing-

masing member di tiap joint yang ditinjau. Berikut perolehan SCF dari joint yang

ditinjau.

51

Tabel 7.3 Ouput Stress concentration factor (SCF)

***********STRESS CONCENTRATION FACTOR VALIDITY XCEEDANCE**************

COMMON CHORD BRACE **** CHORD **** **** BRACE **** REDESIGN PARAM. VALUE LOWER UPPER JOINT JOINT JOINT OD WT OD WT LIMIT LIMIT

IN IN IN IN

101L 201L 102L 39 1 30 0.2 OFF TAU 0.2 0.25 1 39 1 30 0.2 OFF ALPHA 4.431 8 40

101L 201L 103L 39 1 30 0.2 OFF TAU 0.2 0.25 1 39 1 30 0.2 OFF ALPHA 4.431 8 40 39 1 30 0.2 OFF GAPRAT -0.586 0.01 1

101L 201L 203L 39 1 21 0.6 OFF ALPHA 4.431 8 40 39 1 21 0.6 OFF GAPRAT -0.586 0.01 1

102L 202L 101L 39 1 30 0.2 OFF TAU 0.2 0.25 1 39 1 30 0.2 OFF ALPHA 4.431 8 40 39 1 30 0.2 OFF GAPRAT -0.583 0.01 1




52

***********STRESS CONCENTRATION FACTOR VALIDITY XCEEDANCE**************

COMMON CHORD BRACE **** CHORD **** **** BRACE **** REDESIGN PARAM. VALUE LOWER UPPER JOINT JOINT JOINT OD WT OD WT LIMIT LIMIT

IN IN IN IN 39 1 30 0.2 OFF GAPRAT -0.581 0.01 1



201L 301L 202L 39 1 30 0.2 OFF TAU 0.2 0.25 1 39 1 30 0.2 OFF GAPRAT -0.576 0.01 1


201L 101L 102L 39 1 21 0.6 OFF GAPRAT -0.576 0.01 1

201L 301L 303L 39 1 21 0.6 OFF GAPRAT -0.424 0.01 1


202L 302L 203L 39 1 30 0.2 OFF TAU 0.2 0.25 1

53

7.2.5 Hot Spot Stress

Hot Spot Stress adalah lokasi dimana pemusatan tegangan akibat tegangan-

tegangan nominal yang terjadi pada joint-joint kritis di sepanjang jacket leg. Pemusatan

tegangan terjadi akibat adanya perubahan geometri mendadak.

Gambar 7.4 Hot Spot (1,3,4,6=crown dan 2,5=saddle)

Tegangan hotspot beberapa kali lebih besar daripada tegangan nominal. Pada

hot spot, bila dikenai beban dengan intensitas tertentu, akan terjadi regangan lokal di

atas batas yield Menurut API RP 2A WSD besarnya stress pada Hot Spot yang ditinjau.

Ketika HSS sudah didapat, maka selanjutnya nilai N (jumlah siklus beban) sebagai

representasi matematis kurva S-N bisa dihitung.

7.3 S-N Curves Keanekaragaman data pada pengujian fatigue sering digambarkan dalam

diagram S-N yang sering kali ditunjukkan dengan kurva rata-rata yang dihubungkan

dengan batas yang pasti Kurva S-N adalah garis rata-rata sebaran data yang diturunkan

dengan pendekatan regresi. Kurva S-N tersebut didapatkan dengan menguji material

beberapa kali dalam range tegangan nol sampai minimum Grafik S-N memuat sebaran

data hasil pengukuran kelelahan konfigurasi sambungan struktur tertentu. Grafik S-N

menampilkan korelasi antara rentang tegangan (stress range), S (MPa atau N/mm2),

dan jumlah siklus pembebanan yang mengakibatkan kelelahan (N). Grafik diberikan

dalam skala loglog. Di mana N adalah jumlah siklus pada tegangan S yang

menyebabkan kerusakan struktur.

60

Gambar 7.5 Fatigue S-N curve (API RP 2A WSD, 2000)

Pada analisa fatigue ini, kurva yang dipilih adalah kurva X, karena struktur

tubular yang kami analisa memiliki tebal brace lebih dari 0.625 inch namun kurang

dari 1 inch sesuai dengan yang disyaratkan dalam API RP 2A WSD. Sehingga dalam

penentuan nilai N sebagai representasi matematis dari S-N curve, digunakan nilai ref

= 14.5 ksi dan nilai m = 4.38.

61

Tabel 7.4 Jumlah siklus beban

7.4 Dynamic Amplification Factor

Dynamic Amplification Factor dipertimbangkan, karena periode natural

struktur lebih dari 1 second. Didapatkan data periode natural struktur dari perhitungan

di seismic 2.3018124.

Tabel 2. Perhitungan DAF

H T (To/T) DAF 2 3,3 0.04 0.697 1.936 4 4 0.04 0.575 1.491 6 6,4 0.04 0.359 1.147 10 6,8 0.04 0.338 1.128 11 7 0.04 0.328 1.120

62

7.5 Fatigue Life Member Kritis Umur kelelahan dari sebuah sambungan yang dilas bergantung pada banyak

faktor, antara lain karakteristik material, cacat las, retak mikro, bentuk geometris las

dan lainnya. Kerusakan kumulatif dihitung dengan Palmgren-Miner Rule

ni = jumlah siklus (rentang) tegangan dengan harga Si yang sebenarnya terjadi pada

sambungan akibat beban eksternal (gelombang)

Ni = jumlah siklus (rentang) tegangan dengan harga Si yang menyebabkan kegagalan

sambungan yang ditinjau. Harga besaran ini dapat diperoleh dari diagram S-N

untuk jenis sambungan yang sesuai.

Si = rentang tegangan; 2 (dua) kali amplitudo tegangan yang terjadi pada sambungan

Sedangkan besarnya jumlah siklus tegangan ni untuk tiap-tiap tegangan Si yang

ditimbulkan oleh beban dari gelombang dengan karakteristik tinggi Hi (m) dan periode

Ti (detik) dapat dihitung dari persamaan

Pi adalah frekuensi relatif kejadian tiap-tiap gelombang, dengan karakteristik

tinggi Hi (m) dan periode Ti (detik) yang menyebabkan timbulnya tegangan Si..

Variabel T adalah umur kelelahan struktur setelah setelah memperhitungkan siklus

seluruh tegangan.

Melalui substitusi pers (7.1) ke pers (7.1), diperoleh persamaan kegagalan struktur

akibat kelelahan berikut

=

+++==m

i m

m

i

i

Nn

Nn

Nn

Nn

NnD

1 3

3

2

2

1

1 .........

1........33

3

22

2

11

1 =+++=mm

m

TNTP

TNTP

TNTP

TNTP

D

i

ii T

TPN =

63

Selanjutnya dari hubungan persamaan 7.3 tersebut bisa diturunkan umur kelelahan

struktur dengan satuan tahun dengan persamaan berikut

= 1( ) dengan :

D = Kerusakan per tahun

ni = Jumlah cycles yang terjadi per tahun dalam range tegangan (i)

NI = Jumlah cycles dalam range tegangan (i) yang diperlukan untuk menyebabkan

fatigue

m = Jumlah range tegangan yang diperhitungkan.

Pi = Frekuensi relative kejadian tiap-tiap gelombang. dengan karakteristik tinggi

Hi (m) dan periode Ti (detik) yang menyebabkan timbulnya tegangan HSS.

T = Umur kelelahan struktur hasil hitungan

SF = Safety factor

Tdsg = Design umur kelelahan struktur

64

Berikut umur kelelahan struktur yang paling kritis :

SACS Release 5.3 ITS KELAUTAN ID=00000000 FATIGUE INPUT * * * M E M B E R F A T I G U E R E P O R T * * * (DAMAGE ORDER) ORIGINAL CHORD

JOINT MEMBER GRUP TYPE OD WT JNT MEM LEN. GAP *STRESS CONC. FACTORS* FATIGUE RESULTS

ID ID (IN) (IN) TYP TYP (FT) (IN) AX-CR

AX-SD

IN-PL

OU-PL DAMAGE LOC

SVC LIFE

602L 601L-602L HB TUB 30 0.2 Y BRC 27.41 2.47 3.15 1.84 3.41 0.465664 R 32.21207

201L 203L-201L HB TUB 30 0.2 K BRC 29.94 -16.53 5.38 5.48 5.25 5.53 0.46336 B 32.37227

203L 103L-203L LG2 TUB 39 1 K CHD 29.76 8.89 10.77 8.32 9.93 0.360166 T 36.72153

203L 203L-201L HB TUB 30 0.2 K BRC 29.76 -22.47 5.96 5.96 5.95 5.97 0.353651 T 37.0929

201L 101L-201L LG2 TUB 39 1 K CHD 29.94 8.93 10.77 8.37 9.95 0.467128 T 38.66764

65

Gambar 7.6 Member Kritis

66

BAB VIII

ANALISA LOADOUT

8.1 Kajian Pustaka

Loadout

Loadout adalah proses relokasi bangunan lepas pantai (deck, jacket, pile,

dll) dari erection area ke atas barge. Pelaksanaan Loadout disesuaikan

dengan Loadout plan dan spesifikasi yang diberikan oleh owner. Adapun

loadout dilakukan oleh fabrication contractor.

Pemilihan tipe Loadout harus ditentukan saat proses desain karena hal ini

akan mempengaruhi konfigurasi benda yang bisa diangkut dan

meminimalkan biaya. Adapun metode Loadout sebagai berikut:

Skidding

Deck/jacket diletakkan di atas skid, kemudian ditarik dengan winch dan

pengaturan rigging sedemikian rupa sehingga skid akan bergeser pada

skidway sembari mengangkat deck/jacket hingga ke atas barge. Metode

ini unggul terutama untuk deck/jacket yang tergolong sangat berat (>

2000 MT), dimana tidak mungkin dilakukan operasi loadout dengan

dua metode yang lain.

Gambar 8.1. Metode Skidding (Kuliah Perancangan Bangunan Laut II, Murdjito)

67

Trailer

Deck/jacket dipindahkan sedemikian rupa menggunakan dolly atau

trailer hingga ke atas barge. Metode ini sangat tergantung dengan ketersediaan dolly/trailer di fabrikasi (tidak semua punya) dan

kapasitas angkut dolly atau trailer itu sendiri.

Lifting Method

Deck/jacket dengan pengaturan rigging sedemikian rupa sehingga

deck/jacket diangkat menggunakan crane dan dipindahkan hingga ke

atas barge. Metode ini digunakan dengan memperhatikan kapasitas

crane (baik kapasitas angkat, maupun panjang jangkauan crane boom)

yang tersedia di fabrikasi. Satu atau beberapa crane secara simultan

dapat digunakan untuk operasi ini.

Ballasting

Ballasting atau sistem ballast adalah proses pengisian tangki ballast dengan

air laut bertujuan untuk mengimbangkan stabilitas kapal atau vessel.

Adapun cara kerjanya dengan mengisi tangki ballast dengan air ballast

menggunakan pompa hingga kondisi kapal seimbang.

Tangki Ballast sendiri terbagi atas beberapa compartment yaitu ballast tank

yang terbagi menjadi beberapa ruas untuk mengatur stabilitas sesuai arah

miringnya kapal. Berikut contoh gambar ruas compartment barge BOA 17-

18:

Gambar 8.2 Barge BOA 17-18 compartment (BOA Offshore US)

68

Stabilitas Stabilitas adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang kemampuan sebuah

kapal untuk kembali kedudukan semula karena terkena gaya - gaya dari luar

yang mengakibatkan kapal bergerak osilasi. Adapun gerakan osilasi ini

diakibatkan oleh gaya dari luar seperti angin, gelombang, dll. Gerakan

osilasi ini terdiri 6 (enam) macam gerakan, yang dapat dikategorikan dalam

3 (tiga) gerakan translasional dan 3 (tiga) gerakan rotasional. Macam-

macam gerakan ini meliputi:

a. Surging : Gerak osilasi translasi pada sumbu-x

b. Swaying : Gerak osilasi translasi terhadap sumbu-y

c. Heaving : Gerak osilasi translasi terhadap sumbu-z

d. Rolling : Gerak osilasi rotasional terhadap sumbu-x

e. Pitching : Gerak osilasi rotasional terhadap sumbu-y

f. Yawing : Gerak osilasi rotasional terhadap sumbu-z

Gambar 8.3 six degree of freedom

Stabilitas dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Gerakan statis: yaitu stabilitas kapal saat kapal diam atau berlayar di laut

tenang

2. Gerakan dinamis: yaitu kapal dalam kondisi oleng atau mengangguk

Adapun Jenis-jenis kondisi Stabilitas pada bangunan apung adalah sebagai

berikut:

69

1. Stabilitas Positif adalah stabilitas kapal dimana titik G berada di bawah titik

M ( Stable Equilibrium ) Penyebabnya yaitu penempatan muatan di bagian

bawah > penempatan muatan di bagian atas

2. Stabilitas Netral adalah stabilitas kapal dimana titik G berimpit dengan

titik M ( Neutral Equilibrium )

3. Stabilitas Negatif adalah stabilitas kapal dimana titik G berada di atas titik

M (Unstable Equilibrium). Penyebabnya yaitu penempatan muatan di

bagian bawah penempatan muatan di bagian atas ( Top Heavy )

Di mana:

G atau titik berat adalah suatu titik tangkap dari sebuah titik pusat dari

seluruh gaya berat yang menekan ke bawah

M atau titik Metacentre adalah titik potong antara garis lurus ke atas yang

melewati titik B dengan bidang centre line

B atau titik apung adalah titik tangkap dari seluruh gaya yang bekerja

vertikal ke atas

Titik Keel ( K ) adalah titik pada lunas kapal

GM ( Metacentris Height ) adalah jarak tegak antara titik G dengan titik M

diukur pada bidang center line

Bidang center Line adalah bidang tegak yang membagi lebar kapal menjadi

dua sama besar

KM ( Initial Metacentric Above Keel ) adalah jarak tegak antara lunas

dengan titik M diukur pada bidang center line

8.2 Pengumpulan Data

Adapun data yang nantinya digunakan dalam tugas kali ini yaitu berupa data

barge serta benda yang akan diangkut dalam hal ini Jacket Platform yaitu

General Arrangement dan data ukuran utama.

Adapun data barge dan Topside adalah sebagai berikut:

Barge : BOA 17-18

70

Tabel 8.1 Data barge BOA 17-18

Besaran Harga Satuan LoA 79.2 m Breadth 22 m Depth 5.2 m Draught (Lightship) 0.72 m Draught (fully loaded) 4 m Deck Area 1680 m2 DWT (T=4m) 5191 ton Gross Tonnage 2318 ton Net Tonnage 695 ton

Jacket Platform : Data TRBII

Tabel 8.2. Kriteria umum Jacket

Tabel 8.3. Kriteria desain jacket

71

8.3 Pemodelan

Pemodelan Jacket SACS TRBII Skidshoe:Dengan menggunakan model yang telah dibuat sebelumnya pada TugasRancang Bangun II (TRBII) maka dapat diperoleh model Jacket yangnantinya digunakan dalam pemodelan Loadout. Dalam hal ini Jacketyang awalnya berdiri horizontal ditidurkan ke posisi vertikal kemudianmemodelkan skidshoe. Dari pemodelan didapat gambar sebagaiberikut:

Gambar 8.4 Model Jacket SACS

Dari model di atas dapat diketahui berapa berat keseluruhan Jacket dengan melakukan cek Sum of Force didapat berat Jacket yaitu 1404.62646 kips atau 628 ton.

Pemodelan Barge menggunakan AutoCad

Pemodelan barge menggunakan AutoCAD. Dari data barge yang didapat

seperti panjang, lebar dan tinggi barge dapat kita modelkan ke dalam

AutoCad. Selain itu juga dibuat garis station pada barge yang nantinya

digunakan untuk menentukan koordinat pada program Moses dan

koordinat letak compartment barge.

72

Gambar 8.5. pemodelan AutoCad

Pemodelan Barge menggunakan MOSES

Pemodelan barge menggunakan program Moses. Setelah didapat bentuk

barge dengan AutoCad, maka masukkan tiap koordinat hasil station di

AutoCad ke dalam program Notepad sesuai gambar berikut.

Gambar 8.6 Input Notepad Koordinat

Di mana angka dalam lingkaran hitam adalah sumbu X, kuning Sumbu

Y, dan merah sumbu Z. Kemudian save file dengan format .dat

untuk pembacaan data Moses dan program save dengan format .CIF

untuk kemudian di running dengan program Moses. Jika run berhasil

maka akan muncul gambar barge yang nantinya akan digunakan.

73

Gambar 8.7 Tampilan Barge dalam Moses tampak samping

Gambar 8.8 Tampilan Barge tampak atas

Gambar 8.9 Tampilan Barge tampak depan

Adapun dalam tugas kali ini berhubungan dengan Loadout,

dibutuhkan model yang dapat membaca bagian compartment. Untuk

itu dibutuhkan tambahan perintah sebagai berikut:

74

Gambar 8.10 Input Text Compartment

Sama dengan perintah koordinat bentuk barge. Perintah di atas berisi

koordinat untuk compartment dengan nama 1C. Dalam pembuatan

perintah compartment yang terpenting adalah pembuatan perintah

untuk compartment yang mengalami perubahan ballast. Adapun

selain itu bisa digabungkan menjadi satu selama tidak terjadi

perubahan ballast di dalamnya.

Perhitungan Hidrostatik Barge menggunakan MOSES

Perhitungan Hidrostatik Barge menggunakan Moses. Sama dengan saat

memodelkan barge yaitu dengan menggunakan program notepad,

masukkan perintah berikut ke dalam notepad:

75

Gambar 8.11 Input Text Hidrostatik

Di mana kotak abu-abu berisi perintah pembacaan barge yang

sebelumnya telah dibuat. Kotak kuning berisi kondisi Draft. Kotak

merah berisi angka berupa Lightweight, radius girasi koordinat X, Y,

Z, LCG, TCG, dan VCG. Kotak ungu berisi perintah pemunculan

gambar saat di running di Moses. Kotak biru berisi pembacaan output

properti hidrostatis seperti pembebanan akibat angin dan akibatnya.

Kemudian di running ke dalam program Moses maka akan didapat

gambar kondisi barge saat Lightship dan hasil hidrostatiknya.

Gambar 8.12 Tampilan Barge tampak samping kondisi Lightship

76

Gambar 8.13 Output Hidrostatik

Analisa gerakan barge saat loadout menggunakan MOSES

Analisa gerakan barge saat Loadout menggunakan Moses. Mirip dengan

pembuatan text pada Notepad dengan memasukan data benda yang akan

diangkut dengan perintah berikut:

Gambar 8.14 Input text Pipa dan Skidbeam

Gambar di atas berisikan berat pipa dan skidbeam serta posisinya di

barge.

Gambar 8.15 Input Compartment Ballast

77

Berisi compartment mana yang akan digunakan saat ballast terjadi.

Gambar 8.16. Input Step Loadout

Berisi tahapan loadout saat benda akan dimasukkan hingga berada di

barge. Ulangi note pada gambar 4.13 sesuai posisi yang diinginkan

dengan mengubah angka pada baris #weight hingga benda berada di

atas barge.

8.3 Hasil Analisa dan Kesimpulan

Analisa Hasil posisi Pembebanan

Dari prosedur yang telah dikerjakan pada bab sebelumnya maka akan

didapat kondisi barge saat loadout terjadi. Adapun prosesnya terbagi atas

beberapa tahapan mulai dari jacket akan diangkut hingga berada di atas

barge secara keseluruhan yang programnya telah dibuat menggunakan

MOSES sesuai prosedur sebelumnya, maka didapat hasil sebagai berikut:

78

Gambar 8.17 Loadout Tahap 0

Pada tahap ini barge dalam kondisi kosong dan jacket masih berada di luar

barge.

Gambar 8.18. Loadout Tahap 1

Pada tahapan ini sebagian kaki jaket sudah berada di atas barge dengan titik

berat J_step1 seperti terlihat pada gambar.

79


Secara perlahan Jacket bergerak dari tahapan sebelumnya yaitu titik berat

Jacket atau J_stepyang sebelumnya berada di atas kolom pertama mulai

bergeser ke kolom 2. Dari sini dapat disimpulkan bahwa secara perlahan

keseluruhan badan Jacket mulai masuk ke atas barge.


80



81



82

Tahapan tersebut dilakukan hingga Tahap 7 dimana Jacket berada di atas

barge secara keseluruhan atau titik berat Jacket berada pada posisi yang

mendekati titik stabilitas barge.

Karakteristik Compartment saat Loadout

Saat Jacket mulai masuk ke atas barge dan bergerak di atasnya maka

mengakibatkan kapal bergerak. Adapun pergerakan yang dominan

berupa trim karena benda perlahan masuk dari stern barge

mengakibatkan pergeseran titik berat menuju stern barge. Untuk itulah

digunakan pompa ballasting menambah dan mengurangi isi

compartment barge untuk menstabilkan kondisi barge agar jacket dapat

mudah masuk ke atas barge.

Dari hasil MOSES sesuai prosedur yang telah dibuat maka didapat output

compartment sebagai berikut:

Gambar 8.25 Compartment Tahap 0

Pada tahap ini menunjukkan barge saat kondisi stabil dimana Jacket

masih berada di luar barge. Beberapa bagian barge terisi dikarenakan

83

untuk menyesuaikan kondisi atas barge setara dengan daratan agar

Jacket dapat masuk ke atas barge. Adapun Compartmentnya terdiri atas

compartment no 1,4,5, dan 6 dengan data sebagai berikut:

Tabel 8.4 Compartment Tahap 0

P C S 1 41.70% 0.00% 41.10% 4 0.00% 0.00% 0.00% 5 0.00% 0.00% 0.00% 6 15.5% 12.00%

Di mana persentase menjelaskan seberapa banyak air yang terisi dalam

compartment tersebut. Adapun Compartment 1P, 1S, 6P, dan 6S terisi

karena posisi compartment yang berada di ujung barge karena jacket

masuk melalui ujung barge mengakibatkan perubahan yang sangat

berpengaruh di bagian tersebut.

84

Gambar 8.26. Compartment Tahap 1

Terjadi perubahan di compartment 1P dan 1S dari 41.7% , 41.1% menjadi

36%, 35% dan pada 6S terjadi kenaikan dari 12% menjadi 15.4%.

perubahan drastis terjadi pada 1P dan 1S karena Jacket perlahan mulai

masuk ke atas Barge melalui bagian belakang barge. Hal ini dikarenakan

titik berat mulai bergeser ke arah stern. Maka dilakukan ballasting pada

1P dan 1S agar stabil ke posisi semula.

85


Perlahan lahan Jacket mulai masuk kedalam barge seperti telah

dijelaskan sebelumnya mengenai titik berat J_step. Bagian Jacket

semakin memasuki barge mengakibatkan terjadi penurunan air ballast.

1P dan 1S yang sebelumnya turun menjadi 34% sekrang mulai turun

menjadi 29% dan 27.9%, dan pada 6P dan 6S dari 12.4% dan 15%

menjadi 12.3% dan 14%.

86


Gambar 8.29 Compartment Tahap 4

87


88


89


Perubahan Compartment berlangsung hingga Jacket masuk keatas barge

pada tahap 7. Adapun hasil akhir Ballast pada Compartment di tahap 7

adalah sebagai berikut: Tabel 8.5. Compartment Tahap 7

P C S 1 11.00% 0.00% 10.50% 4 0.00% 0.00% 0.00% 5 0.00% 0.00% 0.00% 6 0.00% 0.00%

Dari hasil tabel pada Compartment 7 dapat disimpulkan bahwa Jacket

telah berada di atas barge dengan terjadinya perubahan compartment di

titik 1P, 1S, 6P, dan 6S yang awalnya berisi air Ballast kemudian

berkurang.

90

Kesimpulan

Dari hasil yang didapat, dapat di ketahui bagaimana karakteristik barge

saat Loadout terjadi. Selain dalam bentuk gambar, Output yang

dihasilkan dari program MOSES juga berupa data sebagai berikut:

Gambar 8.33 Output MOSES Compartment

Dari output tersebut dapat diketahui secara terperinci mengenai

perubahan isi Compartment secara detail. Kemudian hasil dari output

tersebut dapat disimpulkan dalam bentuk tabel yang digunakan sebagai

lampiran laporan dalam bentuk berikut: Tabel 8.6. Data Sounding Barge Tahap 0 3

91

Tabel 8.7. Data Sounding Barge Tahap 4 7

Tabel 8.8. Data Ullage Barge Tahap 0 3

Tabel 8.9. Data Ullage Barge Tahap 4 7

Tabel di atas berisi data Sounding yaitu mendeskripsikan berapa banyak

volume air ballast yang terisi pada sebuah compartment, serta data Ullage

92

yaitu mendeskripsikan berapa banyak volume yang tidak terisi air ballast

pada sebuah Compartment.

Dari tabel tersebut dapat disimpulkan bahwa:

Terjadi perubahan volume ballast pada 1P, 1S, 6P, dan 6S sesuai

yang telah diperintahkan.

Perubahan volume pada P1 dari 41,69% pada tahapan pertama,

kemudian 26,00% pada tahap kedua. Hingga pada tahap terakhir

menjadi 10,99%, menunjukkan bahwa semakin banyak benda

yang diangkut semakin naik nilai draft kapal, untuk itu dilakukan

ballast untuk mengembalikan ke posisi semula. Hal ini juga

terjadi pada compartment lain seperti 1S, 6P, dan 6S

Pada tahap ke 7 terjadi kenaikan volume ballast dari tahap 6 yaitu

2,90% menjadi 10,99% dan juga pada S1. Hal ini bertujuan untuk

menstabilkan barge dikarenakan titik berat barge yang lebih

dominan di posisi depan karena Jacket sepenuhnya telah berada

di atas barge.

93

DAFTAR PUSTAKA

AISC Manual of Steel Construction 9th Edition. 1994. Manual of Steel

Construction Allowable Stress Design.

American Petroleum Institute. 2000. Recommended Practice For Planning,

Designing and Constructing Fixed Offshore Platform. Official Publication.

Washington D.C.

Baltrop, N.D.P. dan Adams, A.J. 1991. Dynamics of Fixed Marine Structure,3rd

Edition. Thomson Lito Ltd. East Kilbrida, Scotland

Craig, M.J.K. 1981. Structural Dynamics, John Wiley & Sons, New York.

Djatmiko, E.B. 2003. Fatigue Analysis, Kursus Singkat Offshore Structure Design

And Modelling, Surabaya

Ferguson, N. et al. 1983. An Analitical Study and Systematic Monitoring

Procedure Developed for the Load-Out Operation of the North Rankin

Jacket A. Offshore Technology Conference.

Hays, W.W., Procedurs for Estimating Earthquake Ground Motions, Geological

Survey Professional Paper, U.S.

McClelland, B., et. All. 1986. Planning and Designing of Fixed Offshore

Platforms, Van Norstand Reinhold, New York.

Popov. 1995. Mechanics of Material, 2nd edition. New Jersey, USA.

94

BAB I PENDAHULUAN PSRBAB IPENDAHULUAN

BAB II RINGKASAN DAN KESIMPULAN2.2 Kesimpulan

BAB III Kriteria desain3.1 Beban-Beban (loadings)3.1.1. Structural Dead Loads (Loadcn 1)3.1.2. Topside Load Crane Load (loadcn CRN)

3.2 Enviromnetal Loads Kedalaman Perairan

BAB IV codes and standartRelativeAxisPada analisa loadout, ada beberapa persamaan yang digunakan untuk desain support can digunakan data material kolom tubular dari AISC ASD (Allowance Stress Design) pada tabel axial strength.Material yang digunakan memiliki nilai Fy = 36 ksi. Adapun pe...

BAB V Pemodelan komputerBAB VI seimik PSR FIX6.5 Pembebanan (Load Case)b. Massac. Beban statisd. Periode Alami Struktur, Frekuensi dan Nilai SRAR, SRVR, SRDe. Base shear

BAB VII analisis fatigueStruktur yang telah di buat dari TRB II dilakukan running punching shear check SAC 5.3 dengan dikenai pembebanan gelombang. Setelah itu bisa didapat tegangan-tegangan nominal yang memiliki UC (Unity Check) tertinggi dan terjadi pada member-member yan...7.4 Dynamic Amplification Factor

BAB VIII analisis loadoutDari prosedur yang telah dikerjakan pada bab sebelumnya maka akan didapat kondisi barge saat loadout terjadi. Adapun prosesnya terbagi atas beberapa tahapan mulai dari jacket akan diangkut hingga berada di atas barge secara keseluruhan yang programnya...Gambar 8.17 Loadout Tahap 0Pada tahap ini barge dalam kondisi kosong dan jacket masih berada di luar barge.Gambar 8.18. Loadout Tahap 1Pada tahapan ini sebagian kaki jaket sudah berada di atas barge dengan titik berat J_step1 seperti terlihat pada gambar.Gambar 8.19. Loadout Tahap 2Secara perlahan Jacket bergerak dari tahapan sebelumnya yaitu titik berat Jacket atau J_stepyang sebelumnya berada di atas kolom pertama mulai bergeser ke kolom 2. Dari sini dapat disimpulkan bahwa secara perlahan keseluruhan badan Jacket mulai masu...Gambar 8.20 Loadout Tahap 3Gambar 8.21. Loadout Tahap 4Gambar 8.22. Loadout Tahap 5Gambar 8.23. Loadout Tahap 6Gambar 8.24 Loadout Tahap 7Tahapan tersebut dilakukan hingga Tahap 7 dimana Jacket berada di atas barge secara keseluruhan atau titik berat Jacket berada pada posisi yang mendekati titik stabilitas barge.Saat Jacket mulai masuk ke atas barge dan bergerak di atasnya maka mengakibatkan kapal bergerak. Adapun pergerakan yang dominan berupa trim karena benda perlahan masuk dari stern barge mengakibatkan pergeseran titik berat menuju stern barge. Untuk itu...Dari hasil MOSES sesuai prosedur yang telah dibuat maka didapat output compartment sebagai berikut:Gambar 8.25 Compartment Tahap 0Pada tahap ini menunjukkan barge saat kondisi stabil dimana Jacket masih berada di luar barge. Beberapa bagian barge terisi dikarenakan untuk menyesuaikan kondisi atas barge setara dengan daratan agar Jacket dapat masuk ke atas barge. Adapun Compartm...Tabel 8.4 Compartment Tahap 0Di mana persentase menjelaskan seberapa banyak air yang terisi dalam compartment tersebut. Adapun Compartment 1P, 1S, 6P, dan 6S terisi karena posisi compartment yang berada di ujung barge karena jacket masuk melalui ujung barge mengakibatkan perubaha...Gambar 8.26. Compartment Tahap 1Terjadi perubahan di compartment 1P dan 1S dari 41.7% , 41.1% menjadi 36%, 35% dan pada 6S terjadi kenaikan dari 12% menjadi 15.4%. perubahan drastis terjadi pada 1P dan 1S karena Jacket perlahan mulai masuk ke atas Barge melalui bagian belakang barge...Gambar 8.27. Compartment Tahap 2Perlahan lahan Jacket mulai masuk kedalam barge seperti telah dijelaskan sebelumnya mengenai titik berat J_step. Bagian Jacket semakin memasuki barge mengakibatkan terjadi penurunan air ballast. 1P dan 1S yang sebelumnya turun menjadi 34% sekrang ...Gambar 8.28. Compartment Tahap 3Gambar 8.29 Compartment Tahap 4Gambar 8.30. Compartment Tahap 5Gambar 8.31. Compartment Tahap 6Gambar 8.32. Compartment Tahap 7Perubahan Compartment berlangsung hingga Jacket masuk keatas barge pada tahap 7. Adapun hasil akhir Ballast pada Compartment di tahap 7 adalah sebagai berikut:Tabel 8.5. Compartment Tahap 7

DAFTAR PUSTAKA

awal-daftarpustaka

Documents