e) Tahanan Geser Drained
3.3 P ROFIL S TRUKTUR
3.3.1 Struktur Platform
Fondasi menerima beban dari struktur jacket di atasnya. Beban yang dimiliki dan yang ditangkap oleh struktur ditransfer ke fondasi di bawahnya. Pada struktur tipe
jacket platform, terdapat dua beban utama yang diterima oleh struktur : beban yang diterima secara vertikal dan horizontal. Beban vertikal berupa beban dari dek, beban peralatan yang ada di atasnya, dan beban strukturnya sendiri. Sedangkan beban horizontal berupa beban angin, gelombang, dan arus laut. Perhitungan beban dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SACS.
3-6
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4
3.3.1.1.Desain Struktur
Komponen pertama anjungan lepas pantai adalah jacket. Jacket adalah struktur yang berfungsi untuk memberikan sarana tumpuan pada dek, memberikan tumpuan untuk conductor dan riser serta struktur lainnya seperti boatlanding dan
barge bumper. Biasanya struktur jacket dipasang mulai dari dasar laut (elevasi
mudline). Pada studi kasus ini, fondasi dari struktur ini hanya diletakkan di atas dasar laut.
Pada studi kasus ini, jenis jacket platform yang digunakan sebagai referensi perhitungan dan analisis adalah platform dengan empat kaki (fourlegged). Komponen dari jacket dengan fondasi mudmat dapat dilihat pada Gambar 3.3. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa platform ini berdimensi 5 x 10 meter. Digunakan kemiringan tiang pancang (apparent batter) 1:7 sehingga jika kemiringan tiang direncanakan proporsional terhadap arah sumbu x dan y akan dihasilkan true batter 1:9.8995.
Gambar 3.3 Komponen struktur jacket platform
(Sumber : Google)
Pemodelan struktur menggunakan perangkat lunak SACS. Hasil dari pemodelan struktur dapat dilihat pada Gambar 3.4.
3-7
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4
Gambar 3.4 Pemodelan struktur menggunakan SACS
Pada anjungan lepas pantai ini, terdapat sembilan buah konduktor. Konduktor ada sepanjang cellar deck hingga mudline. Pelindung konduktor (conductor guide) dipasang pada elevasi cellar deck dan juga dipasang pada setiap elevasi bracing
yang ada pada jacket. Dimensi dari elemen-elemen jacket dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Dimensi Elemen Jacket
Elemen Tipe OD (in)
Jacket Leg Turbular 60
Wish Bone Turbular 59
Pile Turbular 54
Deck Leg Turbular 54
Crane Deck Leg Turbular 27 Bracing Turbular 19-24
Conductor Turbular 24
3-8
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4
Kemudian, selain jacket, komponen anjungan lepas pantai lainnya adalah deck.
Deck adalah suatu fasilitas pada anjungan lepas pantai yang menampung berbagai peralatan dan beban pekerja anjungan. Deck didesain sebagai konstruksi balok- balok baja yang disusun dengan jarak tertentu. Jarak-jarak penyusunan balok ini disesuaikan dengan lebar pelat grating sebagai lantai deck yang dijual di pasaran. Pada tugas ini akan digunakan pelat Steel bar grating tipe W-15-4 dengan lebar pelat 3' dan 2.5'.
Pada Tabel 3.3 berikut ditampilkan dimensi dari elemen pada deck. Tabel 3.3 Dimensi Elemen Deck
Grup Member Ukuran
D1 W36X800
D2 W30X391
D3 W27X368
D4 W24X162
3.3.1.2.Desain Pembebanan
Pembebanan pada struktur anjungan lepas pantai terbagi menjadi beban mati (Dead Load), beban hidup (Live Load), dan beban lingkungan (Enviromental Load).
Beban Mati
Beban mati meliputi beban struktur itu sendiri. Perhitungan berat sendiri material struktur dilakukan dengan mengalikan berat jenis material elemen struktur dengan volumenya.
Beban mati yang lain adalah beban pelat. Pelat grating yang digunakan adalah
steel bar grating type W-15-4 dengan berat 0.3 kN/m2, sementara pelat plating
3-9
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4
Beban equipment juga termasuk ke dalam beban mati. Nilai tekanan dari beban
equipment diperoleh dengan membagi operating weight dari equipment dengan luasnya masing-masing. Tabel 3.4 menampilkan macam beban equipment yang bekerja pada struktur ini.
Tabel 3.4 Beban Equipment
Beban Hidup
Beban hidup dimasukkan sebagai beban merata pada deck. Besar beban hidup adalah 4.78 kPa (non wellhead) dan 3.6 kPa (around wellhead). Selain itu, beban operasi crane termasuk ke dalam beban hidup. Saat beroperasi, crane memberikan beban berupa momen pada struktur. Pemasukan arah momen crane ini didasarkan pada kemungkinan posisinya yang memberikan respon struktur paling besar yaitu pada sudut 90o pada arah sumbu x dan y.
3-10
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4
Beban Lingkungan
Anjungan lepas pantai didesain agar bisa menahan gaya gelombang pada saat operasi dan ketika terjadi badai. Anjungan lepas pantai didesain menggunakan tingkat keamanan yang tinggi sehingga digunakan gaya gelombang maksimum yang terjadi pada lokasi dibangunnya anjungan lepas pantai. Pada pemodelan ini, digunakan parameter Maximum Individual Wave pada Tabel 3.5. Data gelombang di bawah ini menunjukkan parameter gelombang di saat kondisi operasi dan storm.
Tabel 3.5 Data Gelombang
Sedangkan untuk data arus, data arus yang digunakan adalah data arus dengan periode ulang 1 tahun untuk kondisi operasi dan periode ulang 100 tahun untuk kondisi storm. Tabel 3.6 memuat data arus.Perhitungan beban gelombang dan arus ini dilakukan oleh perangkat lunak SACS.
3-11
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4
Tabel 3.6 Data Arus
Beban terakhir adalah beban angin. Dalam pemodelan ini, dilakukan dua kombinasi beban angin, yaitu beban angin dari arah x dan beban angin dari arah y. Kecepatan angin yang digunakan untuk pembebanan angin pada anjungan lepas pantai ini terdapat pada Tabel 3.7 di bawah ini.
Tabel 3.7 Data Angin
3.3.1.3.Ringkasan Beban Keseluruhan
Setelah semua data di atas dimasukkan dan diproses di dalam SACS, maka didapat nilai beban keseluruhan dari beban hidup, beban mati, dan beban lingkungan, seperti yang terdapat pada Tabel 3.8.
3-12
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4
Tabel 3.8 Beban Hasil Running Program SACS
Dari data di atas, dapat disimpulkan bahwa beban vertikal dan beban horizontal struktur anjungan lepas pantai tersebut adalah seperti yang tertera pada Tabel 3.9
di bawah.
Data beban tersebut akan digunakan untuk perhitungan stabilitas fondasi tanah pada subbab yang lain.
Tabel 3.9 Beban dan Momen Struktur
Beban Komponen Beban Berat (kN)
Beban Vertikal Beban Struktur Jacket 4.574
3-13
ANALISISSTABILITASFONDASIDANGKALDENGANMENGGUNAKANPROSEDURISO19901-4