Bab
5 5 Pemodelan Struktur
5.1 Konfigurasi Umum Jacket Anjungan yang dimodelkan dalam Tugas Akhir ini merupakan suatu bangunan fixed platform tipe jacket yang memiliki 4 buah kaki yang terpancang ke dalam. Secara umum, deskripsi dari anjungan adalah sebagai berikut: 1.
Substruktur berada sampai kedalaman 172 ft dari LAT (Low Astronomical Tide) dan terpancang ke dalam tanah dengan 4 buah kaki.
2.
Horizontal framing terhadap MSL a. EL + 12.5 ft b. EL – 26.75 ft c. EL – 70.00 ft d. EL – 119.00 ft e. EL – 172.00 ft
3.
Elevasi Jacket working point terhadap MSL a. EL + 18.00 ft transition work point b. EL + 15.5 ft top of jacket c. EL -172.00 ft mudline elevation
4.
Lebar jacket (antara baris 1 and 2 ) adalah 40 ft
5.
Panjang jacket (antara baris A and B ) adalah 40 ft
6.
Ukuran Diameter terluar Leg adalah 47 inch dengan ketebalan 1 inch.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-1
5.2 5.2.1
Model Komputer Sistem Koordinat
Sistem kordinat yang digunakan dalam pemodelan anjungan adalah sebagai berikut: 1.
Arah +X
: berada dari titik tengah anjungan menuju ke arah selatan anjungan
2.
Arah +Y
: berada dari titik tengah anjungan menuju ke arah timur anjungan
3.
Arah +Z
: tegak lurus keatas dengan titik asal (titik nol) berada pada MSL.
Untuk mendapat gambaran yang lebih jelas terhadap system koordinat dari anjungan dapat dilihat pada Gambar 5.1. Platform North
36.51°
h ort N ue Tr
X
X
B
X
X
A
1
2
Gambar 5.1 Sistem koordinat untuk model anjungan.
5.2.2
Model Deck
Pemodelan bagian deck untuk anjungan terbagi menjadi 4 bagian, yaitu: Main deck (+55.83 ft), Well Head Access (+40.25 ft), Cellar deck (+33.83 ft), dan Sub Cellar deck (+23.50 ft). Model dari setiap deck dapat dilihat pada Gambar 5.2 – Gambar 5.5.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-2
Gambar 5.2 Model main deck.
Gambar 5.3 Model well head access.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-3
Gambar 5.4 Model cellar deck.
Gambar 5.5 Model sub cellar deck.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-4
5.2.3
Model Struktur Jacket
Model komputer untuk struktur jacket ini dibuat dengan menggunakan struktur rangka batang dengan koordinat asal (0,0,0) berada pada garis tengah struktur di MSL. Untuk jacket leg, pile dan konduktor dimodelkan berada pada kondisi flooded, sementara untuk bagian-bagian lain struktur dianggap tidak mangalami flooded. Pemodelan dari struktur jacket dapat dilihat pada Gambar 5.6 – Gambar 5.14.
Gambar 5.6 Jacket Row A.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-5
Gambar 5.7 Jacket Row B.
Gambar 5.8 Jacket Row 1.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-6
Gambar 5.9 Jacket Row 2.
Gambar 5.10 Plane at view +12.50 ft.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-7
Gambar 5.11 Plane at view -26.75 ft.
Gambar 5.12 Plane at view -70.00 ft.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-8
Gambar 5.13 Plane at view -119.00 ft.
Gambar 5.14 Plane at view -172.00 ft.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
-9
5.2.4
Sistem Penamaan Grup
Untuk memudahkan pada saat memasukkan beban pada member, digunakan sistem grup untuk mengumpulkan member-member yang sejenis. Sistem penamaan dari grup yang ada pada model anjungan ini disajikan pada Tabel 5.1. Tabel 5.1 Sistem Penamaan Grup Member pada Anjungan Deskripsi
Grup
Leg Pile Wishbone Conductor Conductor Guide Mudmat Diagonal Bracing Bracing at +12.50 ft Bracing at -26.50 ft Bracing at -70.00 ft Bracing at -119.00 ft Bracing at -172 ft DECK
LG* PL* W.B CN* CG* MMB JD* A0* B0* C0* D0* E0*
Main Deck Well Head Access Cellar Deck Sub Cellar Deck Deck Vertical Members Deck Vertical Diagonal Members
M** WB* C** BS* DL* X**
JACKET
5.2.5
Dimensi Member
Dimensi member yang digunakan dalam anjungan ini dapat dilihat pada Tabel 5.2. Tabel 5.2 Dimensi Member Group Member Group LG1 LG2 LG3 LG4
BAB 5
Diameter (inch)
Wall Thickness (inch)
48.25
1.75
47.00
1.00
48.25
1.75
46.50
0.75
48.25
1.75
46.50
0.75
48.25
1.75
47.25 49.00
Member Group LGA
Diameter (inch)
Wall Thickness (inch)
47.00
1.00
48.25
1.75
48.25
1.75
47.00
1.00
48.25
1.75
46.50
0.75
DL1
42.00
1.38
1.25
PL1
42.00
1.25
2.00
PL2
42.00
1.25
LGB LGC
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 10
Tabel 5.2 Dimensi Member Group (lanjutan). Member Group
Diameter (inch)
Wall Thickness (inch)
Member Group
Diameter (inch)
Wall Thickness (inch)
PL3
42.00
1.25
MMB
W 16X30
PL4
42.00
1.25
MD1
IPE A600
PL5
42.00
1.25
MD2
IPE 270
W.B
45.00
1.25
MD3
W 12X30
CN1
14.00
0.50
MD4
W 8X40
CN2
30.00
1.00
MD5
IPE 600
CG1
15.00
1.00
MD6
JD1
22.00
1.25
MD7
C 250X80
JD2
24.00
0.63
MD8
L757506
JD3
26.00
0.75
MD9
L10010
JD4
30.00
0.88
MD0
C 250X80
JD5
30.00
1.25
MT1
W 36X230
JD6
10.75
0.50
MT2
W 21 X64
A01
20.00
0.75
WB1
W 10X22
A02
20.00
0.50
WB2
W 12X16
A03
14.00
0.38
BR1
6.63
0.37
A04
14.00
0.50
BR2
4.50
0.50
A05
12.75
0.38
CD1
W 27X178
A06
10.75
0.37
CD2
IPE A600
A07
6.63
0.37
CD3
IPE 270
12.75
A08
W 12X30
CD4
IPE 600
A09
L303006
CD5
W 10X49
B01
18.00
0.75
CD6
W 8X21
B02
14.00
0.50
CD7
W 38X31
B03
10.75
0.37
CD8
W 6X9
C01
20.00
0.63
CD9
W 12X30
C02
18.00
0.38
CE1
C 250X80
C03
14.00
0.75
CE2
C 8X115
C04
14.00
0.38
CE3
C 4X53
C05
14.00
0.50
CE4
C 6X82
C06
12.75
0.38
CE5
L757506
D01
20.00
0.50
CT1
W 36X230
D02
20.00
0.38
CT2
W 36X232
E01
26.00
0.63
BS1
IPE 300
E02
24.00
0.50
BS2
W 12X30
E03
24.00
0.50
BS3
MC 6X151
E04
24.00
0.50
BS4
W 8X31
E05
12.75
0.50
BS5
L404010
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
0.50
5
- 11
5.2.6
Model Anjungan
Model lengkap SACS untuk anjungan dapat dilihat pada Gambar 5.10 dibawah ini.
Gambar 5.15 Model SACS untuk anjungan.
5.3 Pemodelan Pembebanan Pemodelan pembebanan dilakukan setelah model struktur selesai dibuat. SACS 5.1 dapat meminta input beban dari modul Precede ataupun modul Data Generator. Input beban dapat dimasukkan sebagai beban dasar (Basic Load Condition) untuk kemudian dikombinasikan dengan aturan tertentu (Load Combination) agar menghasilkan kondisi pembebanan yang paling ekstrim.
5.3.1
Beban Mati
Beban mati keberadaannya permanen pada platform dan akan selalu dihitung pada semua kombinasi pembebanan. Yang termasuk kedalam beban mati adalah berat sendiri struktur, beban peralatan, WOR dead load, dan Hook crane.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 12
A.
Berat Sendiri Struktur
Berat sendiri struktur yang digunakan adalah Nominal Self Weight dengan input water density 64.2 lb/ft3. Berat ini dihitung otomatis oleh SACS 5.1 berdasarkan member yang dimodelkan saja. Properties penampang dan model struktur merupakan faktor yang menentukan berat sendiri struktur ini.
B.
Beban Peralatan (Deck Equipment)
Beban deck adalah beban peralatan diatas deck yang diterapkan sesuai dengan data peralatan yang terdapat pada masing-masing deck. Pembebanan dari setiap deck untuk beban peralatan lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 5.16 – Gambar 5.19.
Gambar 5.16 Main deck equipment (LC2).
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 13
Gambar 5.17 Cellar deck equipment (LC2).
Gambar 5.18 Sub cellar deck equipment (LC2).
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 14
Gambar 5.19 Jacket walkway equipment (LC2).
5.3.2
Beban Hidup
Beban hidup pada anjungan mencakup beban angin, arus, dan gelombang. Beban hidup dihitung pada 8 arah untuk mendapatkan kondisi pembebanan yang paling membahayakan anjungan tersebut.
A.
Beban Angin
1. Beban Angin pada Main Deck MAIN DECK Operation Storm Reference Elevation zR 33.00 ft 33.00 ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,zR) 37.84 ft/s 57.20 ft/s Current Elevation z 55.83 ft 55.83 ft INPUT
Kecepatan angin pada ketinggian 55.83 ft selama 1 jam : 0.125
(Operation)
⎛ z ⎞ v 55 = v 33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
(Storm)
⎛ z ⎞ v 55 = v 33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
0.125
⎛ 55.83 ⎞ = 37.84 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
0.125
= 40.50 ft/sec
0.125
⎛ 55.83 ⎞ = 57.20 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
= 61.42 ft/sec
Gaya angin yang terjadi pada main deck dapat dilihat pada Gambar 5.20.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 15
Y
X Elv. he
e h
Z
H Y
Current deck
Ax
Elv. Z1
Ay
a
X
a
XZ View
YZ View Elv. Z2
Gambar 5.20 Gaya angin pada main deck. Elevasi Main Deck (Z1)
= 55.83 ft
Elevasi Cellar Deck (Z2)
= 33.83 ft
Tinggi Peralatan (He)
= 2.00 ft
a = 0.5 (Z1 - Z2) = 0.5 (55.83 – 33.83)
= 11.00 ft
Tinggi Wind Area (H) = he + a = 13 + 5.5
= 13.00 ft
Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y
= 76.83 ft
Luas Proyeksi (Y x H)
= 998.83 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 62.381 kips (operation) ⎝2⎠
Gaya angin total pada main deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 15.595 kips (operation) ⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 142.543 kips (storm) ⎝2⎠
Gaya angin total pada main deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 35.636 kips (storm) Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X
= 73.00 ft
Luas Proyeksi (X x H)
= 949.00 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 59.269 kips (operation) ⎝2⎠
Gaya angin total pada main deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 14.817 kips (operation) ⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 135.432 kips (storm) ⎝2⎠
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 16
Gaya angin total pada main deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 33.858 kips (storm) 2. Beban Angin pada Cellar Deck CELLAR DECK Operation Storm Reference Elevation zR 33.00 ft 33.00 ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,zR) 37.84 ft/s 57.20 ft/s Current Elevation z 33.83 ft 33.83 ft INPUT
Kecepatan angin pada ketinggian 33.83 ft selama 1 jam : 0.125
(Operation)
v 34
⎛ z ⎞ = v 33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
v 34
⎛ z ⎞ = v 33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
0.125
(Storm)
⎛ 33.83 ⎞ = 37.84 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
0.125
= 39.32 ft/sec
0.125
⎛ 33.83 ⎞ = 57.20 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
= 59.43 ft/sec
Gaya angin yang terjadi pada cellar deck dapat dilihat pada Gambar 5.21 di bawah. Y Elv. Z1
b Z
X
b Y
Current deck
Ax a
X
a
Ay
Elv. Z2 H
XZ View
YZ View Elv. Z3
Gambar 5.21 Gaya angin pada cellar deck. Elevasi Main Deck (Z1)
= 55.83 ft
Elevasi Cellar Deck (Z2)
= 33.83 ft
Elevasi Sub Cellar Deck (Z3)
= 23.50 ft
Tinggi Peralatan (He)
= 22.00 ft
b = 0.5 (Z1 - Z2) = 0.5 (55.83 – 33.83)
= 11.00 ft
a = 0.5 (Z2 – Z3)= 0.5 (33.83 – 23.50)
= 5.17 ft
Tinggi Wind Area (H) = b + a = 11 + 5.5
= 16.17 ft
Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y
=
86.50 ft
Luas Proyeksi (Y x H)
= 1398.40 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 82.309 kips (operation) ⎝2⎠
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 17
Gaya angin total pada cellar deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 20.577 kips (operation) ⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 188.077 kips (storm) ⎝2⎠
Gaya angin total pada cellar deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 47.019 kips (storm) Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X
=
98.00 ft
Luas Proyeksi (X x H)
= 2156.00 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 253.800 kips (operation) ⎝2⎠
Gaya angin total pada cellar deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 63.450 kips (operation) ⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 579.938 kips (storm) ⎝2⎠
Gaya angin total pada cellar deck dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 144.985 kips (storm) 3. Beban Angin pada Sub Cellar Deck SUB CELLAR DECK Operation Storm Reference Elevation zR 33.00 ft 33.00 ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,zR) 37.84 ft/s 57.20 ft/s Current Elevation z 23.50 ft 23.50 ft INPUT
Kecepatan angin pada ketinggian 23.50 ft selama 1 jam : 0.125
(Operation)
⎛ z ⎞ v 23 = v 33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
(Storm)
⎛ z ⎞ v 23 = v33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
0.125
0.125
⎛ 23.5 ⎞ = 37.84 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
= 37.18 ft/sec
0.125
⎛ 23.5 ⎞ = 57.20 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
= 56.20 ft/sec
Gaya angin yang terjadi pada sub cellar deck dapat dilihat pada Gambar 5.22.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 18
Y Elv. Z1
b Z
X
b Y
Current deck
Ax
X
a
Ay
Elv. Z2
a
H XZ View
YZ View Elv. Z3
Gambar 5.22 Gaya angin pada sub cellar deck. Elevasi Cellar Deck (Z1)
= 33.83 ft
Elevasi Sub Cellar Deck (Z2)
= 23.50 ft
Elevasi Jacket Walkway (Z3)
= 12.50 ft
Tinggi Peralatan (He)
= 22.00 ft
b = 0.5 (Z1 - Z2) = 0.5 (55.83 – 33.83)
= 5.17 ft
a = 0.5 (Z2 – Z3)= 0.5 (33.83 – 23.50)
= 5.50 ft
Tinggi Wind Area (H) = b + a = 11 + 5.5
= 10.67 ft
Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y
= 55.42 ft
Luas Proyeksi (Y x H)
= 591.14 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 31.113 kips (operation) ⎝2⎠
Gaya angin total pada sub cellar deck dibagi merata ke 2 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 15.557 kips (operation) ⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 71.094 kips (storm) ⎝2⎠
Gaya angin total pada sub cellar deck dibagi merata ke 2 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 35.547 kips (storm) Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X
= 16.13 ft
Luas Proyeksi (X x H)
= 172.05 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 9.056 kips (operation) ⎝2⎠
Gaya angin total pada sub cellar deck dibagi merata ke 2 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 4.528 kips (operation)
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 19
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 20.692 kips (storm) ⎝2⎠
Gaya angin total pada sub cellar deck dibagi merata ke 2 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 10.346 kips (storm) 4. Beban Angin pada Jacket Walkway JACKET WALKWAY Operation Storm Reference Elevation zR 33.00 ft 33.00 ft Wind Speed For 1 Hour Average V(1hr,zR) 37.84 ft/s 57.20 ft/s Current Elevation z 12.50 ft 12.50 ft INPUT
Kecepatan angin pada ketinggian 12.50 ft selama 1 jam : 0.125
(Operation)
⎛ z ⎞ v12 = v 33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
(Storm)
⎛ z ⎞ v12 = v 33 ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
0.125
0.125
⎛ 12.5 ⎞ = 37.84 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
= 35.08 ft/sec
0.125
⎛ 12.5 ⎞ = 57.20 ⋅ ⎜ ⎟ ⎝ 33 ⎠
= 53.03 ft/sec
Gaya angin yang terjadi pada jacket walkway dapat dilihat pada Gambar 5.23 di bawah. Y Elv. Z1
b Z
b
H
Ax
Current deck
Y
X
Ay
Elv. Z2 XZ View
X
YZ View
Gambar 5.23 Gaya angin pada jacket walkway. Elevasi Sub Cellar Deck (Z1)
= 23.50 ft
Elevasi Jacket Walkway (Z2)
= 12.50 ft
b = 0.5 (Z1 – Z2)= 0.5 (23.50 – 12.50)
= 5.50 ft
Tinggi Wind Area (H) = b
= 5.50 ft
Gaya Angin dalam arah sumbu X Panjang Y
= 52.86 ft
Luas Proyeksi (Y x H)
= 290.75 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 13.622 kips (operation) ⎝2⎠
Gaya angin total pada jacket walkway dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 3.406 kips (operation)
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 20
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 31.128 kips (storm) ⎝2⎠
Gaya angin total pada jacket walkway dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 7.782 kips (storm) Gaya Angin dalam arah sumbu Y Panjang X
= 40.85 ft
Luas Proyeksi (X x H)
= 224.70 ft2
⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 10.528 kips (operation) ⎝2⎠
Gaya angin total pada jacket walkway dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 2.632 kips (operation) ⎛ρ⎞ F = ⎜ ⎟ v 2Cs A = 24.056 kips (storm) ⎝2⎠
Gaya angin total pada jacket walkway dibagi merata ke 4 joint, sehingga masing-masing joint mendapat gaya angin sebesar : 6.014 kips (storm)
B.
Beban Arus dan Gelombang
Agar menghasilkan kondisi pembebanan yang paling berbahaya, arus dan gelombang selalu dibuat searah. Untuk kondisi operasional dan ekstrim. Ketinggian dan perioda gelombang untuk semua arah menggunakan data seperti pada Tabel 4.4 sedangkan data arus menggunakan data seperti pada Tabel 4.6 dan Tabel 4.7. Arus dan gelombang diperhitungkan pada 12 arah. 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 di bawah ini : 1. Kondisi Operating : H = 10.70 ft
T = 7.60 sec dan
d = elevasi mudline = 172 ft d gT H
2
gT 2
= =
172 32.2( 7.6 )2 10.7 32.2( 7.6 )2
= 0.092 = 0.006
menurut grafik daerah validasi gelombang API RP2A, maka dipakai teori gelombang stokes 5th . 2. Kondisi Ekstrim : H = 16.30 ft
T = 8.10 sec
d = elevasi mudline = 172 ft
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 21
d 2
gT H
gT 2
= =
172 32.2( 8.1)2 16.3 32.2( 8.1)2
= 0.081 = 0.008
menurut grafik daerah validasi gelombang API RP2A, maka dipakai teori gelombang stokes 5th. Grafik mengenai daerah aplikasi teori gelombang dapat dilihat pada Gambar 3.3 dalam Bab 3 Dasar Teori. Untuk mencari gaya gelombang pada struktur dapat digunakan persamaan Morison. Dimana persamaan Morison dapat digunakan apabila perbandingan diameter dan panjang gelombang lebih kecil atau sama dengan 0.2 . Member tubular terbesar yang digunakan pada struktur mempunyai diameter D = 48.25 in = 4.02 ft, sehingga : Kondisi Operating Panjang Gelombang
L0 =
gT 2 32.2(7.6)2 = = 296.008 ft 2π 2π
d 172 = = 0.581 L0 296.008 Dari tabel C-1 pada Shore Protection Manual didapat :
d = 0.582 L
maka L= 295.634 ft
D 4.021 = = 0.014 < 0.2 L 295.634 Kondisi Storm Panjang Gelombang
L0 =
gT 2 32.2(8.1)2 = = 336.237 ft 2π 2π
d 172 = = 0.512 L0 363.237 Dari tabel C-1 pada Shore Protection Manual didapat :
d = 0.514 L
maka L= 334.891 ft
D 4.021 = = 0.012 < 0.2 L 334.891 Sehingga persamaan morison dapat digunakan untuk menghitung beban gelombang yang bekerja pada struktur untuk kondisi operating maupun storm. Contoh pembebanan gelombang dan arus untuk kondisi operating dan storm pada arah 0o dapat dilihat pada Gambar 5.24 dan Gambar 5.25.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 22
Gambar 5.24 Beban arus dan gelombang pada arah 0o untuk kondisi operating.
Gambar 5.25 Beban arus dan gelombang pada arah 90o untuk kondisi storm.
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 23
C.
Beban Hidup
Beban hidup lain yang diterapkan adalah beban peralatan pada deck yang dapat dipindahkan, beban personil, beban dari tempat tinggal dan lain-lain. Beban hidup yang diterapkan pada tiap deck sesuai dengan yang tertera pada Tabel 4.13. Kondisi pembebanan untuk live load pada tiap deck dapat dilihat pada Gambar 5.26 – Gambar 5.28.
Gambar 5.26 Beban hidup untuk main deck (LC3).
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 24
Gambar 5.27 Beban hidup untuk well head access (LC4).
Gambar 5.28 Beban hidup untuk jacket walkway (LC7).
BAB 5
Pemodelan Struktur
Laporan Tugas Akhir - Analisis Struktur Jacket 4 Kaki di Selat Makassar
5
- 25