DESAIN ANJUNGAN LEPAS PANTAI TIPE JACKET 4 KAKI
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai syarat untuk kelulusan tahap Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung
Oleh :
Muhammad Syadli Laban 15001060
Pembimbing :
Dr. Ir. Herlien D Setio Dr. Ir. Ricky Lukman Tawekal
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2006
LEMBAR PENGESAHAN
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
TUGAS AKHIR
DESAIN ANJUNGAN LEPAS PANTAI TIPE JACKET 4 KAKI
Oleh:
Muhammad Syadli Laban Nim: 15001060
DISETUJUI Oleh PEMBIMBING
Dr. Ir. Herlien Dwiarti Setio Nip: 131 121 658
Ir. Ricky Lukman Tawekal MSE. PhD Nip: 131 476 534
KOORDINATOR TUGAS AKHIR BIDANG STRUKTUR
Ir. R. Bambang Budiono ME. PhD NIP : 130 812 293
BANDUNG, FEBRUARI 2006
ABSTRAK
DESAIN ANJUNGAN LEPAS PANTAI TIPE JACKET 4 KAKI, Muhammad Syadli Laban (15001060), Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, 2006.
Desain anjungan lepas pantai merupakan salah satu proses yang unik, di mana setiap struktur yang didesain memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Untuk mempermudah proses desain maka perlu dilakukan proses preliminary desain. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya proses iterasi yang lama sehingga menyebabkan biaya desain menjadi lebih mahal.
Dalam desain anjungan lepas pantai ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu:
kriteria desain, kriteria operasional/pelaksanaan, dan kriteria lingkungan. Selain itu dalam desain anjungan lepas pantai harus juga dilakukan analisis sesuai dengan kondisi pembebanan yang ada. Pada umumnya analisis yang dilakukan dalam desain lepas pantai yaitu: analisis pada kondisi inplace (operating dan storming), analisis pada kondisi terjadinya gempa bumi (seismic analysis), dan analisis kelelahan struktur (fatigue analysis).
Dalam tugas ini dilakukan analisis inplace (kondisi operating), analisis seismik, dan analisis fatigue pada anjungan lepas pantai tipe jacket 4 kaki bernama Zanda Platform dengan umur layan rencana selama 10 tahun. Analisis ini dilakukan dengan menggunakan program bantu SACS v5.0. Proses analisis struktur yang ditinjau dilakukan berdasarkan kriteria API RP2A-WSD dan AISC.
Proses analisis diawali dengan memodelkan struktur pada SACS sebagai sistem ragka ruang yang terdiri dari elemen-elemen jaket, pile, deck, riser, conductor, dan condctor guide. Model dibuat sedemikin rupa sehingga cukup merepresentasikan keadaan struktur yang sebenarnya dengan berbagai properti material, geometri, dan kekangan (constrain).
Analisis inplace pada kondisi operating dilakukan dengan memperhitungkan beban-beban yang terjadi pada saat struktur tersebut beroperasi. Beban ini terdiri dari beban mati (berat sendiri struktur, beban peratalan, dan crane), beban hidup, beban-beban lingkungan (gelombang, arus, dan angin). Analisis seismik dilakukan dengan menggunakan respons spektra. Analisis ini dilakukan terhadap beban gempa dengan periode ulang 100 tahun untuk analisis kondisi kekuatan, dan gempa dengan periode ulang 800 tahun untuk analisis kondisi batas daktilitas. Sedangkan analisis fatigue dilakukan dengan menggunakan metode fatigue deterministik. Analisis ini dilakukan dengan menggunakan beban gelombang dengan periode ulang 25 tahun.
Kata Kunci: Preliminari desain, proses iteratif, analisis inplace, fatigue, dan Seismik Anjungan Lepas Pantai Tipe Jacket 4 kaki.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbilalamin, puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT karena atas berkat, karunia, rahmat, dan ridho-Nya lah kami dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
Laporan ini merupakan hasil pengerjaan tugas akhir penulis untuk menyelesaikan studi tahap sarjana di Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung. Selama proses pengerjaan tugas akhir ini penulis menyadari telah mendapat banyak mendapat bimbingan, masukan-masukan, pengarahan, serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun bermaksud menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
• Ibu Dr. Ir. Herlien Dwiarti Setio, selaku dosen pembimbing I.
• Bapak Ir. Ricky Lukman Tawekal MSE, Ph.D, selaku dosen pembimbing II.
• Keluarga besar Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung,
• Orang tua dan keluarga kami yang selalu mencintai dan mendoakan kami,
• Teman-teman yang telah banyak membantu dan memberi dukungan kepada penyusun,
• Dan semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Pengerjaan tugas akhir sungguh merupakan pengalaman berharga bagi penulis kerena dari mengerjakan tugas akhir ini penulis memperoleh wawasan yang lebih luas dalam bidang ketekniksipilan. Penulis menyadari keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki sehingga laporan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, penulis sungguh mengharapkan bimbingan, tuntunan, kritik, serta saran untuk dapat menghasilkan laporan tugas akhir yang baik.
Bandung, Februari 2006
Penyusun
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah penulis ucapkan sebagai rasa syukur kepada Allah SWT atas terselesaikannya Tugas Akhir ini, hanya dengan rahmat-Nya maka Tugas Akhir ini dapat selesai tepat waktu. Laporan ini dibuat atas dorongan serta bantuan dari benyak pihak laporan ini dapat diselesaikan juga. Oleh karena itu secara khusus penulis ingin berterima kasih kepada:
• Ayahanda Laban Sola, Ibunda Siti Nurjannah, kakanda Sartika, adinda Imran dan Yunita tercinta, atas semangat dan inspirasi untuk tetap berkarya dan bekerja keras.
• Ibu Dr. Ir. Herlien Dwiarti Setio, atas bimbingannya selama mengerjakan tugas akhir ini.
• Bapak Ir. Ricky Lukman Tawekal MSE, Ph.D, atas bimbingan dan kesempatan yang diberikan untuk belajar.
• Bapak Ir. R. Bambang Budiono, ME, Ph.D. yang telah bersedia menjadi penguji tugas akhir dan banyak memberikan masukan mengenai tugas akhir ini.
• Bapak Prof. Ir. Amrinsyah Nasution, MSCE, Ph.D, yang telah bersedia untuk berdiskusi mengenai teknik sipil dan kesempatan yang diberikan untuk terjun ke dunia desain yang sebenarnya.
• Mas Anto MT dan rekan-rekan di PT. BiRU selaku asisten dalam tugas akhir ini, yang telah banyak membantu dalam pemodelan dan analisis.
• Mas Irfan Puriawan ST dan rekan-rekan PT. Cipta Graha Abadi yang sudah bersedia membimbing selama mengerjakan proyek.
• Special thanks to anak-anak kosan: Muhammad Irham sebagai teman sekamar yang telah banyak memberika pencerahan dalam berkeluarga :) Muhammad Alwi sebagai guru bercinta :P. Asrul Ahdar. ST sahabat sejati (terlalu banyak cerita untuk mu, i proud of you), Crew Wekke’e (keluarga besar): Yanti Susanti ST, Dewi Kurniasari ST, Masykur Kimsan ST, Asrul Ahdar ST, maaf klo saya wisuda blakangan.
• Rekan-rekan yang dari sul-sel, Tamrin Sattung ST (boz T), Muhammad Gunawan (bung tomokaka), Muhammad Yusuf (Ucup bin sanusi), Bahriawan (Bangko), Fransiscus Lungan (Ian Sastro), Ir. Lukman (Bung lucky), Mustaking (kaka meno, bocah tua nakal), rekan-rekan Asrama Lontara, rekan-rekan Asrama Latimodjong.
• Rekan-rekan UKSS ITB (Unit Kesenian Sulawesi Selatan ITB) sebagai tempat nginap selama 1 semester untuk berkompetisi WE. Rekan-rekan di Unit Pramuka ITB termasuk anak-anak siaga yang selalu menyegarkan otak klo lg stress.
• Aisyah Muhlisah, Nuraini Oktaviana, Ita, sebagai teman yang dekat di hati jauh di mata :P yang sangat sering mengingatkan untuk menyelesaikan tugas ini.
• Rekan-rekan teknik sipil yang senasib dan seperjuangan. Aa’nif (Hanif Firmansyah ST) dan Danang Arif Wibowo ST atas bukunya yang sangat membantu. Widya atas limpahan proyek-proyek yang tidak pernah berhenti mengalir bagai air zam-zam. Dea atas pinjaman laptopnya selama ini.
• Segenap dosen pengajar di Departemen Teknik Sipil – ITB yang telah memberikan ilmu dan pengalaman ketekniksipilan
• Seluruh Staf Tata Usaha, Perpustakaan, dan Laboratorium Dept. Teknik Sipil.
• Yang terlewat ditulis disini karena lupa ditulis, maaf dan terima kasih
• Seluruh pihak yang telah membantu selama penyelesaian Tugas Akhir ini.
DAFTAR ISI
Abstrak ... i
Kata Pengantar ... ii
Ucapan Terima Kasih ... iii
Daftar Isi ... v
Daftar Gambar ... viii
Daftar Tabel ... x BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Tujuan ... I-2 1.3 Ruang Lingkup ... I-2 1.4 Sistematika Pembahasan ... I-3 BAB II DASAR TEORI
2.1 Faktor Dalam Analisis ... II-1 2.1.1 Umum ... II-1 2.1.2 Faktor operasional ... II-1 2.1.3 Kondisi lingkungan ... II-1 2.1.4 Faktor pondasi ... II-1 2.1.5 Analisis struktur ... II-1 2.2 Prencanan Pembebanan ... II-1 2.2.1 Definisi pembebanan ... II-2 2.2.2 Kondisi Pembebanan ... II-3 2.2.3 Gelombang ... II-3 2.2.4 Angin ... II-14 2.2.5 Arus ... II-17 2.2.6 Gaya apung ... II-17 2.2.7 Ketinggian aman deck ... II-17 2.3 Perencanaan Struktur Baja Tubular ... II-18 2.3.1 Karakteristik tegangan pada baja ... II-18 2.3.2 Tegangan tarik aksial ... II-20 2.3.3 Tegangan tekan aksial ... II-20 2.3.4 Tegangan lentur ... II-23 2.3.5 Kombinasi tekan aksial dan lentur ... II-24 2.3.6 Kombinasi tarik aksial dan lentur ... II-26 2.3.7 Tarik aksial dan tekan hidrostatis ... II-26 2.3.8 Tekan aksial dan tekan hidrostatis ... II-27 2.3.9 Faktor keamanan ... II-28 2.3.10 Faktor panjang efektif (k) untuk elemen deck ... II-28 2.3.11 Panjang tak tersokong dari flens di daerah tekan ... II-29 2.3.12 Diagram alir perhitungan tegangan izin ... II-29 2.4 Sambungan Baja Silinder ... II-33 2.4.1 Klasifikasi sambungan ... II-33 2.4.2 Punching shear ... II-34 2.4.3 Ovelapping joint ... II-36
2.4.4 Pemeriksaan 50% kekuatan sambungan ... II-37 2.4.5 Pemeriksaan kekuatan gempa dari sambungan ... II-37 2.4.6 Penyaluran beban dari chord ... II-38 2.4.7 Diagram alir perhitungan rasio kekuatan sambungan ... II-38 2.5 Analisis Fatigue ... II-42 2.5.1 Stress concentration factor ... II-42 2.5.2 Kurva S-N ... II-42 2.5.3 Dymanic amplification factor ... II-43 2.5.4 Aturan Palmgren-Miner ... II-44 2.5.5 Analisis fatigue deterministik ... II-45 2.5.6 Analisis fatigue spektral ... II-45 2.6 Analisis Seismik dengan Menggunakan Respons Spektra ... II-45 BAB III DESKRIPSI KASUS
3.1 Umum ... III-1 3.2 Kriteria desain ... III-2 3.2.1 Peraturan perencanaan, standar, dan spesifikasi ... III-2 3.2.2 Parameter desain utama ... III-2 3.3 Pembebanan ... III-2 3.3.1 Berat sendiri struktur ... III-3 3.3.2 Beban mati tambahan jacket ... III-3 3.3.3 Beban mati tambahan deck ... III-3 3.3.4 Beban hidup deck ... III-4 3.3.5 Beban hidup top of jecket ... III-5 3.3.6 Beban angin ... III-5 3.3.7 Beban crane ... III-10 3.3.8 Beban gelombang dan arus ... III-10 3.4 Analisis Statik In-Place ... III-15 3.4.1 Beban-beban dasar ... III-15 3.4.2 Kombinasi pembebanan ... III-15 3.5 Data untuk Analisis Tiang Pancang ... III-17 3.6 Kejadian Gelombang pada Periode 25 Tahun ... III-17 3.7 Data Analisis Seismik ... III-19 BAB IV PEMODELAN DAN ANALISIS STRUKTUR
4.1 Prosedur Analisis ... IV-1 4.2 Penjelasan Singkat Program ... IV-1 4.3 Pemodelan Jacket ... IV-3 4.3.1 Acuan pemodelan ... IV-3 4.3.2 Model jacket ... IV-5 4.4 Pemodelan Deck ... IV-10 4.4.1 Acuan pemodelan ... IV-10 4.4.2 Model deck ... IV-11 4.4.3 Ketinggian deck ... IV-12 4.4.4 Rasio panjang efektif untuk deck leg ... IV-12 4.4.5 Rasio panjang efektif elemen deck ... IV-17 4.5 Pemodelan Struktur Tambahan dan Kondisi Khusus ... IV-20 4.5.1 Wishbone ... IV-20 4.5.2 Conductor guide ... IV-21
4.5.3 Tiang pancang ... IV-22 4.5.4 Pemodelan conductor dan shim ... IV-23 4.5.5 Pemodelan riser dan riser guide ... IV-23 4.5.6 Pemodelan anode pada elemen ... IV-24 4.5.7 Modifikasi koefisien hidrodinamika dan berat jenis riser ... IV-24 4.5.8 Pemodelan area proyeksi penambatan kapal ... IV-24 4.5.9 Pemodelan grating pada walkway ... IV-25 4.5.10 Pemodelan antisipasi karat ... IV-25 4.5.11 Member group override ... IV-26 4.6 Pemodelan Beban Desain dan Lingkungan ... IV-28 4.6.1 Berat sendiri struktur ... IV-28 4.6.2 Beban mati tambahan jacket ... IV-28 4.6.3 Beban mati tambahan deck ... IV-30 4.6.4 Beban hidup deck ... IV-30 4.6.5 Beban hidup top jacket ... IV-30 4.6.6 Beban angin ... IV-30 4.6.7 Beban crane ... IV-31 4.6.8 Beban arus dan gelombang ... IV-31 4.7 Analisis Statik ... IV-33 4.8 Analisis Sambungan ... IV-34 4.9 Analisis Tiang Pancang ... IV-35 4.10 Analisis Dinamik ... IV-36 4.11 Analisis Seismik ... IV-37 4.12 Analisis Fatigue ... IV-39 BAB V ANALISIS HASIL
5.1 Analisa Inplace (kondisi operational) ... V-1 5.2 Analisa Seismik ... V-5 5.2.1 Periode natural ... V-5 5.2.2 Kombinasi respons statik dan respons gempa ... V-9 5.2.3 Syarat batas kekuatan ... V-9 5.2.4 Syarat daktalitas ... V-13 5.3 Analisa Kelelahan Struktur ... V-17 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan ... VI-1 6.2 Saran ... VI-2 Daftar Pustaka ... viii Lampiran ... ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2-1: Prosedur perhitungan gaya akibat gelombang dan arus untuk
analisis statik ... II-5 Gambar 2-2: Kinematika gelombang dua dimensi ... II-7 Gambar 2-3: Grafik penentuan Tapp ... II-8 Gambar 2-4: Daerah aplikasi teori gelombang ... II-9 Gambar 2-5: Conductor shielding factor ... II-12 Gambar 2-6: Gaya angin pada bidang miring ... II-16 Gambar 2-7: Kurva tegangan-regangan tipikal baja struktur ... II-18 Gambar 2-8: Ilustrasi jarak c ... II-19 Gambar 2-9: Effective length alignment chart AISC ... II-22 Gambar 2-10: Ilustrasi break point tanpa sokongan ... II-28 Gambar 2-11: Ilustrasi sokongan tanpa break point ... II-29 Gambar 2-12: Diagram alir perhitungan rasio tegangan elemen bagian 1 ... II-30 Gambar 2-13: Diagram alir perhitungan rasio tegangan elemen bagian 2 ... II-31 Gambar 2-14: Diagram alir perhitungan rasio tegangan elemen bagian 3 ... II-32 Gambar 2-15: Contoh klasifikasi sambungan ... II-33 Gambar 2-16: Sambungan tubular sederhana ... II-34 Gambar 2-17: Ilustrasi beban aksial, lentur in-plane dan lentur out of plane ... II-35 Gambar 2-18: Detail sambungan overlapping ... II-37 Gambar 2-19: Diagram alir perhitungan rasio kekuatan joint punching shear
stress bagian 1 ... II-39 Gambar 2-20: Diagram alir perhitungan rasio kekuatan joint punching shear
stress bagian 2 ... II-40 Gambar 2-21: Diagram alir perhitungan rasio kekuatan joint punching shear
stress bagian 3 ... II-41 Gambar 2-22: Kurva S-N API ... II-43 Gambar 2-23: Osilator sederhana teredam dan diagram free body ... II-46 Gambar 2-24: Respon spektra disain ... II-47 Gambar 3-1: Penentuan apparent wave period ... III-12 Gambar 3-2: Daerah aplikabilitas teori gelombang ... III-13 Gambar 3-3: Plane pada elevasi mud line ... III-13 Gambar 3-4: Arah gaya gelombang dan arus ... III-14 Gambar 3-5: Orientasi arah utara anjungan lepas pantai ... III-17 Gambar 3-6: PGA periode ulang 100 tahun ... III-19 Gambar 3-7: PGA periode ulang 800 tahun ... III-19 Gambar 3-8: Grafik pseudovelocity strength limit (100 years return period) ... III-20 Gambar 3-9: Grafik pseudovelocity ductility limit (800 years return period) ... III-21 Gambar 4-1: Perjanjian sumbu global dan lokal ... IV-3 Gambar 4-2: Model jacket pada row A ... IV-5 Gambar 4-3: Model jacket pada row B ... IV-6 Gambar 4-4: Model jacket pada row 1 ... IV-7 Gambar 4-5: Model jacket pada row 2 ... IV-8 Gambar 4-6: Model jacket pada elevasi (-) 78.00’ ... IV-9 Gambar 4-7: Model jacket pada elevasi (-) 30.00’ ... IV-10 Gambar 4-8: Model jacket pada elevasi (+) 10.00’ ... IV-10
Gambar 4-9: Model struktur elevasi (+) 33, 5’ (Cellar Deck) ... IV-11 Gambar 4-10: Model struktur elevation (+) 52,5’ (Main Deck) ... IV-11 Gambar 4-11: Ilustrasi profil deck ... IV-12 Gambar 4-12: Ky cellar deck ... IV-17 Gambar 4-13: Kz cellar deck ... IV-18 Gambar 4-14: Ky main deck ... IV-18 Gambar 4-15: Kz main deck ... IV-19 Gambar 4-16: Ilustrasi dari model anjungan ... IV-19 Gambar 4-17: Pile spacers ... IV-20 Gambar 4-18: Crown shim ... IV-20 Gambar 4-19: Permodelan sambungan antara jacket dengan pile ... IV-21 Gambar 4-20: Conductor guide ... IV-22 Gambar 4-21: Permodelan conductor guides ... IV-22 Gambar 4-22: Ilustrasi dari elemen tempat penambatan kapal ... IV-25 Gambar 4-23: Ilustrasi permodelan antisipasi karat ... IV-26 Gambar 4-24: Pemodelan member group overrides ... IV-28 Gambar 4-25: Lokasi beban mati top of jacket ... IV-28 Gambar 4-26: Lokasi beban anode ... IV-29 Gambar 4-27: Lokasi beban pile centralizer ... IV-29 Gambar 4-28: Lokasi beban crown ... IV-30 Gambar 4-29: X (+) Wind load ... IV-31 Gambar 4-30: Y (+) Wind load ... IV-32 Gambar 4-31: Arah gaya gelombang dan arus ... IV-32 Gambar 4-32: Ilustrasi pembebanan ... IV-32 Gambar 4-33: Diagram alir static analysis pada SACS ... IV-33 Gambar 4-34: Contoh kombinasi pembebanan kondisi operasional ... IV-34 Gambar 4-35: Diagram alir dynamic characteristic pada program Dynpac ... IV-36 Gambar 4-36: Diagram alir dynamic response analysis ... IV-36 Gambar 4-37: Diagram alir earthquake analysis ... IV-38 Gambar 4-38: Spektra desain API RP 2A-WSD ... IV-39 Gambar 4-38: Diagram alir fatigue analysis ... IV-40 Gambar 5-1: Grup elemen unity check kondisi operating ... V-2 Gambar 5-2: Grafik unity geser pons kondisi operating ... V-3 Gambar 5-3: Mode Shape dari Mode ke-1 ... V-7 Gambar 5-4: Mode Shape dari Mode ke-2 ... V-7 Gambar 5-5: Maksimum unity check pada kondisi batas kekuatan ... V-10 Gambar 5-6: Pemeriksaan geser pons pada kondisi syarat batas kekuatan ... V-11 Gambar 5-7: Unity check elemen pile pada kondisi syarat batas kekuatan ... V-12 Gambar 5-8: Maksimum unity check pada kondisi batas daktilitas ... V-14 Gambar 5-9: Pemeriksaan geser pons pada kondisi syarat batas daktilitas ... V-14 Gambar 5-10: Unity check elemen pile pada kondisi batas daktilitas ... V-16 Gambar 5-11: Lokasi join kritis dengan fatigue life minimum (56 tahun) ... V-18
DAFTAR TABEL
Tabel 2-1: Koefisien hidrodinamika API untuk berbagai diameter ... II-12 Tabel 2-2: Tabel faktor panjang efektif dan faktor reduksi ... II-21 Tabel 2-3: Faktor keamanan ... II-28 Tabel 2-4: Faktor pengaruh dari tipe pembebanan dan geometri ... II-36 Tabel 3-1: Beban-beban mati tambahan pada deck ... III-4 Tabel 3-2: Data angin ... III-5 Tabel 3-3: Data gelombang ... III-10 Tabel 3-4: Data parameter gelombang ... III-10 Tabel 3-5: Data arus untuk kondisi operasional ... III-11 Tabel 3-6: Beban-beban dasar ... III-15 Tabel 3-7: Kombinasi pembebanan untuk kondisi operating ... III-16 Tabel 3-8: Jumlah kejadian gelombang 25 tahun ... III-18 Tabel 3-9: Periode gelombang untuk masing-masing arah kejadian ... III-18 Tabel 3-10: Sv pada kondisi batas kekuatan (periode ulang 100) ... III-20 Tabel 3-11: Sv pada kondisi batas daktilitas (periode ulang 800) ... III-20 Tabel 3-12: Faktor tegangan ijin penampang pada setiap kondisi pembebanan .... III-21 Tabel 4-1: Momen inersia penampang ... IV-13 Tabel 4-2: Rasio Panjang Efektif ... IV-16 Tabel 4-3: Member Group Overrides ... IV-27 Tabel 4-4: Dynamic Amplification Factor ... IV-37 Tabel 5-1: Maksimum unity chek pada kondisi operating ... V-1 Tabel 5-2: Perhitungan tegangan ijin elemen silinder ... V-2 Tabel 5-3: Desain terhadap kekuatan geser pons kondisi operating ... V-4 Tabel 5-4: Rasio tegangan maksimum pada pile kondisi operating ... V-4 Tabel 5-5: Kapasitas pile kondisi operating ... V-5 Tabel 5-6: Mode struktur ... V-6 Tabel 5-7: Kontribusi massa pada setiap arah untuk setiap mode ... V-8 Tabel 5-8: Base shear dan momen guling untuk tiap mode ... V-8 Tabel 5-9: Kombinasi respons statik dan respons gempa ... V-9 Tabel 5-10: Maksimum unity check pada kondisi batas kekuatan ... V-10 Tabel 5-11: Pemeriksaan kuat geser pons pada kondisi syarat batas kekuatan ... V-11 Tabel 5-12: Rasio tegangan maksimum pada kondisi batas daktilitas ... V-13 Tabel 5-13: Pemeriksaan kuat geser pons pada kondisi syarat batas daktilitas ... V-15 Tabel 5-14: Joint-joint dengan umur layanan kurang dari 100 tahun ... V-17 Tabel 5-15: Joint dengan umur layanan minimum ... V-17
Desain Anjungan Lepas Pantai Tipe Jacket 4 Kaki
B A B V I
K E S I M P U L A N D A N S A R A N
6.1 KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perhitungan dengan program bantu SACS untuk analisa inplace, struktur anjungan lepas pantai yang ditinjau memiliki kekuatan member dan kekuatan sambungan untuk geser pons yang mencukupi untuk kondisi pembebanan operasional.
Hal ini ditunjukan pada hasil analisis berupa unity check yang lebih kecil dari 1. Kecuali pada elemen grup TU2. Pada analisis lanjut berdasarkan kriteria API RP2A 21th diperoleh unity check sebesar 0,77. Hal ini menunjukkan bahwa elemen grup TU2 aman terhadap beban yang terjadi. Namun hal ini perlu diperiksa pada kondisi ektrim yaitu kondisi di mana struktur mengalami pembebanan pada kondisi terjadinya badai/storm.
Pada pemeriksaan kekuatan geser pons pada kondisi operating tampak bahwa beberapa join pada main deck dan cellar deck memiliki unity check yang lebih besar dari 1. Oleh karena itu dilakukan desain ulang dengan mempertebal dinding penampang. Analisis ini dilakukan secara automatis oleh program bantu SACS. Sedangkan untuk elemen pile, dari hasil analisis tampak bahwa unity check semua elemen pile lebih kecil dari 1.
Sebelum melakukan analisis seismik maka karakteristik penampang harus disesuaikan berdasarkan hasil analisis pada kondisi operating. Partisipasi modal yang diperhitungkan dalam analisis ini yaitu 20 mode. Selain itu terdapat pula dua kondisi batas yang harus dipenuhi oleh struktur yaitu syarat batas kekuatan dan syarat batas daktilitas. Pada hasil analisis ini tampak bahwa pada kondisi syarat batas kekuatan seluruh penampang memiliki unity check yang lebih kecil dari 1. Berbeda halnya dengan analisis pada kondisi syarat batas daktilitas. Dimana tampak satu elemen yang memiliki unity check yang lebih besar dari 1 yaitu elemen deck beam dan deck legs. Oleh karena itu dilakukan analisis ulang dengan memperbesar ketebalan dinding penanpang.
Analisis fatigue dilakukan karena adanya beban siklik yang bekerja pada struktur. Dalam hal ini beban siklik antara lain beban angin dan beban gelombang. Namun dalam analisis ini yang diperhitungkan dalam analisis fatigue adalah beban gelombang. Metode analisis yang sering dilakukan dalam desain yaitu analisis fatigue deterministik. Bedasarkan hasil analisis tampak bahwa setiap joint memiliki umur layanan lebih besar dari 40 tahun (umur layana rencana).
Desain Anjungan Lepas Pantai Tipe Jacket 4 Kaki
6.2 SARAN
Usaha yang besar telah dituangkan untuk membuat laporan ini menjadi laporan yang memuaskan. Namun laporan ini masih dapat dikembangkan. Kajian lebih lanjut perlu dilakukan mengenai analisis pada kondisi ekstrim dan pengaruh fluida terhadap redaman pada struktur. Selain itu perlu juga dilakukan analisis push over untuk mengetahui daktalitas struktur sebenarnya.
Dalam analisis struktur lepas pantai, SACS merupakan salah satu program yang cukup baik untuk digunakan. Namun yang perlu diperhatikan dalam analisis dengan menggunakan program ini adalah pemodelan struktur, asumsi-asumsi yang digunakan, dan kriteria analisis dan pembebanan. Selain itu perlu juga dicermati mengenai pengecekan rasio kapasitas penampang (unity check) yang dilakukan secara automatis oleh program. Karena dalam analisis ini digunakan program SACS v 5.0 maka kriteria desain yang digunakan tidak berdasarkan kriteria desain yang terbaru, oleh karena itu sebaiknya dilakukan pemeriksaan ulang berdasarkan kriteria desain yang terbaru.
