Struktur yang menjadi studi kasus pada tugas akhir ini adalah struktur lepas pantai tipe jacket 4 kaki yang memiliki kriteria sebagai berikut:

Transkripsi

1 Bab 3 STUDI KASUS 3.1 Data Struktur Data Umum Struktur yang menjadi studi kasus pada tugas akhir ini adalah struktur lepas pantai tipe jacket 4 kaki yang memiliki kriteria sebagai berikut: 1. Jenis : Template Platform 2. Lokasi : Perairan Laut Jawa (5 O LS dan 106 O BT) 3. Kedalaman : 24 meter (79 ft) 4. Struktur Jacket : Struktur jacket yang digunakan merupakan tipe jacket dengan 4 kaki turbular struktur rangka, dengan dimensi ruang antar kaki adalah 24 ft x 40 ft pada elevasi working point. Working point berada pada elevasi +15 ft. Struktur ini memiliki leg dengan ukuran OD sebesar 34 inchi dan untuk pile sebesar 30 inchi. Konfigurasi jacket yang dipakai adalah double batter 1:8 dan menggunakan sistem pile un-grouted untuk sambungan antara pile dengan leg. Pada struktur ini terdiri dari 3 Horizontal bracing utama pada elevasi -79 ft, -30, dan +10 ft. 5. Elevasi Deck : Main deck : + 54 ft Mezanine deck : + 43 ft Cellar deck : + 35 ft Subcellar deck : + 28 ft 6. Kondukuktor : 9 buah 7. Riser : 3 buah III - 1

2 3.1.2 Data Lingkungan Dibawah ini disajikan mengenai data lingkungan pada lokasi anjungan didapat dari hasil survey lapangan yang dilakukan sebelumnya. Data lingkungan disajikan dalam tabel yang dapat dilihat dibawah ini : Tabel 3.1 Elevasi Muka Air dan Mudline Elevasi Muka Air Ekstrim (T R = 100 thn) Operasional (T R = 1 thn) LAT ft ft MLW 0.0 ft 0.0 ft MSL 0.95 ft 0.95 ft MHW 1.67 ft 1.67 ft HAT 3.12 ft 3.12 ft Storm Tide 0.78 ft 0.15 ft Total Tide 3.90 ft 3.27ft Mudline -76 ft -76 ft Tabel 3.2 Data Gelombang Maksimum Parameter Ekstrim (T R = 100 thn) Operasional (T R = 1 thn) Tinggi Gelombang (H) Periode Gelombang (T) Tabel 3.3 Data Kecepatan Angin Parameter Ekstrim (T R = 100 thn) Operasional (T R = 1 thn) Kecepatan Angin fps fps III - 2

3 Tabel 3.4 Data Arus Parameter (% kedalaman) Unit Ekstrim (T R = 100 thn) Operasional (T R = 1 thn) 0 fps fps fps fps fps fps fps fps fps fps Fps Tabel 3.5 Data Tanah Penetrasi (ft) Ketebalan (ft) Keterangan Very soft to soft clay Very stiff to hard clay Sand Ketebalan marine growth diambil 2 inchi yang akan diaplikasikan pada seluruh member di bawah MLW dengan massa jenis 77 lb/ft 3 III - 3

4 3.1.3 Data Beban Data beban yang bekerja pada struktur anjungan direncanakan pada Tabel sebagai berikut : Tabel 3.6 Beban Crane Beban Crane Storm Operating Dead Weight 42 kips 42 kips Vertical Load kips Moment X Crane kips-ft Moment Y Crane kips-ft Tabel 3.7 Beban Struktur No. Keterangan Berat Lokasi 1 Firewall 0.22 kips/ft Cellar Deck 2 Main & Cellar Deck Plate psf Main & Cellar Deck 3 Grating 6.8 psf Jacket Walkway & Semua elevasi Deck 4 Stair kips Cellar to Main Deck 5 Stair kips Stair Landing to Cellar Deck 6 Stair kips Walkway to Stair Landing 7 Stair kips Cellar to Mezzanine Deck 8 Stair kips Stair Landing to Subcellar Deck 9 Ladder kips each Mezzanine Deck to Main Deck 10 Ladder kips each SubCellar to Cellar Deck III - 4

5 Tabel 3.8 Beban Peralatan NO Kode Keterangan Berat (Kips) TRANSFORMER DECK, EL. (+) 61'-3 5/8" 1 TR-009 TRANSFORMER TR-010 TRANSFORMER TR-011 TRANSFORMER TR-012 TRANSFORMER NO Kode Keterangan Berat (Kips) MAIN DECK, EL. (+) 54'-0" 1 P-CRANE PEDESTAL CRANE P-400 CHEMICAL INJECTION PUMP TR-001 TRANSFORMER TR-002 TRANSFORMER TR-003 TRANSFORMER TR-004 TRANSFORMER TR-005 TRANSFORMER TR-006 TRANSFORMER TR-007 TRANSFORMER TR-008 TRANSFORMER VSD VARIABLE SPLIT DRIVE X-400 DRY CHEMICAL SKID CID CHEMICAL INJECTION DRUM III - 5

6 NO Kode Keterangan Berat (Kips) CELLAR DECK, EL. (+) 35'-0" 1 BA-001 BATTERY BOX BA-002 BATTERY BOX C-400 & V-400 AIR COMPRESSOR & AIR RECEIVER G-201 EMERGENCY GENERATOR (SKID) L-101 CRUDE PIG LAUNCHER LMS-001 LOAD MANAGEMENT SWITCH P-460 WASHDOWN PUMP R-101 CRUDE PIG RECEIVER T-420 DIESEL STORAGE TANK UK-400 PLATFORM SHUTDOWN PANEL V-1 TEST SEPARATOR W-1 TO W-15 WELLHEADS PCR POWER CONTROL ROOM WMA WELLHEAD MANIFOLD AREA TR-N03 TRANSFORMER PSP PRESSURE SWITCH PANEL LBS LOAD BREAKER SWITCH Y-430 Y CATHODIC CATHODIC PROTECTION RECTIFIER ESDPANEL ESD PANEL ISLATING ISOLATING SWITCH III - 6

7 NO Kode Keterangan Berat (Kips) SUB CELLAR DECK, (+) 28'-0" 1 JB JUNCTION BOX P-440 SLOP PUMP (SKID) P-450 SLOP PUMP (SKID) P-470 DIESEL TRANSFER PUMP (SKID) T-430 SLOP TANK NO Kode Keterangan Berat (Kips) JACKET WALKWAY DECK, (+) 10'-0" 1 TOILET TOILET Tabel 3.9 Beban Work Over Rig NO Deskripsi Storm (kips) Operation (kips) 1 WOR LIVE WOR DEAD Tabel 3.10 Beban Hidup NO Lokasi Operation (kips) Storm (kips) 1 Main & Cellar Deck Subcellar, Jacket Walkway & Mezzanine Deck Around Wellhead III - 7

8 3.1.4 Beban Dasar Beban-beban dasar yang dipakai dalam tugas akhir ini dapat dilihat pada Tabel 3.11 dibawah: Tabel 3.11 Beban Dasar No DESKRIPSI 1 BUOYANT WEIGHT MAX. W.D 2 BUOYANT WEIGHT MIN. W.D 3 EQUIMENT, APPURTENANCES ON DECK 4 LIVE LOAD 5 ENVIRONMENTAL LOAD 0 DEG. MAX W.D 6 ENVIRONMENTAL LOAD 54 DEG. MAX W.D 7 ENVIRONMENTAL LOAD 90 DEG. MAX W.D 8 ENVIRONMENTAL LOAD 126 DEG. MAX W.D 9 ENVIRONMENTAL LOAD 180 DEG. MAX W.D 10 ENVIRONMENTAL LOAD 234 DEG. MAX W.D 11 ENVIRONMENTAL LOAD 270 DEG. MAX W.D 12 ENVIRONMENTAL LOAD 306 DEG. MAX W.D 13 ENVIRONMENTAL LOAD 0 DEG. MIN W.D 14 ENVIRONMENTAL LOAD 54 DEG. MIN W.D 15 ENVIRONMENTAL LOAD 90 DEG. MIN W.D 16 ENVIRONMENTAL LOAD 126 DEG. MIN W.D 17 ENVIRONMENTAL LOAD 180 DEG. MIN W.D 18 ENVIRONMENTAL LOAD 234 DEG. MIN W.D 19 ENVIRONMENTAL LOAD 270 DEG. MIN W.D 20 ENVIRONMENTAL LOAD 306 DEG. MIN W.D 21 CRANE WEIGHT 22 CRANE VERTICAL LOAD 23 MOMENT X CRANE 24 MOMENT Y CRANE 25 WIND ON DECK X DIRECTION 26 WIND ON DECK Y DIRECTION 27 JACKET APPURTENANCES LOAD 28 WORK OVER RIG AT #01 OPERATING COND. 29 WORK OVER RIG AT #02 OPERATING COND. 30 WORK OVER RIG AT #03 OPERATING COND. 31 WORK OVER RIG AT #04 OPERATING COND. 32 WORK OVER RIG AT #05 OPERATING COND. 33 WORK OVER RIG AT #06 OPERATING COND. 34 WORK OVER RIG AT #07 OPERATING COND. 35 WORK OVER RIG AT #08 OPERATING COND. 36 WORK OVER RIG AT #09 OPERATING COND. 37 WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL 03 III - 8

9 No DESKRIPSI 42 WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL 09 III - 9

10 3.1.5 Kombinasi Pembebanan Pada Tabel 3.12 dan Tabel 3.13 dapat dilihat contoh kombinasi pembebanan pada kondisi operating dan kondisi storm. Tabel 3.12 Kombinasi Pembebanan Pada Kondisi Operating LOAD COMBINATION OPERATING LC BASIC LOAD CASE WELL #01 MAX. W.D NO BUOYANT WEIGHT MAX. W.D BUOYANT WEIGHT MIN. W.D EQUIMENT, APPURTENANCES ON DECK LIVE LOAD ENVIRONMENTAL LOAD 0 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 54 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 90 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 126 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 180 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 234 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 270 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 306 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 0 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 54 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 90 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 126 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 180 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 234 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 270 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 306 DEG. MIN W.D CRANE WEIGHT CRANE VERTICAL LOAD MOMENT X CRANE MOMENT Y CRANE WIND ON DECK X DIRECTION WIND ON DECK Y DIRECTION JACKET APPURTENANCES LOAD WORK OVER RIG AT #01 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #02 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #03 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #04 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #05 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #06 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #07 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #08 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #09 OPERATING COND WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL III - 10

11 Tabel 3.13 Kombinasi Pembebanan Pada Kondisi Storm LC LOAD COMBINATION STORM (%) NO. BASIC LOAD CASE WELL #01 MAX. W.D BUOYANT WEIGHT MAX. W.D BUOYANT WEIGHT MIN. W.D EQUIMENT, APPURTENANCES ON DECK LIVE LOAD ENVIRONMENTAL LOAD 0 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 54 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 90 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 126 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 180 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 234 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 270 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 306 DEG. MAX W.D ENVIRONMENTAL LOAD 0 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 54 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 90 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 126 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 180 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 234 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 270 DEG. MIN W.D ENVIRONMENTAL LOAD 306 DEG. MIN W.D CRANE WEIGHT CRANE VERTICAL LOAD MOMENT X CRANE MOMENT Y CRANE WIND ON DECK X DIRECTION WIND ON DECK Y DIRECTION JACKET APPURTENANCES LOAD WORK OVER RIG AT #01 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #02 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #03 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #04 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #05 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #06 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #07 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #08 OPERATING COND WORK OVER RIG AT #09 OPERATING COND WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL WIND LOAD (+X) AT WELL WIND LOAD (+Y) AT WELL III - 11

12 3.2 Model Platform Dimensi Member Dimensi member yang digunakan dalam platform ini dapat dilihat dalam Tabel 3.14 dibawah ini. Tabel 3.14 Dimensi Member Member Member Dimension Length Member Group Group Member Dimension Length A01 Ø 18 '' x '' BC4 Ø 10 3/4 '' x '' A02 Ø 16 '' x '' 1.71 BC5 Ø 6 5/8 '' x '' A02 Ø 16 '' x '' BL1 Ø 8 5/8 '' x '' A03 Ø 16 '' x '' BL2 Ø 10 3/4 '' x '' A04 Ø 8 5/8 '' x '' BL3 Ø 6 5/8 '' x '' A05 Ø 10 3/4 '' x '' BL4 Ø 14 '' x '' A06 Ø 12 3/4 '' x '' BL5 Ø 16 '' x '' A07 Ø 16 '' x '' C01 Ø 14 '' x '' A08 Ø 18 '' x '' 3 C02 Ø 12 3/4 '' x '' A08 Ø 18 '' x '' C03 Ø 8 5/8 '' x '' A09 Ø 18 '' x '' C04 Ø 10 3/4 '' x '' A10 Ø 18 '' x '' 1.71 C06 Ø 14 '' x '' A10 Ø 18 '' x '' C07 Ø 14 '' x '' 1.75 A11 Ø 18 '' x '' 1.71 C07 Ø 14 '' x '' A11 Ø 18 '' x '' C08 Ø 14 '' x '' 1.75 A12 Ø 18 '' x '' 2.25 C08 Ø 14 '' x '' A12 Ø 18 '' x '' C09 Ø 2 7/8 '' x '' A13 Ø 4 1/2 '' x '' C10 Ø 14 '' x '' AG1 L C11 Ø 14 '' x '' 1.3 B01 Ø 18 '' x '' C11 Ø 14 '' x '' B02 Ø 12 3/4 '' x '' C12 Ø 14 '' x '' B03 Ø 10 3/4 '' x '' C13 Ø 14 '' x '' B04 Ø 18 '' x '' 1.75 C14 Ø 14 '' x '' 1.75 B04 Ø 18 '' x '' C14 Ø 14 '' x '' B05 Ø 18 '' x '' 2.75 CH1 C8X115 B05 Ø 18 '' x '' CH2 C8X187 B05 Ø 18 '' x '' 2.75 CH3 C12X207 B07 Ø 8 5/8 '' x '' CH4 C4X53 B08 Ø 18 '' x '' 6 CH5 C12X207 B08 Ø 18 '' x '' CH6 C6X13 B09 Ø 18 '' x '' CMZ Ø 3 1/2 '' x '' B10 Ø 18 '' x '' 1 CN1 Ø 20 '' x '' B10 Ø 18 '' x '' CN2 Ø 36 '' x '' B11 Ø 18 '' x '' CN3 Ø 20 '' x '' BC1 Ø 8 5/8 '' x '' CN4 Ø 36 '' x '' BC2 Ø 16 '' x '' CN5 Ø 20 '' x '' BC3 Ø 10 3/4 '' x '' CN6 Ø 36 '' x '' III - 12

13 Member Member Dimension Length Member Group Group Member Dimension Length DL2 Ø 30 '' x '' 7.74 Q06 Ø 24 '' x '' 9 DL2 Ø 30 '' x '' Q06 Ø 24 '' x '' DLG Ø 30 '' x '' Q07 Ø 24 '' x '' 8 H11 2WF36X260 Q07 Ø 24 '' x '' JB Ø 6 5/8 '' x '' Q08 Ø 10 3/4 '' x '' JC C6X82 Q09 Ø 10 3/4 '' x '' JC2 Ø 6 5/8 '' x '' RS1 Ø 12 3/4 '' x '' KNE Ø 8 5/8 '' x '' RS2 Ø 16 '' x '' L01 Ø 6 5/8 '' x '' RS3 Ø 12 3/4 '' x '' L02 Ø 4 1/2 '' x '' RS4 Ø 14 '' x '' LG1 Ø 34 '' x '' 6.5 RS5 Ø 12 3/4 '' x '' LG1 Ø 34 '' x '' RS5 Ø 12 3/4 '' x '' 10.1 LG2 Ø 34 '' x '' RS6 Ø 16 '' x '' LG2 Ø 34 '' x '' 5 RS6 Ø 16 '' x '' 10.1 LG3 Ø 34 '' x '' 7 SL1 Ø 6 5/8 '' x '' LG3 Ø 34 '' x '' 9.79 SL2 Ø 2 7/8 '' x '' LG3 Ø 36 '' x '' SL3 Ø 4 1/2 '' x '' LG4 Ø 36 '' x '' TR1 Ø 3 1/2 '' x '' LG7 Ø 30 '' x '' W.B Ø 30 '' x '' PDS Ø 53 '' x '' W01 W33X221 PL1 Ø 30 '' x '' 15 W02 W33X118 PL1 Ø 30 '' x '' W03 W18X50 PL2 Ø 30 '' x '' W04 W12X26 PL3 Ø 30 '' x '' W05 W24X68 Q01 Ø 22 '' x '' 2.5 W06 Ø 14 '' x '' Q01 Ø 22 '' x '' W07 W12X53 Q02 Ø 22 '' x '' W08 W12X58 Q03 Ø 22 '' x '' 3.5 W09 W12X40 Q03 Ø 22 '' x '' W11 W6X15 Q04 Ø 24 '' x '' W15 W10X45 Q05 Ø 24 '' x '' 2.5 W16 W10X26 Q05 Ø 24 '' x '' W17 W8X18 III - 13

14 3.2.2 Model Platform Model dari struktur platform diperlihatkan pada Gambar dibawah ini: Gambar 3.1 Tampilan Isometri model III - 14

15 Gambar 3.2 Main Deck III - 15

16 Gambar 3.3 Mezzanine Deck III - 16

17 Gambar 3.4 Cellar Deck III - 17

18 Gambar 3.5 Subcellar Deck III - 18

19 Gambar 3.6 Jacket Walkway (elevasi +10 ft) III - 19

20 Gambar 3.7 Plan view elevasi -30 ft III - 20

21 Gambar 3.8 Plan view elevasi -79 ft III - 21

22 Gambar 3.9 Face Row B III - 22

23 Gambar 3.10 Face Row A III - 23

24 Gambar 3.11 Face Row 1 III - 24

25 Gambar 3.12 Face Row Pemilihan Teori Gelombang Perhitungan beban gelombang dilakukan menurut teori gelombang yang berlaku, untuk itu perlu dilakukan pengujian berdasarkan daerah validasi teori gelombang menurut API RP2A. Perhitungan gelombang dapat dilihat seperti dibawah ini : 1. Kondisi Operating : H = ft, T = 7.49 sec dan d = elevasi mudline + total tide = ft III - 25

26 d = 2 2 gt 32. 2( 7. 49) = H = 2 2 gt 32. 2( 7. 49) = menurut grafik daerah validasi gelombang API RP2A, maka dipakai teori gelombang stokes 5 th. 2. Kondisi Ekstrim : H = ft dan T = sec d = elevasi mudline + total tide = ft d = 2 2 gt 32. 2( ) = H = 2 2 gt 32. 2( ) = menurut grafik daerah validasi gelombang API RP2A, maka dipakai teori gelombang stokes 5 th Perhitungan Beban Angin Beban Angin pada Main Deck INPUT MAIN DECK Operation Storm Reference Elevation z R ft ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,z R ) ft/s ft/s Current Elevation z ft ft Kecepatan angin pada ketinggian ft selama 1 jam : (Operation) z v63 = v33 = = ft/sec (Storm) z v63 = v33 = = ft/sec III - 26

27 dibawah. Gaya angin yang terjadi pada main deck dapat dilihat pada Gambar 3.13 Y X Elv. he Z Y X Current deck e h a Ax Elv. Z 1 H Ay a XZ View YZ View Elv. Z 2 Gambar 3.13 Gaya angin pada main deck Elevasi Main Deck (Z1) = ft Elevasi Mezzanine (Z2) = ft Tinggi Peralatan (He) a = ft = ft Tinggi H (He + a) = ft Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y = ft Luas Proyeksi (Y x H) = ft² = kips (operation) Gaya angin total pada main deck dibagi merata ke 4 joint, masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : sehingga kips (operation) = (storm) kips (storm) ; untuk tiap joint Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X = ft III - 27

28 Luas Proyeksi (X x H) = ft² = kips (operation) kips (operation) ; untuk tiap joint = kips (storm) kips (storm) : untuk tiap joint Beban Angin pada Mezzanine Deck INPUT Mezzanine DECK Operation Storm Reference Elevation z R ft ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,z R ) ft/s ft/s Current Elevation z ft ft Kecepatan angin pada ketinggian ft selama 1 jam : (Operation) z v63 = v33 = = ft/sec (Storm) z v63 = v33 = = ft/sec dibawah. Gaya angin yang terjadi pada mezzanine deck dapat dilihat pada Gambar 3.14 Y X b Elv. Z 1 Z Y X Current deck b a Ax Elv. Z 2 H Ay a XZ View YZ View Elv. Z 3 Gambar 3.14 Gaya angin pada mezzanine deck III - 28

29 Elevasi Main Deck (Z1) Elevasi Mezzanine (Z2) = ft = ft Elevasi Cellar Deck (Z3) = ft b = ft a = ft Tinggi H (a + b) = 9.5 ft Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y = ft Luas Proyeksi (Y x H)= ft 2 = kips (operation) Gaya angin total pada mezzanine deck dibagi merata ke 2 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : f x = kips(operation) = kips (storm) f x =3.248 kips (storm); untuk tiap joint Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X = ft Luas Proyeksi (X x H) = ft 2 = kips (operation) f y = (operation) ; untuk tiap joint = kips (storm) f y = kips (storm); untuk tiap joint III - 29

30 Beban Angin pada Cellar Deck INPUT Cellar Deck Operation Storm Reference Elevation z R ft ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,z R ) ft/s ft/s Current Elevation z ft ft Kecepatan angin pada ketinggian ft selama 1 jam : (Operation) z v63 = v33 = = ft/sec (Storm) z v63 = v33 = = ft/sec Gaya angin yang terjadi pada cellar deck memiliki gambaran yang sama dengan Gambar 3.14 diatas. Elevasi Mezzanine (Z1) = ft Elevasi Cellar Deck (Z2) = ft Elevasi SubCellar Deck (Z3) = ft b = ft a Tinggi H (a + b) = ft = 7.5 ft Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y = ft Luas Proyeksi (Y x H)= ft 2 = kips (operation) Gaya angin total pada cellar deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : f x = 0.61 kips (operation) = kips (storm) f x = kips (storm) III - 30

31 Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X = ft Luas Proyeksi (X x H)= ft 2 = kips (operation) f y = kips (operation) = kips (storm) f y = kips (storm) Beban Angin pada SubCellar Deck INPUT SubCellar Deck Operation Storm Reference Elevation z R ft ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,z R ) ft/s ft/s Current Elevation z ft ft Kecepatan angin pada ketinggian ft selama 1 jam : (Operation) z v63 = v33 = = ft/sec (Storm) z v63 = v33 = = ft/sec dibawah. Gaya angin yang terjadi pada subcellar deck dapat dilihat pada Gambar 3.15 Y X b Elv. Z 1 Z Y Current deck b Ax Elv. Z 2 H Ay X XZ View YZ View Gambar 3.15 Gaya angin pada subcellar deck Elevasi Cellar Deck (Z1) = ft III - 31

32 Elevasi SubCellar Deck (Z2) = ft b = ft Tinggi H (= b) = 3.5 ft Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y = ft Luas Proyeksi (Y x H)= ft 2 = kips (operation) Gaya angin total pada subcellar deck dibagi merata ke 2 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : f x = kips (operation) = kips (storm) f x = kips (storm) Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X = ft Luas Proyeksi (X x H)= ft 2 = kips (operation) f y = kips (operation) = kips (storm) f y = kips (storm) III - 32

33 Persentase Beban Angin Menurut Arah Datangnya Untuk tugas akhir ini gaya angin akan dibebankan untuk tiap arah berikut : 0 0,45 0, 90 0, 135 0, 180 0, 225 0, & Pada Gambar 3.16 dapat dilihat sketsa distribusi gaya angin untuk arah. Gambar 3.16 Sketsa distribusi gaya angin pada arah Jika angin datang dari arah R, maka gaya angin yang bekerja adalah: F = f = f = F ( A + A ) 1 2 ( A cos + A sin ) x x cos + F y y sin Dimana (A 1 +A 2 ) adalah luas proyeksi area untuk gaya angin dari arah. Faktor beban angin arah R terhadap beban angin arah X (Lx): Lx = cos R Faktor beban angin arah R terhadap beban angin arah X (Ly): Ly = sin R 3.3 Analisis Inplace Member Pada Tabel 3.15 dapat dilihat member yang memiliki UC>0.8 dan pada Tabel 3.16 dapat dilihat member yg memiliki UC>1 untuk kondisi operating. III - 33

34 Tabel 3.15 Hasil Analisa Inplace Operating Untuk Member Dengan UC > 0.8 MEMBER Group ID Unity Check Load Combination DL DL W W W W W W W Tabel 3.16 Hasil Analisa Inplace Operating Untuk Member Dengan UC > 1 MEMBER Group ID Unity Check Load Combination W W Tabel 3.17 UC Pile Di Bawah Mudline (Operating) Jarak dari PileHead (ft) Critical Load Case Maximum Unity Check Jarak dari PileHead (ft) Critical Load Case Maximum Unity Check III - 34

35 Storm. Pada Tabel 3.18 dapat dilihat member yang memiliki UC>0.8 untuk kondisi Tabel 3.18 Hasil Analisa Inplace Storm Untuk Member Dengan UC > 0.8 MEMBER GROUP ID UNITY CHECK LOAD COMBINATION 101P-201P PL P-219P PL P-281P PL P-299P PL Tabel 3.19 UC Pile Di Bawah Mudline (storm) Jarak dari PileHead (ft) Critical Load Case Maximum Unity Check Jarak dari PileHead (ft) Critical Load Case Maximum Unity Check III - 35

36 3.3.2 Pengecekan Joint Can Nilai UC untuk kondisi operating dan store dapat dilihat pada Tabel 3.20 dan Tabel Tabel 3.20 Hasil Analisa Inplace Operating Untuk Joint JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC L L L L L L III - 36

37 JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC L L L L L L L L L L III - 37

38 Tabel 3.21 Hasil Analisa Inplace Storm Untuk Joint JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC L L L L L L L L L L III - 38

39 JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC JOINT UC L L L L L L Pengecekan Pile Untuk pengecekan pile dalam analisis inplace, kriteria keamanan pile untuk kondisi operating adalah memiliki safety factor >2.00 dan untuk kondisi storm adalah memiliki safety factor >1.50. Dalam hasil analisis inplace untuk pile kondisi operating tidak ada yang memiliki safety factor <2.00 dan untuk pile kondisi storm tidak ada yang memiliki safety factor <1.50. Nilai dari safety factor untuk kedua kondisi dapat dilihat pada Tabel 3.22 dan Tabel III - 39

40 Tabel 3.22 Hasil Analisa Inplace Operating Untuk Pile Pile Compression Tension Grup Joint Critical Load Case Safety factor Critical Load Case Safety factor 101P PL P PL P PL P PL Tabel 3.23 Hasil Analisa Inplace Storm Untuk Pile Pile Compression Tension Joint Grup Critical Load Case Safety factor Critical Load Case Safety factor 101P PL P PL P PL P PL Pada Gambar 3.17 sampai Gambar 3.22 dapat dilihat unity check pada struktur untuk kondisi operating dan kondisi storm. III - 40

41 Unity Check Range : Hijau : 0<UC<0.799 Kuning : 0.8<UC<0.999 Merah : UC>1 Gambar 3.17 Unity check kondisi operating III - 41

42 Unity Check Range : Hijau : 0<UC<0.799 Kuning : 0.8<UC<0.999 Merah : UC>1 Gambar 3.18 Unity check kondisi operating Main Deck III - 42

43 Unity Check Range : Hijau : 0<UC<0.799 Kuning : 0.8<UC<0.999 Merah : UC>1 Gambar 3.19 Unity check kodisi operating Cellar Deck III - 43

44 Unity Check Range : Hijau : 0<UC<0.799 Kuning : 0.8<UC<0.999 Merah : UC>1 Gambar 3.20 Unity check kondisi storm III - 44

45 Unity Check Range : Hijau : 0<UC<0.799 Kuning : 0.8<UC<0.999 Merah : UC>1 Gambar 3.21 Unity check kondisi storm row 1 III - 45

46 Unity Check Range : Hijau : 0<UC<0.799 Kuning : 0.8<UC<0.999 Merah : UC>1 Gambar 3.22 Unity check kondisi storm row 2 III - 46

47 3.4 Analisis Pushover Analisis pushover diawali dengan meningkatkan beban fungsional kemudian beban lingkungan 100 tahunan. Dalam studi kasus ini beban fungsional ditingkatkan dari faktor 0 (nol) sampai nilai faktor 1.1 dengan peningkatan sebesar atau sebanyak 8 (delapan) kali. Selanjutnya di berikan beban lingkungan 100 tahunan dengan peningkatan dari faktor 0 (nol) dengan peningkatan maksimal sebesar sampai struktur mengalami collapse. Prosedur peningkatan ini dilakukan dengan pertimbangan bahwa kegagalan struktur ditinjau sebagai akibat beban lingkungan. Sedangkan tujuan analisis ini sendiri adalah untuk menentukan perbandingan antara kapasitas collapse struktur dengan beban lingkungan dengan probabilitas tahunan 0.01, atau lebih dikenal sebagai (Reserve Strength Ratio). Disamping itu juga dapat ditentukan ultimate lateral loading capacity yang menggambarkan kapasitas anjungan terhadap beban lingkungan 100 tahunan. Pada Tabel 3.24 dapat dilihat hasil analisis collapse untuk 8 (delapan) arah pembebanan. Adapun kriteria peninjauan anjungan menurut API RP2A edisi ke 21 dapat dilihat pada Tabel Tabel 3.24 Nilai RSR dan collapse base shear untuk tiap arah Arah RSR Beban Lingkungan Perioda ulang 100 tahun (Kips) Ultimate Lateral Loading Capacity (Kips) F x = F x = F y = F y = F x = F y = F x = F x = F y = F y = F x = F y = III - 47

48 Tabel 3.25 Kriteria Peninjauan Anjungan di Luar Teluk Meksiko Kategori Peninjauan High Consequence Low Consequence Dihuni, tidak dievakuasi Tidak dihuni Dihuni, tidak dievakuasi Tidak dihuni Design Level Anaysis 85% lateral loading yang disebabkan oleh kondisi lingkungan 100 tahun-an 50% lateral loading yang disebabkan oleh kondisi lingkungan 100 tahun-an Ultimate Strength Analysis Reserve Strength Ratio (RSR) > 1.6 RSR > 0.8 Pengkategorian peninjauan anjungan dibagi menjadi beberapa kategori yaitu : Berhubungan dengan life safety : o Dihuni dan tidak dapat dievakuasi Anjungan secara kontinu dihuni dan mempunyai fasilitas untuk kelangsungan hidup para personilnya. Kategori ini hanya berlaku untuk anjungan di luar Teluk Meksiko. o Dihuni dan dapat dievakusi Anjungan secara umum dihuni kecuali ketika terjadi peristiwa alam dimana semua personil akan dievakuasi. o Tidak dihuni Anjungan yang tidak dapat dikategorikan dihuni dan tidak dapat dievakuasi atau dihuni dan dapat dievakuasi. Kadang kala anjungan ini dihuni tetapi tidak secara kontinu. Konsekuensi Kegagalan (Consequence of Failure) : o High Consequence Struktur yang dikategorikan High Consequence apabila struktur dapat mengalami collapse akibat pelepasan liquid hydrocarbon dan sour gas yang dapat menyebabkan terjadinya efek lingkungan yang tidak dikehendaki. o Low Consequence Struktur yang tidak masuk dalam kategori Low Consequence. Kadang kala anjungan yang juga mengeluarkan liquid hydrocarbon dan sour gas dapat dikategorikan pada kategori ini Hasil run pushover untuk 8 arah dapat dilihat pada Gambar3.23 sampai Gambar III - 48

49 Gambar 3.23 Hasil run pushover arah 0 o III - 49

50 Gambar 3.24 Hasil run pushover arah 45 o III - 50

51 Gambar 3.25 Hasil run pushover arah 90 o III - 51

52 Gambar 3.26 Hasil run pushover arah 135 o III - 52

53 Gambar 3.27 Hasil run pushover arah 180 o III - 53

54 Gambar 3.28 Hasil run pushover arah 225 o III - 54

55 Gambar 3.29 Hasil run pushover arah 270 o III - 55

56 Gambar 3.30 Hasil run pushover arah 315 o III - 56