BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.4. Desain Tangki berdasarkan Peraturan API Standar 650
2.4.8. Atap
1)Atap konus berpenopang (supported cone roof) adalah suatu atap yang berbentuk menyerupai konus dan ditumpu pada bagian utamanya dengan rusuk di atas balok penopang ataupun kolom, atau oleh rusuk di atas rangka dengan atau tanpa kolom.
2)Atap konus berpenopang tersendiri (self-supported cone roof) adalah atap yang berbentuk menyerupai konus dan hanya ditopang pada keliling konus.
3)Atap kubah berpenopang tersendiri (self-supported dome roof) adalah atap yang dibentuk menyerupai permukaan bulatan dan hanya ditopang pada keliling kubah.
4)Atap payung berpenopang tersendiri (self-supported umbrella roof) adalah atap kubah yang telah dimodifikasi yang dibentuk sedemikian sehingga bagian-bagian horizontalnya berbentuk poligon biasa dengan sisi sebanyak pelat-pelat atap dan akan ditopang hanya pada kelilingnya. 2.4.8.2. Umum
1)Semua atap dan struktur penopang harus didesain untuk dapat menahan kombinasi-kombinasi beban yang akan dijelaskan
2)Pelat-pelat atap harus mempunyai ketebalan nominal minimum 5 mm dengan lembaran 7 gauge. Korosi yang diijinkan untuk pelat-pelat pada atap berpenopang tersendiri harus ditambahkan pada ketebalan yang diperhitungkan, kecuali disebutkan sebaliknya. Tebal korosi yang diijinkan harus dimasukkan dalam perhitungan ketebalan nominal pelat atap.
3)Pelat-pelat atap dari atap konus berpenopang tidak boleh dipasang pada struktur tambahan, kecuali disebutkan sebaliknya. Pemasangan menerus atap konus pada struktur tambahan tangki bisa dianggap menguntungkan apabila coating bagian dalam tangki diperlukan, akan tetapi, atap tidak boleh dianggap rapuh.
4)Semua bagian struktur internal dan eksternal harus mempunyai ketebalan nominal minimum 4,3 mm untuk komponen manapun.
5)Pelat-pelat atap harus dipasang pada sudut puncak tangki dengan las
fillet menerus pada bagian atas saja.
6)Suatu atap dianggap rapuh jika sambungan atap-cangkang akan gagal terlebih dahulu dibandingkan sambungan cangkang-dasar pada saat tekanan dalam berlebih. Tangki dengan atap rapuh harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
a. diameter tangki harus 15,25 m atau lebih;
b. kemiringan atap pada sudut puncak pemasangan tidak boleh melebihi 2:12;
c. atap dipasang pada sudut puncak dengan las fillet tunggal menerus yang tidak melebihi 5 mm;
d. bagian penopang atap tidak boleh dipasang pada pelat atap;
e. cincin tekan atap-sudut puncak adalah terbatas pada Gambar 2.15; f. sudut puncak boleh lebih kecil dari yang diperlukan pada butir e di
atas;
g. semua bagian dalam daerah sambungan atap-cangkang, termasuk cincin penyekat dianggap termasuk dalam luas penampang (A)
h. luas penampang (A) dari sambungan atap-cangkang tidak boleh melebihi batasan sebagai berikut :
Gambar 2.15 – Detail Cincin Tekan yang diijinkan (API Standard 650, 2005: F-3)
7)Untuk semua tipe atap, pelat-pelat atap boleh diperkuat dengan mengelas setiap bagian pertemuan antar pelat, tetapi tidak diperkuat dengan mengelas bagian atap dengan rusuk ataupun balok penopang.
2.4.8.3. Tegangan Ijin 2.4.8.3.1. Umum
Semua bagian dari struktur atap harus proporsional sehingga jumlah dari tegangan statik dan dinamik maksimum tidak melebihi batasan yang tertulis dalam AISC Specification for Steel Buildings atau dengan
perjanjian kerja sesuai dengan kode desain struktur yang ditetapkan pemerintah daerah tempat tangki dibangun. Bagian dari spesifikasi, “Tegangan Desain Ijin” harus digunakan untuk menetukan tegangan ijin satuan.
2.4.8.3.2. Ketebalan Minimum
Ketebalan minimum bagian struktur apapun, termasuk tebal korosi yang diijinkan pada bagian yang tidak terlindung, tidak boleh kurang dari 6 mm untuk kolom, sengkang siku dan balok atau pengaku yang didesain untuk menahan gaya tekan aksial, atau ketebalan sebesar 4 mm untuk bagian struktur yang lain.
2.4.8.4. Atap Konus Berpenopang
1) Kemiringan atap harus sebesar 19 mm dari 300 mm atau lebih. Jika kasau dipasang tepat di atas pertemuan balok penopang sehingga menghasilkan kemiringan kasau yang berbeda-beda, maka kemiringan dari kasau paling rata harus memenuhi kemiringan yang telah ditetapkan.
2) Kasau harus diletakkan sedemikian rupa sehingga pada cincin terluar, pusat kasau-kasau tidak berjarak melebihi 0,6π m diukur sepanjang
keliling tangki. Jarak pada cincin bagian dalam tidak boleh melebihi 1,7 m. Untuk tangki yang berada pada daerah rawan gempa, batang pengikat (tie rod) berukuran 19 mm (atau yang sebanding) harus dipasang diantara kasau pada cincin bagian luar. Batang pengikat ini bisa diabaikan jika profil I atau profil H digunakan sebagai kasau.
3) Kolom atap harus terbuat dari bentuk struktural, atau pipa baja (jika terdapat permintaan khusus).
4) Penjepit kasau untuk baris paling luar dari barisan kasau harus dilas ke badan tangki. Penjepit dasar kolom harus dilas ke dasar tangki untuk mencegah pergerakan lateral dari dasar kolom. Semua perlengkapan struktur lainnya harus dibaut, dipaku, atau dilas.
2.4.8.5. Atap Konus Berpenopang-Tersendiri
Catatan: Atap berpenopang-tersendiri adalah atap yang pelat-pelatnya diperkaku dengan dilas setiap bagiannya. Jenis atap ini tidak perlu memenuhi ketentuan tebal minimum, tetapi ketebalan pelat-pelat atap tidak boleh kurang dari 5 mm ketika direncanakan.
a) Atap konus berpenopang-tersendiri harus memenuhi ketentuan di bawah ini:
θ ≤ 37 derajat (kemiringan = 9:12) θ ≥ 9,5 derajat (kemiringan = 2:12)
Tebal maksimum = 12,5 mm, tidak termasuk tebal korosi yang diijinkan
dimana:
θ = sudut elemen konus terhadap sumbu horizontal (derajat)
D = diameter nominal badan tangki (m)
T = kombinasi beban paling besar antara (5a) dan (5b) pada subbab 2.4.11 (kPa)
b) Luas yang berperan pada pertemuan antara atap-dan-badan tangki (shell) harus ditentukan dengan menggunakan Gambar 2.15 dan harus mempunyai nilai sama dengan atau melebihi:
dimana:
θ = sudut elemen konus terhadap sumbu horizontal, (derajat)
D = diameter nominal badan tangki (m)
T = kombinasi beban paling besar antara (5a) dan (5b) pada subbab 2.4.11 (kPa)
Luas yang didapat dari rumus ini didasarkan pada ketebalan nominal material dan tidak termasuk tebal korosi yang diijinkan.
2.4.8.6. Atap Kubah dan Atap Payung Berpenopang-Tersendiri
Catatan: Atap berpenopang-tersendiri adalah atap yang pelat-pelatnya diperkaku dengan dilas setiap bagiannya. Jenis atap ini tidak perlu memenuhi ketentuan tebal minimum, tetapi ketebalan pelat-pelat atap tidak boleh kurang dari 5 mm ketika direncanakan.
a) Atap kubah dan atap payung berpenopang-tersendiri harus memenuhi ketentuan di bawah ini:
Jari-jari minimum = 0,8D (kecuali jika terdapat permintaan khusus)
Tebal maksimum = 12,5 mm, tidak termasuk tebal korosi yang diijinkan
dimana:
D = diameter nominal badan tangki (m)
rr = jari-jari atap (m)
T = kombinasi beban paling besar antara (5)(a) dan (5)(b) pada subbab 2.4.11
b) Luas yang berperan (mm2) pada pertemuan antara atap-dan-badan tangki (shell) harus ditentukan dengan menggunakan Gambar 2.15 dan memiliki nilai yang sama atau lebih besar dari:
Luas yang didapat dari rumus ini didasarkan pada ketebalan nominal material dan tidak termasuk tebal korosi yang diijinkan.
2.4.9. Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Tangki