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 : 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 177
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
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 = 15.67 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 :
Gambar 7.3 Konfigurasi Paling Efektif Pada Struktur SFT Hasil Studi 179
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
180
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 Case Type Text Text Text Text 1 Wave LinMSStat Max 1 Wave LinMSStat Min 5 Wave LinMSStat Max 5 Wave LinMSStat Min 8 Wave LinMSStat Max 8 Wave LinMSStat Min 11 Wave LinMSStat Max 11 Wave LinMSStat Min Wave Height = 1.2 m Wave Period = 3.58 m CD = Automatic API Default SAP 2000 CM = Automatic API Default SAP 2000 Depth of Seawater = 20 m
Catatan :
181
F1
F2
F3
M1
M2
M3
Tonf -554,100,000,000 -720,400,000,000 -548,200,000,000 -712,800,000,000 -554,100,000,000 -720,400,000,000 -548,200,000,000 -712,800,000,000
Tonf -45,360,000,000 -56,930,000,000 43,610,000,000 35,060,000,000 56,930,000,000 45,360,000,000 -35,060,000,000 -43,610,000,000
Tonf -5,892,000,000,000 -7,418,000,000,000 -5,969,000,000,000 -7,516,000,000,000 7,418,000,000,000 5,892,000,000,000 7,516,000,000,000 5,969,000,000,000
Tonf-m -10,960,000,000 -13,550,000,000 28,880,000,000 22,800,000,000 13,550,000,000 10,960,000,000 -22,800,000,000 -28,880,000,000
Tonf-m -776,800,000,000 -1,010,000,000,000 -724,600,000,000 -942,600,000,000 -776,800,000,000 -1,010,000,000,000 -724,600,000,000 -942,600,000,000
Tonf-m 12,730,000,000 10,050,000,000 -18,770,000,000 -24,150,000,000 12,730,000,000 10,050,000,000 -18,770,000,000 -24,150,000,000
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.
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 Case Type Text Text Text Text 1 Wave LinMSStat Max 1 Wave LinMSStat Min 5 Wave LinMSStat Max 5 Wave LinMSStat Min 8 Wave LinMSStat Max 8 Wave LinMSStat Min 11 Wave LinMSStat Max 11 Wave LinMSStat Min Wave Height = 1.2 m Wave Period = 3.58 m CD = Automatic API Default SAP 2000 CM = Automatic API Default SAP 2000 Depth of Seawater = 20 m
Catatan :
182
F1
F2
F3
M1
M2
M3
Tonf -552,100,000,000 -717,300,000,000 -546,200,000,000 -709,800,000,000 -552,100,000,000 -717,300,000,000 -546,200,000,000 -709,800,000,000
Tonf -45,210,000,000 -56,720,000,000 43,460,000,000 34,960,000,000 56,720,000,000 45,210,000,000 -34,960,000,000 -43,460,000,000
Tonf -5,874,000,000,000 -7,390,000,000,000 -5,950,000,000,000 -7,488,000,000,000 7,390,000,000,000 5,874,000,000,000 7,488,000,000,000 5,950,000,000,000
Tonf-m -10,930,000,000 -13,500,000,000 28,770,000,000 22,720,000,000 13,500,000,000 10,930,000,000 -22,720,000,000 -28,770,000,000
Tonf-m -774,000,000,000 -1,006,000,000,000 -722,000,000,000 -938,500,000,000 -774,000,000,000 -1,006,000,000,000 -722,000,000,000 -938,500,000,000
Tonf-m 12,680,000,000 10,020,000,000 -18,710,000,000 -24,050,000,000 12,680,000,000 10,020,000,000 -18,710,000,000 -24,050,000,000
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.
Tabel 7.3 Dimensi dan Spesifikasi Elemen Struktur Hasil Desain Perencanaan No Elemen Struktur 1 Penampang SFT 2 Foundation Template 3
Kabel
4 5 6 7
Sling Shacle Balok Memanjang Balok Melintang Sabuk Baja
8
Tendon Prategang
9
Spiral Wire JIS G 3532 SWM-B
Dimensi OD = 5.9 cm ; t = 45 cm Lebar = 3 m ; Panjang = 6 m
Spesifikasi Material Ket Beton f'c = 45 MPa Badan Tunnel SFT Beton f'c = 45 MPa Ketebalan belum ditentukan Steel Wire Ropes Blue Strand 6 x 36 Class Diameter 5.2 cm Penahan Badan Tunnel SFT Minimum Breaking Force 193 ton Diameter 23. 8 cm Minimum Breaking Force 150 ton (SF 5 : 1) WF 250x175x7x11 ; L = 1.25 m BJ 41 ; fy = 250 ; fu = 410 WF 450x300x10x15 ; L = 3 m BJ 41 ; fy = 250 ; fu = 410 High Tensile Plat S 355 J2G3 ; fy = 335 ; fu = 490 MPa L = 1 m ; t = 60 mm Jumlah Strand = 20 VSL Uncoated 7 Wire Super Strand Tendon Prategang diletakkan Diameter nominal 0.0127 m fpy = 1580000 kPa ; fpu = 1860000 kPa pada badan tunnel Diameter 3 mm
fy = 400 MPa ; fu = 260 MP
10
Anchor Bolt
Diameter 22 mm dan 16 mm
fy = 23.5 kN/cm2 ; fu = 38 kN/cm2
11
Connection Plate JIS G 3101
t = 20 mm
fy = 235 MPa; fu = 400 MPa
183
Digunakan sebagai tulangan geser 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
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 2000. 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
