BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

Transkripsi

1 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil pada studi untuk mendapatkan konfigurasi kabel yang paling efektif pada struktur SFT dan juga setelah dilakukan analisa perencanaan lebih lanjut adalah sebagai berikut : 177 Kondisi perairan di lingkungan tempat prototype SFT akan dibangun memiliki karakteristik gelombang laut yang memiliki amplitudo kecil tetapi berhingga dimana dengan kondisi ini teori perhitungan gelombang bisa menggunakan Teori Stokes Orde 5. SFT adalah struktur yang dibuat untuk menggantikan jembatan konvensional, oleh karena itu pembebanan lalu-lintas yang dilakukan pada struktur ini sama dengan jembatan konvensional tapi pada struktur SFT yang dianalisa pada studi ini tidak memperhitungkan kondisi struktur akibat beban truck atau kendaraan berat. Beban gelombang otomatis pada SAP 2000 tidak bisa membebani element shell secara otomatis, oleh karena itu beban gelombang yang bekerja pada element shell untuk pemodelan SFT pada SAP 2000 dihitung dan dimasukkan secara manual. Perhitungan gelombang Teori Stokes Orde 5 memiliki metode perhitungan yang sangat rumit, oleh karena itu pada perhitungan gelombang yang bekerja pada element shell dihitung menggunakan Teori Airy yang agak lebih sederhana. Walaupun demikian, hasil analisa yang dilakukan menggunakan contoh desain struktur yang menyerupai jacket 4 kaki (struktur fix

2 offshore platform) menunjukkan bahwa Teori Stokes Orde 5 memiliki gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan Teori Airy sehingga studi analisa dan desain struktur SFT yang telah dilakukan sudah memenuhi dalam segi keamanan struktur dari beban gelombang dan arus. Pemodelan struktur jacket 4 kaki yang dilakukan untuk analisa perbandingan ini adalah sebagai berikut : Gambar 7.1 Pemodelan Struktur Jacket 4 Kaki Pada SAP 2000 Gambar 7.2 Pemodelan 3D Struktur Jacket 4 Kaki Pada SAP 2000 Analisa besarnya gaya yang bekerja didapat dari joint reaction (reaksi perletakan) pada struktur jacket platform akibat gaya gelombang saja dimana perletakan pada struktur tersebut dimodelkan sebagai 178

3 jepit tanpa memperhitungkan kondisi tanah atau tanpa memperhitungkan letak titik jepit. Asumsi. Pemodelan struktur jacket 4 kaki pada SAP 2000 tersebut diasumsikan menggunakan profil sebagai berikut : Dimensi kaki struktur ; OD = 47 in ; t = 1 in Dimensi bracing horizontal ; OD = in ; t = 1 in Dimensi bracing diagonal ; OD = 23.5 in ; t = 1 in Pemodelan gelombang dilakukan dengan cara yang sama dengan pemodelan gelombang untuk analisa SFT sehingga struktur jacket platform dianggap berada pada lingkungan yang sama dengan struktur SFT yang direncanakan. Hasil analisa terhadap perbedaan gaya gelombang menggunakan Teori Airy dan Teori Stokes Orde 5 menggunakan pemodelan struktur jacket platform di atas terdapat pada Tabel 7.1 Tabel 7.2. Hasil analisa terhadap konfigurasi kabel menunjukkan bahwa type konfigurasi kabel yang paling efektif dalam menahan badan tunnel ketika beban-beban lingkungan bekerja pada SFT adalah konfigurasi kabel type 1 dimana model dari konfigurasi tersebut adalah sebagai berikut : 179 Gambar 7.3 Konfigurasi Paling Efektif Pada Struktur SFT Hasil Studi

4 180 Hasil studi juga membuktikan bahwa gaya prestress yang bekerja pada struktur SFT yang menggunakan penampang beton dapat membantu struktur untuk menahan beban yang bekerja. Hal ini bertentangan dengan asumsi awal yang menjelaskan bahwa gaya prestress yang diberikan hanya berfungsi sebagai penyambung segmen-segmen badan tunnel. Penggunaan kabel pada struktur SFT lebih baik jika menggunakan sling daripada tendon karena pemasangan sling lebih mudah daripada tendon. Pemasangan tendon umumnya dilakukan pada floating structure dengan menggunaka column hull tapi pada sistem seperti SFT tidak terdapat column hull sehingga sulit dalam pemasangan. Struktur SFT yang menggunakan penampang dengan material beton masih rawan untuk digunakan karena sifat beton yang getas menjadikan struktur sangat sensitif terhadap beban tumbukan dan gesekan yang bisa diakibatkan oleh kendaraan. Hasil studi analisa desain perencanaan struktur SFT menghasilkan dimensi dan spesifikasi akhir dari elemen struktur seperti pada Tabel 7.3

5 Tabel 7.1 Hasil Analisa Joint Reaction Struktur Jacket Platform Terhadap Gaya Gelombang (Teori Airy) Joint Reactions Pemodelan Teori Airy Output Step Joint Case Type F1 F2 F3 M1 M2 M3 Case Type Text Text Text Text Tonf Tonf Tonf Tonf-m Tonf-m Tonf-m 1 Wave LinMSStat Max -554,100,000,000-45,360,000,000-5,892,000,000,000-10,960,000, ,800,000,000 12,730,000,000 1 Wave LinMSStat Min -720,400,000,000-56,930,000,000-7,418,000,000,000-13,550,000,000-1,010,000,000,000 10,050,000,000 5 Wave LinMSStat Max -548,200,000,000 43,610,000,000-5,969,000,000,000 28,880,000, ,600,000,000-18,770,000,000 5 Wave LinMSStat Min -712,800,000,000 35,060,000,000-7,516,000,000,000 22,800,000, ,600,000,000-24,150,000,000 8 Wave LinMSStat Max -554,100,000,000 56,930,000,000 7,418,000,000,000 13,550,000, ,800,000,000 12,730,000,000 8 Wave LinMSStat Min -720,400,000,000 45,360,000,000 5,892,000,000,000 10,960,000,000-1,010,000,000,000 10,050,000, Wave LinMSStat Max -548,200,000,000-35,060,000,000 7,516,000,000,000-22,800,000, ,600,000,000-18,770,000, Wave LinMSStat Min -712,800,000,000-43,610,000,000 5,969,000,000,000-28,880,000, ,600,000,000-24,150,000,000 Wave Height = 1.2 m Wave Period = 3.58 m C D = Automatic API Default SAP 2000 C M = Automatic API Default SAP 2000 Depth of Seawater = 20 m Catatan : 181 Pemodelan struktur jacket hanya digunakan untuk membandingkan besarnya gaya gelombang antara 2 (dua) teori gelombang yang berbeda sehingga kriteria desain konfigurasi struktur jacket tersebut diabaikan.

6 Tabel 7.2 Hasil Analisa Joint Reaction Struktur Jacket Platform Terhadap Gaya Gelombang (Teori Stokes) Joint Reactions Pemodelan Teori Gelombang Stokes Output Step Joint Case Type F1 F2 F3 M1 M2 M3 Case Type Text Text Text Text Tonf Tonf Tonf Tonf-m Tonf-m Tonf-m 1 Wave LinMSStat Max -552,100,000,000-45,210,000,000-5,874,000,000,000-10,930,000, ,000,000,000 12,680,000,000 1 Wave LinMSStat Min -717,300,000,000-56,720,000,000-7,390,000,000,000-13,500,000,000-1,006,000,000,000 10,020,000,000 5 Wave LinMSStat Max -546,200,000,000 43,460,000,000-5,950,000,000,000 28,770,000, ,000,000,000-18,710,000,000 5 Wave LinMSStat Min -709,800,000,000 34,960,000,000-7,488,000,000,000 22,720,000, ,500,000,000-24,050,000,000 8 Wave LinMSStat Max -552,100,000,000 56,720,000,000 7,390,000,000,000 13,500,000, ,000,000,000 12,680,000,000 8 Wave LinMSStat Min -717,300,000,000 45,210,000,000 5,874,000,000,000 10,930,000,000-1,006,000,000,000 10,020,000, Wave LinMSStat Max -546,200,000,000-34,960,000,000 7,488,000,000,000-22,720,000, ,000,000,000-18,710,000, Wave LinMSStat Min -709,800,000,000-43,460,000,000 5,950,000,000,000-28,770,000, ,500,000,000-24,050,000,000 Wave Height = 1.2 m Wave Period = 3.58 m C D = Automatic API Default SAP 2000 C M = Automatic API Default SAP 2000 Depth of Seawater = 20 m Catatan : 182 Pemodelan struktur jacket hanya digunakan untuk membandingkan besarnya gaya gelombang antara 2 (dua) teori gelombang yang berbeda sehingga kriteria desain konfigurasi struktur jacket tersebut diabaikan.

7 183 Tabel 7.3 Dimensi dan Spesifikasi Elemen Struktur Hasil Desain Perencanaan No Elemen Struktur Dimensi Spesifikasi Material Ket 1 Penampang SFT OD = 5.9 cm ; t = 45 cm Beton f'c = 45 MPa Badan Tunnel SFT 2 Foundation Template Lebar = 3 m ; Panjang = 6 m Beton f'c = 45 MPa Ketebalan belum ditentukan 3 Kabel Diameter 5.2 cm Steel Wire Ropes Blue Strand 6 x 36 Class Minimum Breaking Force 193 ton Penahan Badan Tunnel SFT 4 Sling Shacle Diameter cm Minimum Breaking Force 150 ton (SF 5 : 1) - 5 Balok Memanjang WF 250x175x7x11 ; L = 1.25 m BJ 41 ; fy = 250 ; fu = Balok Melintang WF 450x300x10x15 ; L = 3 m BJ 41 ; fy = 250 ; fu = Sabuk Baja L = 1 m ; t = 60 mm High Tensile Plat S 355 J2G3 ; fy = 335 ; fu = 490 MPa - 8 Tendon Prategang Jumlah Strand = 20 VSL Uncoated 7 Wire Super Strand Tendon Prategang diletakkan Diameter nominal m fpy = kpa ; fpu = kpa pada badan tunnel 9 Spiral Wire JIS G 3532 SWM-B Diameter 3 mm fy = 400 MPa ; fu = 260 MP Digunakan sebagai tulangan geser Anchor Bolt Connection Plate JIS G 3101 Diameter 22 mm dan 16 mm t = 20 mm fy = 23.5 kn/cm 2 ; fu = 38 kn/cm 2 fy = 235 MPa; fu = 400 MPa Diameter 22 mm digunakan untuk sambungan sling dan badan tunnel / foundation template sedangkan diameter 16 mm digunakan untuk sambungan badan tunnel dengan balok baja Dipasang pada keliling diameter dinding dan dilas untuk menambah kekauan sambungan antar badan SFT

8 7.2 Saran Saran yang dapat diambil pada studi untuk menemukan konfigurasi kabel yang paling efektif pada struktur SFT dan juga setelah melakukan analisa perencanaan lebih lanjut adalah sebagai berikut : Perlu analisa lebih detail terhadap sambungan pada struktrur SFT yang telah dimodelkan pada studi ini. Perlunya data tanah pada desain struktrur SFT untuk merencanakan detail foundation template yang telah dimodelkan pada studi ini. Analisa struktur pada studi ini hanya menggunakan finite element software yaitu SAP Software tersebut hanya bisa memodelkan beban gelombang dan arus secara siklik statis (linear multiple statis) dan juga hanya bisa memodelkan beban gelombang dan arus bekerja pada elemen frame sehingga diharapkan pada penelitian selanjutnya jika menggunakan software untuk perhitungan/analisa struktur SFT ataupun struktur bangunan lepas pantai lainnya yang memiliki elemen shell yang dominan sebaiknya menggunakan software CFD (computational fluid dynamic) dimana software tersebut sudah dapat memodelkan beban gelombang dan arus secara dinamis baik pada elemen frame maupun elemen shell. Perlu dilakukan studi lebih lanjut mengenai metode konstruksi yang tepat untuk pelaksanaan pembangunan prototipe struktur SFT ini. Perlu analisa lebih lanjut terhadap material beton yang akan digunakan jika struktur SFT akan menggunakan material beton sebagai penampangnya untuk pembangunan prototype karena struktur SFT yang berada dalam air laut harus dipastikan kedap air dan mampu bertahan dalam kondisi lingkungan yang mengandung klorida dari garam. 184