Bab I
I.1
Pendahuluan
Latar Belakang
Penilaian dari struktur lepas pantai eksisting dilakukan terhadap beberapa peristiwa yang terjadi pada struktur, seperti metode baru produksi dan penemuan baru lainnya yang membutuhkan penambahan personil maupun peralatan, atau juga karena berubahnya parameter beban lingkungan yang digunakan pada waktu desain. Dari sudut pandang ekonomis, penggunaan dari struktur eksisting dalam beberapa kasus lebih disukai dibandingkan instalasi baru. Walaupun pada beberapa kondisi, harus dilakukan dilakukan modifikasi besar pada struktur. Penilaian juga dibutuhkan setelah penambahan peralatan tambahan, personil baru, juga karena beberapa kerusakan yang muncul. Tujuan dari penilaian struktur eksisting adalah untuk memastikan bahwa kemungkinan kegagalan dari struktur masih berada pada kriteria yang disyaratkan untuk dapat tetap menjalankan fungsinya walaupun terjadi beberapa hal yang diluar desain. Untuk mencapai hal tersebut maka beberapa prosedur penilaian telah diusulkan.
Keselamatan dari struktur secara umum diasumsikan dapat diperoleh dengan melakukan desain menurut standar dan metode yang sudah ditetapkan untuk suatu usia layan desain. Jika struktur akan digunakan melebihi usia penggunaannya maka pengendalian menyeluruh dari keselamatan struktur harus dilakukan. Secara umum faktor penting yang berhubungan dengan hal tersebut adalah usia fatigue, perubahan dari desain sebelumnya seperti perubahan beban lingkungan, perubahan konfigurasi struktur karena terdapat kerusakan, dan penyertaan beberapa faktor ketidak pastian yang menyertai faktor-faktor penting tersebut.
Beberapa peraturan dan metode penilaian kembali telah diusulkan oleh beberapa institusi, namun secara konsep, metode-metode tersebut menganut pemahaman yang sama. Secara umum metode yang diusulkan adalah meninjau kapasitas linear dari struktur, apabila tidak mencukupi angka keamanan yang disyaratkan lalu dilakukan penilaian kapasitas non-linear dari struktur, dan apabila masih belum
mencukupi, maka dilakukan analisa reliabilitas struktur. Analisa reliabilitas struktur dilakukan untuk mengakomodasi adanya ketidak-pastian probabilistik yang terdapat dalam penentuan kapasitas tahanan struktur maupun pada beban yang diberikan. Sehingga dengan diikutkannya ketidak-pastian tersebut dalam penilaian, maka margin keamanan yang sebenarnya dapat diketahui untuk mengetahui kelayakan dari penggunaan struktur. Walaupun margin keselamatan yang didapat lebih kecil daripada margin keselamatan yang dihasilkan oleh analisa linear dan non-linear, tetapi paling tidak mencukupi untuk diteruskannya penggunaan struktur. Tetapi untuk standar kriteria batas reliabilitas yang dapat diterima belum terdapat peraturan internasional yang menetapkannya. Sehingga nantinya penerimaan dari kemungkinan kegagalan dari suatu struktur akan tergantung dari kesepakatan antara pemegang regulasi lokal dan pelaksananya.
Pada tesis ini pembahasan akan difokuskan pada masalah analisa non-linear struktur dan analisa reliabilitas struktur.
I.2
Maksud dan Tujuan
Maksud dari penulisan tesis ini adalah membahas penilaian kembali struktur lepas pantai eksisting dengan metode dan peraturan yang berlaku untuk suatu peristiwa yang mengharuskan dilakukannya peninjauan. Peristiwa yang mengharuskan penilaian adalah sebuah skenario terjadinya penurunan dasar (subsidence). Faktor yang akan ditinjau dalam tesis ini hanya mencakup analisa kapasitas non-linear struktur dan analisa reliabilitas struktur.
Sedangkan tujuan dari tesis ini adalah untuk menentukan kelayakan dari suatu struktur lepas pantai dengan tipe jacket untuk suatu kondisi diluar desain, dalam hal ini terjadinya penurunan elevasi dasar (subsidence) berdasarkan kapasitas non-linear dan reliabilitasnya.
2
I.3
Ruang Lingkup Pembahasan
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pembatasan sebagai berikut: 1. Struktur bangunan lepas pantai yang ditinjau adalah tipe jacket. 2. Peristiwa yang menjadi sebab diharuskannya dilakukan penilaian adalah terjadinya subsidence pada dasar laut di areal platform 3. Analisis secara non-linier statik (geometris dan material) dengan model elemen balok. Penilaian sendi plastis dianggap terjadi pada ujung-ujung dan tengah bentang elemen struktur. Software yang digunakan adalah USFOS. 4. Beban yang diperhitungkan dalam analisa non-linear dan analisa reliabilitas adalah beban gelombang 5. Parameter ketidak-pastian akan memakai dari penelitian yang sudah ditentukan sebelumnya dari berbagai sumber 6. Analisa reliabilitas akan menggunakan metode First Order Second Moment (FOSM) 7. Usia fatigue dari sambungan dianggap telah mencukupi kriteria yang disyaratkan, dan sambungan aman terhadap fraktur 8. Tidak terdapat kejadian gelombang yang mengenai dek (wave in deck) 9. Fraktur diasumsikan tidak terjadi baik pada sambungan maupun pada elemen.
I.4
Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan metode sebagai berikut: 1. Tinjauan pustaka Beberapa literatur yang berhubungan dengan penilaian kembali struktur lepas pantai eksisting telah dipelajari, juga metode-metode yang digunakan seperti analisa non-linear dan analisa reliabilitas struktur. Metode penyelesaian statistik untuk menentukan reliabilitas struktur juga dipelajari untuk mendapatkan solusi indeks reliabilitas dan peluang kegagalan. 2. Studi kasus dan analisis berupa:
3
a. Melakukan modelisasi bangunan struktur baja lepas pantai dengan beban statik dan kemudian dilakukan pushover sampai mendapatkan kapasitas ultimatenya. b. Menerapkan analisis berdasarkan kapasitas ultimate dan beban desainnya untuk melihat perilaku struktur sampai keruntuhannya dan menetapkan parameter kapasitas non-linear struktur seperti Reserve Strength Ratio (RSR). c. Melakukan analisa reliabilitas struktur untuk mendapatkan indeks reliabilitas dan peluang kegagalan d. Melakukan pemeriksaan terhadap kriteria yang ada untuk menentukan apakah struktur masih layak untuk digunakan.
Bagan alir dari langkah penilaian struktur akibat terjadinya subsidence dengan analisa non-linear dan analisa reliabilitas terlihat pada Gambar I. 1.
I.5
Sistematika Pembahasan
Dalam penulisan tesis ini sistematika yang digunakan adalah sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan Bab I terdiri atas latar belakang, maksud dan tujuan penelitian, ruang lingkup pembahasan, metodologi penelitian dan sistematika penulisan tesis ini.
Bab II Bangunan Lepas Pantai Bab II merupakan penjelasan tentang bangunan lepas pantai yang mencakup definisi bangunan lepas pantai, klasifikasi bangunan lepas pantai, sistem bangunan lepas pantai dan jenis platform tipe jacket/template.
Bab III Penilaian Struktur Eksisting Bab III merupakan penjelasan tentang penilaian struktur eksisting, yaitu tingkat keamanan yang dibutuhkan, metode yang diusulkan oleh beberapa kode yang berlaku, filosofi yang mendasari metode-metode tersebut, dan kesamaan prinsip pada beberapa metode yang diusulkan oleh institusi yang berbeda.
4
Bab IV Analisa Kapasitas Ultimate Bab IV menjelaskan analisa yang akan dilakukan untuk mendapatkan kapasitas ultimate dari struktur dalam bentuk parameter-parameter kekuatan struktur seperti Reserve Strength Ratio.
Bab V Analisa Reliabilitas Struktur Bab V menjelaskan konsep probabilitas dan penggunaannya dalam menentukan reliabilitas struktur. Disini dibahas beberapa parameter statistik dan probabilitas. Juga membahas beberapa metode yang digunakan untuk mendapatkan reliabilitas struktur.
Bab VI Studi Kasus Bab VI merupakan studi kasus dengan melakukan modelisasi bangunan struktur baja lepas pantai dengan beban statik dan dilakukan pushover untuk mendapatkan kapasitas non-linear dari struktur. Selanjutnya kapasitas non-linear tersebut akan ditinjau dalam tinjauan reliabilitas struktur sehingga didapat indeks reliabilitas dan peluang kegagalannya untuk dilakukan pengambilan keputusan yang perlu.
Bab VII Kesimpulan dan Saran Bab VII terdiri atas kesimpulan penelitian dan saran-saran.
5
Mulai
Model Struktur Lepas Pantai
Beban
Analisis Non-Linear Struktur
Parameter Kapasitas Struktur :
Analisis Reliabilitas Struktur
Parameter Reliabilitas Struktur : - Indeks Reliabilitas - Kemungkinan Kegagalan
Upaya Konstruksi : - Perbaikan -
Tidak
Memenuhi Kriteria
Ya
Struktur Layak untuk Digunakan
Selesai
Gambar I. 1 Bagan alir penilaian struktur eksisting
6
Parameter Ketidak-pastian Struktur
Bab I
Pendahuluan ...................................................................................................1
I.1
Latar Belakang ...............................................................................................1
I.2
Maksud dan Tujuan........................................................................................2
I.3
Ruang Lingkup Pembahasan..........................................................................3
I.4
Metodologi Penelitian ....................................................................................3
I.5
Sistematika Pembahasan ................................................................................4
Gambar I. 1 Bagan alir penilaian struktur eksisting.......................................................6
