![REVISI TRB II (Abizar, M Afif, Iftinaniffah) [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/revisi-trb-ii-abizar-m-afif-iftinaniffah.jpg)
4 0 3 MB
Metoda Analisis Korosi – SK184863
LAPORAN PERANCANGAN STRUKTUR LAUT TERPANCANG (MO184603) PERHITUNGAN SEISMIC
INPLACE,
ABIZAR GIFFARI M AFIF ZAHIRU FAJAR IFTINANIFFAH QONITAH
FATIGUE,
04311640000007 04311640000008 04311640000034
DEPARTEMEN TEKNIK KELAUTAN Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2019
DAN
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
LEMBAR PENGESAHAN PERANCANGAN STRUKTUR LEPAS PANTAI TERPANCANG (MO-184603)
Perhitungan Inplace, Seismic dan Fatigue Jacket Platform Dikerjakan oleh: 1.
Abizar Giffari
(04311640000007)
2.
M Afif Zahiru Fajar
(04311640000008)
3.
Iftinaniffah Qonitah
(04311640000034)
Disetujui Oleh :
Ir. Murdjito, M.Sc.Eng
NIP. 19650123 199603 1 001
DEPARTEMEN TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2019
i
JACKET PLATFORM
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN.....................................................................................................................i DAFTAR ISI ........................................................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................. iv DAFTAR TABEL................................................................................................................................... v BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ...................................................................................................................... 1
1.2
Tujuan .................................................................................................................................... 2
1.3
Batasan Masalah ................................................................................................................... 2
1.4
Deskripsi Platform ................................................................................................................ 2
BAB II DASAR TEORI ........................................................................................................................ 3 2.1
DESAIN UNTUK KONDISI STATIS (INPLACE SITUATION) ..................................... 3
2.1.1 Beban Mati (Dead Loads/ Permanent Actions) .................................................................. 3 2.1.2 Beban Hidup (Live Loads/Variable Actions)...................................................................... 4 2.1.3 Beban Lingkungan (Environmental Actions) .................................................................... 4 2.1.4 Beban Konstruksi ................................................................................................................ 4 2.1.5 Beban Pemindahan dan Pemasangan Kembali ................................................................ 4 2.1.6 Beban Dinamis..................................................................................................................... 4 2.2
ANALISA SEISMIK ............................................................................................................. 5
2.2.1 Pemilihan Analisa................................................................................................................ 5 2.2.2 Gempa bumi dan Respon Terhadap Struktur.................................................................. 6 2.2.3 PetaGempa Indonesia ......................................................................................................... 7 2.2.4 Beban (Loading) .................................................................................................................. 9 2.3
ANALISA FATIGUE .......................................................................................................... 11
2.3.1 Pembebabanan Fatigue dan Kombinasi Pembebanan .................................................. 12 2.3.1 Parameter Tubular Joint .................................................................................................. 12 2.3.3 Stress Concertration Factor (SFC).................................................................................... 13 BAB III METODOLOGI ................................................................................................................... 16 3.1
METODOLOGI ANALISA INPLACE ............................................................................. 16
3.2
METODOLOGI ANALISA SEISMIK ............................................................................. 18
3.3
METODOLOGI ANALISA FATIGUE.............................................................................21
3.4
DATA JACKET PLATFORM .......................................................................................... 22
3.5
DATA YANG DIBERIKAN ............................................................................................... 23
3.6
PEMODELAN STRUKTUR .............................................................................................. 23
3.7
ANALISA SEISMIK ........................................................................................................... 23 ii
JACKET PLATFORM
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang ANALISA FATIGUE .......................................................................................................... 23
3.8
BAB IV HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 244 4.1
Perhitungan struktur jacket
24
HASIL ANALISA SEISMIK ............................................................................................. 30
4.2
4.2.1
Pembebanan (Load Case) ........................................................................................... 32
4.2.2
Periode Natural dan Frekuensi Struktur .................................................................. 35
4.2.3
Mass Participation Factor .......................................................................................... 35
4.2.4
Added Mass Distribution ............................................................................................ 37
4.2.5
CQC (Complete Quadratic Combination) ................................................................ 38
4.2.6
Base Shear .................................................................................................................... 38
4.2.7
Member Stress Check Joint ....................................................................................... 38
4.2.8
Punching shear Stress ................................................................................................. 38
4.2.9
Spectra .......................................................................................................................... 39
4.2.10
Deflextion Maximum................................................................................................... 40
HASIL ANALISA FATIGUE ............................................................................................. 39
4.3
4.3.1
Jumlah Gelombang Kejadian (Number of Wave Occurance) .................................. 39
4.3.2
Layanan Hidup (Service Life)..................................................................................... 39
4.3.3
Safety Factor ................................................................................................................ 39
4.3.4
Hasil Service Life ......................................................................................................... 40
4.4
HASIL ANALISA INPLACE ............................................................................................. 41
4.4.1
Member unity check.................................................................................................... 41
4.4.2
Nilai Load Case Summary ....................................................................................... 41
BAB V KESIMPULAN....................................................................................................................... 43 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................................... 44 LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D LAMPIRAN E LAMPIRAN F
iii
JACKET PLATFORM
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Peta Percepatan Gempa Maksimum di Batuan Dasar (SB) Indonesia dalam SNI 03-1726-2002 ............................................................................................... 7
Gambar 2.2
Beban dari In-place yang Diperhitungkan pada Analisa Seismik ...............9
Gambar 2.3
Parameter TubularJoint ................................................................................13
Gambar 2.4
T or Y Joint Geometry .................................................................................14
Gambar 2.5
K Joint Geometry ......................................................................................... 14
Gambar 3.1
Diagram Alir Analisa Inplace ......................................................................15
Gambar 3.1
Diagram Alir Pengerjaan Seismik ............................................................... 17
Gambar 3.2
Diagram Alir Pengerjaan Fatigue ................................................................ 20
Gambar 4.1
layout cellar deck ......................................................................................... 25
Gambar 4.2
layout main deck .......................................................................................... 26
Gambar 4.3
Nilai service life ........................................................................................... 40
Gambar 4.4
inplace analysis ............................................................................................ 41
iv
JACKET PLATFORM
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
DAFTAR TABEL Tabel 2.1
Percepatan Sesuai dangan Pembagian Wilayah Gempa ................................ 8
Tabel 2.2
Kombinasi Beban untuk Seismik Analisis .....................................................9
Tabel 2.3
Number of Wave Occurrances .......................................................................11
Tabel 3.1
Dimensi Member ............................................................................................ 21
Tabel 4.1
Data equipment di Cellar Deck ......................................................................24
Tabel 4.2
Data equipment di Main Deck ........................................................................25
Tabel 4.3
Center Of Gravity (COG) pada Cellar Deck ..................................................27
Tabel 4.4
Center Of Gravity (COG) pada Main Deck ...................................................27
Tabel 4.5
Tebal plat dari scantling .................................................................................28
Tabel 4.6
Perhitungan secondary girder dari scantling .................................................28
Tabel 4.7
Perhitungan main girder dari scantling .......................................................... 38
Tabel 4.8
Perhitungan Elevasi ........................................................................................ 29
Tabel 4.9
Profil Jacket....................................................................................................30
Tabel 4.10
Profil Jacket Brace ......................................................................................... 30
Tabel 4.11
Perhitungan Massa Struktur pada SACS. .......................................................... 31
Tabel 4.12
Perhitungan Periode Natural Struktur pada SACS .......................................... 32
Tabel 4.13
Perhitungan Cumulative and Mass Participation Factor pada Arah Global X,Y dan Z. ..............................................................................................................33
Tabel 4.14
Nilai Added Mass Distribution pada Platform ...............................................34
Tabel 4.15
CQC Arah X ...................................................................................................35
Tabel 4.16
CQC Arah Y ...................................................................................................36
Tabel 4.17
CQC Arah Z ...................................................................................................37
Tabel 4.18
Base Shear, Overtunning Moment dan Vertical Load Akibat Gempa ...........38
Tabel 4.19
Perhitungan Member Unity Check .................................................................39 v
JACKET PLATFORM
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang Tabel 4.20
Perhitungan Punching shear Stress ................................................................ 39
Tabel 4.21
Perhitungan Deflection dan Rotasi Maximum beberapa joint .......................40
Tabel 4.22
Jumlah Kejadian Gelombang dari 12 Arah ....................................................41
Tabel 4.23
Nilai UC pada beberapa member ...................................................................43
Tabel 4.24
Load Case Summary.......................................................................................44
vi
JACKET PLATFORM
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang TRB II merupakan salah satu tugas rancang di Teknik Kelautan ITS Surabaya. TRB II ini bertujuan untuk membuat struktur terpancang di laut sehingga dapat digunakan untuk semua kondisi, dimana pada TRB II ini output inplace, seismic, dan fatigue menjadi tujuan akhir. Output inplace merupakan output statis dari platform tersebut dimana beban yang dimasukkan pada platform tersebut yaitu beban transversal dan longitudinal yang disebabkan oleh beban equipment. Sedangkan seismic dan fatigue merupakan analisis dinamis. 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 berubahubah dan terjadi berulang-ulang pada struktur anjungan lepas pantai. Beban-beban dinamis berupa beban lateral seperti beban gelombang, gempa bumi, angin dan arus. Keberadaan fenomena fatigue ini pada akhirnya akan menentukan umur operasi dari sebuah struktur anjungan lepas pantai.
1
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 1.2 Tujuan Adapun tujuan yang ingin diperoleh dalam mengerjakan Tugas Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang (TRB II) ini adalah: 1. Mengetahui ketahanan struktur berdasarkan hasil analisis numerik dan dimensi yang aman untuk digunakan struktur pada inplace analysis. 2. 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. 3. Menghitung berapakah umur kelelahan (Fatigue Life) dari critical member pada struktur.
1.3 Batasan Masalah Lingkup pembahasan pada TRB II ini memiliki batasan sebagai berikut: a. Dalam TRB II ini yang dianalisa yaitu inplace, seismic (SLE) dan fatigue. b. Struktur lepas pantai yang akan dianalisa adalah jacket dengan fungsi Well head dan Production Platform. c. Pada analisis seismik tipe tanah yang digunakan adalah Tipe A, peak ground acceleration terhadap g adalah 0.061g, damping ratio adalah 5%, CQC dynamic loading X, Y, Z adalah 1.0, 1.0 dan 0.5. d. Pada analisis fatigue, umur kelelahan dihitung menggunakan metode yang sesuai dengan frekuensi naturalnya. e. Pemodelan jacket menggunakan SACS 5.7.
1.4 Deskripsi Platform 2.1
Jenis Platform
: Well head and Production
2.2
Kedalam Perairan
: 120 ft
2.3
Jumlah kaki
: 3 kaki
2.4
Jumlah crane
: 2 crane
2.5
Jumlah deck
: 2 deck (main deck dan cellar deck)
2.6
Luasan deck
: Main deck
8000 ft2
Cellar deck 7200 ft2
2
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
BAB II DASAR TEORI 2.1
DESAIN UNTUK KONDISI STATIS (IN-PLACE SITUATION) Berdasarkan ISO 19902 bahwa struktur bangunan lepas pantai harus didesain yang
dapat menahan beban permanen (self weight, beban pelat, dsb), beban variabel (peralatan tiap deck, dsb), dan beban lingkungan atau beban dinamis yang terjadi baik kondisi operasi maupun kondisi badai agar menghasilkan efek yang paling buruk terhadap struktur. Untuk itu faktor pembebanan harus diterapkan untuk setiap beban internal (interna force) seperti member, joint, dan fondasi struktur fixed jacket platform agar dapat mengetahui kekuatannya telah memenuhi Unity Check (UC) yang diinginkan dari hasil pemodelan numerik (SACS 5.7) dimana UC adalah rasio antara tegangan yang sebenarnya tiap member terhadap tegangan izin sehingga ketika rasionya lebih dari satu maka diperlukan redesign. 2.1.1 Beban Mati (Dead Loads/Permanent Actions) Beban mati merupakan beban yang berasal dari berat struktur platform sendiri dan berat berbagai peralatan yang permanen serta struktur peralatan tambahan yang beratnya tidak berubah dalam kondisi operasi. Berdasarkan ISO 19902, beban mati pada struktur meliputi: a. Permanent Actions 1 (G1) Beban mati untuk variabel G1 terdiri dari: i. Berat struktur platform di udara, termasuk berat pipa, grout, dan ballast. ii. Berat peralatan dan struktur peralatan tambahan yang menyatu secara permanen pada platform. iii. Gaya hidrostatis yang berlaku pada struktur di bawah garis air termasuk tegangan eksternal dan gaya apung (buoyancy). b. Permanent Actions 2 (G2) Beban mati untuk variabel G2 adalah beban pada platform yang meliputi berat equipment dan objek-objek lainnya. Beban ini dapat berubah dari beberapa macam moda operasi namun ada juga beberapa equipment yang tetap konstan untuk periode waktu yang lama. Antara lain: berat peralatan pengeboran dan peralatan produksi yang portable, berat living quarters, peralatan menyelam, heliport dan peralatan lainnya yang bisa dipindahpindahkan. 3
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 2.1.2 Beban Hidup (Live Loads/Variable Actions) Beban hidup merupakan beban yang berlaku pada struktur selama operasinya saja dan bisa berubah-ubah selama kondisi operasi atau dari kondisi operasi ke kondisi yang lain. Berdasarkan ISO 19902, beban hidup meliputi: 1.
Variable Actions 1 (Q1) meliputi berat fluida dan suplai yang dikonsumsi yang berada
pada pipa dan tangki storage. 2.
Variable Actions 2 (Q2) adalah gaya-gaya dengan durasi pendek bekerja pada struktur
selama operasi, misalnya drilling, material handling, vessel mooring, dan helicopter loading, akibat penggunaan crane. 2.1.3 Beban Lingkungan (Environmental Actions) Beban lingkungan merupakan beban yang berlaku pada platform melalui fenomena alam meliputi angin, arus, gelombang, gempa bumi, salju, es, dan pergeseran lempeng bumi. Beban lingkungan termasuk juga variasi tekanan hidrostatis dan gaya apung pada tiap member yang disebabkan oleh perubahan tinggi muka air laut akibat gelombang dan pasang surut. Beban lingkungan harus diantisipasi dari berbagai arah kecuali jika pengetahuan tentang kondisi spesifik menjadikan sebuah asumsi yang berbeda lebih masuk akal. 2.1.4 Beban Konstruksi Beban konstruksi timbul dari proses fabrikasi, loadout, transportasi, dan instalasi. Berat konstruksi ini juga harus diperhitungkan dalam perancangan. 2.1.5
Beban Pemindahan dan Pemasangan Kembali
Khusus untuk platform yang akan dipindahkan ke lokasi yang baru, beban yang berasal dari pemindahan, onloading, transportasi, upgrading, dan pemasangan kembali harus juga dipertimbangkan sebagai tambahan beban konstruksi. 2.1.6 Beban Dinamis Beban dinamis merupakan beban yang berlaku pada platform dalam kaitan dengan respons terhadap eksitasi siklis natural atau reaksi terhadap tumbukan. Eksitasi dari platform dapat berasal oleh gelombang, angin, gempa bumi atau permesinan sedangkan tumbukan dapat berasal dari barge atau kapal yang merapat ke platform maupun dari proses pengeboran.
4
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 2.2
ANALISA SEISMIK Analisa seismic sangat diperlukan dalam memperhitungkan analisa struktur fixed
offshore platform, terutama untuk platform yang berada dalam zone aktif gempa. Salah satu beban dinamis yang bekerja pada suatu struktur anjungan lepas pantai adalah beban gempa. Hasil eksperimen (Hays, 1980) menunjukkan bahwa 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. 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. 2.2.1 Pemilihan Analisa Tingkatan dari analisa yang dibutuhkan berdasarkan : a. wilayah seismik yang berbahaya b. kekuatan dari gempa c. respon struktur (elastic atau ductile) d. tingkat dari desain e. nilai dari struktur f. akibat dari kegagalan Karena dari faktor yang tidak tetap dari beban seismik dan respon struktur maka wilayah dari resiko seismik kecil tingkat gempa tidak cukup menyebabkan member lelah dan metode analisa linear dapat digunakan. Untuk pile jacket respon struktur dijadikan linear sesuai 5
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang aturan batas tegangan member dan menggunakan metode linear koefisien statis untuk desain awal. 2.2.2 Peta Gempa Indonesia Untuk mengetahui suatu daerah rawan terjadi gempa atau tidak diperlukan peta zonasi gempa diwilayah tersebut. Indonesia memiliki peta zonasi gempa yang telah diperbarui pada tahun 2010 atau yang biasa disebut SNI 03-1726-2002. Peta gempa merupakan peta wilayah yang menunjukan besaran percepatan tanah dasar (PGA). Peta ini merupakan hasil analisis probabilitas dari data-data kejadian gempa yang ada di suatu wilayah. Peta gempa Indonesia berdasarkan SNI 03-1726-2002 Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa di mana wilayah gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi. Pembagian wilayah gempa ini, didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar yang nilai rata-ratanya untuk setiap wilayah gempa dapat dilihat pada Gambar dibawah. Peta ini dibuat dengan memperhitungkan 10% kemungkinan terlampaui dalam 50 tahun. Artinya, masih tetap ada kemungkinan 10% percepatan gempa akan lebih besar dari yang terdapat di peta ( sumber : BMKG Indonesia).
6
Gambar 2.1 Peta percepatan gempa maksimum di batuan dasar (SB) Indonesia dalam SNI 03-1726-2002 (sumber : BMKG Indonesia)
7
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang Percepatan ini hanya pada batuan dasar saja. Kecepatan di permukaan tanah dapat berbeda sesuai jenis lapisan tanah seperti data pada tabel dibawah. Tabel 2.1 Percepatan Puncak Sesuai dengan Pembagian Wilayah Gempa (sumber : BMKG Indonesia)
2.2.3 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 bebanbeban yang terdapat pada pemodelan seismik antara lain adalah beban struktur, topside, equipment dan apurtenance, beserta beban lingkungan 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. 8
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 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 2.2 Beban dari In-place yang Diperhitungkan pada Analisa Seismik Tabel 2.2 Kombinasi Beban untuk Seismik Analisis ID Load Condition
LOADCN
LOADCN 1
Self weight
LOADCN 4
Pipe
EQP
Equipment
LOADCN CRN
Crane
LOADCN XXX
Beban lateral arah X
LOADCN YYY
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 masingmasing sebagai berikut : 9
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang •
PGA : 0.061g
•
Dumping ratio : 5%
•
Respon spektrum gempa : -100% arah x -100% arah y -50% arah z
2.3
ANALISA FATIGUE Struktur anjungan lepas pantai tipe jacket ini menerima beban gelombang bersifat siklik
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 respon 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 analisis). Penggunaan analisa spectra 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. Metoda analisi 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). Perhitungan Fatigue Damage berdasarkan Miner’s Hypothesis yaitu :
m
i =1
Dimana
ni = 1.0 Ni
…. (2.15)
ni
=
number of cycles occurring in 1 (one) year in stress range i.
Ni
=
number of cycles in stress range i needed to cause failure. 10
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang m
=
number of stress ranges considered
2.3.1 Pembebanan Fatigue dan Kombinasi Pembebanan Beban siklis yang diberikan pada struktur merupakan kejadian gelombang 25 tahun. Data kejadian gelombang diberikan pada tabel berikut: Tabel 2.3 Number of Wave Occurrances Tinggi Periode Kejadian Selama 25 Tahun Gelombang Gelombang 0o 30 o 60 o 90 o 120 o 150 o (ft) (s) 0-3 3.00 19084160 16022715 16834416 3826891 6206268 7716595 3-5 4.00 18821198 15300581 12483592 1056426 530560 4083626 5-8 6.40 18303347 14639981 1629167 1413837 71918 844924 8 - 10 6.80 16080398 13846554 1196137 1245794 188897 988282 10 - 12 7.00 13444154 11323340 1056287 1123346 761 287 Tinggi Gelombang (ft) 0-3 3-5 5-8 8 - 10 10 - 12
Periode Gelombang (s) 3.00 4.00 6.40 6.80 7.00
Kejadian Selama 25 Tahun 180 o 1918682 1905232 1478589 999610 202299
210 o 6885361 2461026 1929513 609289 13368
240 o 3994646 3014674 701086 97034 287
270 o 4298346 529517 71918 897 850
300 o 2390425 528477 71918 897 850
330 o 3961485 1427686 485329 94342 287
Struktur yang telah di buat dari TRB II dilakukan running punching shear check SACS 5.7 dengan dikenai pembebanan gelombang. Setelahnya 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.
11
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 2.3.2 Parameter Tubular Joint Dalam codes API RP-2A WSD tubular joint dapat diklasifikasikan menjadi tipe K, T, Y, dan X. BEBAN AKSIAL
BEBAN AKSIAL
OUT OF PLANE
BENDING BRAC
IN PLANE BENDING
OUT OF PLANE BENDING
IN PLANE BENDING
BRACE t
CHO
D
Gambar 2.3 Parameter
T
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. 2.3.3 Stress Concentration Factor (SCF) 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 12
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 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 2.4 T or Y Joint Geometry
Gambar 2.5 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:
13
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 7 40 0.2 0.8 0. 3 0. 8 0.02 1.0 8.3 33.3 30 0 90 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 SCF’s guna memperoleh faktor konsentrasi tegangan (SCF) sebagai berikut :
Setelah memasukkan persamaan-persamaan Kuang and wordsworth SCF’s maka akhirnya didapatkan nilai Stress Concentration Factor (SCF) untuk masing-masing member di tiap joint yang ditinjau. Berikut perolehan SCF dari joint yang ditinjau.
14
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
BAB III METODOLOGI 3.1
METODOLOGI ANALISA INPLACE Berikut ini adalah diagram alir langkah-langkah yang dilakukan dalam analisa Inplace :
Running code check : Profil member : AISC 13th/API RP2A
Gambar 3.1 Diagram Alir Analisa Inplace 15
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang Langkah pertama dalam perancangan adalah menentukan jenis platform yang akan didesain. Dalam perancangan ini jenis platform yang akan didesain adalah Tripod Production Platform. Langkah yang kedua adalah menentukan jumlah deck dan legs dari platform. Langkah berikutnya adalah menentukan konfigurasi awal deck dan beban-beban statis yang bekerja pada deck member dimana ukuran awal dan profil membernya telah disesuaikan dengan code yang dipakai, yaitu berdasarkan AISC. Setelah itu, menentukan besarnya beban deck. Langkah berikutnya adalah mendesain struktur jacket dengan terlebih dahulu menentukan konfigurasi jacket dan dimensi awal dari chord dan bracingnya. Pada tahap ini, dimensi pile diasumsikan sama dengan dimensi deck leg cellar deck. Kemudian melakukan pemodelan dengan SACS dengan memperhatikan beban lingkungan yang bekerja baik pada kondisi operasi maupun kondisi badai. Dari hasil running pemodelan yang telah dilakukan kemudian dicek dengan code yang dipakai yaitu API RP2A WSD untuk tubular member dan AISC untuk profil member. Apabila hasil analisa telah sesuai dengan code yang ada maka dilanjutkan dengan pembahasan analisa statis. Tetapi jika tidak memenuhi maka kembali ke langkah awal yaitu dengan mengubah ukuran awal dan profil member atau dalam flowchart dihubungkan dengan konektor C. Kemudian, dapat dilanjutkan dengan menyusun laporan dan melakukan analisis fatigue dan seismic.
16
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 3.2
METODOLOGI ANALISA SEISMIK Berikut ini adalah diagram alir langkah-langkah yang dilakukan dalam analisa seismik :
Gambar 3.2 Diagram Alir Pengerjaan Seismik
17
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang Berikut penjelasan langkah-langkah pengerjaan seismik dengan menggunakan SACSS 5.7 : •
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).
18
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang •
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.
19
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 3.3
METODOLOGI ANALISA FATIGUE
DATA JACKET PLATFORM, DATA LINGKUNGAN
PERMODELAN STRUKTUR (MEMASUKKAN WAVE SCATTER KE DATAGEN)
ANALISIS CREST POSITION
ANALISIS FATIGUE PADA JACKET PLATFORM
ANALISIS FATIGUE DAMAGE PLATFORM
CEK :
No
SERVICE LIFE DAN MEMBER KRITIS
Yes FINISH
Gambar 3.3 Diagram Alir Pengerjaan Fatigue
20
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang Model FEM menggunakan jacket structure yang telah dirancang pada pengerjaan Perancangan bangunan Lepas Pantai Statis (TRB II). Model tersebut kemudian dianalisa dengan metode yang sesuai dengan periode naturalnya dengan data-data yang tersedia untuk 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 opb)
ipb,
f
akibat beban siklis 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
3.4
DATA JACKET PLATFORM 1. Jenis Platform
: Well head dan Production
2. Kedalaman Perairan
: 120 ft
3. Member Dimension
: Tabel 3.1 Dimensi Member
No.
Member
Label
Dimensi
1.
Deck Leg Main deck
DL8
OD 38.75”, wt 1.375”
2.
Deck Leg Cellar deck
DL7
OD 44”, wt 1”
3.
Deck Leg Helideck
DLH
OD 20”, wt 0.75”
4.
Support Helideck
LHH
OD 8”, wt 0.25”
5.
Leg
LG
OD 48”, wt 1.25”
6.
K- Brace
KBR
OD 27.75”, wt 1.375”
7.
Pile
PL
OD 50.5”, wt 2.5”
8.
Conductor Brace
CN1
OD 20.5”, wt 0.75”
CN3
OD 16.5”, wt 0.75”
9.
Conductor
CON
OD 20”, 0.75”
10.
Wishbone
W.B
OD 23.48”, 0.485”
11.
Main Girder Main deck
MGM
W30X261
12.
Secondary Girder Main deck
SGM
W18X130 21
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 13.
Main Girder Cellar deck
MGC
W36X232
14.
Secondary Girder Cellar deck
SGC
W24X176
15.
Main Girder Helideck
MGH
W12X106
16.
Secondary Girder Helideck
SGH
W10X45
17.
Crane Leg
CRN
OD 36”, wt 1”
18.
Plate main dan cellar deck
PTC PTM
19. 3.5
Plate helideck
PH
0.375 in 0.125 in
DATA YANG DIBERIKAN Untuk data yang diberikan terdapat di lampiran A.
3.6
PEMODELAN STRUKTUR Pemodelan struktur yang dilakukan di SACS 5.7 terdapat di lampiran B.
3.7
ANALISA SEISMIK Untuk analisa seismik pada Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang ini terdapat pada lampiran C.
3.8
ANALISA FATIGUE Untuk analisa fatigue pada Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang ini terdapat pada lampiran D.
3.9
ANALISA IN-PLACE Untuk analisa in-place pada Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang ini terdapat pada lampiran E.
22
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
BAB IV HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1
PERANCANGAN STRUKTUR JACKET 4.1.1 Deck Layout Berdasarkan luas area yang telah ditentukan, panjang dan lebar dari Cellar dan Main deck ditentukan sebagai berikut : •
Luas Cellar Deck Panjang = 100 ft
•
Lebar
= 80 ft
Luas
= 8000 ft2
Luas Main Deck Panjang = 90 ft Lebar
= 80 ft
Luas
= 7200 ft2
Setelah diketahui bahwa ini adalah Wellhead dan production Platform, maka equipment yang dapat diletakkan pada deck bisa dipilih sesuai kebutuhan platformnya. Equipment final yang dipakai pada perancangan platform ini ditunjukkan pada Tabel 4.1 yang berisi tentang data equipment di Cellar deck dan Tabel 4.2 yang memuat data equipment di Main deck.
Tabel 4.1 Data equipment di Cellar Deck No.
Description
Jumlah
Berat (Kip)
ukuran (feet) lebar
ukuran tinggi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Emergency generator Vertical separators Diesel fuel tank Toilet Vertical air receiver Air compressor package Load break switch Process control room Transformer Ansul drum chemical skid Power instrument storage
1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1
20.16 36.77 58.24 2.24 1.2 3.36 1.19 9.24 19.23 2.472 4.443
9.00 0.00 10.00 6.00 0.00 3.50 2.42 14.00 8.00 5.17 8.17
10.92 8.33 10.00 8.00 6.33 6.00 6.42 12.00 8.00 4.42 9.00
Tabel 4.2 Data equipment di Main Deck
24
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15
Equipment Load Break Switch Slop Pump Instrument Storage Fresh Water Tank Air Receiver Ansul Drum Chemical Skid Mechanical Storage Communication Tower Power Instrument Storage Toilet Pig Launcher Gas Cooler Battery Box Emergency Generator
Jumlah Berat (Kip) Ukuran 1 1.19 4'-6'' x 2'-5'' x 6'-5'' 2 2.69 9'-4'' x 3'-6'' x 2'-4'' 1 5.6 8'-0'' x 6'-8'' x 6'-6'' 1 7.093 11'-6'' x 8'-0'' x 10'-0'' 1 1.2 OD 36'' x 75'' 1 2.472 9'-3'' x 5'-2'' x 4'-5'' 1 7.84 8'-2'' x 8'-1'' x 8'-9'' 1 17.92 10'-5'' x 10'-5'' x 100'-0'' 1 4.443 8'-2'' x 8'-2'' x 9'-0'' 1 2.24 5'-0'' x 4'-0'' x 8'-0'' 1 5.593 OD 2' x 7'-0'' 1 15.68 OD 38'' x 20'-0'' 2 1.79 2'-3'' x 2'-1' x 1'-9'' 1 20.16 22'-0'' x 9'-0'' x 10'-11''
Gambar dari layout main deck dan cellar deck terlampir Gambar 4.1 dan Gambar 4.2.
Gambar 4.1 layout cellar deck
25
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
Gambar 4.2 layout main deck 4.1.2 Centre of Gravity Berdasarkan ukuran dan letak equipment pada deck, maka diperoleh perhitungan Centre of Gravity (COG) pada deck. Tabel 4.3 menunjukkan perhitungan COG pada Cellar Deck sedangkan Tabel 4.4 menunjukkan perhitungan COG pada Main Deck.
26
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang Tabel 4.3 Center Of Gravity (COG) pada Cellar Deck No.
Description
Jumlah
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Emergency generator Vertical separators Diesel fuel tank Toilet Vertical air receiver Air compressor package Load break switch Process control room Transformer Ansul drum chemical skid Power instrument storage
1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 S
COG
Berat (Kip) 20.16 36.77 58.24 2.24 1.2 3.36 1.19 9.24 19.23 2.472 4.443 158.545
X
Y
Z
Mx
My
Mz
-4.9528 -31.6715 -15.9698 32.1148 -26.176 -18.7574 9.1825 20.7175 20.7923 -29.9955 -30.0443
-23.65 18.75 -7.4256 7.5059 22.75 22.75 -25.9 17.5 -21.734 9.0415 -5.8544
4.5 4.166667 5 4 3.166667 3 3.208333 6 4 2.208333 4.5
-99.8484 -1164.56 -930.081 71.93715 -31.4112 -63.0249 10.92718 191.4297 399.8359 -74.1489 -133.487 -1822.43
-476.784 689.4375 -432.467 16.81322 27.3 76.44 -30.821 161.7 -417.945 22.35059 -26.0111 -389.987
90.72 153.2083 291.2 8.96 3.8 10.08 3.817917 55.44 76.92 5.459 19.9935 719.5988
x y z
-11.4947 -2.45978 4.538767
Tabel 4.4 Center Of Gravity (COG) pada Main Deck No.
Equipment
Jumlah
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15
Load Break Switch Slop Pump Instrument Storage Fresh Water Tank Air Receiver Ansul Drum Chemical Skid Mechanical Storage Communication Tower Power Instrument Storage Toilet Pig Launcher Gas Cooler Battery Box Emergency Generator
1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 S
COG
4.1.3
Berat (Kip) 1.19 2.69 5.6 7.093 1.2 2.472 7.84 17.92 4.443 2.24 5.593 15.68 1.79 20.16 95.911
x
y
z
17.98 24.72 -25.08 0.08 13.74 -41.22 42.15 44.1 24.47 -11.91 11.21 24.68 -22.82 -41.11
9.75 -12.6 -4.63 -32 -13 14.59 7.96 -22.55 7.92 -30 -24.5 -26.43 -34.02 -3.5
3.208333 1.166667 3.25 5 3.125 2.208333 4.375 50 4.5 4 1 10 0.875 5.458333
x y z
Momen X Momen Y Momen Z 21.3962 66.4968 -140.448 0.56744 16.488 -101.896 330.456 790.272 108.7202 -26.6784 62.69753 386.9824 -40.8478 -828.778 645.4289
11.6025 -33.894 -25.928 -226.976 -15.6 36.06648 62.4064 -404.096 35.18856 -67.2 -137.029 -414.422 -60.8958 -70.56 -1311.34
3.817917 3.138333 18.2 35.465 3.75 5.459 34.3 896 19.9935 8.96 5.593 156.8 1.56625 110.04 1303.083
1.572717 -3.19534 3.175223
Scantling Scantling merupakan perhitungan untuk mencari properti girder dan plat.
Secara umum langkah-langkah untuk perhitungan scantling adalah sebagai berikut : 1.
Menentukan panjang girder
2.
Menentukan beban pada girder
3.
Menentukan tegangan yield baja 27
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 4.
Menghitung momen maksimum
5.
Menentukan tegangan ijin
6.
Menentukan nilai modulus penampang
7.
Menentukan properti girder Perhitungan scantling akan menghasilkan beberapa nilai atau properties
yang dicari dalam sebuah perancangan platform. Untuk hasil perhitungan tebal plat pada platform dapat ditunjukkan pada Tabel 4.5 berikut, Tabel 4.5 Tebal plat dari scantling Deck
Tebal plat (in)
Berat (psf)
Cellar deck
3/8
5.25
Main deck
3/8
5.25
Heli deck
1/8
6.16
Untuk hasil perhitungan secondary girder dapat ditunjukkan pada Tabel 4.6 berikut, Tabel 4.6 Perhitungan secondary girder dari scantling
Deck
Shape
Cellar Deck Main Deck Heli Deck
W 24X176 W 18X130 W 10X45
Secondary Girders Linear Weight Depth Web (in) Flange (in) (lb/ft) (in) Thickness Width Thickness 176 25.24 0.750 12.890 1.340 130 19.25 0.670 11.160 1.200 45 10.10 0.350 8.02 0.620
Untuk hasil perhitungan main girder dapat ditunjukkan pada Tabel 4.7 berikut, Tabel 4.7 Perhitungan main girder dari scantling
Deck
Shape
Cellar Deck Main Deck Heli Deck
W 36X232 W 30X261 W 12X106
Main Girders Linear Weight Depth Web (in) Flange (in) (lb/ft) (in) Thickness Width Thickness 232 37.12 0.870 12.120 1.570 261 31.61 0.930 15.155 1.650 106 12.89 0.610 12.220 0.990
28
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang 4.1.4
Material Take Off (MTO) MTO digunakan untuk menghitung total beban yang ditumpu deck antara
lain beban equipment, secondary girder, pipa, liveload, plat, helicopter dan untuk mencari titik pusat beban. Dari hasil perhitungan tersebut didapatkan total berat dan COG struktur. Perhitungan MTO pada Cellar Deck, Main Deck, dan Heli Deck terlampir. 4.1.5
Elevasi Elevasi setiap deck pada platform harus dihitung untuk mengetahui tinggi
dari top side offshore platform. Elevasi setiap deck memiliki jarak yang berbedabeda tergantung dari beberapa faktor seperti tinggi equipment, kedalaman girder, ketebalan plat dan kondisi gelombang pada saat normal maupun badai. Untuk pengerjaan elevasi mengacu pada Buku Chakrabarti Subrata Vol.1 Chapter 6. Berikut merupakan perhitungan elevasi pada platform :
Tabel 4.8 Perhitungan Elevasi No.
1
2
Name
Helideck
Main deck
3
Cellar deck
4
Working Point
Descriptions Plate Thickness Main Girder Depth Air Gap Highest equipment on Main Main deck elevation Plate Thickness Main Girder Depth Clearance Highest equipment on Cellar Cellar deck elevation Plate Thickness Main Girder Depth Air Gap Storm wave amplitude Tide at storm Water depth Storm surge 1st level
Elevation from seabed (ft)
Elevation from LWL (ft)
0.010417 0.666667 5
188.61
68.61
10.92 172.0117 0.03125 2.341667 6
172.01
52.01
151.64
31.64
148.64
10.90
Value (ft)
12 151.6388 0.03125 2.2575 7 16.75 4.6 120 1 127.9
29
Perancangan Struktur Lepas Pantai Terpancang
5
1st Level (Jacket elevation)
6
2nd Level
7
3rd Level
8
4th Level
9
Mudline Elevation
10
Leg extension
4.1.6
clearance Clearance (50% storm tide) Tide at storm Water depth Storm surge 1st level Height (-z) 2nd level Height (-z) 3rd Level Height (-z)
3 2.3 4.6 120 1 127.9 30 97.9 30 67.9 30
Water depth Water depth Scouring
120 120 4.92
127.90
7.90
97.90
-22.00
67.90
-52.00
37.90
-82.00
0.00
-120.00
-4.92
-124.92
Deck Leg Distribusi Beban Pada Deck Leg, beban yang didapatkan pada hitungan
tahap sebelumnya harus didistribusikan pada setiap kaki deck. Distribusi beban dapat diselesaikan dengan metode reaksi. Perhitungan deck leg terlampir. 4.1.7
Pile
Untuk menghitung dimensi pile, pertama pertama-tama diasumsikan bahwa dimensi pile sama dengan outside diameter deck leg cellar deck. 4.1.8
Jacket Berdasarkan perhitungan secara manual, didapatkan hasil properties
yang ditujukkan Tabel 4.9 dan Tabel 4.10. Perhitungan dapat dilihat pada Lampiran. Tabel 4.9 Profil Jacket OD PILE clearance D/T T D corr all t + corr all
= = = = = = =
34 1 40 0.947368 37.89474 0.125 1.072368
in in in in in in
Tabel 4.10 Profil Jacket Brace 70
