bab iii penilaian struktur eksisting -...

26
Bab III Penilaian Struktur Eksisting III.1 Pendahuluan Rekayasa struktur umumnya mempunyai fokus pada tahapan desain struktur. Sehingga banyak literatur, panduan, dan rekomendasi praktis yang dibuat untuk mendesain struktur baru. Panduan dan rekomendasi praktis yang ada untuk penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan yang sama dalam hal pengalaman praktisnya dan juga mempunyai beberapa keterbatasan dibandingkan dengan yang tersedia untuk regulasi dan rekomendasi praktis untuk desain. Proses penilaian adalah proses untuk memantau integritas dari platform dan menilai kelayakannya untuk dipergunakan sesuai tujuan pembangunannya. Pada proses ini, perubahan dari fungsi platform, perkiraan kondisi lingkungan, dan kondisi fisik (melalui inspeksi) dievaluasi untuk dapat menghitung resiko yang berhubungan dengan terus berjalannya kegiatan operasional pada platform. Tanpa kecuali, platform yang berusia lama yang tidak memenuhi standar untuk desain yang baru dan kriteria keselamatan yang ada akan memerlukan panduan untuk operator dalam menentukan keputusannya. Hasilnya dapat berupa upgrade platform, pengurangan personil, evakuasi menjelang badai, skenario mitigasi atau tidak digunakan lagi. Penilaian dari struktur eksisting perlu dilakukan untuk dapat tetap melaksanakan kegiatan operasionalnya karena ada beberapa hal baru, seperti metode baru produksi dan penemuan baru lainnya yang menyebabkan perubahan dari parameter pada waktu desain sebelumnya. Dari sudut pandang ekonomis, penggunaan dari struktur eksisting dalam beberapa kasus lebih disukai dibandingkan instalasi baru. Walaupun pada beberapa kondisi struktur harus dilakukan dilakukan modifikasi besar pada struktur. Penilaian juga dibutuhkan setelah penambahan peralatan tambahan, personil baru, juga karena beberapa kerusakan yang muncul. Tujuan dari penilaian struktur eksisting adalah untuk memastikan bahwa kemungkinan kegagalan dari struktur masih berada pada

Upload: lamnguyet

Post on 06-Feb-2018

215 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

Bab III Penilaian Struktur Eksisting

III.1 Pendahuluan

Rekayasa struktur umumnya mempunyai fokus pada tahapan desain struktur.

Sehingga banyak literatur, panduan, dan rekomendasi praktis yang dibuat untuk

mendesain struktur baru. Panduan dan rekomendasi praktis yang ada untuk

penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan yang sama dalam hal

pengalaman praktisnya dan juga mempunyai beberapa keterbatasan dibandingkan

dengan yang tersedia untuk regulasi dan rekomendasi praktis untuk desain.

Proses penilaian adalah proses untuk memantau integritas dari platform dan

menilai kelayakannya untuk dipergunakan sesuai tujuan pembangunannya. Pada

proses ini, perubahan dari fungsi platform, perkiraan kondisi lingkungan, dan

kondisi fisik (melalui inspeksi) dievaluasi untuk dapat menghitung resiko yang

berhubungan dengan terus berjalannya kegiatan operasional pada platform. Tanpa

kecuali, platform yang berusia lama yang tidak memenuhi standar untuk desain

yang baru dan kriteria keselamatan yang ada akan memerlukan panduan untuk

operator dalam menentukan keputusannya. Hasilnya dapat berupa upgrade

platform, pengurangan personil, evakuasi menjelang badai, skenario mitigasi atau

tidak digunakan lagi.

Penilaian dari struktur eksisting perlu dilakukan untuk dapat tetap melaksanakan

kegiatan operasionalnya karena ada beberapa hal baru, seperti metode baru

produksi dan penemuan baru lainnya yang menyebabkan perubahan dari

parameter pada waktu desain sebelumnya. Dari sudut pandang ekonomis,

penggunaan dari struktur eksisting dalam beberapa kasus lebih disukai

dibandingkan instalasi baru. Walaupun pada beberapa kondisi struktur harus

dilakukan dilakukan modifikasi besar pada struktur. Penilaian juga dibutuhkan

setelah penambahan peralatan tambahan, personil baru, juga karena beberapa

kerusakan yang muncul. Tujuan dari penilaian struktur eksisting adalah untuk

memastikan bahwa kemungkinan kegagalan dari struktur masih berada pada

Page 2: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

22

kriteria yang disyaratkan untuk memperpanjang usia penggunaan struktur. Untuk

mencapai hal tersebut maka beberapa prosedur penilaian telah diusulkan.

Standar yang paling umum diterima untuk struktur lepas pantai adalah ISO 19900

”Petroleum and Natural Gas Industries – Offshore Structures – Part 1: General

Requirements” ISO (2002). Standar ini memberikan peraturan desain dan

penilaian terhadap struktur eksisting. Beberapa negara juga mengacu pada ISO

19900 tersebut untuk diaplikasikan pada peraturan dan standar mereka.

Bagaimanapun ISO 19900 adalah standar yang masih umum, tidak terlalu spesifik

memberikan panduan bagaimana dalam melakukan penilaian kembali. Standar ini

memberikan beberapa indikasi bahwa format kode desain, format rasio cadangan

kekuatan (Reserve Strength Ratio, RSR) dan format probabilitas telah diterima.

ISO 19900 merujuk pada ISO 19902 (ISO 2004) untuk desain dan penilaian dari

struktur baja lepas pantai. Beberapa detail prosedur penilaian untuk struktur

eksisting terdapat di ISO 19902. Beberapa standar lainnya seperti API RP2A-

WSD (API 2000) dan ISO/DIS 13822 (ISO 2000), juga memberikan prosedur

detail untuk penilaian kembali struktur eksisting. Lebih lanjut, Joint Committee

for Structural Safety (JCSS) telah membuat prosedur untuk penilaian kembali

struktur eksisting. Operator yang mempunyai pengalaman pada bidang penilaian

kembali telah membuat prosedur sendiri untuk penilaian tersebut. Terakhir,

terdapat proyek riset yang dibiayai Uni Eropa yang termasuk di dalamnya paket

untuk perpanjangan usia layan struktur (SAFERELNET 2004). Indonesia telah

menetapkan syarat pemeriksaan berkala untuk mendapatkan sertifikasi kelayakan

struktur untuk ijin beroperasi. Sementara penilaian dari segi reliabilitas baru

dimulai untuk diaplikasikan pada struktur platform di Indonesia.

Dalam kondisi umum, berdasarkan pada beberapa standar dan rekomendasi yang

ada, prosedur penilaian yang ada terdiri dari beberapa langkah berikut :

- Pertimbangan tentang perlunya penilaian kembali

- Review informasi (desain, fabrikasi, instalasi, dan sejarah operasi)

- Penelusuran kondisi struktur (kerusakan besar, perubahan besar, deviasi

dari struktur)

Page 3: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

23

- Analisa struktur (analisa desain, analisa kekuatan ultimate atau analisa

probabilitas)

- Pengambilan keputusan (struktur eksisting diterima langsung atau

diperlukan perkuatan, atau tidak diterima)

Standar dari prosedur diatas dapat dipresentasikan dalam bentuk bagan alir berikut

:

Gambar III. 1 Bagan Alir Penilaian Struktur Eksisting

(sumber : Assessment of existing offshore structures for life extension, Ersdal, 2005)

Page 4: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

24

Tujuan dari penilaian struktur eksisting adalah untuk memastikan bahwa struktur

mempunyai tingkat keamanan yang memenuhi syarat. Tujuan yang rasional

adalah bahwa struktur eksisting seharusnya mempunyai tingkat keamanan yang

sama dengan struktur yang didesain baru. Untuk memastikan hal tersebut maka

terdapat beberapa metode untuk mengevaluasi tingkat keamanan struktur. Cara

yang memungkinkan untuk mengevaluasi tingkat keamanan struktur adalah

dengan melakukan pembebanan dan melihat responnya atau dengan melakukan

analisis untuk mengestimasi tingkat keamanannya.

III.2 Keselamatan dari struktur

III.2.1 Umum

Tujuan dari analisa struktur adalah untuk mendapatkan struktur yang efektif

dengan tingkat keselamatan yang mencukupi. Metode untuk mendesain struktur

telah dibuat mulai dari ”trial and error” sampai dengan desain linear elastik

dengan perhitungan beban dan kekuatan dan pemeriksaan kode desain. Dalam

desain linear elastik terdapat salah satu proses ”trial and error” di dalamnya.

Desain terhadap mode keruntuhan yang baru telah diperkenalkan dalam

pemeriksaan kode seiring dengan bertambahnya pengalaman pada kecelakaan

yang terjadi. Aspek yang penting dalam pengembangan konsep ini adalah

pemahaman dari perilaku struktur seperti retak getas dan fatig. Pengembangan

pada pembebanan struktur juga penting, seperti vibrasi dan hempasan impak

gelombang. Desain linear elastik dan kode desain yang digunakan untuk struktur

lepas pantai dewasa ini sudah baik. Jarang terjadi kegagalan struktur sewaktu

beroperasi di lapangan. Bagaimanapun, hanya sedikit struktur lepas pantai yang

dikenai oleh beban yang mirip dengan beban desain. Sehingga hanya sedikit saja

kegagalan yang dapat terjadi dan kegagalan yang sering terjadi banyak

diakibatkan oleh kesalahan dalam desain, fabrikasi atau installasi.

Untuk struktur jacket adalah penting untuk mendesain terhadap beban global

(seperti beban gelombang, beban gempa, dan beban tabrakan kapal) dan beban

Page 5: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

25

lokal (seperti beban gelombang lokal, hempasan gelombang dan induksi beban

dinamik). Pada beberapa kasus kegagalan pada tingkatan lokal dapat

menghasilkan situasi yang berbahaya. Kegagalan dapat bermula dari tingkatan

lokal (seperti akibat kelebihan beban dari satu elemen atau retak fatig pada

sambungan) dan menyebabkan situasi kritis. Contohnya adalah elemen yang gagal

dapat jatuh dan merusak installasi penting lainnya ataupun manusia dll.

Keruntuhan dari bagian atas seperti living quarter, juga dapat menjadi

permasalahan serius. Bagaimanapun, masalah utama adalah jika kegagalan lokal

menjalar menjadi keruntuhan total dari struktur.

Ketika mendesain struktur baru, metode yang paling banyak digunakan untuk

memastikan keselamatan struktur adalah dengan menggunakan analisa linear

elastik dan pemeriksaan komponen dengan formula standar. Elemen dan

sambungan diperiksa untuk kondisi melewati batas (ULS), fatig (kondisi batas

fatig), dan untuk kondisi beban kecelakaan seperti ledakan, kebakaran, tabrakan

kapal (kondisi batas kecelakaan). Kebanyakan standar dan rekomendasi praktis

memasukkan beberapa mode kegagalan yang relevan. Sehingga struktur yang

didesain berdasarkan standar tersebut diasumsikan memiliki tingkat keselamatan

yang cukup.

Tingkat keselamatan struktur pada beberapa kasus tergantung kepada kekuatan

sistem struktur untuk menahan beban global, pendekatan alternatif adalah untuk

mengevaluasi kekuatan sistem secara langsung. Hal ini dapat dilakukan dengan

menggunakan analisa linear elastik atau analisa non-linear elasto-plastik. Analisa

non-linear paling banyak digunakan untuk hal tersebut. Analisa umumnya

dilakukan menggunakan program elemen hingga non-linear untuk

mengakomodasi adanya non-linearitas geometri dan perilaku material. Menurut

teori batas bawah (lower bound) pada teori plastisitas, hasil dari analisa non-linear

itu mendekati, tetapi lebih kecil, dari beban runtuh dari struktur dibandingkan

dengan analisa linear elastik. Pemeriksaan analisa keruntuhan hanya dapat untuk

memeriksa margin keselamatan terhadap beban desain (ULS) dan beban

kecelakaan (ALS). Kondisi batas fatig (Fatigue Limit State, FLS) juga perlu untuk

Page 6: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

26

diperhatikan, karena tidak termasuk dalam bagian sistem analisa non-linear.

Kondisi batas fatig dapat diperhitungkan sama seperti metode yang digunakan

untuk analisa kondisi batas fatig pada analisa linear dengan pemeriksaan

komponen. Pada masa sekarang belum banyak yang mendesain struktur

berdasarkan analisa keruntuhan non-linear, tetapi pemeriksaan kapasitas sistem

dari desain struktur semakin diperhatikan sebagai pemeriksaan yang harus

dilakukan pada struktur.

Alternatif ketiga adalah penggunaan metode probabilistik untuk analisis. Metode

probabilistik telah diperkenalkan akhir-akhir ini sebagai pendekatan untuk

mendesain dan meninjau kembali struktur. Analisa probabilitas dapat dalam

bentuk analisa reliabilitas struktur (Structural Realibility Analysis, SRA) atau

analisa kuantitatif resiko (Quantitative Structural Risk Analysis, QSRA). Pada

SRA, parameter yang digunakan pada analisa linear dan pemeriksaan komponen

maupun analisa keruntuhan non-linear merupakan variabel random yang

memenuhi distribusi probabilitas yang diharapkan untuk parameter tersebut

dibandingkan dengan nilai karakteristik. Kemungkinan kondisi batas dilewati

kemudian dihitung, menggunakan formula yang sama dengan yang digunakan

pada analisa deterministik. Hasilnya yaitu kemungkinan kegagalan (probability of

failure) adalah kemungkinan terlewatinya kondisi batas yang disyaratkan kode,

dan bukan kondisi kegagalan keseluruhan dari struktur. Analisa dapat dilakukan

berdasarkan komponen, memeriksa reliabilitas komponen individu terhadap target

reliabilitas minimum. Analisa dapat juga dilakukan berdasarkan sistem,

memeriksa pembebanan total dan kekuatan sistem terhadap target reliabilitas.

Perbedaan antara SRA dan QSRA adalah bahwa SRA hanya menyertakan ketidak

pastian yang berkaitan dengan parameter fisik dan kekurangan informasi tentang

parameter fisik dan model yang digunakan dalam analisis, sedangkan QSRA juga

menyertakan mode kesalahan yang dihasilkan dari kesalahan manusia dan

kejadian kecelakaan. QSRA juga menyertakan konsekuensi dari beberapa mode

kesalahan yang dapat terjadi. SRA dan QSRA memberikan ukuran langsung dari

keamanan, dan merupakan pilihan yang jelas untuk mengevaluasi keselamatan

Page 7: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

27

dari struktur. Metode untuk menentukan keputusan berdasarkan SRA dan QSRA

juga diusulkan dalam standar dan literatur. Mencakup perbandingan antara

probabilitas kegagalan yang dihitung dengan target probabilitas kegagalan.

III.2.2 Struktur eksisting dan desain baru

Ketika memfokuskan pada struktur eksisting pada menjelang akhir masa usia

layannya, atau karena telah terdapat peristiwa yang mengubah parameter desain,

dibandingkan dengan desain dari struktur baru, maka pertanyaan yang muncul

adalah apakah keamanan yang ditentukan pada desain masih valid. Menggunakan

metode analisis yang disebutkan di atas, tetapi dengan memperhatikan

pengalaman dan hasil inspeksi,merupakan metode yang dapat mengevaluasi

keamanan dari penggunaan struktur selanjutnya. Alternatifnya, tujuan dari

inspeksi dan perawatan struktur dapat digunakan untuk memastikan kondisi

struktur tetap seperti sewaktu keadaan setelah dibangun. Juga bagian struktur yang

tidak memenuhi penilaian kembali dapat diperkuat, misalnya digrout, atau diganti

menggunakan komponen struktur yang baru.

Cara lain untuk mengurangi resiko terhadap kegagalan struktur adalah dengan

mengenalkan pencegahan resiko dan prosedur mitigasi, misalnya prosedur

evakuasi. Evakuasi dapat menjadi pilihan jika bencana utama disebabkan oleh

kejadian yang dapat diramalkan seperti pembebanan gelombang yang berlebihan

atau karena beban gelombang di dek. Evakuasi menjadi bukan merupakan

tindakan pencegahan yang mencukupi apabila degradasi kekuatan adalah bencana

yang utama yang terjadi pada struktur, dimana struktur dapat gagal pada kondisi

laut yang rendah.

Pada banyak kasus terdapat perbedaan yang signifikan antara pengetahuan tentang

struktur eksisting dengan struktur pada kondisi desain. Adalah penting untuk

memperhatikan fakta ini apabila akan mengevaluasi keamanan dari struktur

eksisting. Jika struktur diperhatikan dan dipelihara secara baik, pengetahuan

tentang kondisi struktur dapat bertambah. Hal in dapat menambah informasi

tentang struktur selain data konstruksi dan operasional untuk meningkatkan

Page 8: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

28

akurasi dari analisa struktur, yang akan mengurangi ketidak pastian pada kinerja

struktur. Kode desain struktur harus berada pada bagian aman untuk mengatasi

ketidak pastian (pemilihan material, metode fabrikasi, dll) pada tahapan desain.

Cara konservatif ini dapat dihindari pada penilaian kembali struktur eksisting

untuk mengurangi margin keselamatan. Tetapi juga dapat terjadi kurangnya

informasi tentang struktur eksisting misalnya karena manajemen data yang buruk.

Hal ini akan meningkatkan ketidak pastian tentang struktur seperti dibandingkan

dengan pada saat desain. Sehingga konsekuensinya dibutuhkan margin

keselamatan yang besar.

Untuk struktur eksisting dapat disimpulkan bahwa belum terjadi kegagalan.

Struktur masih dapat menahan beban yang mengenainya. Sejarah dari beban yang

diterima tidak dapat diketahui dengan detail. Data inspeksi dapat menunjukkan

retak akibat fatig, marine growth, dan parameter lainnya yang penting untuk

menentukan beban yang bekerja pada struktur. Informasi dari sertifikat material

dan sertifikat las dapat memberikan informasi tentang kualitas baja dan las nya.

Lebih lanjut, dapat dilakukan pengukuran simultan dari gelombang dan arus dan

tegangan dan gerakan struktur yang berkaitan. Akhirnya, untuk struktur eksisting,

terkadang lebih ekonomis untuk melakukan analisa yang lebih detail, inspeksi

baru, tes dan pengukuran dibandingkan dengan mendesain kembali dan

menambah berat baja, mengkonfigurasi kembali komponen struktur atau

mengganti struktur eksisting dengan struktur yang baru. Sebaliknya, pada desain

struktur baru, analisa detail terkadang lebih mahal dibandingkan perubahan

struktur pada awal tahapan desain. Berikut adalah beberapa perbedaan yang

dibahas oleh Kallaby et al (1994) dan Moan dan Vardal (2001) yang disimpulkan

pada tabel berikut :

Tabel III. 1 Penilaian kembali dan desain

Kriteria Desain Kriteria Penilaian Lingkungan Peramalan dari kumpulan data

eksisting Seperti pada kriteria untuk struktur baru dengan penambahan dan penggunaan dari :

- review yang sudah dilakukan - pengalaman dari lapangan yang

berdekatan - penambahan data dari keadaan

Page 9: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

29

Kriteria Desain Kriteria Penilaian lapangan

Beban Kecenderungan evaluasi yang konservatif untuk tujuan yang ditetapkan dari struktur

Evaluasi yang konservatif dari catatan as-built dan penggunaan survey terkini dari :

- marine growth - perlengkapan - pengurangan/penambahan/perubahan - berat bagian atas - areal angin

Pondasi Peramalan dari investigasi lapangan dan pengujuan laboratorium dari tanah

Seperti kriteria pada struktur baru dengan penambahan dari :

- informasi subsidence - review yang dilakukan - pengalaman dari lapangan yang

berdekatan - analisa setelah pemancangan - survey gerusan dan perbaikan

Model struktur

Topologi dan dimensi dapat berubah Tidak ada laporan inspeksi Modelling secara konservatif menggunakan presentase global untuk mengatasi detail yang kurang dan asumsi geometrik yang sederhana

Dimensi struktur tetap dan sudah diketahui Inspeksi pada saat operasi dapat dilakukan Karakteristik aktual dari baja berdasarkan sertifikat material dapat digunakan Performa struktur dapat diukur dan digunakan untuk update analisa struktur

Analisa tegangan

Waktu untuk analisa termasuk kritis Terikat untuk memenuhi kode praktis dan dokumen regulasi

Kualitas dari analisis termasuk kritis Waktu yang mencukupi untuk pengujian model, menghilangkan konservatisme jika memungkinkan, mempelajari redundansi untuk menentukan kapasitas ultimate dari struktur dan pondasi, kajian sensitifitas dari bermacam parameter untuk meningkatkan tingkat kepercayaan

Hasil Struktur mempunyai elemen dan sambungan yang memenuhi persyaratan untuk digunakan

Struktur mempunyai beberapa tegangan yang melebihi tegangan lelehnya, tetapi beberapa standar penilaian mengijinkan untuk terjadinya beberapa kelelehan jika struktur mempunyai kapasitas dan redundansi yang telah teruji

(Sumber : Assessment of existing offshore structures for life extension, Ersdal, 2005)

Kebanyakan dari item di atas dapat memperbaharui informasi yang harus

diikutkan pada penilaian dari struktur eksisting. Jika informasi terbaru

memberikan hasil yang positif sehubungan dengan keamanan struktur, maka harus

diperhitungkan dalam prosedur penilaian. Pada situasi lain, informasi dapat

mengindikasikan pengurangan faktor keamanan dari struktur, yang juga harus

diperhitungkan dalam penilaian kembali.

Page 10: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

30

Beberapa prosedur mengijinkan untuk memberikan kriteria batas yang lebih

rendah untuk digunakan dalam penilaian kembali struktur dibandingkan dengan

proses desain, misalnya faktor beban yang lebih rendah atau kriteria rasio

cadangan kekuatan yang lebih rendah. Moan dan Vardal menyimpulkan dari tabel

di atas bahwa pada desain “Ketidak pastian memerlukan margin keselamatan yang

besar”, tetapi pada situasi penilaian kembali “Penurunan ketidak pastian dan

penurunan margin keamanan dapat dilakukan”. Penurunan kriteria batas tersebut

harus didasarkan pada fakta bahwa ketidak pastian tentang pembebanan atau

kapasitas dari struktur telah berkurang. Penurunan ketidak pastian tersebut bukan

merupakan hal yang pasti terdapat pada penilaian kembali semua struktur. Ketidak

pastian akibat beban adalah relatif sulit untuk dikurangi dan membutuhkan

pengukuran yang simultan dari lingkungan dan respon struktur. Lebih lanjut,

ketidak pastian yang cukup besar tentang beban lingkungan umumnya terkait

dengan kondisi lingkungan pada masa datang, misalnya gelombang masa depan.

Mengurangi ketidak pastian ini akan membutuhkan pengukuran yang cukup

panjang. Bagaimanapun, beberapa kemungkinan telah disebutkan pada tabel di

atas. Jika kriteria batas yang lebih rendah diijinkan, maka harus didasarkan pada

pengurangan ketidakpastian dalam pengalaman beberapa tahun. Untuk struktur

dimana kemungkinan kegagalan didominasi dari mode kegagalan fatig, maka

tidak adanya deteksi adanya penjalaran retak, misalnya setelah 20 tahun usia

layan, dapat menjadi indikator dari bertambahnya reliabilitas. Bagaimanapun,

untuk struktur yang didominasi oleh mode kegagalan ULS atau ALS maka hal

tersebut bukan merupakan indikasi yang tepat. Sebagai contoh; struktur yang

didominasi oleh kegagalan terhadap gelombang di dek hanya akan menerima

manfaat dari adanya catatan pengalaman tentang kejadian adanya gelombang di

dek.

Metode probabilitas akan mengambil reduksi atau peningkatan ketidak pastian

untuk diperhitungkan dan dinyatakan dalam bentuk perbaharuan dari tingkat

keamanan struktur dalam cara yang rasional. Pembaharuan tingkat keamanan ini

harus diperhitungkan dalam penilaian kembali struktur eksisting.

Page 11: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

31

III.3 Prosedur penilaian

Dasar dari prosedur penilaian terdapat pada ISO/DIS 19902 yang mengacu pada

peraturan Norwegia (PSA 2004). Mengingat review dari API RP2A WSD (API

2000) dan ISO/DIS 13822 (ISO 2000) fokus lebih ke arah perbedaan dari standar

tersebut dengan ISO/DIS 19902.

III.3.1 Proses penilaian yang diusulkan pada ISO/DIS 19902

Standar menyebutkan bahwa adalah kewajiban dari pemilik untuk memelihara dan

menunjukkan kemampuan platform dalam melaksanakan operasinya pada lokasi

yang diberikan. Tujuannya adalah untuk menunjukkan bahwa kemungkinan

tahunan dari kegagalan yang parah dari struktur cukup rendah. Probabilitas

tahunan yang diijinkan berdasarkan pada persyaratan peraturan yang diberikan

oleh standar dan ketentuan praktis untuk industri pada suatu daerah tersebut.

ISO/DIS 19902 secara jelas menyebutkan bahwa filosofi desain dari struktur

eksisting memperbolehkan terdapatnya kerusakan terbatas pada komponen

individu, tetapi cadangan terhadap kegagalan sistem secara keseluruhan maupun

cadangan terhadap deformasi masih memenuhi syarat. Standar ini dimaksudkan

untuk diaplikasikan pada jacket substruktur eksisting, tetapi dapat juga digunakan

untuk struktur bagian atas.

Page 12: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

32

Gambar III. 2 Prosedur penilaian yang diusulkan pada ISO 19902

(Sumber : Assessment of existing offshore structures for life extension, Ersdal, 2005)

Page 13: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

33

Prosedur ISO/DIS 19902 menyertakan pemeriksaan pada keadaan batas ultimate

dan keadaan batas fatig. Umumnya, jika dimulai penilaian dari platform, maka

struktur akan menjalani penilaian dengan kemungkinan 5 tingkatan analisa dan 2

metode empiris. Metode empiris pertama adalah dengan membandingkan struktur

dengan struktur yang serupa. Metode empiris yang kedua adalah penilaian

terhadap pengalaman terdahulu. Tingkatan 1 penilaian adalah analisa linear dan

pemeriksaan komponen. Tingkat 2 juga dilakukan analisa linear dan pemeriksaan

komponen, tetapi sekarang dengan beban dan ketahanan yang lebih detail. Tingkat

3 adalah analisa redundan linear elastik. Tingkat 4 adalah analisa non-linear pada

sistem termasuk pemeriksaan komponen sebagai bagian yang terintegrasi dari

analisa sistem non-linear. Akhirnya pada tingkatan ke-5 adalah pemeriksaan

berdasarkan analisa reliabilitas struktur. Jika struktur memenuhi penilaian pada

suatu tingkatan, maka tidak diperlukan penilaian pada tingkatan yang lebih tinggi.

Pencegahan dan pengukuran mitigasi untuk mengurangi rasio kejadian dan

konsekuensi dari kegagalan struktur harus sudah diperhitungkan dalam setiap

tingkatan penilaian. Bagan alir dari prosedur penilaian yang diusulkan pada

ISO/DIS 19902 adalah seperti gambar 3.2

Plaform eksisting seharusnya menjalani penilaian kembali untuk menunjukkan

kemampuan memenuhi tujuan jika terdapat satu atau lebih kondisi berikut :

- Perubahan dari desain asli atau dasar penilaian sebelumnya :

• Penambahan personil atau fasilitas

• Modifikasi fasilitas

• Terdapat kriteria lingkungan yang lebih berat

• Terdapat kriteria ketahanan komponen atau pondasi yang lebih

berat

• Perubahan fisik dari dasar desain awal platform seperti gerusan

atau penurunan

• Melebihi usia layan yang dimaksudkan

- Kerusakan atau penurunan dari komponen struktur primer. Kerusakan

kecil dapat diterima, tetapi pengaruh kumulatif dari kerusakan seharusnya

didokumentasikan dan diperhitungkan untuk penilaian ketahanan global.

Page 14: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

34

Informasi yang mencukupi harus dikumpulkan untuk dapat melakukan penilaian

kembali secara engineering dari keseluruhan integritas struktur platform.

Informasi dari kondisi struktur platform dan fasilitasnya, dengan perhatian khusus

pada data yang tidak bisa diverifikasi langsung (seperti penetrasi tiang pancang),

sebaiknya dikumpulkan. Inspeksi umum pada bagian atas, bagian basah dan

pondasi sebaiknya dilakukan dan keputusan apakah inspeksi yang lebih detail

dibutuhkan adalah tergantung dari engineering judgement.

Perubahan dari desain awal atau penilaian awal sebelumnya, indikasi dari kondisi

lingkungan yang lebih berat, merupakan salah satu alasan dilakukannya penilaian

baru. Data metocean yang dibutuhkan untuk penilaian adalah sama dengan yang

dibutuhkan untuk desain.

Menurut ISO/DIS 19902, struktur dapat ditinjau dengan membandingkannya

terhadap struktur serupa yang terdekat, dimana kesamaan tersebut mencukupi dan

struktur yang dijadikan pembanding adalah cukup dapat memenuhi kebutuhannya

(fit for purpose). Terdapat serangkaian persyaratan untuk struktur yang ditinjau

dan struktur yang dijadikan pembanding. Pembandingan dengan struktur yang

serupa bukan merupakan fokus dari tesis ini sehingga tidak dibahas lebih lanjut.

Umumnya, penilaian dari komponen struktur dilakukan sesuai dengan standar

analisa desain pada ISO/DIS 19902, dengan memperhatikan kondisi sekarang atau

kebutuhan kondisi masa mendatang, memperhitungkan setiap kerusakan,

perbaikan, gerusan, modifikasi dan banyak faktor lainnya yang dapat

mempengaruhi kinerja struktur atau integritasnya.

Analisa kekuatan ultimate (tingkat 4 – analisa non linear dan pemeriksaan

komponen) dimaksudkan untuk menunjukkan bahwa struktur mempunyai

kekuatan yang cukup dan kestabilan untuk menahan kelebihan yang signifikan

pada beban yang diberikan. Kelebihan tegangan lokal dan potensial kerusakan

lokal diijinkan, tetapi keruntuhan total atau deformasi yang berlebih dihindari.

Page 15: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

35

Rasio antara beban desain (umumnya beban 100 tahun) dan kapasitas ultimate /

pada saat runtuh kemudian ditentukan, dan biasanya dinyatakan sebagai rasio

cadangan kekuatan (reserve strength ratio, RSR). RSR seharusnya ditentukan

untuk semua arah gelombang dan nilai terendah yang didapatkan adalah RSR dari

struktur. Kriteria ijin dari RSR dapat saja berbeda tergantung dari persyaratan

lokal, tetapi kriteria ijin secara umum pada ISO/DIS 19902 adalah 1.85. jika

pemeriksaan RSR ditemukan memenuhi syarat, maka tidak dibutuhkan analisis

selanjutnya.

Tingkatan tertinggi dari penilaian adalah analisa reliabilitas struktur (SRA). Pada

ISO 19902 dinyatakan bahwa penggunaan SRA memerlukan perhatian ekstra dan

disana terdapat pengetahuan yang tidak mencukupi dari statistik untuk dapat

membuat suatu persyaratan atau rekomendasi untuk dimasukkan dalam standar.

ISO/DIS 19902 menyatakan bahwa karena reliabilitas yang ditentukan oleh SRA

adalah sangat tergantung dari pengetahuan kemampuan dari analis dan data yang

mendasarianya, maka tidak dimungkinkan untuk menyediakan kriteria ijin dalam

standar tersebut. Direkomendasikan bahwa validasi yang menyeluruh dari teknik

dan aplikasi dari teknik tersebut dilakukan, bahwa kriteria ijin telah disepakati

antara pembuat peraturan dan pemilik, dengan menyadari ruang lingkup dalam

menentukan RSR dan hasil dari SRA kemudian dikombinasikan dengan

memperhatikan biaya dan keuntungan dari perkuatan atau perbaikan lainnya yang

harus dilakukan.

Jika dapat ditunjukkan bahwa struktur telah dapat menahan kejadian yang tidak

lebih ringan dari keadaan dimana struktur tersebut ditinjau maka dapat

diasumsikan bahwa struktur tersebut diterima. Bagaimanpun, kejadian masa lalu

harus mewakili dari semua komponen dan arah badai. Diberikan beberapa batasan

dalam penggunaan penilaian dengan pengalaman terdahulu misalnya bahwa

disebutkan jika pembebanan lingkungan melebihi beban desain lingkungan, maka

disarankan database lingkungan direview dan peristiwa tersebut dimasukkan

dalam database, dan analisis berikutnya menunjukkan bahwa peristiwa tersebut

kemudian tidak mewakili kondisi ekstrim.

Page 16: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

36

Tiga metode yang berbeda untuk meninjau struktur dengan memperhatikan fatig

telah diusulkan. Penilaian menunjukkan durabilitas fatig mencukupi bila satu dari

beberapa kriteria di bawah ini dipenuhi :

- Hasil dari penilaian fatig menurut klausul 16 (ISO/DIS 19902)

menunjukkan bahwa umur fatig untuk semua elemen dan sambungan

adalah minimum sama dengan usia layan dan sejarah inspeksi tidak

menunjukkan tidak adanya retak fatig atau kerusakan yang tidak dapat

dijelaskan

- Penilaian fatig menurut klausul 16 telah mengidentifikasi sambungan

dengan umur fatig terendah dan inspeksi periodik pada sambungan ini

tidak menemukan retak fatig atau kerusakan yang tidak dapat dijelaskan.

- Ketika usia fatig dari setiap elemen dan sambungan yang telah dihitung,

lebih kecil dari usia layan dari struktur dan kerusakan fatig telah

diindentifikasi, struktur dapat diasumsikan memenuhi kebutuhan karena

prediksi mekanika fraktur dari perambatan retak menunjukkan usia yang

mencukupi dan inspeksi periodik mengawasi perambatan retak dari

elemen atau sambungan yang dikhawatirkan.

III.3.2 Proses penilaian yang diusulkan pada API RP2A WSD

API RP2A WSD (API 2000) adalah standar yang paling banyak digunakan untuk

desain struktur tetap lepas pantai di USA. Standar tersebut juga banyak digunakan

di negara lain di luar US, dan Indonesia juga mengadopsi peraturan dari standar

tersebut. Bagaimanapun, standar tersebut menarik karena merupakan satu-satunya

standar yang ada yang mengatur penilaian dari struktur eksisting ke tingkatan

yang lebih detail.

Standar dinyatakan dapat diaplikasikan hanya untuk meninjau struktur eksisting

platform, dimana telah didesain menurut standar API dari edisi 20 atau

sebelumnya. Struktur yang didesain setelah edisi 21, sebaiknya ditinjau

berdasarkan kriteria awal yang digunakan untuk desain. Dengan klausul tersebut

Page 17: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

37

API membatasi kemungkinan digunakannya penilaian kembali struktur eksisting

dalam rangka mengurangi biaya struktural dengan membangun platform yang

direncanakan mempunyai modul tambahan tetapi modul tersebut belum

diperhitungkan sebelumnya dalam desain.

Pemilihan elemen dari penilaian platform, kategori dari tingkat keselamatan

untuk penilaian kembali tidak berbeda jauh dengan prosedur ISO 19902.

Terdapat dua analisa potensial yang disebutkan dalam API RP2A WSD, analisa

tingkat desain dan analisa kekuatan ulitmate. Analisis itu sendiri kurang lebih

sama dengan yang disebutkan pada ISO 19902, dengan kriteria ijin yang berbeda.

Prosedur analisa tingkat desain mirip dengan yang digunakan untuk mendesain

platform baru, termasuk aplikasi dari semua faktor keamanan, penggunaan dari

tegangan leleh karakteristik dibandingkan tegangan leleh rata-rata, dll.

Bagaimanapun, beban lateral lingkungan dapat dikurangi sampai 85% dari kondisi

100 tahun untuk platform dengan konsekuensi tinggi, dan 50% untuk platform

dengan konsekuensi rendah. Pada analisa kekuatan ultimate, rasio cadangan

kekuatan (RSR) didefinisikan sebagai rasio dari kapasitas beban lateral ultimate

terhadap beban lateral lingkungan 100 tahunan. RSR sebesar 1.6 dibutuhkan

untuk platform dengan konsekuensi tinggi dan 0.8 untuk platform dengan

konsekuensi rendah.

Sebagai tambahan, penilaian dengan perbandingan terhadap platform serupa,

penilaian dengan menggunakan kemungkinan kegagalan dan penilaian

berdasarkan kejadian terdahulu merupakan alternatif prosedur penilaian yang

diterima dengan beberapa batasan. Secara umum metode penilaian ini terlihat

mirip dengan yang ada pada ISO 19902.

III.3.3 Prosedur penilaian yang diusulkan pada ISO/DIS 13822

ISO/DIS 13822 (ISO 2000) adalah rancangan standar internasional, dan

perubahan dari standar ini dapat muncul pada versi final. Dua standar yang telah

disebutkan di atas didasarkan pada analisa cadangan kekuatan dan analisa desain,

Page 18: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

38

sedangkan pada ISO/DIS 13822 secara umum adalah standar penilaian

berdasarkan reliabilitas.

Elemen pemilihan struktur untuk ditinjau juga tidak berbeda jauh dengan prosedur

ISO 19902. Tujuan dari penilaian harus dinyatakan dalam bentuk kebutuhan

kinerja mendatang dari struktur dengan persetujuan dari pemilik, pihak berwenang

dan engineer. Kinerja mendatang yang dibutuhkan seharusnya dinyatakan dalam

rencana penggunaan dan rencana keselamatan. Skenario yang berhubungan

dengan perubahan pada kondisi struktur harus dinyatakan dalam rencana

keselamatan (safety plan) untuk mengidentifikasi situasi kritis yang mungkin

untuk struktur. Kata-kata dalam standar ini mungkin berbeda dengan ISO 19902,

tetapi elemen-elemennya mempunyai kemiripan.

Standar ini mencakup pilihan untuk penilaian awal (preliminary assessment) dan,

jika dibutuhkan, penilaian detail. Penilaian awal mencakup verifikasi dokumen,

pemeriksaan dari kejadian besar, perubahan kondisi tanah dan penggunaan salah

dari struktur serta inspeksi awal dari struktur untuk kerusakan yang mungkin dari

struktur. ISO/DIS 13822 menyatakan bahwa inspeksi awal dapat secara jelas

menunjukkan kekurangan khusus dari struktur, atau bahwa struktur tersebut

reliabel untuk penggunaan lebih lanjut setelah usia layannya, dalam kasus ini

penilaian detail tidak diperlukan. Apabila terdapat ketidak pastian dalam tindakan,

tindakan yang mempengaruhi propertis struktur, penilaian detail

direkomendasukan. Bagian 4.5 dari ISO/DIS 13822 adalah bagian untuk penilaian

detail dari struktur.

Penilaian detail seperti dijelaskan pada ISO/DIS 13822 mencakup elemen yang

sama dengan ISO/DIS 19902, mencakup pencarian dan review dokumen detail,

inspeksi detail dan pemeriksaan material, penentuan tindakan, penentuan propertis

struktur dan analisa struktur. Degradasi dari struktur eksisting dimasukkan dalam

pertimbangan.

Page 19: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

39

Bagian 4.5.6 menyatakan bahwa verifikasi dari struktur eksisting seharusnya

dilakukan untuk memastikan tingkat reliabilitas struktur menunjukkan tingkat

kinerja struktur yang diharapkan. Pada informasi di lampiran F menyebutkan

bahwa tingkat target reliability yang digunakan untuk melakukan verifikasi dari

struktur eksisting dapat ditentukan berdasarkan kalibrasi dari kode yang ada,

konsep minimum dari biaya yang diharapkan dan atau perbandingan dengan

resiko sosial lainnya. Persyaratan juga sebaiknya menunjukkan jenis dan

kepentingan dari struktur, kemungkinan konsekuensi kegagalan dan kriteria sosio-

ekonomis. Usulan dari target probabilitas kegagalan untuk beberapa kondisi batas

juga diberikan.

Pendekatan alternatif pada intervensi struktur, yang sesuai untuk keadaan tertentu,

adalah untuk mengendalikan atau memodifikasi resiko dengan memberikan

pembatasan beban, merubah aspek penggunaan dari struktur, penerapan

pengawasan dan pengendalian.

ISO/DIS 13822 juga terbuka untuk penilaian yang dibutuhkan berdasarkan pada

kinerja yang memuaskan di masa lalu dengan beberapa pembatasan.

Klien dalam hubungannya dengan pihak berwenang sebaiknya membuat

keputusan akhir dari intervensi struktur, berdasarkan penilaian engineering dan

rekomendasi dari laporan dan juga memperhatikan semua informasi yang ada.

III.3.4 Proses penilaian yang diusulkan oleh Joint Committee on Structural

Safety (JCSS)

Prosedur penilaian untuk struktur eksisting oleh JCSS dipublikasikan oleh

Diamantidis (2001). Berdasarkan pada metode probabilitas dalam meninjau

struktur, dan memberikan rekomendasi serta masukan untuk analisa reliabilitas

struktur dan penilaian secara umum. JCSS juga mempublikasikan Probabilistic

Model Case (JCSS 2001), memberikan masukan tentang penggunaan analisa

reliabilitas struktur.

Page 20: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

40

Secara umum prosedur yang ada tidak berbeda jauh dengan yang prosedur

sebelumnya, tetapi dua elemen difokuskan langsung pada aspek yang penting.

Pertama adalah pendefinisian skenario bencana. Dalam bentuk rencana

penggunaan (utilisation plan) dan rencana penggunaan mendatang dari struktur

yang ditinjau, daftar bencana yang dapat terjadi pada struktur harus didefinisikan.

Istilah skenario bencana (hazard scenario) adalah konsep yang luas. Dibuat untuk

menggambarkan situasi, dimana struktur dapat mengalami kejadian yang

membahayakan integritasnya dan membahayakan resiko nyawa manusia. Konsep

skenario bencana secara khusus diterapkan pada struktur eksisting karena aplikasi

langsung dari kode yang ada tidak dimungkinkan.

Kedua adalah rencana keselamatan (safety plan). Rencana keselamatan in

memberikan ukuran keselamatan yang berkaitan dengan skenari bencana yang

didefinisikan. Pengukuran dapat dilakukan untuk beberapa kategori :

- Menghilangkan skenario bencana pada sumber yang dapat menyebabkan

bencana

- Menghindari skenario bencana dengan mengubah tujuan konsep struktur

- Mengendalikan skenario bencana dengan peralatan keselamatan, sistem

peringatan seiring dengan pemeriksaan, pengawasan, inspeksi yang diikuti

oleh koreksi pengukuran yang mencukupi

- Mengatasi skenario bencana dengan membuat margin keamanan yang

memadai

- Menerima skenario bencana karena tidak dapat diatasi oleh beberapa cara

di atas

Daftar dari resiko yang diterima menjelaskan bagian yang mendapat keuntungan

dari penerimaan resiko tersebut dan bagian yang menerima konsekuensinya.

Skenario bencana dan rencana keselamatan untuk mencegahnya dilakukan seiring

dengan pemeriksaan dari mode keruntuhan yang baru untuk struktur lama seperti

yang sudah dijelaskan sebelumnya.

Page 21: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

41

III.4 Komentar terhadap standar yang ada

ISO 19902 adalah standar yang paling relevan untuk struktur tetap lepas pantai

(jacket), yang menjadi fokus tesis ini. Sehingga hal – hal yang akan dibahas

mengacu pada standar ini. ISO 19902 juga merupakan prosedur yang baik untuk

meninjau struktur eksisting untuk perpanjangan usia layan.

III.4.1 Identifikasi bencana dan mode keruntuhan dan pengukurannya

ISO/DIS 13822 dan JCSS memberikan rekomendasi eksplisit untuk

mengidentifikasi bencana dan mode keruntuhan, juga mendefinisikan dan

memberikan pengukuran keamanan untuk menanggulanginya. Hal ini merupakan

hal yang penting dalam semua prosedur standar penilaian struktur eksisting.

Rekomendasi serupa pada ISO/DIS 19902 dan API RP2A ESD lebih implisit. Dua

standar ini lebih memfokuskan pada standar jacket lepas pantai, dan sepertinya

tujuan dari standar ini adalah untuk memperhitungkan bencana dan mode

keruntuhan tambahan daripada menjelaskan prosedur untuk mengevaluasi

bencana dan mode keruntuhan tambahan tersebut. Bagaimanapun, contoh dari

tidak disertakannya bencana dan mode keruntuhan dapat dikarenakan :

- Beberapa retak fatig yang mengurangi kapasitas struktur dalam satu

periode inspeksi, yang membawa pada kemungkinan kegagalan yang

tinggi dan tidak dapat diterima

- Korosi pada struktur yang membawa pada kerusakan yang sebelumnya

tidak terdapat pada perhitungan desain struktur

- Penurunan atau pemburukan iklim gelombang yang menambah

kemungkinan terjadinya gelombang di dek

Prosedur ISO/DIS 19902, ISO/DIS 13822 dan JCSS lebih lanjut memberikan

rekomendasi untuk mencegah resiko, mengendalikan resiko dan menghindari

bencana. Untuk struktur jacket lepas pantai, prinsip dari pengendalian resiko dan

menghindari bencana dapat diilustrasikan dengan membuat rencana mitigasi dan

evakuasi personil.

Page 22: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

42

III.4.2 Pemeriksaan keadaan batas ultimate

Dalam konteks analisa struktur terhadap kondisi batas ultimate, standar yang ada

memerlukan jenis analisis yang sama. Sehingga pembahasan difokuskan pada

jenis analisis daripada standar itu sendiri.

Analisa linear dan pemeriksaan komponen (pemeriksaan tingkat desain)

Keselamatan struktur biasanya dianggap secara implisit diijinkan jika struktur

didesain berdasarkan kode desain yang direkomendasikan. Hal ini berdasarkan

fakta bahwa kebanyakan kode desain disusun lebih dari setahun, dan faktor

keamanan telah ditentukan sampai pada level yang pantas berdasarkan ijin

penerimaan resiko pada masyarakat penggunanya. Lebih lanjut, faktor beban dan

ketahanan telah dikalibrasi melalui analisa realibilitas.

Dengan kombinasi dengan identifikasi bencana dan mode keruntuhan yang diikuti

dengan pengukuran untuk mengatasinya, analisa linear dan pemeriksaan

komponen menurut standar yang berlaku merupakan metode yang baik untuk

meninjau kembali struktur eksisting. Bagaimanapun, jika terdapat ketidak pastian

yang signifikan pada struktur dan statusnya, maka penggunaan kode desain

standar dapat tidak mencukupi karena kode tersebut tidak memperhitungkan

peningkatan ketidak pastian tentang struktur dengan merekomendasikan faktor

keamanan yang lebih tinggi untuk situasi tersebut.

Tindakan yang dapat dilakukan untuk memperhitungkan perubahan ketidak

pastian atau pembebanan yang terjadi ketika menggunakan analisa linear dan

pemeriksaan komponen adalah dengan mengubah faktor keamanan yang

dibutuhkan ketika ketidak pastian secara signifikan meningkat. Faktor keamanan

sebelumnya ditentukan berdasarkan asumsi ketidak pastian yang terdapat dalam

formula desain dan perhitungan beban. Jika ketidak pastian tersebut berkurang,

maka faktor keamanan yang disyaratkan juga berkurang.

Pengurangan faktor keamanan yang dimungkinkan tidak secara otomatis

dilakukan terhadap semua struktur eksisting, tetapi harus berdasarkan pada

dokumentasi aktual tentang perubahan ketidak pastian tentang struktur tersebut.

Page 23: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

43

Dengan memperhitungkan hubungan antara ketidak pastian dengan faktor

keamanan maka bisa dimungkinkan terjadi peningkatan faktor keamanan dalam

tingginya ketidak pastian tentang struktur dan pembebanan. Prosedur dalam men-

skala faktor keamanan menggambarkan pengetahuan aktual tentang struktur dan

pembebanan yang dibutuhkan sebelum kemudian digunakan pada metode

selanjutnya. Perhatian lebih harus dilakukan pada keadaan dimana ketidak pastian

dominan, seperti kasus dengan beban gelombang.

Analisa linear dan pemeriksaan komponen dengan pengurangan tingkat

beban

Standar menerima adanya pengurangan tingkatan beban dengan menurunkan

faktor keamanan atau mempercayai bahwa struktur eksisting lebih reliabel

dibandingkan pada tahapan desain. Peningkatan kepercayaan pada struktur

eksisting harus dilakukan berdasarkan peningkatan pengetahuan tentang struktur.

Penurunan faktor beban kemudian terlihat sebagai tindakan untuk mengurangi

ketidak pastian dalam melakukan analisa detail pada struktur yang telah menerima

beban yang sama dengan atau lebih besar dari beban desain. Penurunan tingkatan

beban memang sedikit janggal, ketika lebih sering dibahas mengenai kekuatan dan

kinerja struktur. Sebagai contoh, apabila struktur telah mengalami pembebanan

gelombang yang berlebih dan tidak mengalami kerusakan, maka ketidak pastian

tentang kekuatan struktur (kemampuan menahan beban gelombang) dapat

dikurangi. Sehingga, dalam tesis ini tidak direkomendasikan untuk mengurangi

tingkat beban dalam meninjau struktur, tetapi lebih kearah evaluasi untuk

mengurangi ketidak pastian dalam konteks probabilitas dan mengurangi faktor

keamanan terhadap kekuatan strukturnya.

Tingkat beban juga dapat dikurangi berdasarkan perubahan penggunaan dari

struktur, seperti diindikasikan dalam ISO/DIS 19902 untuk instalasi tanpa

manusia. Jika beban desain yang berbeda diterima untuk instalasi tanpa manusia

dibandingkan dengan instalasi dengan manusia, maka penurunan beban terhadap

perubahan penempatan manusia harus diperhitungkan. Bagaimanapun, evaluasi

tersebut tidak difokuskan dalam tesis ini.

Page 24: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

44

Analisa non-linear dan pemeriksaan komponen

Analisa non-linear dan pemeriksaan komponen menyertakan analisa keruntuhan

atau analisa push-over. Hal itu dilakukan untuk menetapkan rasio cadangan

kekuatan dari struktur.

Terdapat beberapa variasi dalam persyaratan tentang kriteria ijin dari struktur

yang didasarkan pada nilai RSR. Sebagai contoh, API mensyaratkan RSR>1.6

untuk platform dengan konsekuensi tinggi, dan RSR>0.8 untuk platform dengan

konsekuensi rendah, dimana persyaratan RSR>1.85 diberikan oleh ISO/DIS

19902. Tidak terdapat referensi yang jelas darimana dasar pengambilan kriteria

tersebut. Evaluasi terhadap kebutuhan RSR harus disusun, dan dievaluasi dalam

hubungannya dengan beban hidup dan mati pada bagian atas, kerusakan.

Identifikasi dari indikator keamanan struktur sangat dibutuhkan. ISO/DIS 19902

mengidentifikasi RSR sebagai indikator yang memadai dalam penilaian kembali

menggunakan analisa non-linear dan pemeriksaan komponen. Pengaruh dari

pembebanan gelombang di dek, pembebanan bagian atas dan kekuatan kondisi

rusak harus dievaluasi dan dihubungkan dengan RSR. Jika diperlukan, kriteria

yang mengkombinasikannya harus disusun. Penilaian berdasarkan analisa

redundan linear atau non-linear (analisa RSR), jika dikombinasikan dengan

indikator yang lain dari faktor keamanan, merupakan metode yang baik dimana

identifikasi bencana dan mode keruntuhan telah dilakukan.

Pendekatan probabilitas

Keberatan utama dalam menggunakan analisa reliabilitas struktur (SRA) dalam

penilaian struktur adalah bahwa SRA tidak menghitung kemungkinan kegagalan

dari struktur yang menyatakan kemungkinan kegagalan sebenarnya, dan bahwa

tidak terdapat target reliabilitas yang secara umum disepakati. Keberatan

tambahan adalah bahwa hanya sedikit pihak yang mempunyai pengetahuan untuk

melakukan analisa reliabilitas struktur yang sesuai. Sehingga penggunaan dari

SRA untuk meninjau struktur eksisting seharusnya didokumentasikan dengan baik

oleh analis dan terbuka untuk evaluasi lebih lanjut oleh pihak lain.

Page 25: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

45

Tidak ada kriteria ijin untuk SRA yang diberikan pada ISO/DIS 19902, tetapi

lebih ke arah rekomendasi untuk mencari kriteria ijin yang telah disepakati dengan

regulasi lokal. Dalam ISO/DIS 13822, target reliabilitas yang digunakan untuk

verifikasi dari struktur eksisting direkomendasikan untuk disusun berdasarkan

satu atau lebih dari metode berikut :

- Kalibrasi dengan kode yang ada

- Biaya total minimum yang diharapkan

- Perbandingan dengan resiko sosial lainnya

Page 26: Bab III Penilaian Struktur Eksisting - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-ekaferryse-27242-3... · penilaian struktur eksisting tidak mempunyai tingkatan

46

Bab III Penilaian Struktur Eksisting.................................................................. 21

III.1 Pendahuluan .......................................................................................... 21

III.2 Keselamatan dari struktur ..................................................................... 24

III.2.1 Umum............................................................................................ 24

III.2.2 Struktur eksisting dan desain baru ................................................ 27

III.3 Prosedur penilaian................................................................................. 31

III.3.1 Proses penilaian yang diusulkan pada ISO/DIS 19902................. 31

III.3.2 Proses penilaian yang diusulkan pada API RP2A WSD............... 36

III.3.3 Prosedur penilaian yang diusulkan pada ISO/DIS 13822............. 37

III.3.4 Proses penilaian yang diusulkan oleh Joint Committee on

Structural Safety (JCSS) ................................................................................ 39

III.4 Komentar terhadap standar yang ada .................................................... 41

III.4.1 Identifikasi bencana dan mode keruntuhan dan pengukurannya .. 41

III.4.2 Pemeriksaan keadaan batas ultimate............................................. 42

Gambar III. 1 Bagan Alir Penilaian Struktur Eksisting ........................................ 23

Gambar III. 2 Prosedur penilaian yang diusulkan pada ISO 19902...................... 32

Tabel III. 1 Penilaian kembali dan desain............................................................. 28