PERENCANAAN BANGUNAN LEPAS PANTAI STATIS (TRB II) - MO091320

PERENCANAAN BANGUNAN LEPAS PANTAI STATIS (TRB II) - MO091320

PERANCANGAN STRUKTUR JACKET TIGA KAKI PADA LEIGEN Z-10 WELLHEAD PLATFORM

FAUZAN AWAL RAMADHAN

NRP. 4313 100 129

MUHAMMAD ADIMAS HASNAN HABIB

NRP. 4313 100 130

JAMHARI HIDAYAT BIN MUSTOFA

NRP. 4313 100 149

DOSEN PEMBIMBING : Nur Syahroni, S.T., M.T., Ph.D. Ir. Murdjito, M.Sc. JURUSAN TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS RANCANG BESAR (TRB) II (MO141315) Perancangan Struktur Lepas Pantai Statis – Wellhead Platform Sehubungan dengan tugas mata kuliah Tugas Rancang Besar (TRB) II dalam merancang struktur lepas pantai statis tipe Wellhead Platform yang dilaksanakan pada semester ganjil tahun ajaran 2016/2017 di Jurusan Teknik Kelautan – FTK ITS, maka kami:

FAUZAN AWAL RAMADHAN

NRP 4313.100.129

M. ADIMAS HASNAN HABIB

NRP 4313.100.130

JAMHARI HIDAYAT MUSTOFA

NRP 4313.100.149

Dengan ini telah menyelesaikan laporan TRB II dan diketahui/disetujui oleh dosen pembimbing. Surabaya, 5 Januari 2017

Mengetahui/menyetujui, Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Nur Syahroni, ST., MT., Ph.D.

Ir. Murdjito, M.Sc. Eng,

NIP. 197306021999031002

NIP. 196501231996031001

Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | ii

RINGKASAN Dalam mata kuliah Tugas Rancang Besar (TRB II) mahasiswa diberi tugas untuk membuat suatau perancangan struktur lepas pantai statis. Di dalam pembuatan perancangan struktur ini diperlukan langkah-langkah perancangan yang tepat dan sesuai standar yang diajukan. Platform yang dirancang adalah platform yang berfungsi sebagai Wellhead Platform dengan jumlah kaki 3 dan berorientasi +600 dari arah True North. Platform ini ditempatkan pada kedalaman 160 ft, dengan fasilitas yang dipasanng pada dua deck yaitu main deck (80x80 ft) dan cellar deck (80x90 ft) yang mengakomodasi 5 conductor dan 6 riser serta helideck yang dirancang untuk helikopter Boeing Tipe Vertol BK-117. Platform ini memiliki tinggi total 236 ft dari mudline. Hasil perancangan yang telah dilakukan secara perhitungan manual kemudian diinputkan untuk pemodelan numerik dengan bantuan software SACS 5.7 lalu dilakukan berbagai analisis yakni analisis pada Member Unity Check (UC), Beban Vertikal dan Horizontal, dan Joint Displacement. Namun yang terpenting atau acuan dalam melakukan redesign agar memiliki struktur yang kaut adalah berdasarkan hasil analisis UC sebab akan mengetahui hasil dari rasio tegangan sebenarnya dengan tegangan izin (A36). Berikut ini adalah tabel dari hasil konfigurasi akhir untuk profil girder dan tubular member pada Wellhead Platform, Deck Cellar Deck Main Deck Heli Deck Tubular Member Heli Deck Leg Main Deck Leg Cellar Deck Leg Jacket Leg Jacket Brace Pile Conductor Riser

Profil Girder Main Girder Secondary Girder W 36 x 652 W 12 x 210 W 36 x 800 W 12 x 170 W 10 x 88 W 6 x 12 Diameter (in) 15 35 45 65 24 60 20 20

Ketebalan (in) 3/4 1 1/2 1 1 3/4 1 1 3/4 3 2

Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | iii

Berikut ini adalah tabel hasil UC akhir untuk setiap kondisi berdasarkan aturan ISO 19902 yang dapat memberikan gambaran bahwa dengan konfigurasi akhir profil struktur Wellhead Platform dari tabel sebelumnya dapat dikatakan telah aman berdasarkan analisis global karena nilai UC pada member-member utama dari struktur telah di atas satu atau memenuhi tegangan izin (A36)

Load ID

Nilai UC Redesign Maksimum

Deskripsi

OP I

OP II

ST I

ST II

MGM

Main Deck Main Girder

0.53

0.75

0.36

0.25

MGC

Cellar Deck Main Girder

0.44

0.98

0.46

0.32

MGH

Heli Deck Main Girder

0.86

0.72

0.89

0.88

SGM

Main Deck Secondary Girder

0.64

0.94

0.6

0.43

SGC

Cellar Deck Secondary Girder

0.79

0.96

0.88

0.58

SGH

Heli Deck Secondary Girder

0.59

0.6

0.77

0.49

DLM

Main Deck Leg

0.7

0.82

0.47

0.33

DLC

Cellar Deck Leg

0.38

0.48

0.5

0.36

DLH

Heli Deck Leg

0.21

0.31

0.23

0.21

CON

Conductors

0.34

0.61

0.29

0.25

RSR

Risers

0.21

0.3

0.18

0.16

Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | iv

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanallahu wa ta’ala yang telah memberikan rahmat, berkat, nikmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Perancangan Struktur Lepas Pantai Statis (TRB II) ini dengan baik. TRB II ini merupakan salah satu mata kuliah yang wajib diambil oleh setiap mahasiswa Teknik Kelautan untuk mengerti dan memahami tentang konstruksi bangunan laut terutama Struktur Lepas Pantai Statis atau Fixed Jacket Offshore Platform. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak–pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan TRB II ini, antara lain: 1. Bapak Nur Syahroni, S.T., M.T., Ph.D. dan Bapak Ir. Murdjito, M.Sc.Eng. selaku dosen pembimbing TRB II selama dua semester. 2. Keluarga penulis yang telah memberikan support baik moril maupun materiil. 3. Teman–teman penulis angkatan 2013 (Valtameri L-31) dan senior-senior penulis yang banyak membantu dalam menyelesaikan tugas TRB II ini baik dalam perhitungan maupun pemodelan struktur dengan bantuan software SACS 5.7. 4. Dan semua pihak yang telah memberikan kontribusi untuk menuntuaskan Tugas Mata Kuliah Perancangan Struktur Lepas Pantai Statis (TRB II) ini. Penulis menyadari bahwa di dunia ini tidak ada yang sempurna sehingga saran dan kritik yang membangun pada laporan ini sangat diharapkan agar dapat memberikan kebermanfaatan seluas-luasnya bagi pembaca manapun.

Surabaya, 5 Januari 2017

Penulis

Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | v

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................................... ii RINGKASAN ........................................................................................................................... iii KATA PENGANTAR ............................................................................................................... v DAFTAR ISI............................................................................................................................. vi DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................ ix DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... x BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang ............................................................................................................... 1

1.2

Rumusan Masalah .......................................................................................................... 1

1.3

Tujuan Penelitian ........................................................................................................... 2

1.4

Batasan Masalah............................................................................................................. 2

1.5

Manfaat .......................................................................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI 2.1

Perancangan Struktur Jacket .......................................................................................... 4

2.1.1 Perencanaan ............................................................................................................... 4 2.1.2 Kriteria Perancangan.................................................................................................. 4 2.1.3 Code dan Standard..................................................................................................... 4 2.1.4 Struktur Pancang ........................................................................................................ 5 2.2

Desain untuk Kondisi Statis (In-place Situation) .......................................................... 5

2.2.1 Design Action (Fd) ..................................................................................................... 6 2.2.2 Beban Mati (Dead Loads).......................................................................................... 6 2.2.3 Beban Hidup (Live Loads) ......................................................................................... 7 2.2.4 Beban Lingkungan ..................................................................................................... 7 2.2.5 Beban Konstruksi ....................................................................................................... 7 2.2.6 Beban Pemindahan dan Pemasangan Kembali .......................................................... 7 2.2.7 Beban Dinamis ........................................................................................................... 7 2.3

Kondisi Pembebanan dan Penentuan Beban Kombinasi ............................................... 8

2.4

Penentuan Teori Gelombang .......................................................................................... 9

2.5

Persamaan Morison ...................................................................................................... 11

2.6

Gaya Gelombang pada Silinder Langsing Terpancang Miring.................................... 12 Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | vi

2.7

Perhitungan Gaya Arus ................................................................................................ 14

2.8 Perhitungan Gaya Angin ............................................................................................... 15 2.9 Desain Struktur Baja ..................................................................................................... 16 2.9.1 Desain Pelat ............................................................................................................. 16 2.9.2 Desain Beam ............................................................................................................ 16 2.9.3 Desain Tubular Member (Deck Leg) ....................................................................... 19 2.9.4 Desain Tubular Member (Jacket Leg) ..................................................................... 20 2.9.5 Desain Tubular Member (Jacket Braces) ................................................................ 21 2.10 Desain Pondasi (Pile) .................................................................................................... 21 2.11 Ukuran Awal Struktur Jacket ........................................................................................ 23 2.11.1 Cylindrical Member Design................................................................................... 24 2.12 Desain Pondasi Pile dan Kapasitas Dukung Ultimate Tanah ....................................... 26 2.12.1 Metode Klasifikasi Tanah dalam Perancangan Fondasi ......................................... 26 BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1 Bagan Alir Perancangan .................................................................................................. 27 3.2 Penjelasan Bagan Alir ..................................................................................................... 29 BAB IV KRITERIA PERANCANGAN 4.1 Jenis Platform .................................................................................................................. 31 4.2 Arah Orientasi Platform................................................................................................... 31 4.3 Kondisi Lingkungan ........................................................................................................ 31 4.4 Koefisien Hidrodinamika ................................................................................................ 32 4.5 Studi Layout Equipment .................................................................................................. 32 4.6 Elevasi Deck .................................................................................................................... 33 4.7 Penentuan Ukuran Deck Leg ........................................................................................... 33 4.8 Penentuan Konfigurasi Jacket ......................................................................................... 34 4.9 Penentuan Dimensi Jacket ............................................................................................... 35 4.10 Data Tanah ..................................................................................................................... 37 4.11 Marine Growth .............................................................................................................. 37 4.12 Splash Zone ................................................................................................................... 37 BAB V PERANCANGAN AWAL 5.1 Deck ................................................................................................................................. 38 5.2 Deck Leg .......................................................................................................................... 39 5.3 Jacket ............................................................................................................................... 40 Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | vii

5.4 Pile ................................................................................................................................... 40 BAB VI PEMODELAN NUMERIK DENGAN SACS 6.1 Umum .............................................................................................................................. 41 6.2 Tahapan Pemodelan Leigen Z-10 dengan SACS 5.7 Structure Definition Wizard ........ 41 6.3 Penentuan Pembebanan ................................................................................................... 46 BAB VII HASIL PEMODELAN NUMERIK DAN ANALISIS 7.1 Member Unity Check ....................................................................................................... 50 7.2 Beban Vertikal dan Horizontal ........................................................................................ 53 7.3 Joint Displacement .......................................................................................................... 55 BAB VII KONFIGURASI AKHIR DAN KESIMPULAN ..................................................... 57 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 63 LAMPIRAN A – PERHITUNGAN & ANALISIS DESAIN WELLHEAD PLATFORM B – DESAIN DECK LAYOUT & RENCANA ELEVASI C – PEMODELAN NUMERIK WELLHEAD PLATFORM D – INPUT PEMODELAN NUMERIK WELLHEAD PLATFORM E – OUTPUT PEMODELAN NUMERIK WELLHEAD PLATFORM F – LEMBAR ASISTENSI TRB II

Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | viii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Faktor pembebanan untuk empat kondisi ............................................................ 8 Gambar 2.2 Perbedaan faktor pembebanan dari berbagai code kondisi operasi ..................... 9 Gambar 2.3 Perbedaan faktor pembebanan dari berbagai code kondisi badai ........................ 9 Gambar 2.4 Grafik area penentuan aplikatif teori gelombang ............................................... 10 Gambar 2.5 Silinder terpancang miring dalam medan propagasi gelombang ....................... 12 Gambar 2.6 Beban merata tumpuan Sederhana ..................................................................... 16 Gambar 2.7 Beban terpusat tumpuan jepit ............................................................................. 17 Gambar 2.8 Beban merata tumpuan jepit .............................................................................. 18 Gambar 2.9 Tabel C-C2.2 kolom ........................................................................................... 19 Gambar 2.10 Parameter desain untuk tanah terentu ................................................................ 22 Gambar 3.1 Bagan alir perancangan ...................................................................................... 29 Gambar 4.1 Arah orientasi anjungan ..................................................................................... 31 Gambar 4.2 Tipe tanah ........................................................................................................... 37 Gambar 5.1 Distribusi beban pada Main Deck Leg ............................................................... 39 Gambar 5.2 Distribusi beban pada Cellar Deck Leg ............................................................. 39 Gambar 6.1 Dialog elevation ................................................................................................. 42 Gambar 6.2 Dialog leg ........................................................................................................... 42 Gambar 6.3 Model jacket tiga kaki tanpa topside structure tampak isometri ....................... 43 Gambar 6.4 Dialog joint dan member .................................................................................... 43 Gambar 6.5 Memberi properties dan groupings.................................................................... 44 Gambar 6.6 Input ‘Load Members’ dan pembebanan ‘Load Properties’ ............................ 45 Gambar 6.7 Cek model .......................................................................................................... 45 Gambar 7.1 Keterangan member pada UC ‘merah’ saat kondisi OP II awal ........................ 52 Gambar 8.1 Layout equipment dan girders untuk heli deck .................................................. 57 Gambar 8.2 Layout equipment dan girders untuk cellar deck ............................................... 58 Gambar 8.3 Layout equipment dan girders untuk main deck ................................................ 58 Gambar 8.4 Rencana elevasi pada tampak samping .............................................................. 59 Gambar 8.5 Rencana elevasi pada tampak depan .................................................................. 59 Gambar 8.6 Graphic hasil running akhir kondisi badai I dan II............................................ 61 Gambar 8.7 Graphic hasil running akhir kondisi operasional I dan II .................................. 62 Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | ix

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Faktor pembebanan untuk empat kondisi ................................................................ 8 Tabel 2.2 Faktor pembebanan dari berbagai code untuk kondisi operasi ................................ 9 Tabel 2.3 Faktor pembebanan dari berbagai code untuk kondisi badai ................................... 9 Tabel 2.4 Effective length factor and reduction factor .......................................................... 25 Tabel 6.1 Tabel penamaan beban terhadap Leigen Z-10 pada SACS 5.7. ............................ 46 Tabel 6.2 Pengelompokkan beban berdasarkan ISO 19902 .................................................. 47 Tabel 6.3 Matriks pembebanan untuk kondisi operasi I (OP I) ............................................. 47 Tabel 6.4 Matriks pembebanan untuk kondisi operasi II (OP II) .......................................... 48 Tabel 6.5 Matriks pembebanan untuk kondisi badai I (ST I) ................................................ 48 Tabel 6.6 Matriks pembebanan untuk kondisi badai II (ST II).............................................. 49 Tabel 7.1 Perbandingan UC awal maksimum dan redesign .................................................. 50 Tabel 7.2 UC dengan member pada kondisi OP II awal ........................................................ 51 Tabel 7.3 UC dengan member pada kondisi OP II redesign.................................................. 51 Tabel 7.4 Gaya-gaya kondisi operasi I dan II desain awal .................................................... 53 Tabel 7.5 Gaya-gaya kondisi operasi I dan II redesign ......................................................... 53 Tabel 7.6 Gaya-gaya kondisi badai I dan II desain awal ....................................................... 54 Tabel 7.7 Gaya-gaya kondisi badai I dan II redesign ............................................................ 54 Tabel 7.8 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi I desain awal ............................ 55 Tabel 7.9 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi II desain awal ........................... 55 Tabel 7.10 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi I redesign ................................. 55 Tabel 7.11 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi II redesign ................................ 55 Tabel 7.12 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai I desain awal ............................... 56 Tabel 7.13 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai II desain awal .............................. 56 Tabel 7.14 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai I redesign .................................... 56 Tabel 7.15 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai II redesign ................................... 56 Tabel 8.1 Properti Secondary Girder Awal & Akhir ............................................................. 60 Tabel 8.2 Properti Main Girder Awal & Akhir ..................................................................... 60 Tabel 8.3 Properti Pelat Awal & Akhir ................................................................................. 60 Tabel 8.4 Properti Tubular Member Awal & Akhir .............................................................. 60

Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | x

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Perkembangan teknologi perancangan bangunan lepas pantai berkembang pesat

seiring meningkatnya kebutuhan dunia akan minyak dan gas bumi. Indonesia merupakan salah satu negara penghasil minyak di dunia. Sehingga teknologi perancangan bangunan lepas pantai sangat dibutuhkan untuk proses eksplorasi di Indonesia. Salah satu teknologi untuk keperluan eksplorasi adalah anjungan lepas pantai, baik yang tipe terpanjang (fixed structure) seperti jacket structure maupun yang bersifat terapung (floating strucure) seperti semisubmersible. Struktur jacket adalah salah satu jenis struktur lepas pantai terpancang yang terdiri dari struktur deck (main deck, cellar deck dan heli deck), jacket leg sebagai penyangga deck, dan tiang pancang sebagai penyalur gaya – gaya yang bekerja pada struktur ke dalam tanah. Pada perairan Indonesia, struktur anjungan lepas pantai yang umum digunakan adalah struktur jacket karena lebih ekonomis dan sesuai dengan kedalaman perairan yang relatif dangkal. Pada Tugas Rancang Besar II ini, akan dirancang sebuah Wellhead Platform. Proses perancangan platform ini didasarkan pada beberapa pedoman yang digunakan pada dunia nyata, yaitu ISO 19902 (2007), AISC ASD Manual 13th Edition , ASTM, dan beberapa buku pedoman lainnya.

1.2

Rumusan Masalah Dalam pengerjaan Tugas Rancang Besar II Lepas Pantai ini diangkat beberapa

permasalahan antara lain: 1. Bagaimana menentukan ukuran dan konfigurasi awal pada Cellar Deck, Main Deck, dan Heli Deck. 2. Bagaimana menentukan posisi awal peralatan yang ada untuk tipe Wellhead Platform pada Cellar Deck dan Main Deck berdasarkan titik berat? 3. Bagaimana menentukan profil awal untuk scantlings struktur tiap deck, rencana elevasi, deck leg, pile, jacket leg, dan jacket braces? 4. Bagaimana menentukan pemodelan 3D secara numerik untuk desain awal dari seluruh struktur Wellhead Platform dengan bantuan software SACS 5.7? Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 1

5. Bagaimana menentukan dimensi untuk redesign dari hasil analisis numerik SACS 5.7 agar memiliki ketahanan struktur yang aman?

1.3

Tujuan Adapun tujuan pada perancangan Wellhead Platform ini adalah:

1. Mengaplikasikan dari hasil pengetahuan tentang mekanika teknik untuk perhitungan struktur Wellhead Platform. 2. Menentukan dimensi pada tiap deck dan tata letak peralatan yang ada untuk Wellhead Platform. 3. Menentukan dimensi awal untuk scantlings struktur tiap deck, rencana elevasi, deck leg, pile, jacket leg, dan jacket braces. 4. Memodelkan dengan bantuan software SACS 5.7 berdasarkan hasil perhitungan untuk desain awal. 5. Mengetahui ketahanan struktur berdasarkan hasil analisis numerik dari SACS 5.7 dan dimensi yang aman untuk digunakan struktur pada Wellhead Platform

1.4

Batasan Masalah Batasan masalah yang digunakan dalam perancangan ini adalah :

1. Bangunan lepas pantai yang akan dirancang adalah Wellhead Platform. 2. Satuan yang diterapkan adalah satuan English atau Imperial Units dimana satuan panjang adalah foot (ft) atau inch (in), kecepatan adalah ft/s, dan gaya adalah pounds (psf) atau kilopounds (kips). 3. Material yang digunakan untuk keseluruhan struktur adalah baja A36 (ASTM) dengan tegangan leleh (yield stress) 36 ksi. 4. Perhitungan dan analisis untuk menentukan dimensi awal terhadap struktur secara keseluruhan didasarkan pada mekanika statis elastis yang mengabaikan dampak dinamis (beban lingkungan). 5. Pembebanan konstruksi untuk loadout, seafastening, lifting, dan instalasi tidak dipertimbangkan dalam perancangan awal struktur Wellhead Platform ini. 6. Properti untuk struktur penopang peralatan yang ada dan aktivitas pada deck didasarkan katalog dari AISC (American Institute of Steel Construction) 13th Edition (2005). 7. Seluruh hasil perhitungan telah disesuaikan dengan aturan pada International Standard ISO 19902 (2007). Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 2

8. Analisis berbasis metode elemen hingga dengan SAC 5.7 hanya sebatas pada analisis global untuk dapat mengetahui Unity Check (UC) dari setiap member untuk struktur Wellhead Platform. 9. Redesign dilakukan secara bertahap untuk konfigurasi dan dimensi terhadap scantlings dan member baja silindris.

1.5

Manfaat Manfaat dari mata kuliah perancangan struktur bangunan lepas pantai statis ini adalah

agar mahasiswa teknik kelautan dapat menerapkan pengetahuan dari mata kuliah Mekanika Teknik, Mekanika Tanah, Perancangan dan Konstruksi Bangunan Laut dan Hidrodinamika dengan melakukan perhitungan secara bertahap agar dapat memahami dalam perancangan struktur lepas pantai untuk Wellhead Platform.

Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 3

BAB II DASAR TEORI Struktur jacket adalah salah satu jenis struktur lepas pantai terpancang yang terdiri dari struktur deck (main deck, cellar deck, dan heli deck), jacket leg sebagai penyangga deck, dan tiang pancang sebagai penyalur gaya – gaya yang bekerja pada struktur ke dalam tanah. Penggunaan struktur jacket hanya terbatas untuk perairan – perairan yang tidak terlalu dalam dan konfigurasi deck yang sederhana.

2.1

Perancangan Struktur Jacket

2.1.1 Perencanaan Tahap perencanaan dalam pembangunan struktur lepas pantai merupakan suatu tahapan awal yang akan menentukan bagaimana seharusnya pengolahan berbagai data dilakukan. Dalam tahapan ini perlu diperhitungkan dengan matang segala hal mulai dari awal sampai hasil akhir, dengan memasukkan berbagai beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Perhitungan pada proses perencanaan berfungsi untuk menentukan srtruktur yang efisien dari berbagai aspek sesuai dengan fungsi dan beban-beban yang bekerja. Selain perhitungannya, aspek kesetimbangan dalam desain juga digunakan dalam tahapan ini. Berbagai pertimbangan mengenai pengambilan keputusan tentang tata letak equipment pada masing-masing deck hingga akses yang mudah digunakan dalam sebuah bangunan lepas pantai tersebut.

2.1.2 Kriteria Perancangan Kriteria perancangan yang digunakan adalah meliputi semua persyaratan operasional dan kriteria lingkungan yang berpengaruh pada platform, baik dalam kondisi operasi maupun dalam kondisi badai (storm).

2.1.3 Codes dan Standard Perancangan harus mengacu pada aturan/code tertentu yang sudah berlaku dalam dunia perancangan struktur. Code dan standard ini berguna kelak dalam setiap pengambilan sebuah keputusan yang berkaitan dengan perencanaan perancangan.

Code yang

direkomendasikan untuk kasus ini adalah code ISO 19902 atau API RP 2 LRFD. Untuk material struktur mengacu pada AISC ASD dan ASTM. Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 4

2.1.4 Struktur Pancang Sebuah konstruksi jacket steel platform pada umumnya terdiri atas tiga bagian utama (McClelland, B., 1986) yaitu: a. Geladak (deck) dan Bangunan Atas (superstructure) Geladak adalah bagian yang berada diatas permukaan air dan merupakan fasilitas utama jacket yang menentukan fungsi struktur. Konstruksi geladak jacket platform berada pada ketinggian tertentu dari permukaan air tenang (LWL) sehingga tidak terjangkau gelombang laut. Konstruksi geladak terdiri atas beberapa kelompok jenis konstruksi (modules) dimana jumlah, kelengkapan, dan fasilitas yang ada pada geladak tergantung pada fungsi utama yang harus dilaksanakan oleh jacket platform itu sendiri. b. Jacket Jacket merupakan badan jacket steel platform yang sebagian besar berupa konstruksi pipa (tubular). Struktur jacket sebagian besar terendam air hingga dasar laut. Fungsi utama struktur jacket adalah menopang konstruksi geladak dan fasilitas produksi yang ada, menahan struktur dari beban lateral, dan momen guling akibat beban lingkungan (gelombang, arus, pasang surut). c. Tiang Pancang (piles) Tiang pancang merupakan struktur jacket platform yang dipancangkan ke dalam dasar laut hingga kedalaman 30 – 150 m. Fungsi utama tiang pancang adalah sebagai fondasi struktur jacket yang menahan beban lateral dan aksial yang ditransformasikan ke tanah. Untuk itu karakteristik fondasi jacket platform selain ditentukan oleh perancangan tiang pancang itu sendiri juga ditentukan oleh kondisi tanah yang ada (soil mechanics).

2.2

Desain untuk Kondisi Statis (In-place Situation) Berdasarkan ISO 19902 bahwa struktur bangunan lepas pantai harus didesain yang

dapat menahan beban permanen (self weight, beban pelat, dsb), beban variabel (peralatan tiap deck, dsb), dan beban lingkungan atau beban dinamis yang terjadi baik kondisi operasi maupun kondisi badai agar menghasilkan efek yang paling buruk terhadap struktur. Untuk itu faktor pembebanan harus diterapkan untuk setiap beban internal (interna force) seperti member, joint, dan fondasi struktur fixed jacket platform agar dapat mengetahui kekuatannya telah memenuhi Unity Check (UC) yang diinginkan dari hasil pemodelan numerik (SACS 5.7) dimana UC adalah rasio antara tegangan yang sebenarnya tiap member terhadap tegangan izin sehingga ketika rasionya lebih dari satu maka diperlukan redesign. Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 5

2.2.1 Design Action (Fd) Faktor beban permanen, beban variabel, dan beban lingkungan yang digunakan dapat dilihat pada persamaan berikut ini: 𝑭𝒅 = 𝜸𝒇,𝑮𝟏 𝑮𝟏 + 𝜸𝒇,𝑮𝟐 𝑮𝟐 + 𝜸𝒇,𝑸𝟏 𝑸𝟏 + 𝜸𝒇,𝑸𝟐 𝑸𝟐 + 𝜸𝒇,𝑬 𝑬 Keterangan,

(2.1)

𝜸𝒇,𝑮𝟏 , 𝜸𝒇,𝑮𝟐 , 𝜸𝒇,𝑸𝟏 , 𝜸𝒇,𝑸𝟐 , 𝜸𝒇,𝑬 : adalah faktor pembebanan dari beban permanen, beban variabel, dan beban lingkungan.

Untuk selengkapnya penjelasan mengenai G1, G2, Q1, Q2, dan E akan dibahas pada sub-bab berikutnya.

2.2.2 Beban Mati (Dead Loads/Permanent Actions) Beban mati merupakan beban yang berasal dari berat struktur platform sendiri dan berat berbagai peralatan yang permanen serta struktur peralatan tambahan yang beratnya tidak berubah dalam kondisi operasi. Berdasarkan ISO 19902, beban mati pada struktur meliputi: a. Permanent Actions 1 (G1) Beban mati untuk variabel G1 terdiri dari: i. Berat struktur platform di udara, termasuk berat pipa, grout, dan ballast. ii. Berat peralatan dan struktur peralatan tambahan yang menyatu secara permanen pada platform. iii. Gaya hidrostatis yang berlaku pada struktur di bawah garis air termasuk tegangan eksternal dan gaya apung (buoyancy). b. Permanent Actions 2 (G2) Beban mati untuk variabel G2 adalah beban pada platform yang meliputi berat equipment dan objek-objek lainnya. Beban ini dapat berubah dari beberapa macam moda operasi namun ada juga beberapa equipment yang tetap konstan untuk periode waktu yang lama. Antara lain: berat peralatan pengeboran dan peralatan produksi yang portable, berat living quarters, peralatan menyelam, heliport dan peralatan lainnya yang bisa dipindah-pindahkan.


2.2.3 Beban Hidup (Live Loads/Variable Actions) Beban hidup merupakan beban yang berlaku pada struktur selama operasinya saja dan bisa berubah-ubah selama kondisi operasi atau dari kondisi operasi ke kondisi yang lain. Berdasarkan ISO 19902, beban hidup meliputi: 1. Variable Actions 1 (Q1) meliputi berat fluida dan suplai yang dikonsumsi yang berada pada pipa dan tangki storage. 2. Variable Actions 2 (Q2) adalah gaya-gaya dengan durasi pendek bekerja pada struktur selama operasi, misalnya drilling, material handling, vessel mooring, dan helicopter loading, akibat penggunaan crane.

2.2.4 Beban Lingkungan (Environmental Actions) Beban lingkungan merupakan beban yang berlaku pada platform melalui fenomena alam meliputi angin, arus, gelombang, gempa bumi, salju, es, dan pergeseran lempeng bumi. Beban lingkungan termasuk juga variasi tekanan hidrostatis dan gaya apung pada tiap member yang disebabkan oleh perubahan tinggi muka air laut akibat gelombang dan pasang surut. Beban lingkungan harus diantisipasi dari berbagai arah kecuali jika pengetahuan tentang kondisi spesifik menjadikan sebuah asumsi yang berbeda lebih masuk akal.

2.2.5 Beban Konstruksi Beban konstruksi timbul dari proses fabrikasi, loadout, transportasi, dan instalasi. Berat konstruksi ini juga harus diperhitungkan dalam perancangan.

2.2.6 Beban Pemindahan dan Pemasangan Kembali Khusus untuk platform yang akan dipindahkan ke lokasi yang baru, beban yang berasal dari pemindahan, onloading, transportasi, upgrading, dan pemasangan kembali harus juga dipertimbangkan sebagai tambahan beban konstruksi.

2.2.7 Beban Dinamis Beban dinamis merupakan beban yang berlaku pada platform dalam kaitan dengan respons terhadap eksitasi siklis natural atau reaksi terhadap tumbukan. Eksitasi dari platform dapat berasal oleh gelombang, angin, gempa bumi atau permesinan sedangkan tumbukan dapat berasal dari barge atau kapal yang merapat ke platform maupun dari proses pengeboran. Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 7

2.3

Kondisi Pembebanan dan Penentuan Beban Kombinasi Kondisi pembebanan harus meliputi kondisi lingkungan yang dikombinasikan dengan

beban hidup dan beban mati yang sesuai melalui cara-cara berikut: a. Kondisi lingkungan saat operasi dikombinasikan dengan beban mati dan beban hidup minimum atau bahkan ditiadakan sesuai dengan kondisi operasi normal pada platform. b. Kondisi lingkungan saat operasi dikombinasikan dengan beban mati dan beban hidup maksimum sesuai dengan kondisi operasi normal pada platform. c. Kondisi lingkungan saat badai dikombinasikan dengan beban mati dan beban hidup maksimum sesuai kondisi ekstrem pada platform. d. Kondisi lingkungan saat badai dikombinasikan dengan beban mati dan beban hidup minimum sesuai kondisi ekstrem pada platform.

Tabel 2.1 Faktor pembebanan untuk empat kondisi (Sumber: International Standard ISO 19902 1st Edition) Berikut ini penjelasan dari masing-masing Design Situation dari Tabel 2.1: a. Kondisi Operasi I (OP I) Hanya beban mati (G1) dan beban hidup (G2). b. Kondisi Operasi II (OP II) Situasi operasi dengan kondisi angin, gelombang, dan arus yang sesuai. c. Kondisi Badai I (ST I) Kondisi ekstrem ketika efek beban karena beban mati dan beban hidup ‘tambahan’. d. Kondisi Badai II (ST II) Kondisi ekstrem ketika efek beban karena beban mati dan beban hidup ber’lawanan’.


Selain itu, berikut ini Tabel 2.2 dan Tabel 2.3 mengenai perbedaan faktor pembebanan antar standard dan rules yang dikenal luas sekaligus mengetahui nilai faktor pembebanan lingkungan yang ingin diketahui terhadap kondisi operasi dan ekstrem (badai).

Tabel 2.2 Faktor pembebanan dari berbagai code untuk kondisi operasi (Sumber: ‘Marine Structural Design Calculations’ hal. 74 oleh M. El-Reedy)

Tabel 2.3 Perbedaan faktor pembebanan dari berbagai code untuk kondisi badai (Sumber: ‘Marine Structural Design Calculations’ hal. 73 oleh M. El-Reedy) Catatan dari Tabel 2.3 : 𝜸𝑬𝑳𝒔 adalah faktor pembebanan yang sesuai untuk substruktur berdasarkan lokasi instalasi suatu bangunan lepas pantai tetapi ISO 19902 membolehkan nilai 𝜸𝑬𝑳𝒔 dengan 1.35 jika tidak memiliki informasi yang tersedia.

2.4

Penentuan Teori Gelombang Teori gelombang yang digunakan dalam perancangan suatu struktur ditentukan

berdasarkan parameter tak berdimensi dari kedalaman dan tinggi gelombang yang terjadi dengan bantuan grafik region of validity atau applicability menurut code yang ada pada API RP 2A – LRFD sebagaimana pada Gambar 2.1.


Gambar 2.4 Grafik area penentuan aplikatif teori gelombang (Sumber: ‘Marine Structural Design Calculations’ hal. 48 oleh M. El-Reedy) Keterangan,

𝑑⁄ 𝑇 2 𝑔 𝑎𝑝𝑝

: parameter kedalaman relative (relative depth)

𝐻⁄ 𝑇 2 𝑔 𝑎𝑝𝑝

: parameter kecuraman gelombang (wave steepness)

d

: kedalaman laut

H

: tinggi gelombang

g

: percepatan gravitasi

Tapp

: periode gelombang (apparent)

Untuk mengetahui teori gelombang yang akan digunakan berdasarkan data gelombang berupa variabel d, H, g, dan T maka harus dilakukan perhitungan terhadap kedua parameter tak berdimensi lalu mencari titik temu pada grafik Gambar 2.1 dengan koordinat parameter-parameter tak berdimensi yang telah dihitung. Sehingga titik temu akan berada pada suatu area tertentu yang dapat menerapkan teori gelombang yang sesuai dan mempresentatifkan kondisi perairannya. Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 10

Teori gelombang ini digunakan untuk perhitungan manual beban lingkungan terhadap Welhead Platform jika diperlukan dan sebagai penginputan untuk pemodelan numerik dengan software SACS 5.7. Berdasarkan Gambar 2.1 pada penentuan teori gelombang menggunakan region of applicability of stream function maka dari data yang ada baik pada saat operasi maupun ekstrem (storm) diperoleh teori gelombang Stokes orde 5 (lima) setelah melakukan perhitungan pada kedua parameter tak berdimensi. Persamaan teori gelombang Stokes orde 5 diberikan notasi yang sama dengan notasi yang digunakan pada teori Airy (Gelombang Reguler).

2.5

Persamaan Morison Gaya total [F(y)] yang bekerja pada pile dengan tinggi y di atas seafloor dapat

ditunjukkan menjadi komponen gaya drag dan inersia (FD dan FI) pada persamaan (2.12) sesuai ISO 19902. 𝟏 𝝏𝑼 𝑭(𝒚) = 𝑭𝑫 (𝒚) + 𝑭𝑰 (𝒚) = 𝑪𝒅 ∙ 𝝆𝒘 ∙ 𝑨 ∙ 𝑼 ∙ |𝑼| + 𝑪𝒊 ∙ 𝝆𝒘 ∙ 𝑽 ∙ 𝟐 𝝏𝒕 Keterangan, F : Vektor gaya hidrodinamis per satuan panjang (kN)

(2.2)

FD

: Vektor gaya drag per satuan panjang (kN)

FI

: Vektor gaya inersia per satuan panjang (kN)

Cd

: Koefisien drag

ρw

: Berat jenis air (ton/m3)

A

: Luas silinder per satuan panjang (diameter bidang frontal) (m2)

V

: Volume silinder per satuan panjang (m3)

D

: Diameter efektif dari silinder termasuk marine growth (m)

U

: Komponen vektor kecepatan dari air

U

: Harga mutlak dari U

Ci

: Koefisien inersia

U

: Komponen vektor percepatan lokal

t

: Komponen vektor waktu

Berdasarkan ISO 19902 didapatkan nilai Cd dan Cm: Permukaan halus

: Cd = 0.65, Ci = 1.6

Permukaan kasar

: Cd = 1.05, Ci = 1.2


2.6

Gaya Gelombang pada Silinder Langsing Terpancang Miring

Gambar 2.5 Silinder terpancang miring dalam medan propagasi gelombang (Sumber: Kuliah Hidrodinamika oleh Eko Djatmiko) Dari parameter-parameter kinematis dan dinamis yang terlah diperhitungkan berdasarkan data lingkungan, teori gelombang, dan persamaan Morison yang sesuai kemudian dapat juga menghitung gaya-gaya yang terjadi pada struktur atau silinder terpancang sebagaimana pada Gambar 2.4 akibat dari gaya gelombang. Dawson dalam bukunya, Offshore Structural Engineering (1986) dan Chakrabarti dalam bukunya, Hydrodynamics of Offshore Structures (1987) telah menentukan persamaan umum untuk gaya gelombang pada sebuah struktur terpancang miring dalam medan propagasi gelombang (baik secara 2D atau 3D). Namun dengan bantuan software SACS 5.7, gaya gelombang telah diperhitungkan dengan penginputan berdasarkan data lingkungan yang ada. Untuk langkah-langkah perhitungan manualnya adalah sebagai berikut: i.

Vektor satuan panjang silinder Pertama menghitung vektor satuan panjang silinder dengan rumus pada persamaan 2.3. 𝒄𝒙 = 𝐬𝐢𝐧 𝜷 𝐜𝐨𝐬 𝜶 𝒄𝒚 = 𝐜𝐨𝐬 𝜷

(2.3)

𝒄𝒛 = 𝐬𝐢𝐧 𝜷 𝐬𝐢𝐧 𝜶


ii.

Kecepatan gelombang normal Berikutnya menghitung dalam arah x, y, dan z dari persamaan 2.4 untuk kemudian persamaan 2.5. 𝒖𝒏𝒙 = 𝒖 − 𝒄𝒙 (𝒄𝒙 𝒖 + 𝒄𝒚 𝒗) 𝒖𝒏𝒚 = 𝒗 − 𝒄𝒚 (𝒄𝒙 𝒖 + 𝒄𝒚 𝒗)

(2.4)

𝒖𝒏𝒛 = −𝒄𝒛 (𝒄𝒙 𝒖 + 𝒄𝒚 𝒗) 𝒖𝒏 = √𝒖𝒏𝒙 𝟐 + 𝒖𝒏𝒚 𝟐 + 𝒖𝒏𝒛 𝟐

(2.5)

iii. Percepatan gelombang normal Dengan yang sama dari sebelumnya untuk menghitungan percepatan gelombang normal dalam arah x, y, dan z pada persamaan 2.7 𝒂𝒏𝒙 = 𝒂𝒙 − 𝒄𝒙 (𝒄𝒙 𝒂𝒙 + 𝒄𝒚 𝒂𝒚 ) 𝒂𝒏𝒚 = 𝒂𝒚 − 𝒄𝒚 (𝒄𝒙 𝒂𝒙 + 𝒄𝒚 𝒂𝒚 )

(2.6)

𝒂𝒏𝒛 = −𝒄𝒛 (𝒄𝒙 𝒂𝒙 + 𝒄𝒚 𝒂𝒚 ) iv.

Persamaan umum Morison Setelah

menghitung

parameter-parameter

kinematis

dan

dinamis

gelombang

sebelumnya maka subsitusikan pada persamaan 2.7 untuk arah x, y, dan z yang kemudian akan diketahui gaya gelombang per satuan panjang silinder setelah disubsitusikan kembali pada persamaan 2.8. 𝒇𝒙 = 𝒇𝒚 = 𝒇𝒛 =

𝟏 𝟐 𝟏 𝟐 𝟏 𝟐

𝝆𝑪𝒅 𝑫|𝒖𝒏 |𝒖𝒏𝒙 + 𝝆𝑪𝒊

𝝅𝑫𝟐 𝟒 𝝅𝑫𝟐

𝝆𝑪𝒅 𝑫|𝒖𝒏 |𝒖𝒏𝒚 + 𝝆𝑪𝒊 𝝆𝑪𝒅 𝑫|𝒖𝒏 |𝒖𝒏𝒛 + 𝝆𝑪𝒊

𝟒 𝝅𝑫𝟐

𝒇𝒏 = √𝒇𝒙 𝟐 + 𝒇𝒚 𝟐 + 𝒇𝒛 𝟐

𝟒

𝒂𝒏𝒙 𝒂𝒏𝒚

(2.7)

𝒂𝒏𝒛

(2.8)

Untuk keterangan mengenai persamaan Morison dapat dilihat kembali pada sub-bab 2.5.


2.7

Perhitungan Gaya Arus Arus merupakan faktor yang sangat penting dalam mendesain suatu platform karena

mempengaruhi gaya yang bekerja pada platform dan elevasi terhadap boat landings, fenders dan deck. Total arus merupakan jumlah vektor dari pasang surut, sirkulasional, dan badai yang membangkitkan arus. Arus pasang surut biasanya lemah di perairan dalam setelah shelf break. Arus sirkulasional relatif tetap, sedang skala besar menonjol untuk sirkulasi oceanic secara umum. Badai pembangkit arus biasanya disebabkan oleh tegangan angin dan tekanan atmosfer dengan gradien keseluruhannya mengikuti badai. a. Profil Arus Terlebih dahulu menentukan variasi dari kecepatan arus dan arah dengan kedalaman. b. Gaya Arus Gaya akibat arus terbagi atas dua gaya yaitu gaya angkat (lifting) pada kaki jacket yang bergerak vertikal dan gaya drag yang bergerak horizontal. Persamaan gaya inersia dan gaya drag ditunjukan oleh persamaan 2.9 dan 2.10. 𝑭𝒊 =

𝟏 ∙ 𝑪 ∙ 𝝆 ∙ 𝑽𝟐𝒄 ∙ 𝑨 𝟐 𝒊

Fi

𝟏 ∙ 𝑪 ∙ 𝝆 ∙ 𝑽𝟐𝒄 ∙ 𝑨 𝟐 𝒅 : gaya angkat (kN)

Fd

: gaya drag (kN)

Ci

: koefisien gaya angkat

Cd

: koefisien drag



: massa jenis air (kg/m3)

A

: luas yang ditinjau (m2)

Vc

: kecepatan arus (m/s2)

𝑭𝒅 =

Keterangan,

(2.9)

(2.10)

Nilai Cd dan Ci bisa didapatkan sebagaimana pada sub-bab 2.5 sebelumnya. Sedangkan variabel kecepatan arus dapat dihitung pada persamaan 2.11. 𝒉𝟎 + 𝒛 𝑽 = 𝑽𝒘𝒊𝒏𝒅 ( ) 𝒉𝟎 Keterangan,

(2.11)

Vwind : kecepatan angin di permukaan (knots) ho

: kedalaman referensi pengaruh angin (m)

c. Hubungan Arus dengan Gelombang Jika gelombang mengalami superposisi maka kecepatan arus harus ditambahkan secara vektor dengan kecepatan parsial gelombang sebelum gaya total dihitung. Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 14

2.8

Perhitungan Gaya Angin Kriteria angin dalam mendesain struktur ditentukan oleh analisis kumpulan data angin

yang tepat. Gaya angin mempengaruhi struktur di atas permukaan air seperti deck houses dan derricks yang ada di atas platform. Beban angin merupakan beban dinamis, tapi beberapa struktur akan meresponnya pada model statis yang paling mendekati. Pada perairan yang lebih dalam dan untuk compliant structure beban angin yang sangat signifikan harus dianalisa secara detail. Analisa dinamis platform diindikasikan ketika area angin berisi energi pada frekuensi yang mendekati frekuensi natural platform. a. Gaya Drag Angin Gaya drag angin pada suatu struktur dapat dihitung dengan persamaan 2.12 (ISO 19902). 𝑭 = (𝝆/𝟐) ∙ 𝑽𝟐𝒘 ∙ 𝑪𝒔 ∙ 𝑨 Keterangan,

(2.12)

F

: gaya angin (kips)

ρ

: berat jenis udara (0.0023668 lb sec2/ft untuk temperatur dan tekanan standar)

Vw

: kecepatan angin (ft/s)

CS

: koefisien bentuk

A

: luas area ( ft2)

Kecepatan angin (V) yang dimaksud disini adalah kecepatan angin yang merupakan hasil pengukuran pada ketinggian 10 m di atas permukaan laut didapatkan dari: 𝒚 𝒙 ) 𝟏𝟎

𝑽𝒘 = 𝑽𝟏𝟎 ( Keterangan,

(2.13)

V

: kecepatan angin pada ketinggian y (m)

V10

: kecepatan angin pada ketinggian 10 m

Y

: ketinggian dimana kecepatan angin dihitung (m)

X

: faktor eksponen (ISO 19902, 1/3-1/8)

Bila harga x tidak ditentukan maka diambil x = 1/7 sebagai pendekatan. b. Koefisien Koefisien (Cs) bentuk untuk sudut pendekatan angin perpendicular sebagai berikut: Beam

: 1.5

Sisi bangunan

: 1.5

Bagian silinder

: 0.5

Seluruh luas proyek pada platform

: 1.0 Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 15

2.9

Desain Struktur Baja Seluruh baja yang diterapkan pada perhitungan ini berdasarkan baja tipe A36 dimana

baja yang memiliki tegangan leleh/yield (σy) senilai 36 ksi dengan modulus elastisitas/Young (E) senilai 29000 ksi. Seluruh baja yang digunakan memiliki tegangan izin/allowable (σa atau σmax) tertentu. AISC Steel Construction Manual and Specifications: Allowable Stress Design oleh American Institute of Steel Construction (1989) dan API Recommended Practice 2A Working Stress Design 21st Edition oleh American Petroleum Institute (2000) memberikan nilai tegangan izin tarik (σa) senilai, 𝝈𝒂 = 𝟎. 𝟔×𝝈𝒚

( 2.14)

Seluruh tegangan yang terjadi pada baja tidak boleh melebihi tegangan izin yang telah ditentukan sesuai persamaan 2.14. Tegangan inilah yang menjadi batasan dalam desain profil struktur baja, khususnya untuk desain pelat dan girder pada tiap deck serta tubular member (jacket leg, pile, dan deck leg).

2.9.1 Desain Pelat Pelat didesain sebagai pijakan personel dan beban perpipaan namun tidak untuk menumpu equipment. Pelat diasumsikan memiliki tumpuan sederhana pada semua sisinya. Berikut ini persamaan umum untuk pelat yang memiliki tumpuan sederhana pada semua sisinya dan dapat dilihat pada gambar di bawah ini,

Gambar 2.6 Beban merata tumpuan sederhana (sumber: ‘Roark’s Formulas for Stress and Strain’ hal. 502 oleh Roark) 2.9.2 Desain Beam Desain beam atau girder harus memiliki kapasitas untuk mendukung equipment, pelat/grating, dan berat dari beam itu sendiri (self weight beam). Secara umum pada anjungan lepas pantai terpancang terdapat dua komponen girder, yaitu secondary girder dan main girder. Main girder umumnya memiliki profil dan kapasitas yang lebih besar dibanding Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 16

secondary girder karena beban yang diterima oleh secondary girder akan disalurkan pada main girder untuk selanjutnya disalurkan pada jacket dan pile. Ada dua tipe umum terkait peletakkan dari main girder dan secondary girder sebagaimana berikut penjelasannya: a. Tipe Flush Tipe flush adalah secondary girder dilas pada web main girder sehingga secondary girder dan main girder berada pada 1 permukaan datar (selevel) namun tipe ini membutuhkan banyak bagian yang dilas sehingga cukup rumit. b. Tipe Stack Tipe stack adalah tipe di mana secondary girder diletakkan di atas main girder, sehingga main girder harus menumpu banyak secondary girder yang berada di atasnya. Tipe ini seperti menjadikan seluruh pelat ditumpu oleh secondary girder. Dalam mendesain profil awal girder, ditinjau per satuan girder dan dimodelkan sesuai dengan tipe yang telah ditentukan di awal. Untuk tipe stack maka tumpuan yang dimodelkan adalah tumpuan sendi biasa dan untuk tipe flush maka tumpuan yang dimodelkan adalah tumpuan jepit. Lalu untuk beban-beban yang dimodelkan, digunakan metode envelope dan dijadikan beban garis (beban terdistribusi merata). Momen yang terjadi pada girder dihitung dengan menggunakan mekanika teknik dasar menyesuaikan dengan asumsi tumpuan yang dimodelkan (dalam laporan ini digunakan asumsi jepit karena tipe yang digunakan adalah konfigurasi flushed). Untuk momen dan reaksi pada tumpuan yang diakibatkan oleh beban terpusat (lihat Gambar 2.6), dapat digunakan persamaan berikut, (arah momen positif untuk putaran berlawanan arah jarum jam – CCW positive) dengan momen-momen maksimum untuk tumpuan jepit-jepit akan selalu terjadi pada jepit-jepit itu sendiri,

Gambar 2.7 Beban terpusat tumpuan jepit (Sumber: ‘Mechanics of Material’ hal. 629 oleh Popov) Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 17

dengan rumus momen dan reaksi sebagai berikut: 𝑷𝒂𝒃𝟐 𝑴𝑨 = − 𝟐 𝑳 𝑷𝒃𝒂𝟐 𝑴𝑩 = 𝑳𝟐 𝑷𝒃𝟐 𝑹𝑨 = − 𝟑 (𝑳 + 𝟐𝒂) 𝑳 𝑷𝒂𝟐 𝑹𝑨 = − 𝟑 (𝑳 + 𝟐𝒃) 𝑳

( 2.15) ( 2.16) ( 2.17) ( 2.18)

Untuk momen dan reaksi pada tumpuan yang diakibatkan oleh beban merata pada bagian tertentu dari bentang batang, dapat digunakan persamaan berikut, (arah momen positif untuk putaran berlawanan arah jarum jam – CCW positive)

Gambar 2.8 Beban merata tumpuan jepit (sumber: Dok. pribadi dari link – engineersedge.com/beam_bending/beam_bending52.htm) 𝑴𝑨 = −

𝒘𝒄 𝟐𝟒𝒅𝟑 𝟔𝒃𝒄𝟐 𝟑𝒄𝟑 ( − + + 𝟒𝒄𝟐 − 𝟐𝟒𝒅𝟐 ) 𝟐𝟒𝑳 𝑳 𝑳 𝑳

𝒘𝒄 𝟐𝟒𝒅𝟑 𝟔𝒃𝒄𝟐 𝟑𝒄𝟑 𝑴𝑩 = − ( − + + 𝟐𝒄𝟐 − 𝟒𝟖𝒅𝟐 + 𝟐𝟒𝒅𝑳) 𝟐𝟒𝑳 𝑳 𝑳 𝑳 𝑹𝑨 =

𝒘𝒄 𝟖𝒅𝟑 𝟐𝒃𝒄𝟐 𝒄𝟑 𝟐 (𝟏𝟐𝒅 − + − − 𝒄𝟐 ) 𝟒𝑳𝟐 𝑳 𝑳 𝑳

W

: beban, total beban (lbs; kips)

w

: beban unit (lbs/in; kips/in)

a, b, c, d, L

(2.20)

(2.21)

(2.22)

𝑹𝑩 = 𝒘𝒄 − 𝑹𝑨 Keterangan,

(2.19)

: jarak tertentu (in)


Tegangan lentur kemudian dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut: 𝑴 (2.23) 𝑺 Setelah menghitung momen karena equipment, akan diketahui bahwa tegangan yang terjadi 𝝈=

karena momen tadi haruslah lebih kecil daripada tegangan izin yang telah dihitung. Maka variabel tetap dalam persamaan di atas adalah momen (M) dan tegangan (σy). Dengan begitu akan didapat menghitung nilai S (sectional modulus) minimum yang diperlukan dari profil girder agar tegangan yang terjadi lebih kecil daripada tegangan izin.

2.9.3 Desain Tubular Member (Deck Leg) Deck Leg adalah struktur yang menyalurkan beban-beban aksial dan lateral dari struktur geladak ke jacket. Deck leg merupakan struktur kolom yang sangat rentan terhadap buckling, AISC (1989) menyatakan bahwa pendekatan sederhana untuk mendesain profil deck leg dengan memodelkan sistemnya sebagai sebuah rangka portal di mana kolomnya memiliki tumpuan sederhana di satu ujung dan di ujung lainnya bebas (namun tidak berotasi), lihat gambar di bawah ini untuk kasus f,

Gambar 2.9 Tabel C-C2.1 kolom (Sumber: ‘Chapter C, Commentary of AISC WSD Specifications’ hal. 240 oleh API) Dengan menghitung rasio kerampingan atau slenderness ratio (Sr) dan slenderness ratio of half yield (Cc) maka akan didapat untuk menghitung berapa tegangan izin yang bisa diterima oleh struktur kolom dengan slenderness ratio tersebut. Berdasarkan standar ISO 19902, 2007 pada halaman ke-87 memberikan persamaan umum untuk menghitung rasio dari tegangan aktual terhadap tegangan izin sebagai berikut: Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 19

𝝈𝒄 ≤

𝒇𝒄 𝜸𝑹𝒄

(2.24)

di mana, 𝒇𝒄 = (𝟏 − 𝟎. 𝟐𝟕𝟖𝝀𝟐 )𝒇𝒚𝒄 𝝀=

𝑺𝒓 𝒇𝒚𝒄 √ 𝝅 𝑬

(2.24.2)

𝒌𝒓 𝑳 𝒇𝒚 = 𝒇𝒚 𝒇𝒐𝒓 ≤ 𝟎. 𝟏𝟕 𝒇𝒙𝒆 𝟐𝑪𝒙 𝑬𝒕 𝒇𝒙𝒆 = 𝑶𝑫 𝐒𝐫 =

𝒇𝒚𝒄

Keterangan,

(2.24.1)

fc

: gaya aksial kompresi berdasarkan tekuk kolom

fyc

: gaya atau tegangan izin (A36)

k

: buckling factor atau faktor tekuk

r

: radius girasi penampang tubular member – 0.35xOC

L

: panjang tak terdukung (unbraced length)

E

: modulus elastis dari baja A36 (29000 ksi)

(2.24.3) (2.24.4) (2.24.5)

Kemudian semua perbandingan antara tegangan aktual dengan tegangan izin haruslah lebih kecil atau sama dengan satu, hal ini diberikan oleh persamaan interaksi (interaction equation) yang diberikan oleh ISO 19902 pada halaman 95 sebagai berikut, 𝜸𝑹𝒄 𝝈𝒄 + 𝒇𝒚𝒄

𝜸𝑹𝒃 √𝝈𝟐𝒃𝒚 + 𝝈𝟐𝒃𝒛 𝒇𝒃

≤ 𝟏. 𝟎

(2.25)

apabila hanya beban aksial saja yang diperhitungkan, maka suku kedua persamaan di atas nilainya adalah nol.

2.9.4 Desain Tubular Member (Jacket Leg) Jacket leg adalah struktur yang mentransfer beban dari deck leg ke pile yang dimasukkan di dalamnya. Jacket leg harus memiliki diameter dalam yang lebih besar daripada diameter luar pile untuk mengakomodasinya. Untuk keperluan ini, Chakrabarti dalam bukunya “Handbook of Offshore Engineering” (2005) menyarankan agar diameter dalam jacket leg lebih besar 3 hingga 4 inci dari diameter luar pile, sehingga perlu Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 20

ditambahkan gap (ξ) sebesar 1.5 hingga 2 inci. Dengan tetap menjaga nilai D/t untuk lebih kecil dari 40 (McClelland (1986)), maka dapat dibuat persamaan berikut, 𝑶𝑫 (2.26) 𝑶𝑫 − 𝟐 ( ) = 𝑶𝑫𝒑𝒊𝒍𝒆 + 𝟐𝝃 𝟒𝟎 dari persamaan di atas kita bisa mendapatkan nilai awal diameter luar jacket leg (OD), dengan tetap menjaga nilai D/t lebih kecil dari 40. Tambahkan ketebalan jacket leg sebesar 1/8 inci hingga 1/4 inci sebagai antisipasi korosi mengingat jacke leg juga berada pada daerah splash zone. Penting pula untuk menjaga rasio kerampingan Sr di bawah 120 sesuai yang disarankan oleh API RP 2A (2000).

2.9.5 Desain Tubular Member (Jacket Braces) Di dalam Chakrabarti (2005) telah diberikan contoh sederhana untuk perhitungan dimensi awal jacket braces, dengan menyarankan untuk menjaga rasio kerampingan Sr antara 70 hingga 90, buckling factor k senilai 0.8, sehingga kita bisa menuliskan hubungan ini pada persamaan berikut, 𝟕𝟎 ≤

𝒌𝑳 ≤ 𝟗𝟎 𝟎. 𝟑𝟓×𝑶𝑫

(2.27)

Chakrabarti (2005) juga menyarankan untuk menjaga rasio diameter (β) antara diameter brace dan diameter chord (dalam hal ini chord adalah jacket leg) lebih besar atau sama dengan 0.3 atau dari ISO 19902 rasio diameter 0.2 sampai 1.0. Dengan demikian kita dapat menentukan batas minimum OD70 dan batas maksimum β70 yaitu saat Sr = 70 begitu pula batas maksimum OD90 dan batas minimum β90 saat Sr = 90. Cari nilai OD yang berada di antara batas-batas tersebut. Seperti sebelumnya, tambahkan ketebalan jacket braces sebesar 1/8 inci hingga 3/16 inci untuk mengantisipasi dampak korosi dengan tetap menjaga rasio D/t lebih kecil dari 40.

2.10

Desain Pondasi (Pile) Pile adalah struktur yang mentransfer seluruh beban aksial dan lateral anjungan lepas

pantai ke tanah. Pile memanfaatkan kapasitas tanah ultimate (Qr) tempat ia terpancang untuk menahan beban-beban aksial dan lateral tadi. Kapasitas tanah ultimate ini merupakan total dari kapasitas gesek tanah (skin friction capacity atau Qf) dan kapasitas tahanan tanah (endbearing capacity atau Qp). Kapasitas tanah yang dimaksud dapat dituliskan dalam persamaan berikut, seluruh kapasitas tanah bersatuan gaya (kips), Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 21

𝑸𝒓 = 𝑸𝒇 + 𝑸𝒑

(2.28)

𝑸𝒇 = 𝒇 𝒙 𝑨𝒔

(2.28.1)

𝑸𝒑 = 𝒒 𝒙 𝑨𝒑

(2.28.2)

𝑸𝒓 = (𝒇×𝑨𝒔 ) + (𝒒×𝑨𝒑 )

(2.28.3)

di mana,

dengan f adalah pendekatan dari nilai skin friction tanah (ksi), As adalah luasan selimut pile yang kontak dengan tanah, q adalah pendekatan dari nilai end-bearing tanah (ksi) dan Ag adalah luas penampang pile total (gross area). Nilai ini didapatkan secara pendekatan dari tabel yang diberikan oleh ISO 19902 (2007) seperti pada gambar berikut,

Gambar 2.10 Parameter desain untuk tanah tertentu (sumber: ISO 19902 1st Edition) Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 22

kapasitas ultimate tanah ini perlu dibagi dengan faktor keamaan (safety factor/resistance factor, S.F/𝜸𝒓,𝒑𝒆 ) yang disarankan oleh ISO 19902 (2007) yaitu untuk kondisi operasi menggunakan 𝜸𝒓,𝒑𝒆 = 𝟏. 𝟓 dan untuk kondisi extreme menggunakan 𝜸𝒓,𝒑𝒆 = 𝟏. 𝟐. 𝟓 , sehingga didapatkan nilai kapasitas tanah yang diizinkan (Qr) dan dapat dituliskan dalam persamaan berikut, untuk kondisi operational, 𝑷𝒅,𝒑 ≤ 𝑸𝒅,𝒑,𝒊 𝑸𝒅,𝒑 =

𝑸𝒓 𝑸𝒓 𝒂𝒕𝒂𝒖 ≥ 𝜸𝑹,𝑷𝒑 𝜸𝑹,𝑷𝒑 𝜸𝑹,𝑷𝒑

(2.29)

Dimana, 𝛾𝑅,𝑃𝑝 = 1.5 dan 𝑃𝑑,𝑒 = 1.3 𝑥 𝐹 dan untuk keadaan kondisi ekstrem, 𝑷𝒅,𝒑 ≤ 𝑸𝒅,𝒑,𝒊 𝑸𝒅,𝒑 =

𝑸𝒓 𝑸𝒓 𝒂𝒕𝒂𝒖 ≥ 𝜸𝑹,𝑷𝒑 𝜸𝑹,𝑷𝒑 𝜸𝑹,𝑷𝒑

(2.30)

Dimana 𝛾𝑅,𝑃𝑝 = 1.25 dan 𝑃𝑑,𝑒 = 1.1 𝑥 𝐹 Diameter pile haruslah lebih kecil atau sama dengan diameter dalam deck leg dan jacket leg, dengan tetap menjaga rasio D/t lebih kecil dari 40. Pile harus memiliki kedalaman penetrasi yang mencukupi untuk mengakomodasi kapasitas gesek tanah.

2.11

Ukuran Awal Struktur Jacket Untuk memperkirakan ukuran awal jacket dapat dilakukan dengan memakai harga

perbandingan sebagai berikut : a. Angka atau Rasio Kerampingan Besaran angka atau rasio kerampingan dapat dirumuskan sebagai berikut: 𝒌𝑳 𝑹 Keterangan,

k

: Buckling length factor.

L

: Panjang elemen (feet).

R

: Jari-jari girasi (feet).

(2.31)

Besarnya harga k berkisar antara 0.5 – 2 sedangkan besarnya harga

kL berkisar antara R

70 – 110. Jari-jari girasi untuk silinder berdinding tipis adalah r = 0.35D. b. Perbandingan Diameter dan Ketebalan Rasio atau perbandingan antara diameter dan ketebalan (diameter wall to thickness ratio) dirumuskan sebagai berikut: 𝑫𝒂𝒗𝒆𝒓𝒂𝒈𝒆 𝒕

(2.32) Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 23

Besarnya harga perbandingan D/t berkisar antara 19 - 90. Bila harga D/t ratio ini mendekati 70, maka harus dilakukan pemeriksaan terhadap local buckling yang kemungkinan dapat terjadi.

2.11.1 Cylindrical Member Design a. Tegangan Aksial (Axial Tension) Cylindrical member pada beban axial tensile didesain untuk kondisi yang aman yaitu: 𝒇𝒕 ≤ 𝚽𝑭𝒚 Keterangan,

(2.33)

Fy

: besarnya tegangan yield, pada satuan tekanan

ft

: axial tensile dengan faktor beban



: faktor resistan untuk tegangan aksial yang nilainya = 0.6

b. Tekanan Aksial (Axial Compression) Cylindrical member yang mendapat beban kompresi aksial sebaiknya didesain dengan memenuhi kondisi: 𝒇𝒄 ≤ 𝚽𝑭𝒆𝒏 Keterangan,

(2.34)

Fen

:

tegangan kompresi aksial

fc

: tegangan kompresi aksial dengan faktor beban



: faktor resistan untuk tegangan kompresi aksial yang nilainya 0.85

c. Column Buckling Untuk 𝜆 < √2: 𝑭𝒆𝒏 = [𝟏. 𝟎 − 𝟎. 𝟐𝟓𝝀𝟐 ]𝑭𝒚

(2.35)

Untuk 𝜆 ≥ √2: 𝑭𝒆𝒏 Keterangan,

𝟏 𝒌𝑳 𝑭𝒚 𝟎.𝟓 = 𝟐 𝑭𝒚 ; 𝝀 = [ ] 𝝀 𝑹 𝑬



: parameter slenderness dari kolom

E

: modulus elastisitas Young

K

: faktor panjang efektif

L

: panjang kolom

R

: jari-jari girasi

(2.36)

d. Local Buckling i. Elastic Local Buckling Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 24

𝒕 𝑭𝒙𝒆 = 𝟐𝑪𝒙 𝑬 ( ) 𝑫 Keterangan,

(2.37)

Fxe

: besarnya tegangan elastis buckling lokal

Cx

: koefisien dari critical buckling

D

: diameter luar

t

: ketebalan dinding

x

: jarak titik dari sumbu longitudinal member

ii. Inelastic Local Buckling 𝑭𝒙𝒄 = 𝑭𝒚 𝒖𝒏𝒕𝒖𝒌 𝑭𝒙𝒄 Keterangan,

Fxc

𝑫 ≤ 𝟔𝟎 𝒕

(2.38)

𝑫 𝟏/𝟒 = [𝟏. 𝟔𝟒 − 𝟎. 𝟐𝟑 ( ) ] 𝑭𝒚 ≤ 𝑭𝒙𝒄 𝒕

(2.39)

: besarnya tegangan inelastic buckling lokal Tabel 2.4 Effective length factor and reduction factor Effective Length

Reduction factor

factor K

Cm

Brace

1.0

(a)

Portal (unbrace)

K(2)

(a)

Grouted Composite Section

1.0

(c)

Ungrouted Jacket Leg

1.0

(c)

Ungrouted Pilling Between

1.0

(b)

In-Plane Action

0.8

(b)

Out-Plane Action

1.0

(a) or (b)

0.8

(b) or (c)

0.8

(c)

SITUATION Super Stucture

Jacket Leg

Shim point Deck Truss Web Members

Jacket Brace Face-to-face length of Main Diagonal Face-toface length to centerline of joint Length of K Braces(3) Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 25

Longer Segment Length of X Brace (3)

0.9

(c)

Secondary Horizontal

0.7

(c)

1.0

(a),(b) or (c)

Deck Truss Chord Members

Keterangan,

(a) Cm = 0.85

 M1  (b) 0.6 – 0.4   tidak boleh lebih dari 0.85 atau kurang dari 0.4, di mana  M2  M1    rasio momen terkecil maupun terbesar pada akhir dari unbrace  M2

f  (c) 1 – 0.4  a  atau kurang dari 0.85  fc 

2.12

Desain Fondasi Pile dan Kapasitas Dukung Ultimate Tanah Untuk menahan pembebanan dari struktur jacket diperlukan fondasi dengan

memperhitungkan daya dukung tanah untuk melihat kemampuan tanah saat dilakukan pemancangan tiang pancang (pile).

2.12.1 Metode Klasifikasi Tanah dalam Perancangan Fondasi Perekayasa fondasi perlu mengklasifikasikan tanah-tanah tapak yang akan dipakai sebagai fondasi karena beberapa sebab: a. Agar mampu menggunakan dasar data buatan orang lain dalam meramal perilaku/unsur kerja fondasi b. Untuk menyimpan catatan permanen yang dapat dimengerti orang lain semisalnya kelak timbul persoalan dan badan organisasi luar diperlukan untuk menyelidiki perencanaan aslinya c. Agar mampu memberi sumbangan-sumbangan tentang peristilahan umum lewat makalah-makalah jurnal atau sajian konferensi Gabungan sistem klasifikasi tanah (USCS = Unified Soil Classification System) dipakai dalam pekerjaan fondasi. Namun saat ini lebih sering menggunakan rekomendasi dari ASTM D2487 .


BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1

Bagan Alir Perancangan Pada perancangan struktur lepas pantai ada beberapa tahapan dalam pengerjaannya,

sebagai berikut: MULAI

Data: Wellhead Platform 3 Legs MSL = 160 ft Orientasi Platform (+) 600

Konfigurasi awal deck:  Tata letak peralatan  Material yang digunakan  Ukuran awal deck  Perancangan framing

Beban statis deck member

Ukuran awal dan profil member (standar ASTM)

Penentuan beban deck yang diterima deck-leg

C

Konfigurasi jacket:  Tinggi desain jacket  Jumlah panel  Tata letak bracing, riser Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 27

A

Dimensi awal chord dan bracing

Dimensi Aawal pile

Ultimate bearing capacity

Memenuhi ultimate loading?

tidak

ya Pemodelan dengan software SACS 5.7

Data beban lingkungan :  Beban angin: Kondisi operasi dan badai  Beban gelombang & arus: Kondisi operasi dan badai

B


B

C

Running analisa statis

Running code check : Profil member  ASTM Tubular member  ISO 1902 Running joint punching shear check

Analisa terpenuhi?

tidak

ya Pembahasan hasil analisa statis

Design report

SELESAI Gambar 3.1 Bagan alir perancangan

3.2

Penjelasan Bagan Alir Langkah pertama dalam perancangan adalah menentukan jenis platform yang akan

didesain. Dalam perancangan ini jenis platform yang akan

didesain adalah Wellhead

Platform. Langkah yang kedua adalah menentukan jumlah deck dan legs dari platform, kemudian meninjau arah orientasi platform dari true north. Langkah berikutnya adalah Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 29

menentukan konfigurasi awal deck dan beban-beban statis yang bekerja pada deck member di mana ukuran awal dan profil member-nya telah disesuaikan dengan code yang dipakai, yaitu berdasarkan ASTM. Setelah itu, menentukan besarnya beban deck. Langkah berikutnya adalah mendesain struktur jacket dengan terlebih dahulu menentukan konfigurasi jacket dan dimensi awal dari chord dan bracing-nya. Kemudian melakukan pemodelan dengan SACS dengan memperhatikan beban lingkungan yang bekerja baik pada kondisi operasi maupun kondisi badai. Dari hasil running pemodelan yang telah dilakukan kemudian dicek dengan code yang dipakai yaitu ISO 19902 untuk tubular member dan ASTM untuk profil member. Apabila hasil analisa telah sesuai dengan code yang ada maka dilanjutkan dengan pembahasan analisa statis. Tetapi jika tidak memenuhi maka kembali ke langkah awal yaitu dengan mengubah ukuran awal dan profil member atau dalam flowchart dihubungkan dengan konektor C. Setelah analisa statis maka dimensi awal pile dapat ditentukan. Kemudian hasilnya dicek apakah memenuhi ultimate bearing capacity dan ultimate loading atau tidak. Jika memenuhi maka dapat dilanjutkan dengan design drawing tetapi jika tidak memenuhi maka kembali pada langkah menentukan kembali dimensi awal pile. Langkah terakhir adalah menyusun laporan perancangan .


BAB IV KRITERIA PERANCANGAN 4.1

Jenis Platform Jenis Platform yang dirancang adalah Wellhead Platform dengan rancangan umum

jumlah kaki jacket 3 kaki, jumlah deck 2 (Main Deck dan Cellar Deck, jumlah crane 2 unit. Code yang digunakan ISO 19902 dan ASTM.

4.2

Arah Orientasi Platform Anjungan berorientasi +600 terhadap True North (TN) dengan menentukan arah utara

anjungan atau Platform North (PN) adalah 00. True North +600 Platform North

Gambar 4.1 Arah orientasi anjungan

4.3

Kondisi Lingkungan Dari data yang diberikan dapat diketahui bahwa: Kedalaman perairan/Depth (LWL) = 160 ft

a. Data Gelombang: i. Kondisi Operasi Hmax

= 12,5 ft

T

= 6,3 s

ii. Kondisi Badai Hmax

= 29,5 ft

T

= 9,7 s

MSL (muka air rata-rata) = LWL + ½ total pasang surut operasi MSL (muka air rata-rata) = 160 + ½ (4.5) = 162,3 ft Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 31

Dalam desain digunakan gelombang kondisi operasi dan kondisi badai. Teori gelombang ditentukan dari grafik Regions of Applicability of stream Function ISO 19902 dengan parameter-parameter berikut : d/(gT2) = 0.043

H/(gT2) = 0.007

Dari parameter tersebut didapat bahwa teori gelombang yang digunakan adalah Stoke orde 5. Maka dalam analisa digunakan teori gelombang Stoke orde 5. b. Arus Kondisi Operasi Kecepatan Arus (permukaan) = 3,4 ft/s Kecepatan Arus (dasar laut)

= 0,9 ft/s

Kondisi Badai Kecepatan Arus (permukaan) = 3,8 ft/s Kecepatan Arus (dasar laut)

= 0,9 ft/s

Storm Surge

= 1 ft

Dalam desain digunakan arus kondisi operasi dan badai. c. Angin Kondisi Operasi, v = 45 mph Kondisi Badai,

v = 75 mph

Dalam desain digunakan angin kondisi operasi dan badai.

4.4

Koefisien Hidrodinamika Koefisien hidrodinamika sesuai code ISO 19902 adalah :

a. Permukaan halus, Cd = 0.65, Cm = 1.6 b. Permukaan kasar, Cd = 1.05, Cm = 1.2

4.5

Studi Layout Equipment Posisi, dimensi dan berat peralatan pada struktur harus diperhatikan secara seksama

sehingga dapat memberikan ruang diantara equipment, perlu diperhatikan juga framing yang akan menahan beban equipment tersebut. Studi ini dimaksudkan untuk mendapatkan dimensi, ruang dan kekuatan framing deck yang dibutuhkan.


4.6

Elevasi Deck Suatu gaya yang besar terjadi apabila gelombang mengenai deck dan equipment di

atasnya. Untuk menghindari ini, deck terendah harus ditempatkan pada elevasi yang memadai terhadap puncak dari gelombang desain dan menambahkan suatu celah udara (air gap). Gelombang desain yang digunakan adalah gelombang berbagai arah untuk kurun waktu 100 tahun dengan memperhitungkan HAT (Highest Astronomical Tide) dan storm surge. API RP 2A merekomendasikan air gap sebesar 5 ft di atas puncak gelombang ekstrem, hal ini dimaksudkan untuk melindungi deck terendah dan peralatan di atasnya terhadap gaya gelombang yang mungkin terjadi. Elevasi Deck Terendah = HAT Ekstrem + 0,5 Storm Tide + ηmax + Air Gap

4.7

Penentuan Ukuran Deck Leg Perancangan struktur deck dimulai dengan estimasi beban yang akan bekerja pada

deck akibat drilling, peralatan produksi, beban hidup, dan lain-lain. Penentuan awal (preliminary) ukuran deck leg dilakukan sebagai berikut: a. Diameter luar deck leg yang biasanya dipilih sama dengan diameter luar pile. b. Pendekatan nilai radius of gyration (r) deck leg dihitung berdasakan asumsi untuk bentuk silinder tipis (thin wall cylinders), yaitu 0,35D. Diasumsikan suatu nilai buckling length factor (k) berdasarkan kondisi ujung peletakan deck leg. Harga yang konservatif dari k umumnya diambil antara 1.5 – 2.0. Kemudian dihitung harga rasio slenderness (kerampingan) dari deck leg sebagari (K.L)/r, dimana L adalah panjang deck leg. Allowable axial stress, Fa, didapat dari AISC (American Institute of Stell Construction) Manual dan berdasarkan angka rasio slenderness. c. Perkiraan gaya aksial dan momen maksimum pada deck leg dihitung dengan menggunakan beban yang konservatif dari struktur dan peralatan deck, gaya angin, dan gaya gelombang. d. Dengan mengambil suatu harga ketebalan dinding deck leg sebagai proses iterasi pertama, axial dan bearing stress dan selanjutnya AISC interaction ratio bisa dihitung. Proses ini dilakukan secara berulang sampai mendapatkan harga interaction ratio lebih kecil dari satu.


4.8

Penentuan Konfigurasi Jacket Jacket adalah tiang-tiang yang menghubungkan dan menahan pile agar tetap pada

posisinya. Jacket juga berfungsi melindungi pompa-pompa, sumur pengeboran dll. Jacket dipasang mulai dari garis mudline sampai deck substructure. Kaki jacket mengarahkan pile sewaktu pemancangan pile. Jacket termasuk elemen struktur yang mendasar pada platform yang memberikan dukungan terhadap boat landings, mooring bitts, barge bumpers, sistem proteksi terhadap korosi, sistem navigasi dll. Komponen utama struktur jacket terdiri dari: a. Jacket legs b. Braces (vertikal, horizontal, and diagonal). c. Joints merupakan titik perpotongan antara legs dan braces. Bracing dan Can dapat mengurangi tegangan dan meningkatkan efek ductile pada sambungan. d. Launch runners dan trusses. Digunakan jika jacket akan ditransportasikan dan diluncurkan dari barge, proses ini menggunakan skid dan tilting beams. e. Skirt pile sleeves and braces (jika dibutuhkan skirt pile). f. Appurtenances (boat landings, barge bumpers, conductors bracing and guides, risers, clamps, grout and flooding lines, j-tubes, walkways, mud-mats, etc).

Komponen (braces) vertikal, horizontal, dan diagonal jacket yang menghubungkan kaki-kaki jacket dan membentuk sistem kekakuan jacket. Sistem jacket meneruskan gayagaya yang bekerja pada platform kepada sistem pondasi. Jenis-jenis brace yang biasa digunakan yaitu: a. Pola K-brace Pola ini mempunyai jumlah titik pertemuan batang (joint) yang lebih sedikit sehingga mengurangi jumlah biaya pengelasan. Tetapi, pola ini tidak mempunyai bentuk simeteris dan sistem redundansi. Pola K-brace digunakan untuk lokasi yang tidak membutuhkan kekakuan tinggi dan tidak ada gaya seismik. b. Pola V-brace Seperti halnya dengan tipe K-brace, tipe ini mempunyai joint yang lebih sedikit dan tidak mempunyai sistem redundansi. Selain itu, pola ini tidak mempunyai sistem transfer beban yang baik dari satu level ke level lainnya sehingga membutuhkan batang horisontal yang besar. Pola ini jarang digunakan. c. Pola N-brace Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 34

Tipe ini tidak mempunyai sistem redundansi sehingga kegagalan buckling pada salah satu batang tekan akan dengan cepat menyebkan pada batang lain dan menyebabkan struktur collapse (runtuh). Tipe ini tidak dianjurkan untuk digunakan. d. Pola Plus X-brace Pola ini adalah yang paling banyak digunakan untuk struktur lepas pantai di lokasi yang tidak dalam. Pola ini mempunyai bentuk simetri, redundansi, dan daktilitas yang cukup. Kekurangan dari pola ini hanya pada jumlah joint yang lebih banyak dan bentuk cabang V pada sisi transversal akan menyebakan ukuran horizontal brace yang lebih besar. e. Pola X-brace Pola ini mempunyai kekakuan horisontal, daktilitas, dan redundansi yang tinggi. Jumlah titik pertemuan (joint) dan batang yang dibutuhkan lebih banyak sehingga membutuhkan lebih banyak pengelasan. Pola ini banyak digunakan untuk struktur lepas pantai di laut dalam dan didaerah gempa yang membutuhkan kekakuan dan daktilitas yang tinggi untuk mengurangi perioda goyangan yang dialami struktur.

4.9

Penentuan Dimensi Jacket

a. Jacket Leg Penentuan diameter jacket legs yang sesuai merupakan bagian penting dalam desain struktur jacket. Kondisi tanah dan persyaratan fundasi menegang peranan penting dalam penentuan ukuran jacket legs. Umumnya pemilihan dimensi jacket legs berdasarkan data struktur jacket yang telah ada dengan sedikit perubahan atau revisi. Jika pekerjaan desain awal untuk bagian deck telah dilakukan dan diperoleh ukuran kaki-kaki deck, maka perkiraan diameter awal dari pile dapat diambil sama dengan ukuran kaki-kaki deck tersebut, perlu diperhatikan juga dalam pemilihan ukuran tubular member pada daerah permukaan air (high wave-zone), dimana gaya gelombang yang terjadi sangat dipengaruhi oleh proyeksi luasan dari member tersebut. Pada kasus dimana pile utama berada didalam jacket, diameter kaki jacket diambil sedemikian rupa sehingga dapat mengakomodasi proses pemancangan dan grouting pile. Jika digunakan skirt pile (digunakan untuk jacket laut dalam), diameter kaki jacket ditentukan berdasarkan persyaratan rangka brace dan efek bouyancy. Ketebalan didnding jacket diperlukan untuk menahan gaya aksial, tegangan akibat bending, deformasi akibat komponen struktur jacket yang berpotongan (joint).


Ketebalan dinding yang umum digunakan berkisar antara ½ inchi - 2 ½ inchi. Ketebalan dinding yang kurang dari ½ inchi akan mendapaktan masalah dengan korosi. Pembuatan pipa tubular dengan ketebalan dinding yang lebih dari 2 ½ inchi akan sulit. Selain itu, akan mudah mengalami thickness crack (retakan) pada tempat pengelasan. Tambahan ketebalan sebanyak 1/8 inchi biasanya diberikan untuk komponen struktur jacket di daerah splash zone untuk menghadapi masalah korosi (corrosion allowance). Stress (tengangan) yang tinggi dan persyaratan pengelasan yang rumit pada titik pertemuan

komponen

struktur

jacket

yang

konfigurasinya

kompleks

akan

menyebabakan kebutuhan pembuatan-pembuatan profil baja yang khusus (ductile, high through thickness strength, no laminations). Untuk itu, dibuat profil baja khusus pada joint (cans) dan pada ujung bracing (stubs). Grouting pile dalam jacket leg juga mempengaruhi penentuan ketebalan dinding jacket leg. b. Jacket Bracing Gaya-gaya bekerja pada member brace pada dasarnya berupa gaya aksial/ perilaku dari member brace menyerupai balok kolom. Dalam menentukan dimensi dari member brace, faktor-faktor yang perlu diperhatikan antara lain: i. Diameter brace ditentukan berdasakan nilai rasio kelangsingan. Rasio kelangsingan (KL/r) didefinisikan sebagai panjang efektif kolom dibagi radius girasi penampang (r). Dalam desain nilai KL/r diambil 60 s/d 90. ii. Pengecekan punching shear yang terjadi antara brace dan jacket legs. Pada beberapa kasus, besarnya punching shear yang terjadi dapat menentukan pemilihan diameter brace. iii. Untuk diameter brace >18 inchi, digunakan ketebalan dinding berdasarkan standar untuk pipa tubular. Jika diameter brace >27 inchi dapat digunakan ketebalan ½ inchi, dan untuk diameter 30 s/d 36 inchi, dapat dimulai dengan ketebalan 5/8 inchi. iv. Nilai D/t diusahakan bernilai 19 s/d 90. Untuk D/t <19 kemungkinan tidak ada dipasarkan karena kesulitan pembuatan. Untuk baja A-36 dimana rasio Dt bernilai sekitar 90 dapat menimbulkan masalah buckling. v. Pengecekan efek hidrostatik dilakukan jika D/t > 250/h1/3, dimana h adalah kedalaman perairan.


4.10

Data Tanah Data tanah yang digunakan adalah data tanah tipe B berdasarkan tipe tanah pada buku

“Planning and Design of Fixed Offshore Platforms” oleh McClelland (1986) seperti pada gambar berikut,

Gambar 4.2 Tipe tanah (sumber: Planning and Design of Fixed Offshore Platforms, McClelland (1986))

4.11

Marine Growth Marine Growth mengakibatkan pertambahan OD (Outside Diameter) Jacket sebesar 5

inchi.

4.12

Splash Zone Proteksi terhadap splash zone (bagian struktur pada daerah pecahnya gelombang)

dipasang dengan persyaratan khusus berdasarkan “Handbook of Offshore Engineering”.


BAB V PERANCANGAN AWAL 5.1

Deck Berikut merupakan hasil perhitungan manual dengan bantuan Microsoft Excel untuk

dapat menentukan desain awal profil scantlings pada deck atau topside structure. Langkahlangkah perhitungan manual dan desain 2D untuk Leigen Z-10 dapat diketahui melalui Lampiran A dan B. a. Cellar Deck  Dimensi/Luas  Tebal Pelat  Secondary Girder  Main Girder  Berat Total  Centre of Gravity b. Main Deck

: 80 x 90 feet/7200 feet2 : 0.444 inch : W12 x 170 : W36 x 441 : 1876.62 kilopounds (termasuk peralatan) : 0.00, 2.03 (feet)

 Dimensi/Luas  Tebal Pelat  Secondary Girder  Main Girder  Berat Total  Centre of Gravity c. Heli Deck

: 80 x 80 feet/6400 feet2 : 0.444 inch : W36 x 256 : W30 x 292 : 2180.06 kilopounds (termasuk equipment) : -0.27, 1.98 (feet)

     

Dimensi Tebal Plat Secondary Girder Main Girder Berat Total Centre of Gravity

: 26 x 26 feet/676 feet2 : 0.125 inch : W6 x 8.5 : W10 x 19 : 75.92 kilopounds : 0.00, 0.00 (feet)

oleh karenanya hasil perhitungan atas keseluruhan material (Material Take Off) yang ada pada Topside Structure untuk Leigen Z-10 adalah:  Berat Total  Centre of Gravity

: 3706.47 kilopounds : 0.12, 1.97 (feet)


5.2

Deck Leg Distribusi beban deck yang harus diterima tiap-tiap deck leg dan dimensinya adalah

sebagai berikut. Perhitungan dan gambar dapat dilihat pada lampiran C dan A. a. Main Deck Leg

DL3

DL4

Gambar 5.1. Distribusi beban pada Main Deck Leg Deck Leg 1 (DL1)

: 448.8 kilopounds

Deck Leg 2 (DL2)

: 319.8 kilopounds

Deck Leg 3 (DL3)

: 395.8 kilopounds

Deck Leg 4 (DL4)

: 420.8 kilopounds

Deck Leg 5 (DL5)

: 294.8 kilopounds

Profil Deck Leg a. Diameter Luar (OD) : 24 inch b. Ketebalan (t)

: 1 inch

c. Panjang

: 34 feet

b. Cellar Deck Leg

Gambar 5.2. Distribusi beban pada Cellar Deck Leg Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 39

Deck Leg 1 (DL1)

: 1066.0 kilopounds

Deck Leg 2 (DL2)

: 1025.6 kilopounds

Deck Leg 3 (DL3)

: 1050.3 kilopounds

Profil Deck Leg a. Diameter Luar (OD) : 45 inch b. Ketebalan (t)

: 1 inch

c. Panjang

: 18 feet

c. Heli Deck Deck Leg 1 (DL1)

: 76.85 kilopounds

Profil Deck Leg a. Diameter Luar (OD) : 15 inch

5.3

b. Ketebalan (t)

: 0.75 inch

c. Panjang

: 11 feet

Jacket Berikut ini adalah hasil perhitungan dimensi awal jacket leg dan jacket brace beserta

konfigurasinya. Perhitungan dan gambar dapat dilihat pada lampiran D dan A.  Jumlah Kaki Jacket

:3

 Jumlah Baris (Level)

:5

a. Diameter Luar (OD) : 65 inch

 Jarak Antara Baris

: 34 feet

b.Ketebalan (t)

: 1.075 inch

c. Panjang

: 24.62 feet

Profil Jacket Leg

Profil Jacket Brace (Diagonal dan Horizontal) a. Diameter Luar (OD) : 26 inch

5.4

b.Ketebalan (t)

: 0.625 inch

c. Panjang

: 24.62 feet

Pile Berikut ini adalah hasil perhitungan dimensi awal pile beserta kedalaman

penetrasinya, untuk safety factor maksimum

kondisi ekstrim dan kondisi operasi (ISO

19902, 2007). Perhitungan dapat dilihat pada lampiran D.  Diameter Luar (OD)

: 45 inch

 Ketebalan (t)

: 1.5 inch

 Penetrasi

: 22.5 feet

 Kapasitas Tanah (Qr)

: 1555.09 kilopounds


BAB VI METODOLOGI PEMODELAN NUMERIK DENGAN SACS 5.7 6.1

Umum Pemodelan Leigen Z-10 ini dilakukan dengan bantuan software SACS 5.7. Precede

dengan mengacu pada hal-hal sebagai berikut: a. Satuan yang digunakan adalah satuan English, yaitu inch dan foot untuk satuan panjang, dan pounds (kips) untuk satuan gaya. b. Orientasi anjungan adalah 600 True North yang dimodelkan menghadap ke arah sumbu y positif (00 Platform North/sumbu y adalah 600 True North). Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa pada koordinat software, sumbu x adalah 3300 True North dan sumbu y adalah 600 True North (arah positif berlawanan arah jarum jam). c. Pembebanan dilakukan dalam koordinat software, yang berarti misalkan gelombang datang menuju 00 software, maka gelombang tadi datang menuju 3300 True North (sumbu x positif), yang akan bertambah secara positif melawan arah jarum jam, misalkan menuju 900 dalam software, maka menuju 600 True North (sumbu y positif).  00 software adalah menuju 3300 True North (x positif) dari 1500 True North  300 software adalah menuju 00 True North dari 1800 True North  600 software adalah menuju 300 True North dari`2100 True North  900 software adalah menuju 600 True North (y positif) dari 2400 True North  1200 software adalah menuju 900 True North dari 2700 True North  1500 software adalah menuju 1200 True North dari 3000 True North  1800 software adalah menuju 1500 True North (x negatif) dari 3300 True North  2100 software adalah menuju 1800 True North dari 00 True North  2400 software adalah menuju 2100 True North dari 300 True North  2700 software adalah menuju 2400 True North (y negatif) dari 600 True North  3000 software adalah menuju 2700 True North dari 900 True North  3300 software adalah menuju 3000 True North dari 1200 True North

6.2

Tahapan Pemodelan Leigen Z-10 dengan SACS 5.7 Structure Definition Wizard

a. Pada tab ‘Elevation’ dari jendela ‘Structure Definition’ telah ditentukan elevasi dasar laut dan kedalaman laut serta elevasi-elevasi dari dasar laut sampai topside structure tertinggi atau helideck berdasarkan juga hasil perhitungan manual sebelumnya. Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 41

Gambar 6.1 Tampilan fitur Structure Definition untuk tab ‘Elevations’ b. Pada tab ‘Legs’ telah diinputkan data yang ada untuk menentukan posisi koordinat setiap kaki jacket yang berjumlah tiga untuk dapat menopang topside structure.

Gambar 6.2 Tampilan fitur Structure Definition untuk tab ‘Legs’


c. Setelah di apply ketika telah cukup hanya menginput data untuk tab ‘Elevations’ dan ‘Legs’ maka akan tampak sebagaimana pada Gambar 6.3 dan berikutnya untuk mendesain topside structurenya digunakan tools ‘Member’ dan ‘Joint’ agar dapat terbentuk struktur rangka deck pada tiap elevasi dengan cara membuat beberapa ‘Joint’ terlebih dahulu lalu disambungkan dengan ‘Member’ yang kemudian akan didefinisikan sehingga memiliki properti atau ukuran yang diinginkan.

Gambar 6.3 Model jacket tiga kaki tanpa topside structure tampak isometri

Gambar 6.4 Penginputan ‘Members’ dan ‘Joints’ untuk desain topside structure Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 43

d. Lalu kemudian mendefinisikan setiap member yang ada dengan menginput profil yang

sesuai hasil perhitungan manual namun sebelumnya alangkah lebih baik menggunakan fitur yang ada di tab ‘Property’ yang dapat mengelompokkan member-member yang sejenis agar efisiensi waktu dalam memberikan properti yang sesuai.

Gambar 6.5 Penginputan ‘Member Properties’ dan pengelompokkan ‘Members’ dengan Member Group Manager e. Tambahkan data pembebanan untuk beban setiap peralatan yang ada, live loads, perpipaan, pelat, dan selfweight dengan menggunakan fitur yang ada pada tab ‘Load’. Perlu dicatat bahwa rata-rata nilai faktor checknya kondisi operasi adalah 1 karena saat operasi maka semua elemen bekerja sedangkan rata-rata nilai faktor checknya kondisi badai adalah 0.75 karena saat badai hampir tidak ada pekerja pada deck. (lihat Gambar 6.6) f. Untuk dapat memastikan keseluruhan model struktur setelah diinputkan pembebanan baik yang pada arah vertikal (beban struktur) dan arah horizontal (beban lingkungan) bahwa sudah benar maka digunakan perintah ‘Check Model’ pada tab ‘Misc’ sehingga jika berhasil maka akan muncul no errors sedangkan jika belum berhasil maka akan otomatis menampilkan joint atau member mana saja yang perlu dicek kembali. (lihat Gambar 6.7)


Gambar 6.6 Input ‘Load Members’ dan hasil pembebanan ‘Load Properties’

Gambar 6.7 Tanda keberhasilan akan model Leigen Z-10 dengan keterangan no errors


6.3

Penentuan Pembebanan

a. Beban Independen (Beban Basic) Beban-beban dasar yang akan dikombinasikan menjadi beban kombinasi adalah sebagai berikut, Tabel 6.1 Tabel penamaan beban terhadap Leigen Z-10 pada SACS 5.7 Load Condition SW EQMD EQCD LLPO LLPS LLHD CRNO CRNS PTLD OP0 OP45 OP90 OP13 OP18 OP22 OP27 OP31 ST0 ST45 ST90 ST13 ST18 ST22 ST27 ST31

Load ID SW ~ ~ MD CD MD CD HD CRNO CRNS MD CD HD

~

~

Deskripsi Self Weight Struktur Beban Equipment Main Deck Beban Equipment Cellar Deck Live Load + Perpipaan Main Deck saat Operasi Live Load + Perpipaan Cellar Deck saat Operasi Live Load + Perpipaan Main Deck saat Badai Live Load + Perpipaan Cellar Deck saat Badai Live Load Heli Deck Beban Cranesaat Operasi Beban Cranesaat Storm Beban Pelat pada Main Deck Beban Pelat pada Cellar Deck Beban Pelat pada Heli Deck Beban Lingkungan arah 00 saat Operasi Beban Lingkungan arah 450 saat Operasi Beban Lingkungan arah 900 saat Operasi Beban Lingkungan arah 1350 saat Operasi Beban Lingkungan arah 1800 saat Operasi Beban Lingkungan arah 2250 saat Operasi Beban Lingkungan arah 2700 saat Operasi Beban Lingkungan arah 3150 saat Operasi Beban Lingkungan arah 00 saat Badai Beban Lingkungan arah 450 saat Badai Beban Lingkungan arah 900 saat Badai Beban Lingkungan arah 1350 saat Badai Beban Lingkungan arah 1800 saat Badai Beban Lingkungan arah 2250 saat Badai Beban Lingkungan arah 2700 saat Badai Beban Lingkungan arah 3150 saat Badai


b. Pengelompokkan Beban Berdasarkan rekomendasi dari ISO 19902 1st Edition (2007) bahwa pembebanan terhadap struktur jacket pada kasus Leigen Z-10 ini dirangkum menjadi sebagaimana berikut ini: Tabel 6.2 Pengelompokkan beban berdasarkan ISO 19902 PENGELOMPOKKAN BEBAN Permanent Action 1 (G1) - Dead Load 1 Selfweight (SW) Beban Pelat setiap Deck (PTLD) Permanent Action 2 (G2) - Dead Load 2 Beban Peralatan setiap Deck (EQCD; EQMD) Variable Action 1 (Q1) - Live Load 1 Beban Hidup dan Perpipaan setiap Deck (LLPO) kondisi Operasi & Badai Variable Action 2 (Q1) - Live Load 2 Beban Crane Beban Helikopter Environmental Load (Eo/Ee) Beban Lingkungan kondisi Operasi & Badai Mengacu pada Tabel 2.1, Tabel 2.2, dan Tabe 2.3 serta Tabel 6.1 dan Tabel 6.2 untuk matriks pembebanan yang akan diinputkan pada software SACS 5.7 adalah sebagai berikut: Tabel 6.3 Matriks pembebanan untuk kondisi operasi I (OP I) Load Combination SW G1 PTLD EQMD G2 EQCD Q1 LLPO CRNO Q2 LDHC

γf 1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5


Tabel 6.4 Matriks pembebanan untuk kondisi operasi II (OP II) Arah (derajat) Load Combination SW G1 PTLD EQMD G2 EQCD Q1 LLPO CRNO Q2 LDHC OP0 OP45 OP90 OP13 Eo OP18 OP22 OP27 OP31

0

45

90

135

180

225

270

315

EO00

EO45

EO90

EO13

EO18

EO22

EO27

EO31

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5 1.2

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5

1.3 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5

1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

Tabel 6.5 Matriks pembebanan untuk kondisi badai I (ST I) Arah (derajat) Load Combination SW G1 PTLD EQMD G2 EQCD Q1 LLPS CRNS Q2 LDHC ST0 ST45 ST90 ST13 Ee ST18 ST22 ST27 ST31

0

45

90

135

180

225

270

315

EO00

EO45

EO90

EO13

EO18

EO22

EO27

EO31

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0 1.35

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0

1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0

1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35


Tabel 6.6 Matriks pembebanan untuk kondisi badai II (ST II) Arah (derajat) Load Combination SW G1 PTLD EQMD G2 EQCD Q1 LLPS CRNS Q2 LDHC ST0 ST45 ST90 ST13 Ee ST18 ST22 ST27 ST31

0

45

90

135

180

225

270

315

EO00

EO45

EO90

EO13

EO18

EO22

EO27

EO31

0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0 0 1.35

0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0 0

0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0 0

0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0 0

0.9 0.9 0.9 0.9 1.1 0 0

0.9 0.9 0.9 0.9 1.1 0 0

0.9 0.9 0.9 0.9 1.1 0 0

0.9 0.9 0.9 0.9 1.1 0 0

1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35


BAB VII HASIL PEMODELAN NUMERIK DAN ANALISIS 7.1

Member Unity Check Unity Check (UC) akan sangat bermanfaat untuk mengetahui kekuatan suatu member

pada saat diberi beban di mana UC dapat dikatakan sebagai rasio antara tegangan aktual dengan tegangan izin pada suatu member, yang berarti apabila nilai UC mendekati satu maka tegangan aktual hampir melampaui tegangan yang diizinkan. Berikut adalah tabel perbandingan UC maksimum yang terjadi pada member-member utama untuk setiap kondisi pembebanan berdasarkan ISO 19902 yang menyebabkannya menjadi maksimum dan terdapat beberapa member melebihi batas UC senilai satu sehingga harus di redesign agar memiliki UC di bawah nilai satu (font merah),

Load ID

Deskripsi

MGM Main Deck Main Girder

Nilai UC Desain Awal Maksimum OP OP ST ST I II I II

Nilai UC Redesign Maksimum OP OP ST ST I II I II

1.4

4.33

1.02

3.63

0.53

0.75

0.36

0.25

MGC


1.06

3.87

1.13

3.06

0.44

0.98

0.46

0.32

MGH


0.6

0.88

0.7

0.89

0.86

0.72

0.89

0.88

0.67

1.16

0.74

1.02

0.64

0.94

0.6

0.43

0.78

1.22

0.88

1.17

0.79

0.96

0.88

0.58

0.44

0.61

0.43

0.67

0.59

0.6

0.77

0.49

SGM SGC SGH

Main Deck Secondary Girder Cellar Deck Secondary Girder Heli Deck Secondary Girder

DLM

Main Deck Leg

0.82

1.75

0.92

1.49

0.7

0.82

0.47

0.33

DLC

Cellar Deck Leg

0.39

0.66

0.6

0.82

0.38

0.48

0.5

0.36

DLH

Heli Deck Leg

0.54

1.02

0.59

0.98

0.21

0.31

0.23

0.21

CON

Conductors

0.49

1.34

2.99

2.99

0.34

0.61

0.29

0.25

RSR

Risers

0.29

0.91

2.11

2.11

0.21

0.3

0.18

0.16

Tabel 7.1 Perbandingan UC awal maksimum dan redesign


Dalam SACS 5.7, member dengan UC sama dengan atau melebihi 1 akan diperlihatkan dengan warna merah. Hal ini berarti member tadi perlu diperkuat dengan cara melakukan desain ulang, menambahkan struktur penguat, atau mengubah konfigurasi dari member tadi. Berikut ini diambil contoh dari kondisi operasi II (OP II) untuk informasi UC dengan rincian member pada pemodelan numerik untuk desain awal dan redesign beserta keterangan dari gambar (screenshot) SACS 5.7. Tabel 7.2 UC dengan member pada kondisi OP II awal Load ID

Deskripsi

Member

UC

MGM


0139-903L

4.33

MGC


803L-0019

3.87

MGH


0246-0247

0.88

SGM


0176-0177

1.16

SGC


0080-0079

1.22

SGH


0235-0268

0.61

DLM

Main Deck Leg

0008-0098

1.75

DLC

Cellar Deck Leg

703L-803L

0.66

DLH

Heli Deck Leg

0141-0284

1.02

CON

Conductors

0298-0471

1.34

RSR

Risers

0455-0476

0.91

Tabel 7.3 UC dengan member pada kondisi OP II redesign Load ID

Deskripsi

Member

UC

MGM


0015 - 902L

0.75

MGC


0057-802L

0.98

MGH


0214-0224

0.72

SGM


0105-0135

0.94

SGC


0050-0017

0.96

SGH


0245-0223

0.6

DLM

Main Deck Leg

802L-902L

0.82

DLC

Cellar Deck Leg

702L-802L

0.48

DLH

Heli Deck Leg

0141-0284

0.31

CON

Conductors

0298-0471

0.61

RSR

Risers

0455-0476

0.3


Gambar 7.1 Keterangan member pada UC ‘merah’ saat kondisi OP II awal Berdasarkan hasil analisis statis yang dilakukan secara keseluruhan maka dapat disimpulkan bahwa UC tertinggi ada pada saat kondisi pembebanan Badai II (lihat Tabel 7.1) dari desain awal dimana hasilnya sebagai berikut: UC pada Main Girder Main Deck (MGM) – 3.63, Main Girder Cellar Deck (MGC) – 3.06, Main Girder Heli Deck (MGH) – 0.89, Secondary Girder Main Deck (SGM) – 1.02, Secondary Girder Cellar Deck (SGC) – 1.17, Secondary Girder Heli Deck (SGH) – 0.67, pada Main Deck Leg (DLM) – 0.82, Cellar Deck Leg (LJ) – 0.39, Heli Deck Leg (DLH), Conductor (CON) – 0.49, dan Risers (RSR) – 0.29. Hal ini terjadi karena pada kondisi Badai II pembebanan dilakukan pada kondisi ekstrim ketika efek beban karena beban mati dan hidup berlawanan beserta nilai faktor pembebanan terhadap beban lingkungan setiap arah derajat tertentu tertinggi di antara kondisi yang lain.


7.2

Beban Vertikal dan Horizontal Berikut ini adalah hasil output dari pemodelan numerik mengenai perbandingan

jumlah beban-beban (load summation) dari arah baik horizontal (sumbu x dan sumbu y)

Basic Load Condition

Tabel 7.4 Gaya-gaya kondisi operasi I dan II desain awal Gaya-Gaya Kondisi Operasi I Gaya-Gaya Kondisi Operasi II Load Fx Fy Fz Load Fy Fz Fx (kips) ID (kips) (kips) (kips) ID (kips) (kips) -3126.2 -2961.5 SW SW -260.7 -260.74 PTLD PTLD -69.11 -69.11 EQMD EQMD -185.27 -185.27 EQCD EQCD -2340.1 -2340.1 LLPO LLPO -50 -50 CRNO CRNO -6.08 -6.08 LDHC LDHC 187.1 3.1 -15.59 OP0 119.48 96.91 -17.04 OP45 4.17326 104.59 -17.39 OP90 -119.5 96.91 -17.05 OP13 -187.11 3.1 -15.59 OP18 -135.33 -114.67 -11.38 OP22 -5.65 OP27 4.891890 -167.81 135.33 -114.68 -11.37 OP31 Tabel 7.5 Gaya-gaya kondisi operasi I dan II redesign Gaya-Gaya Kondisi Operasi I Gaya-Gaya Kondisi Operasi II Load Fx Fy Fz Load Fy Fz Fx (kips) ID (kips) (kips) (kips) ID (kips) (kips) -3124.3 -4202.4 SW SW -260.74 -260.74 PTLD PTLD -69.11 -69.11 EQMD EQMD -185.27 -185.27 EQCD EQCD -2340.1 -2340.1 LLPO LLPO -50 -50 CRNO CRNO -6.08 -6.08 LDHC LDHC 197.7 3.13 -14.65 OP0 125.15 103.21 -16.06 OP45 108.23 -16.08 OP90 -125.15 103.21 -16.06 OP13 -197.7 3.13 -14.65 OP18 -144.37 -122.77 -10.35 OP22 -182.31 -3.87 OP27 144.37 -122.77 -10.35 OP31




maupun vertikal (sumbu z) pada empat kondisi berdasarkan ISO 19902,



Tabel 7.7 Gaya-gaya kondisi badai I dan II redesign Gaya-Gaya Kondisi Badai I Gaya-Gaya Kondisi Badai II Load Fx Fy Fz Load Fx Fy Fz ID (kips) (kips) (kips) ID (kips) (kips) (kips) -3124.9 -3124.9 SW SW -260.7 -260.7 PTLD PTLD -69.1 -69.1 EQMD EQMD -185.3 -185.3 EQCD EQCD -1702.6 -1702.6 LLPS LLPS -111.0 -111.0 CRNS CRNS -6.1 -6.1 LDHC LDHC 667.6 8.2 -50.8 667.5 8.2 -50.8 ST0 ST0 437.9 381.0 -63.3 437.8 380.9 -63.3 ST45 ST45 1.1008 505.3 -72.3 1.1008 505.3 -72.3 ST90 ST90 -437.9 381.0 -63.3 -437.8 380.9 -63.3 ST13 ST13 -667.6 8.2 -50.8 -667.5 8.2 -50.8 ST18 ST18 -476.0 -416.6 -33.8 -476.0 -416.5 -33.8 ST22 ST22 -4.3 -600.8 -19.3 -4.3 -600.7 -19.3 ST27 ST27 476.0 -416.6 -33.8 476.0 -416.5 -33.8 ST31 ST31


Basic Load Condition Basic Load Condition

Tabel 7.6 Gaya-gaya kondisi badai I dan II desain awal Gaya-Gaya Kondisi Badai I Gaya-Gaya Kondisi Badai II Load Fx Fy Fz Load Fx Fy Fz ID (kips) (kips) (kips) ID (kips) (kips) (kips) -3126.1 -3126.1 SW SW -260.7 -260.7 PTLD PTLD -69.1 -69.1 EQMD EQMD -185.3 -185.3 EQCD EQCD -1702.6 -1702.6 LLPS LLPS -111.0 -111.0 CRNS CRNS -6.1 -6.1 LDHC LDHC 618.3 6.6 -51.0 618.3 6.6 -51.0 ST0 ST0 408.8 346.6 -64.6 408.8 346.6 -64.6 ST45 ST45 -0.1 462.7 -73.9 -0.1 462.7 -73.9 ST90 ST90 -408.8 346.7 -64.6 -408.8 346.7 -64.6 ST13 ST13 -618.3 6.6 -51.0 -618.3 6.6 -51.0 ST18 ST18 -435.7 -375.5 -34.4 -435.7 -375.5 -34.4 ST22 ST22 0.1 -538.8 -21.5 0.1 -538.8 -21.5 ST27 ST27 435.7 -375.6 -34.4 435.7 -375.6 -34.4 ST31 ST31

Beban-beban di atas merupakan beban untuk tiap independennya (basic load) atau berdasarkan Load ID itu sendiri. Jika diperhatikan perbandingan antara Tabel 7.4 dengan 7.6 dan antara 7.5 dengan 7.7 maka dapat diketahui bahwa beban lingkungan yang terjadi ketika kondisi badai (STxx) dapat menyebabkan beban yang paling besar dimana ketika arah horizontal mampu menghasilkan tiga atau empat kali lipat dari beban lingkungan kondisi Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 54

operasi. Seperti pada Tabel 7.4 untuk kondisi operasi terdapat beban Fy untuk beban lingkungan arah 45o sebesar -16.06 kips sedangkan pada Tabel 7.4 untuk kondisi badai dengan beban dan arah yang sama sebesar -63.3 kips dengan kata lain hampir empat kali lebih besar dari kondisi operasi.

7.3

Joint Displacement Berikut ini adalah hasil dari output pemodelan numerik SACS 5.7 untuk tiga joint

yang mengalami displacement maksimum untuk empat kondisi berdasarkan ISO 19902.

LC Q1 G1 G2

Tabel 7.8 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi I desain awal Sumbu x Sumbu y Sumbu z Total Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC Joint (in) G1 103L 18.75 Q2 80 2.006 G1 102L 18.92 2 0.870 Q2 102L 3.715 G2 445 -0.74 Q2 103L 5.1 2 0.824 G2 101L 2.84 G1 94 -2.99 Q1 80 5.073 103L 0.554

Tabel 7.9 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi II desain awal Sumbu x Sumbu y Sumbu z Total LC Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC Joint (in) EO00 471 167.8 EO90 472 125.8 EO90 26 -7.75 EO31 471 175.4 EO31 471 124 EO13 472 100.4 EO45 101L -8.28 EO22 469 175.4 EO45 473 100.4 EO18 102L 28.19 EO00 13 -9.39 EO27 472 175.3

LC Q2 Q1 G2

Tabel 7.10 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi I redesign Sumbu x Sumbu y Sumbu z Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC 2 1.783 G2 249 -0.11 G2 444 -0.81 Q1 A01L 0.818 G1 278 -0.4 Q2 146 -1.19 G1 A01L 0.085 Q1 248 -0.72 G1 447 -2.74 Q2

Total Joint (in) 450 2.883 447 2.746 2 2.191

Tabel 7.11 Joint Displacement Maksimum Kondisi Operasi II redesign Sumbu x Sumbu y Sumbu z Total LC Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC Joint (in) EO00 2 1.933 EO90 246 -0.87 EO90 444 -4.66 EO00 444 4.695 EO31 A01L 1.816 EO13 246 -0.94 EO45 444 -4.66 EO31 444 4.694 EO45 2 1.774 EO45 246 -0.99 EO13 444 -4.67 EO27 444 4.69


LC ES00 ES31 ES45

Tabel 7.12 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai I desain awal Sumbu x Sumbu y Sumbu z Total Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC Joint (in) 471 508.1 ES90 472 471.7 ES27 94 -13.8 ES27 469 514.5 471 363.5 ES13 472 342.7 ES90 101L -13.9 ES22 469 514.1 473 342.7 ES00 101L 32.1 ES18 102L -18.7 ES31 471 514.1

LC ES00 ES31 ES45

Tabel 7.13 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai II desain awal Sumbu x Sumbu y Sumbu z Total Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC Joint (in) 471 508.1 ES90 472 471.7 ES90 101L -14 ES27 469 514.5 471 363.5 ES13 472 342.7 ES27 94 -17.5 ES22 469 514.1 473 342.7 ES18 102L 29.97 ES00 13 -19 ES31 471 514.1

LC ES00 ES31 ES45

Tabel 7.14 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai I redesign Sumbu x Sumbu y Sumbu z Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC 266 1.683 ES90 A01L 0.878 ES90 444 -2.65 ES00 A01L 1.302 ES13 A01L 0.846 ES45 444 -2.65 ES18 266 1.148 ES45 2 0.768 ES00 444 -2.67 ES31

Total Joint (in) 447 2.858 446 2.849 275 2.846

LC ES00 ES31 ES45

Tabel 7.15 Joint Displacement Maksimum Kondisi Badai II redesign Sumbu x Sumbu y Sumbu z Joint x (in) LC Joint y (in) LC Joint z (in) LC 266 1.711 ES90 224 0.832 ES90 444 -1.66 ES27 A01L 1.209 ES13 A01L 0.737 ES45 444 -1.66 ES31 266 1.164 ES45 2 0.697 ES13 444 -1.67 ES22

Total Joint (in) 273 2.405 275 2.245 270 2.228

Defleksi (displacement) yang diberikan pada Tabel 7.8 hinga 7.15 adalah defleksi yang mengacu pada arahnya dan total dari defleksi yang terjadi. Jika diperhatikan secara cermat bahwa defleksi maksimum yang sering terjadi pada saat beban lingkungan 45 (dari 45o True North – 13 kali terjadi maksimum), 90 (dari 90o True North – 12 kali terjadi maksimum), 13 (dari 135o True North – 8 kali terjadi maksimum), dan 31 (dari 315o True North – 12 kali terjadi maksimum), di mana rata-rata besaran defleksi pada tiga joint maksimum dari kondisi badai baik saat desain awal maupun redesign mengalami hampir separuh kali lipat dari besaran defleksi pada saat kondisi operasi utamanya operasi II (lihat Tabel 7.11 & 7.15).


BAB VIII KONFIGURASI AKHIR DAN KESIMPULAN Dalam proses desain tentu akan terjadi loop di dalamnya. Beberapa cara yang dilakukan untuk re-design adalah sebagai berikut:  Memperbesar atau memperkecil dimensi dan profil member  Mengubah konfigurasi dan tata letak member  Mengubah tata letak equipment dalam perancangan Leigen Z-10 Platform ini kami hanya melakukan hal berikut dalam proses re-design yang dilakukan agar semua member memiliki UC diatas nilai 1:  Memperbesar atau memperkecil dimensi tubular member dan profil girder hingga UC yang didapatkan di bawah nilai 1.0 (dengan berusaha mencari berat yang seringan mungkin).  Menambah jumlah deck leg pada Cellar Deck yang semula tiga menjadi lima untuk dapat meminimalisir besaran UC pada topside structure. Proses di atas dilakukan berulang-ulang. Setelah proses iterasi desain yang telah dilakukan berdasarkan perhitungan awal, maka didapatkan konfigurasi akhir dari deck dan jacket pada Lampiran A.

Gambar 8.1 Layout peralatan dan girders untuk heli deck Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 57

Gambar 8.2 Layout peralatan dan girders untuk cellar deck

Gambar 8.3 Layout peralatan dan girders untuk main deck Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 58

Gambar 8.4 Rencana elevasi pada tampak samping

Gambar 8.5 Rencana elevasi pada tampak depan Laporan TRB II Leigen Z-10 Wellhead Platform | 59

Perbandingan antara profil perancangan awal dengan profil main girder dan secondary girder akhir yang digunakan adalah sebagai berikut: Tabel 8.1 Properti Secondary Girder Awal & Akhir Secondary Girder Deck Awal Akhir Status W 12 x 170 W 2 x 210 Cellar Deck BERUBAH W 12 x 170 W 12 x 170 Main Deck TETAP W 6 x 8.5 W 6 x 12 Heli Deck BERUBAH Tabel 8.2 Properti Main Girder Awal & Akhir Main Girder Deck Awal Akhir Status W 36 x 441 W 36 x 652 Cellar Deck BERUBAH W 36 x 282 W 36 x 800 Main Deck BERUBAH W 8 x 28 W 10 x 88 Heli Deck BERUBAH Sedangkan dimensi untuk pelat tidak mengalami perubahan sebagaimana berikut: Tabel 8.3 Properti Pelat Awal & Akhir Pelat Deck Awal Akhir Status 4/9 4/9 Cellar Deck TETAP 4/9 4/9 Main Deck TETAP 1/8 1/8 Heli Deck TETAP Perbandingan antara dimensi perancangan awal dengan dimensi dari tubular member seperti deck leg, jacket leg, jacket brace, dan pile akhir adalah sebagai berikut: Tabel 8.4 Properti Tubular Member Awal & Akhir Tubular Member Awal (in) Akhir (in) Bagian Status OD t OD t 15 3/4 15 3/4 Heli Deck Leg TETAP 24 1 40 1 3/4 Main Deck Leg BERUBAH 45 1 45 1 Cellar Deck Leg TETAP 56 1 5/9 60 1 3/4 Jacket Leg BERUBAH 24 1 24 1 Jacket Brace TETAP 45 4/5 56 1 3/4 Pile BERUBAH 20 0.75 20 1.85 Conductor BERUBAH 20 0.75 20 1.75 Riser BERUBAH


 Berikut adalah hasil graphic setelah running dengan software SACS 5.7 untuk kondisi Badai I dan II.

Gambar 8.6 Graphic hasil running akhir kondisi badai I dan II  Berikut adalah hasil graphic setelah running dengan software SACS 5.7 untuk kondisi Operasional I dan II.

(halaman berikut)


Gambar 8.7 Graphic hasil running akhir kondisi operasional I dan II


DAFTAR PUSTAKA ISO 19902 – API LRFD 2A, 2007, Petroleum and Natural Gas Industries – Fixed Steel Offshore Structure, USA. Popov, E. P., 1978, Mechanics of Materials, Prentice-Hall, USA. Chakrabarti, S.K., 2005, Handbook of Offshore Engineering Vol. I and Vol. II, Elsevier, USA. Young, Warren C., Budynas, Richard G., 2002, Roark’s Formulas for Stress and Strain. McGraw-Hill, USA. Riyanto, Raditya Danu dkk., 2016, Modul Pelatihan Analisis Statis Bangunan Lepas Pantai, ITS Surabaya. Rachman, Dimas M., Zetce, M. B. G., dan Drehem, B. M., 2016, Laporan Perancangan Wellhead Production Platform. Jurusan Teknik Kelautan FTK, ITS Surabaya. Handoko, Bayu D., Mahanani, Dian F., Pratama, Wahyu A., 2016, Laporan Perancangan Struktur Jacket 4 Kaki Natuna Platform 2013. Jurusan Teknik Kelautan FTK, ITS Surabaya. Reedy, D.V., Swamidas, A.S., 2014, Essentials of Offshore Structures: Framed and Gravity Platforms. CRC Press, Florida. American Institute of Steel Construction (AISC), Inc., 2005, Steel Construction Manual 13th Edition.USA. American Petroeleum Institute, 2000, API RP 2A WSD (Working Stress Design) 21st Edition, USA. American Petroeleum Institute, 1996, API Recommended Practice for Planning, Designing, and Constructing Heliports for Fixed Offshore Platforms, USA.


LAMPIRAN A PERHITUNGAN & ANALISIS DESAIN WELLHEAD PLATFORM (MICROSOFT EXCEL 2016)

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM

MAIN DATA Kelompok Software

35 SACS 5.7

Kriteria Umum: 1 Recommended Practice 2 Material Struktur 3 Tipe Platform 4 Jumlah Kaki Jacket 5 Kedalaman Perairan (LWL) 6 Orientasi Platform Kriteria Desain Deck: 1 Jumlah Deck: 2 Luasan Deck: Cellar Deck Main Deck 3 a. Beban Hidup Area Deck Kondisi Operasi Cellar Deck Main Deck b. Beban Hidup Area Deck Kondisi Badai Cellar Deck Main Deck 4 Jumlah Crane 5 a. Beban Crane Kondisi Operasi Beban Vertikal Beban Momen b. Beban Crane Kondisi Badai Beban Vertikal Beban Momen Beban Angin 6 Kondisi Operasi Kondisi Badai 7 Beban Perpipaan Main Deck Cellar Deck 8 Heliport Type Rules 9 Work Over Rig (WOR) Dead Load Normal condition Dead Load Extreem condition Operating Load Normal Operating Extreem Normal Kriteria Desain Jacket 1 a. Beban Gelombang & Arus Kondisi Operasi Tinggi Gelombang Significant Periode Gelombang Total Pasang Surut

Tugas Rancang Besar II

ISO 19902, AISC ASD ASTM Well Head Platform (WHP) 3 160

Jurusan Teknik Kelautan FTK - ITS Surabaya

(+) 60,0

ft

0

2 6250 7000

ft2 2 ft

140 160

psf psf

90 110 2

psf psf

25 20500

kips kips.in

55.5 0

kips kips.in

45 75

mph mph

35 25

psf psf

Boeing API RP 2L 0 0 0 0

kips kips kips kips

12.5 6.3 4.5

ft s ft

22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM Kecepatan Arus (permukaan) Kecepatan Arus (dasar laut) b. Beban Gelombang & Arus Kondisi Badai Tinggi Gelombang Maksimum Periode Gelombang Total Pasang Surut Kecepatan arus (permukaan) Kecepatan arus (dasar laut) Storm surge 2 Marine Growth Menambah OD tubular member 3 Corrotion Allowance 4 Hydrodynamic Coefficient 5 Shielding Effect Coefficient 6 Blockage Factor 7 Scouring Effect Tollerance 8 Riser Jumlah Diameter luar Ketebalan 8 Conductor Jumlah Diameter luar Ketebalan 9 Data Tanah 10 Bater 11 Barge bumper

3.4 1.7

ft/s ft/s

29.5 9.7 4.6 3.8 0.9 1

ft s ft ft/s ft/s ft

5 ISO 19902 ISO 19902 ISO 19902 ISO 19902 1

inch

6 20 0.75 5 20 0.75 B 1 : 10 XYZ 1

m

inch inch

inch inch

References: Modul Pelatihan Analisis Statis Bangunan Lepas Pantai BRITISH STANDARD — Fixed steel offshore structures ISO 19902 (2007)+A1 (2013) AISC ASD Manual 13th Edition API Recommended Practice 2L for Heliports Construction Beam Design Formulas with Shear and Moment Diagrams (Design Aid No. 6) Roark’s Formulas for Stress and Strain 7th Edition Structural Steel Designer's Handbook (4.13 Orthotropic Plate) [Roger & Frederick] Dimas Maulana's (2013) Group Work Irza Yanuar's (2013) Group Work



22/01/2017


LIST EQUIPMENTS

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CELLAR DECK Description Gas Cooler Emergency generator Battery box Maintenance building Switch gear Switch gear building Diesel fuel tank Toilet Transformer Vertical air receiver

Amount Weight (kips) 1 15.68 1 20.16 2 1.79 1 44.80 1 7.84 1 6.72 1 58.24 1 2.24 1 12.00 1 1.20

Size (feet - inch) OD 38'' x 20'-0'' 22'-0'' x 9'-0'' x 10'-11'' 2'-3'' x 2'-3'' x 1'-9'' 12'-3'' x 6'-4'' x 8'-0'' 5'-0'' x 2'-2'' x 8'-10'' 7'-0'' x 18'-0'' x 13'-6'' 10'-0'' x 10'-0'' x 10'-0'' 4'-0'' x 6'-0'' x 8'-0'' 9'-0'' x 5'-0'' x 6'-9'' OD 38'' x 6'-4''

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MAIN DECK Description Load break switch Transformer Instrument storage Fresh water tank Air receiver Ansul drum chemical skid Mechanical storage Communication tower Power instrument storage Toilet Crane (Operation) Heliport

Amount Weight (kips) 1 1.19 3 19.23 1 5.60 1 7.09 1 1.20 1 2.47 1 7.84 1 17.92 1 4.44 1 2.24 2 25.00 1 6.283

Size (feet - inch) 4'-6'' x 2'-5'' x 6'-5'' 12'-6'' x 8'-0'' x 8'-0'' 8'-0'' x 6'-8'' x 6'-6'' 11'-6'' x 8'-0'' x 10'-0'' OD 36'' x 75'' 9'-3'' x 5'-2'' x 4'-5'' 8'-2'' x 8'-1'' x 8'-9'' 10'-5'' x 10'-5'' x 100'-0'' 8'-2'' x 8'-2'' x 9'-0'' 5'-0'' x 4'-0'' x 8'-0'' 12'-5.74" x 12'-7.49" 26' x 26'



22/01/2017


SIZE - EQUIPMENTS CELLAR DECK No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Description Gas Cooler Emergency generator Battery box Maintenance building Switch gear Switch gear building Diesel fuel tank Toilet Transformer Vertical air receiver

Amount

Weight (kips)

1 1 2 1 1 1 1 1 1 1

15.68 20.16 1.79 44.80 7.84 6.72 58.24 2.24 12.00 1.20

Amount

Weight (kips)

1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1

1.19 19.23 5.60 7.09 1.20 2.47 7.84 17.92 4.44 2.24 25.00 6.28

Length ft inch 38 22 3 2 3 12 5 7 10 4 9 38

SIZE Width ft inch 38 9 2 3 6 4 2 2 18 10 6 5 38

Height ft inch 20 10 11 1 9 8 8 10 13 6 10 8 6 9 6 4

Length ft inch 6 4 6 12 8 6 11 36 3 9 2 8 5 10 2 8 5 6 12 26

SIZE Width ft inch 2 5 8 6 8 8 36 5 2 8 1 10 5 8 2 4 12 7 26

Height ft inch 6 5 8 6 6 10 75 4 5 8 9 100 9 8 -

MAIN DECK No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Description Load break switch Transformer Instrument storage Fresh water tank Air receiver Ansul drum chemical skid Mechanical storage Communication tower Power instrument storage Toilet Crane (Operation) Heliport



22/01/2017


SIZE - EQUIPMENTS (cont) CELLAR DECK No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Description Gas Cooler Emergency generator Battery box Maintenance building Switch gear Switch gear building Diesel fuel tank Toilet Transformer Vertical air receiver

Amount

Weight (kips)

1 1 2 1 1 1 1 1 1 1

15.68 20.16 1.79 44.80 7.84 6.72 58.24 2.24 12.00 1.20

Amount

Weight (kips)

1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1

1.19 19.23 5.60 7.09 1.20 2.47 7.84 17.92 4.44 2.24 25.00 6.28

Length (ft) 3.17 22.00 2.25 12.25 5.00 7.00 10.00 4.00 9.00 3.17

SIZE Width (ft) 3.17 9.00 2.25 6.33 2.17 18.00 10.00 6.00 5.00 3.17

Height (ft) 20.00 10.92 1.75 8.00 8.83 13.50 10.00 8.00 6.75 6.33

Length (ft) 4.50 12.50 8.00 11.50 3.00 9.25 8.17 10.42 8.17 5.00 12.48 26.00

SIZE Width (ft) 2.42 8.00 6.67 8.00 3.00 5.17 8.08 10.42 8.17 4.00 12.62 26.00

Height (ft) 6.42 8.00 6.50 10.00 6.25 4.42 8.75 100.00 9.00 8.00 -

MAIN DECK No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Description Load break switch Transformer Instrument storage Fresh water tank Air receiver Ansul drum chemical skid Mechanical storage Communication tower Power instrument storage Toilet Crane (Operation) Heliport



22/01/2017


AREAS - EQUIPMENTS

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CELLAR DECK Description Gas Cooler Emergency generator Battery box Maintenance building Switch gear Switch gear building Diesel fuel tank Toilet Transformer Vertical air receiver

Amount Weigth (kips) Area (ft2) 7.88 1 15.68 198.00 1 20.16 5.06 2 1.79 77.58 1 44.80 10.83 1 7.84 126.00 1 6.72 100.00 1 58.24 24.00 1 2.24 45.00 1 12.00 7.88 1 1.20

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MAIN DECK Description Load break switch Transformer Instrument storage Fresh water tank Air receiver Ansul drum chemical skid Mechanical storage Communication tower Power instrument storage Toilet Crane (Operation) Heliport

Amount Weigth (kips) Area (ft2) 10.88 1 1.19 100.00 3 19.23 53.33 1 5.60 92.00 1 7.09 7.07 1 1.20 47.79 1 2.47 66.01 1 7.84 108.51 1 17.92 66.69 1 4.44 20.00 1 2.24 157.53 2 25.00 676.00 1 6.28

Used Cellar Deck Area Used Main Deck Area


602.23 1405.81


ft2 ft2

22/01/2017


DECK SIZE Possible Sizes of the Deck Area of Cellar Deck

=

Length 80 80 82 84 Area of Main Deck Length 80 80 82 84

6250

ft2 Area (ft2) 6400 6240 6150 6216

Width 80 78 75 74 =

7000

ft2

Width 90 88 85 84

Area (ft2) 7200 7040 6970 7056

Possible Combinations I Cellar Deck Main Deck

Length 80 84

Width 80 84

Area (ft2) 6400 7056

Selisih -150 -56

II Main Deck* Cellar Deck*

Length 80 80

Width 80 90

Area (ft2) 6400 7200

Selisih -150 -200

III Cellar Deck Main Deck

Length 80 80

Width 78 88

Area (ft2) 6240 7040

Selisih 10 -40

IV Cellar Deck Main Deck

Length 82 82

Width 75 85

Area (ft2) 6150 6970

Selisih 100 30

V Cellar Deck Main Deck

Length 84 84

Width 74 84

Area (ft2) 6216 7056

Selisih 34 -56

←

* Note: We didn't draw for Main Deck & Cellar Deck based on the best Possible Combinations fo Deck Size where we should draw for Cellar Deck (80x80) and Main Deck (80x90) because it was too late to recognized that we have draw the wrong way where it was Main Deck (80x80) and Cellar Deck (80x90). So it's important to pay more attention in each sheet that you calculate for. [Jamhari, 2017]



22/01/2017


CENTRE OF GRAVITY (Equipment Only) CELLAR DECK No. 1 2 3-1 3-2 4 5 6 7 8 9 10

Description Gas Cooler Emergency generator Battery box Battery box Maintenance building Switch gear Switch gear building Diesel fuel tank Toilet Transformer Vertical air receiver TOTAL

Weight (kips) 15.68 20.16 1.79 1.79 44.80 7.84 6.72 58.24 2.24 12.00 1.20 172.46 Centre of Gravity


Coordinate from COG Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy x y -30.0 8.33 -470.40 130.67 14.6 35.00 293.83 705.60 -30.0 -8.88 -53.70 -15.89 -30.0 -11.75 -53.70 -21.03 -10.0 2.55 -448.00 114.24 10.0 27.36 78.40 214.48 24.0 -5.00 161.28 -33.60 2.0 -20.00 116.48 -1164.80 15 -16.089167 33.60 -36.04 30.0 20.00 360.00 240.00 -15.0 29.07 -18.00 34.88 -0.21 168.51 Xo Yo 0.00 0.98


22/01/2017


MAIN DECK No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11-1 11-2 12

Description

Weight (kips)

Load break switch Transformer Instrument storage Fresh water tank Air receiver Ansul drum chemical skid Mechanical storage Communication tower Power instrument storage Toilet Crane (Operation) Crane (Operation) Heliport TOTAL

1.19 19.23 5.60 7.09 1.20 2.47 7.84 17.92 4.44 2.24 25.00 25.00 6.28 125.51

Coordinate from COG x y -1.67 -20.00 -15.00 -25.34 12.40 24.06 -25.00 12.50 31.25 10.00 -24.16 13.19 28.13 16.67 -26.87 24.79 27.62 5.00 19.15 -15.00 30.00 40.00 -30.00 -20.00 0.00 40.00

Centre of Gravity



Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy -23.80 -1.98 -288.45 -487.30 69.44 134.74 -177.33 88.66 12.00 37.50 32.61 -59.73 220.56 130.67 -481.59 444.27 122.73 22.22 42.90 -33.60 750.00 1000.00 -750.00 -500.00 0.00 251.32 -470.9 1026.8 Xo Yo -3.8 8.2

22/01/2017


Table of Area and Loads (kips)

ENVELOPE (Main Deck) Secondary Girder Eq. 1 2 kips 1.19 19.23 2 10.88 100 ft SG1 SG2 SG3 1.192 5.769 7.692 SG4 5.769 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11 SG12 SG13 TOTAL 1.192 19.23 Main Girder Eq. 1 2 kips 1.19 19.23 10.88 100 ft2 MG1 MG2 MG3 MG4 TOTAL 0 0


3 5.6 53.33

4 7.093 92

5 1.2 7.069

6 2.472 47.79

7 7.84 66.01

3.084 1.989

2.872 2.731

8 17.92 108.5

9 4.443 66.69

10 2.24 20

10.04

1.2

11 25 157.5 6.504 6.242

11 25 157.5

1.052 1.421 2.24 3.344

2.156

5.603

5.073

1.2

2.473

3.344

10.04

2.156

2.24

12.75

3 5.6 53.33

4 7.093 92 2.005

5 1.2 7.069

6 2.472 47.79

7 7.84 66.01

8 17.92 108.5 7.889

9 4.443 66.69

10 2.24 20

11 25 157.5 8.129

4.495

2.291

6.504 6.242 12.75

11 25 157.5 8.129

4.093 0

2.005

0

0

4.495

7.889

2.291


0

12.22

4.093 12.22

MAX 6.504 19.37 8.95 7.692 5.769 0 0 0 5.124 4.152 2.24 12 6.242 19.37

MAX 18.02 14.91 4.093 4.093 18.02

22/01/2017


Table of Length (inch)

ENVELOPE (Main Deck) Secondary Girder Eq. 1 2 kips 1.19 19.23 2 10.88 100 ft SG1 SG2 96 SG3 29.04 96 SG4 96 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11 SG12 SG13

Main Girder Eq. 1 2 kips 1.19 19.23 10.88 100 ft2 MG1 MG2 MG3 MG4


3 5.6 53.33

4 7.093 92

5 1.2 7.069

6 2.472 47.79

7 7.84 66.01

96 96

80.04 80.04

8 17.92 108.5

9 4.443 66.69

10 2.24 20

125.0

36

11 25 157.5 151.5 151.5

11 25 157.5

62.04 62.04 48 96.96

3 5.6 53.33

4 7.093 92 96

5 1.2 7.069

6 2.472 47.79

7 7.84 66.01 96.96

97.75

8 17.92 108.5 125

9 4.443 66.69

151.5 151.5

10 2.24 20

11 25 157.5 151.5

97.75

11 25 157.5 151.5

149.7 149.7


22/01/2017


Table of Distributed Load (kips/inch)

ENVELOPE (Main Deck) Secondary Girder Eq. 1 2 kips 1.19 19.23 2 10.88 100 ft SG1 SG2 SG3 0.041 0.06 0.08 SG4 0.06 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11 SG12 SG13 TOTAL 0.041 0.2 Main Girder Eq. 1 2 kips 1.19 19.23 10.88 100 ft2 MG1 MG2 MG3 MG4 TOTAL 0 0


3 5.6 53.33

4 7.093 92

5 1.2 7.069

6 2.472 47.79

7 7.84 66.01

0.032 0.021

0.036 0.034

8 17.92 108.5

9 4.443 66.69

10 2.24 20

0.08

0.033

11 25 157.5 0.043 0.041

11 25 157.5

0.017 0.023 0.047 0.034

0.022

0.07

0.053

0.033

0.04

0.034

0.08

0.022

0.047

0.084

3 5.6 53.33

4 7.093 92 0.021

5 1.2 7.069

6 2.472 47.79

7 7.84 66.01

8 17.92 108.5 0.063

9 4.443 66.69

10 2.24 20

11 25 157.5 0.054

0.046

0.023

0.043 0.041 0.084

11 25 157.5 0.054

0.027 0

0.021

0

0

0.046

0.063

0.023


0

0.081

0.027 0.081

MAX 0.043 0.154 0.122 0.08 0.06 0 0 0 0.086 0.057 0.047 0.099 0.041 0.154

←

MAX 0.138 0.123 0.027 0.027 0.138

←

22/01/2017


Note: This results of Table of Distributed Load calculation with the unit of kilopounds per inch (kips/inch) is also important to input Load Members with load category of Distributed (Add)* on modelling with SACS 5.7. [Jamhari, 2017] *Input on empty cell for Initial Load Value (kips/ft or kips/inch) and Final Load Value (kips/ft or kips/inch) with the same value from the Table of Distributed Load based on different equipments and members on deck.



22/01/2017


ENVELOPE (Main Deck) 1

2

Load Break Switch SG3 10.89 ft2 Total 10.89 ft2 check 0.015 Transformer SG3 30 SG4 40 SG5 30 Total 100 check 0

2

6

ft ft2 ft2 2 ft

7

3

Instrument Storage SG9 27.35 ft2 SG10 26.01 Total 53.36 ft2 check 0.02667

8

4

Fresh Water Tank MG1 26 ft2 SG2 40 ft2 2 SG3 25.8 ft Total 91.8 ft2 check -0.2

9

5

Air Receiver SG9 7.07 Total 7.07 check 0.001

Ansul Drum Chemical Skid SG9 20.34 ft2 SG10 27.48 ft2 2 Total 47.82 ft check 0.02833 Mechanical Storage SG12 28.16 ft2 MG2 37.85 ft2 2 Total 66.01 ft check -0.0039 Communicate Tower MG1 47.77 ft2 SG2 60.81 ft2 Total 108.58 ft2 check 0.07306


Crane 40.98 51.22 39.33 25.79 157.32 0.20856

ft2 ft2 2 ft 2 ft 2 ft

SG12 MG2 SG13 MG4 Total check

Crane 40.98 51.22 39.33 25.79 157.32 0.20856

ft ft2 ft2 ft2 ft2

11-2

2

Power Instrument Storage SG12 32.36 ft2 MG2 34.39 ft2 2 Total 66.75 ft check 0.05556

10 ft2 ft2

SG1 MG1 SG2 MG3 Total check

11-1

SG11 Total check

Toilet 20 20 0

ft2 ft2


22/01/2017


MAIN DECK SCANTLINGS (Gratings) a. Deck Flooring Spacing between secondary girder is Using A36 Steel with Yield Stress Live Load (Operat.) = -160 Piping Load = -35 = -195 TOTAL = -1E+06 Main Deck Area Panel Size

= =

Length Width

= 60 = 5 = 12 = -0.0014

a b a/b q

Allowable Stress (σmax)

= =

6400 300

psf psf psf pounds

5 36 = -0.0011 = -0.0002 = -0.0014 = -1248

ft ksi ksi ksi ksi kips

+

ft2 2 ft ft ft ksi

0.6 x Yield Stress ksi 21.6

(AISC ASD)

Formulas for Stress and Strain (Roark, 2002) From interpolation we get, β1 = 0.750 t2 t

= =

-0.169 0.411

in in

From the AISC Manual 13th Ed. table I-18 (page 117/2181), the available nominal t Wplate

= 7/16 = 18.92 = 121.088

in psf kips

CHECK

20.96

ksi

O.K. !

The stress should be less than 21.6 ksi

So the linear weight for the respective plate (per inch) is, qplate


= -0.0001

ksi Jurusan Teknik Kelautan FTK - ITS Surabaya

25/01/2017


MAIN DECK SCANTLINGS (Secondary Girder) b. Secondary Girder (Flushed Beam ) Using force equation derived from statically indeterminate problem (using method of superposition) we can determine the maximum moment occurred along the beam. First we need to choose one of the most "intense" secondary girder span which supports many equipment (heaviest yet smallest equipment). Later we calculate maximum moment happened because of each equipment, Plate, Live Load, Pipe Load, and then sum them up. This total moment will be used as our criteria. (Dimas M., 2016) MOST "INTENSE" GIRDER

EQUIPMENT LOADS (4) Fresh Water T. = 0.03212 kips/in (8) Communication T. = 0.080 Span L = 720 in kips/in Bending and Reactions Equations for a Beam Fixed at Both Ends with Partial Uniform Loading Description:

W w or q a,b,c,d,L M R

= load total (kips) = unit load (kips/in) = distances (inches) = Moments (kips-in) = Reaction (kips)

Note: This Eq. is from http://www.engineersedge.com/beam_bending/beam_bending52.htm where it is a simplification of equations from Chap. 8 - Roark's Formulas for Stress & Strain. [Jamhari, 2017]



25/01/2017


NON EQUIPMENT LOAD (ne) Live Load qL = -0.067 Piping Load qp = -0.015 Plate Self Weight wp = -0.008 TOTAL qne = -0.089 i.

kips/in kips/in kips/in kips/in

+

Distributed Load I (qne) a = 0 in b = 342 in c = 342 in d = 549 in qne = -0.089 kips/in CCW(+)

MA MB

= 2499.38 kips-in = -1062.6 kips-in

RA RB

= 25.2392 = 5.24437

kips kips

RA RB

= 1.3508 = 1.73311

kips kips

RA RB

= 1.00241 = 2.29552

kips kips

RA RB

= 1.64539 = 8.39422

kips kips

ii. Distributed Load of Fresh Water Tank (4) a = 342 in b = 438 in c = 96 in d = 330 in q4 = -0.032 kips/in CCW(+)

MA MB

= 251.422 kips-in = -296.54 kips-in

iii. Distributed Load II (qne) a = 438 b = 475 c = 37 d = 263.5 qne = -0.089 CCW(+)

MA MB

in in in in kips/in

= 201.59 kips-in = -348.86 kips-in

iv. Distributed Load of Communication Tower (8) a = 475 in b = 600 in c = 125 in d = 182.5 in q4 = -0.080 kips/in CCW(+)

MA MB


= 351.051 kips-in = -998.6 kips-in


25/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM v. Distributed Load II (qne) a = 600 b = 720 c = 120 d = 60 qne = -0.089 CCW(+)

MA MB

in in in in kips/in RA RB

= 62.3933 kips-in = -508.06 kips-in

= 0.27235 = 10.4236

kips kips

Then, we sum up the moment because of the equipments (superposition). The maximum of MA and MB will be used as our criteria. MA total MB total

= 3365.8 = -3214.7

VA total VB total

= =

29.5 28.1

kips-in kips-in

Max. Moment

= 3365.8 kips-in M This is our criteria (absolute)

kips kips

BEAM PROFILE SELECTION Maximum Bending Moment

M

Allowable Stress Criteria (AISC ASD)

(σmax) (σmax)

Minimum Modulus of Sectional Area (Smin)

Smin Smin

Selected Beam Profile Modulus of Sectional Area Linear Weight of Beam Self-Weight (SW) of SG Reaction b'cuz of the SW Simplification into Distributed Load


= 3365.8

kips-in

CCW (+)

= 0.6 x Yield Stress = ksi 21.6

= Mmax/σa = 155.826

W 12 x 170 S WS WS RS

= = = =

qRs

=

in3

AISC Manual 13th Edition. Table 1-1 W 3 235 in lb/f -170 kips/in -0.014 kips -5.100 -0.085

kips/in


25/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM CHECK THE STRENGTH OF SELECTED PROFILE Total maximum flexure stress occurred along the beam (including beam self weight) should be less than the allowable stress of A36 ASD steel.

Maximum moment because of self-weight Max. Flexure Stress

CHECK


σ

=

612

kips-in

= =

M/S 16.93

ksi

<

21.6

ksi

O.K. !


25/01/2017


MAIN DECK SCANTLINGS (Main Girder) e. Main Girder (Flushed Beam ) Main girder should have the capacity to support both equipment and secondary girder (including gratings). By determining the moment cause by equipment on the most "intense" girder, added with secondary girder's highest reactions (R) along the main girder, including its self weight.* There are 3 main loads in this case, (1) Reactions from each of Secondary Girder, (2) Reactions from Self-Weight of Secondary Girder, (3) Equipments.* This symetrically loaded and statically indeterminate problem can be solved using the displacement method , by determining the moment at one end for each of reactions that occurred along the span, and then by superposition, we sum them up. This total moment will be used as our criteria.* Multiple Reactions (Point Loads) from Each of Secondary Girder: LOAD CASE CONFIGURATION

P

P

P

5 ft B

A

Longest Main Girder Span (L) = 60 ft LOAD CASE SIMPLIFICATION PER REACTION

Moment at A

Pba2 L2 Pab2 MA = − 2 L

P

MB =

b

a

B

A

Reaction from Secondary Girder Reaction from Secondary Self-Weight TOTAL

Rw Rs P

Number of Secondary Between Main Girder Secondary Girder Span Main Girder Span

= = =

-29.5 -5.100 -34.6

kips kips kips

= = =

11 5 60

ft ft

+

*(Dimas M., 2016)



25/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM No. SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11 SG12 SG13

P (kips) -34.61 -34.61 -34.61 -34.61 -34.61 -34.61 -34.61 -34.61 -34.61 -34.61 -34.61

MOMENT CALCULATION L (ft) MA(kips.ft) MB (kips.ft) a (ft) b (ft) 60 -13.22 5 55 145.41 60 -48.07 10 50 240.35 60 -97.34 15 45 292.02 60 -153.82 20 40 307.65 60 -210.30 25 35 294.43 60 -259.58 30 30 259.58 60 -294.43 35 25 210.30 60 -307.65 40 20 153.82 60 -292.02 45 15 97.34 60 -240.35 50 10 48.07 60 -145.41 55 5 13.22 TOTAL 307.65 -1365.00 MPmax -16380 CCW (+) 3691.8 MPBmax MPAmax

kips-ft kips-in

MOST "INTENSE" GIRDER

Span

L

=

720

in

EQUIPMENT LOADS (11-2) Crane = -0.054

kips/in

Bending and Reactions Equations for a Beam Fixed at Both Ends with Partial Uniform Loading Description:





25/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM i.

Distributed Load of Crane (11-2) a = 0 b = 76 c = 76 d = 682 q11-2 = -0.054 CCW(+)

MA MB

= =

134.018 -10.042

in in in in kips/in kips-in kips-in

Then, we sum up the moment because of the equipments (superposition) AND because of multiple Reactions (P). The maximum of MA and MB will be used as our criteria. MA total MB total

= =

3826 -16390

kips-in kips-in

Maximum Moment

16390.0 kips-in M= This is our criteria (absolute)


Mmax

=


(σa) (σa)



Smin Smin

= Mmax/σa = 758.798

Selected Beam Profile

16390

CCW (+)

kips-in

in3

AISC Manual 13th Edition. Table 1-1 W = 1050 in3 = -282 lb/f

W 36 x 282

Modulus of Sectional Area Linear Weight of Beam

S WM

CHECK THE STRENGTH OF SELECTED PROFILE Total Maximum flexure stress occurred along the beam (including beam selfweight) should be less than the allowable stress of A36 ASD steel.

Maximum moment because of selfweight

Max. Total Flexure Stress

CHECK


σ

= 1015.2

= =

M/S 16.58

kips-in

ksi

<

21.6

ksi

O.K. !


25/01/2017


Table of Area and Loads (kips)

ENVELOPE (Cellar Deck) Secondary Girder Eq. 1 2 kips 15.68 20.16 2 7.876 198 ft SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 3.574 SG9 4.582 SG10 4.582 SG11 4.582 SG12 2.841 SG13 SG14 SG15 TOTAL 0 20.16 Main Girder Eq. 1 2 kips 15.68 20.16 7.876 198 ft2 MG1 15.69 MG2 MG3 MG4 TOTAL 15.69 0


3 1.79 5.063

3 1.79 5.063

4 44.8 77.58

5 7.84 10.83

6 6.72 126

7 58.24 100

8 2.24 24

9 12 45

10 1.2 7.876

1.201 44.77 27.05 21.41 7.852 2.24 6.72

0

0

44.77

7.852

6.72

48.46

2.24

0

1.201

3 1.79 5.063 1.791

3 1.79 5.063 1.791

4 44.8 77.58

5 7.84 10.83

6 6.72 126

7 58.24 100

8 2.24 24

9 12 45

10 1.2 7.876

12 9.778 1.791

1.791

0

0

0

9.778

0


12

0

MAX 0 0 0 0 1.201 44.77 0 27.05 24.99 12.43 6.822 4.582 9.561 0 0 44.77

MAX 19.27 12 9.778 0 19.27

22/01/2017


Table of Length (inch)

ENVELOPE (Cellar Deck) Secondary Girder Eq. 1 2 kips 15.68 20.16 2 7.876 198 ft SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 108 SG9 108 SG10 108 SG11 108 SG12 108 SG13 SG14 SG15 Main Girder Eq. 1 2 kips 15.68 20.16 7.876 198 ft2 38 MG1 MG2 MG3 MG4


3 1.79 5.063

3 1.79 5.063

4 44.8 77.58

5 7.84 10.83

6 6.72 126

7 58.24 100

8 2.24 24

9 12 45

10 1.2 7.876

38 147 120 120 26.04 72 216

3 1.79 5.063 27

3 1.79 5.063 27

4 44.8 77.58

5 7.84 10.83

6 6.72 126

7 58.24 100

8 2.24 24

9 12 45

10 1.2 7.876

60 120


22/01/2017


Table of Distributed Load (kips/inch)

ENVELOPE (Cellar Deck) Secondary Girder Eq. 1 2 kips 15.68 20.16 2 7.876 198 ft SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 0.033 SG9 0.042 SG10 0.042 SG11 0.042 SG12 0.026 SG13 SG14 SG15 TOTAL 0 0.187 Main Girder Eq. 1 2 kips 15.68 20.16 7.876 198 ft2 MG1 0.413 MG2 MG3 MG4 TOTAL 0.413 0


3 1.79 5.063

3 1.79 5.063

4 44.8 77.58

5 7.84 10.83

6 6.72 126

7 58.24 100

8 2.24 24

9 12 45

10 1.2 7.876

0.032 0.305 0.225 0.178 0.302 0.031 0.031

0

0

0.305

0.302

0.031

0.404

0.031

0

0.032

3 1.79 5.063 0.066

3 1.79 5.063 0.066

4 44.8 77.58

5 7.84 10.83

6 6.72 126

7 58.24 100

8 2.24 24

9 12 45

10 1.2 7.876

0.2 0.081 0.066

0.066

0

0

0

0.081

0


0.2

0

MAX 0 0 0 0 0.032 0.305 0 0.225 0.212 0.344 0.074 0.042 0.057 0 0 0.344

←

MAX 0.546 0.2 0.081 0 0.546

←

22/01/2017


Note: This results of Table of Distributed Load calculation with the unit of kilopounds per inch (kips/inch) is also important to input Load Members with load category of Distributed (Add)* on modelling with SACS 5.7. [Jamhari, 2017] *Input on empty cell for Initial Load Value (kips/ft or kips/inch) and Final Load Value (kips/ft or kips/inch) with the same value from the Table of Distributed Load based on different equipments and members on deck.



22/01/2017


ENVELOPE (Cellar Deck) 1

2

Gas Cooler MG1 7.88 Total 7.88 check -0.0042

MG1 Total check

Battery Box 5.065 5.065 -0.0025

ft2 ft2

MG1 Total check

Battery Box 5.065 5.065 -0.0025

ft ft2

3-2

Maintenance Building SG6 77.54 ft2 2 Total 77.54 ft check -0.0433

9

Transformer-2 MG2 45 ft2 2 Total 45 ft 2 check 0 ft

5

Switch Gear SG10 10.85 Total 10.85 check -0.0167

10

Vertical Air Receiver SG5 7.88 ft2 Total 7.88 ft2 check -0.0042

ft 2 ft

Emergency Generator SG9 35.1 ft2 SG10 45 ft2 2 SG11 45 ft SG12 45 ft2 SG13 27.9 ft2 Total 198 ft2 check 0

3-1

4 2

ft ft2

6

Switch Gear Building SG13 126 ft2 Total 126 ft2 check 0

7

Diesel Fuel Tank SG8 46.44 ft2 SG9 36.77 ft2 MG3 16.79 ft2 Total 100 check 0

2

8 SG11 Total check


2

Toilet 24 24 0

2

ft ft2


22/01/2017


CELLAR DECK SCANTLINGS (Gratings) a. Deck Flooring Spacing between secondary girder is Using A36 Steel with Yield Stress Live Load (Operat.) = -140 Piping Load = -25 = -165 TOTAL = -1E+06 Cellar Deck Area Panel Size

= =

Length Width

= 60 = 5 = 12 = -0.0011

a b a/b q


= =

7200 300

psf psf psf pounds

5 36 = -0.001 = -0.0002 = -0.0011 = -1188

ft ksi ksi ksi ksi kips

+

ft2 2 ft ft ft ksi


(AISC ASD)


= =

-0.143 0.378

in in

From the AISC Manual 13th Ed. table I-18 (page 117/2181), the available nominal t Wplate

= 7/16 = 18.92 = 136.224

in psf kips

CHECK

18.02

ksi

O.K. !




= -0.0001

ksi Jurusan Teknik Kelautan FTK - ITS Surabaya

22/01/2017


CELLAR DECK SCANTLINGS (Secondary Girder) b. Secondary Girder (Flushed Beam ) Using force equation derived from statically indeterminate problem (using method of superposition) we can determine the maximum moment occurred along the beam. First we need to choose one of the most "intense" secondary girder span which supports many equipment (heaviest yet smallest equipment). Later we calculate maximum moment happened because of each equipment, Plate, Live Load, Pipe Load, and then sum them up. This total moment will be used as our criteria. (Dimas M., 2016) MOST "INTENSE" GIRDER

Span

L

=

720

in

EQUIPMENT LOADS (5) Switch Gear = 0.30 (2) Emergency G. = 0.04242

kips/in kips/in




Note: This Eq. is from http://www.engineersedge.com/beam_bending/beam_bending52.htm where it is a simplification of equations from Chap. 8 - Roark's Formulas for Stress & Strain. [Jamhari, 2017]



22/01/2017


NON EQUIPMENT LOAD (ne) Live Load qL = -0.058 Piping Load qp = -0.010 Plate Self Weight wp = -0.008 TOTAL qne = -0.077 i.

Distributed Load I (qne) a = 0 b = 555 c = 555 d = 442.5 qne = -0.077

in in in in kips/in

MA MB

kips-in kips-in

CCW(+)

= 3178.58 = -2558.7

kips/in kips/in kips/in kips/in

+

RA RB

= 27 = 15.5315

kips kips

RA RB

= 0.90218 = 6.93782

kips kips

RA RB

= 0.15701 = 1.75882

kips kips

RA RB

= 0.11163 = 4.47019

kips kips

ii. Distributed Load of Switch Gear (5) a = 555 in b = 581 in c = 26 in d = 152 in q5 = -0.302 kips/in CCW (+)

MA MB

= 198.691 = -740.8

iii. Distributed Load II (qne) a = 581 b = 606 c = 25 d = 126.5 qne = -0.077 CCW(+)

MA MB

= 35.1645 = -164.47

kips-in kips-in

in in in in kips/in kips-in kips-in

iv. Distributed Load of Emergency Generator (2) a = 606 in b = 714 in c = 108 in d = 60 in q2 = -0.042 kips/in CCW (+)

MA MB


= 25.6391 = -220.18

kips-in kips-in


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM v. Distributed Load III (qne) a = 714 in b = 720 in c = 6 in d = 3 in qne = -0.077 kips/in CCW(+)

MA MB

= 0.00762 = -1.3641

RA RB

kips-in kips-in

= 3.2E-05 = 0.45977

kips kips

Then, we sum up the moment because of the equipments (superposition). The maximum of MA and MB will be used as our criteria. MA total MB total

= 3438.1 = -3685.6

RA total RB total

= =

28.2 29.16

kips-in kips-in

Max. Moment

= 3685.6 kips-in M This is our criteria (absolute)

kips kips


Mmax

= 3685.6


(σa) (σa)



Smin Smin

= Mmax/σa = 170.627

Selected Beam Profile Modulus of Sectional Area Linear Weight of Beam Self-Weight (SW) of SG Reaction b'cuz of the SW Simplification into Distributed Load


W 12 x 170 S WS WS RS

= = = =

qRs

=

kips-in

CCW (+)

in3

AISC Manual 13th Edition. Table 1-1 W 3 235 in lb/f -170 kips/in -0.014 kips -10.200 -0.170

kips/in


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM CHECK THE STRENGTH OF SELECTED PROFILE Total maximum flexure stress occurred along the beam (including beam self weight) should be less than the allowable stress of A36 ASD steel.

Maximum moment because of self-weight Max. Flexure Stress

CHECK


σ

=

612

kips-in

= =

M/S 18.29

ksi

<

21.6

ksi

O.K. !


22/01/2017


CELLAR DECK SCANTLINGS (Main Girder) c. Main Girder (Flushed Beam ) Main girder should have the capacity to support both equipment and secondary girder (including gratings). By determining the moment cause by equipment on the most "intense" girder, added with secondary girder's highest reactions (R) along the main girder, including its self weight.* There are 3 main loads in this case, (1) Reactions from each of Secondary Girder, (2) Reactions from Self-Weight of Secondary Girder, (3) Equipments.* This symetrically loaded and statically indeterminate problem can be solved using the displacement method , by determining the moment at one end for each of reactions that occurred along the span, and then by superposition, we sum them up. This total moment will be used as our criteria.* Multiple Reactions (Point Loads) from Each of Secondary Girder: LOAD CASE CONFIGURATION

P

P

P

5 ft B

A


Moment at A


P

MB =

b

a

B

A

Reaction from Secondary Girder Reaction from Secondary Self-Weight TOTAL

Rw Rs P

Number of Secondary Between Main Girder Secondary Girder Span Main Girder Span

= -29.16 = -10.200 = -39.36 = = =

11 5 60

kips kips kips

+

ft ft

*(Dimas M., 2016)



22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM No. SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11 SG12

P (kips) -39.36 -39.36 -39.36 -39.36 -39.36 -39.36 -39.36 -39.36 -39.36 -39.36 -39.36

MOMENT CALCULATION MA(kips.ft) MB (kips.ft) L (ft) a (ft) b (ft) 60 -15.03 5 55 165.36 60 -54.66 10 50 273.32 60 -110.69 15 45 332.08 60 -174.92 20 40 349.85 60 -239.15 25 35 334.82 60 -295.19 30 30 295.19 60 -334.82 35 25 239.15 60 -349.85 40 20 174.92 60 -332.08 45 15 110.69 60 -273.32 50 10 54.66 60 -165.36 55 5 15.03 TOTAL 2345.08 -2345.08 MPmax CCW (+) 28141.0 -28141.0 MPBmax MPAmax

kips-ft kips-in

MOST "INTENSE" GIRDER

Span

L

=

720

in

EQUIPMENT LOADS (7) Diesel Fuel T. = -0.08

kips/in






22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM i.

Distributed Load of Diesel Fuel Tank (7) a = 324 in b = 444 in c = 120 in d = 336 in q7 = -0.081 kips/in CCW(+)

MA MB

= =

811.224 -924.78

kips-in kips-in

Then, we sum up the moment because of the equipments (superposition) AND because of multiple Reactions (P). The maximum of MA and MB will be used as our criteria. MA total MB total

= =

28952.2 -29066

kips-in kips-in

Maximum Moment

28293.6 kips-in M= This is our criteria (absolute)


Mmax

=


(σa) (σa)



Smin Smin

= Mmax/σa = 1309.89

Selected Beam Profile

28294

CCW (+)

kips-in

in3

AISC Manual 13th Edition. Table 1-1 W = 1650 in3 = -441 lb/f

W 36 x 441

Modulus of Sectional Area Linear Weight of Beam

S WM

CHECK THE STRENGTH OF SELECTED PROFILE Total Maximum flexure stress occurred along the beam (including beam selfweight) should be less than the allowable stress of A36 ASD steel.



CHECK


σ

= 1587.6

= =

M/S 18.11

kips-in

ksi

<

21.6

ksi

O.K. !


22/01/2017


HELI DECK SCANTLINGS (Main Data) a. Main Data Helicopter: 1 Manufacture Model 2 Common Name 3 Gross Weight 4 Rotor Diameter 5 Overall Length Landing Gear: 1 Type 2 Number 3 Contact Area Per

= = =

6.28 36.10 42.70

=

-

4

Fore Aft % of Gross Weight Per

= = =

32 32 2.1362

5

Contact Pressure

=

0.0668

6

Width Between Gears

=

8.2

= =

90.0 60840.0

= = = = =

1.5 0.1001 0.1944 0.1950 0.0007

7

Live Load

Design Landing Load: 1 Impact Factor 3 Fore Pressure 4 After Pressure 5 Design Pressure 6 Design Pressure (opt.)


Boeing Vertol BK-117 Space Ship kip = 9 ft = 11 ft = 13 Skid Fore =

psf m m

-

Aft

= in2 2 = in Fore (kip) =

206 206 4.1468

cm2 2 cm Aft (kip)

Fore (ksi) =

0.1296

Aft (ksi)

2.5

m

0.0006 60.8400

ksi kips

ft

=

psf = pounds = (x Gross Weight) ksi ksi ksi ksi


22/01/2017


HELI DECK SCANTLINGS (Gratings) b. Deck Flooring Spacing between secondary girder is Using A36 Steel with Yield Stress Deck Area Panel Size Length Width

= = a b a/b q


676 36

= 18 = 2 = 9 = -0.0007 = =

2 36

ft ksi

ft2 2 ft ft ft ksi


(AISC ASD)


= =

0.014 0.117

in in

th

From the AISC Manual 13 Ed. table I-18 (page 117/2181), the available nominal t Wplate

= 1/8 = 6.16 = 4.16416

in psf kips

CHECK

20.25

ksi

O.K. !




= -0.00004

ksi


22/01/2017


HELI DECK SCANTLINGS (Secondary Girder) c. Secondary Girder The load from equipment generalized and simplified using the designed load from the helicopter load. (The simplification of the load determined by comparing the highest bending moment (M) occurred along the beam span from each configuration). (Dimas M., 2016) Span of secondary girder between main girder is

L

Design Load Plate Self Weight TOTAL

=

qe wp q

ft

18

= -0.0165 = -0.0010 = -0.018

kips/in kips/in kips/in

+

Which means that, for every inch of secondary girder, it must have the capacity to support 0.018 kips of load.

Beam Simplification

Max. Bending Moment Support Reaction

dM =0 dx

q

L

M=−

R

R=−

qL2 12

R (kips) =

kips-in

CCW (+)

qL 2

1.90


M

= 68.3344


(σmax) (σmax)



Smin Smin

= M/σmax = 3.16363

Selected Beam Profile Modulus of Sectional Area Linear Weight of Beam


W6 x 8.5 S WS

= =

in3

AISC Manual 13th Edition. Table 1-1 W 5.1 -8.5

in3 lb/f


22/01/2017


CHECK THE STRENGTH OF SELECTED PROFILE Total maximum flexure stress occurred along the beam (including beam self weight) should be less than the allowable stress of A36 ASD steel.

Maximum moment because of selfweight Maximum Total Flexure Stress

CHECK


σ

=

-2.754

kips-in

= =

M/S 12.86

ksi

<

21.6

ksi

O.K. !


22/01/2017


HELI DECK SCANTLINGS (Main Girder) d. Main Girder Main girder should have the capacity to support both equipment and secondary girder (including gratings). For simplicity use the designed load, added with secondary girder's highest reactions (R) along the main girder, including its self weight.*

There are 3 main loads in this case, (a) Reactions from each of Secondary Girder, (b) Reactions from Self-Weight of Secondary Girder, (c) Highest Equipment load.*

This symetrically loaded and statically indeterminate problem can be solved using the displacement method , by determining the moment at one end for each of reactions that occurred along the span, and then by superposition, we sum them up. This total moment will be used as our criteria.* Multiple Reactions (Point Loads) from Each of Secondary Girder: LOAD CASE CONFIGURATION

P

P

P

5 ft B

A


Moment at A


P

MB =

b

a

B

A

Reaction from Sec. Girder Reaction from Sec. Self-Weight TOTAL

Rw Rs P

No. of Secondary Between Main Girder Secondary Girder Span Main Girder Span

= = =

-1.90 -0.077 -1.97

kips kips kips

= = =

8 2 18

ft ft

+

*(Dimas M., 2016)



22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM No. SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9

MOMENT CALCULATION L (ft) P (kips) a (ft) b (ft) 18 -1.97 2 16 18 -1.97 4 14 18 -1.97 6 12 18 -1.97 8 10 18 -1.97 10 8 18 -1.97 12 6 18 -1.97 14 4 18 -1.97 16 2 Total MPmax CCW (+)

LOAD CASE CONFIGURATION

3.12 4.78 5.27 4.88 3.90 2.63 1.37 0.39 26.33 315.949

kips-ft kips-in

Maximum Bending Moment

q

M=− R

MA(kips.ft)

L

MEmax

qL2 12

at x = L/2

= 68.3344

kips-in

BEAM PROFILE SELECTION MPmax + MEmax 384.3

Maximum Bending Moment

Mmax

= =


(σa) (σa)



Smin Smin

= Mmax/σa = 17.79

Selected Beam Profile Modulus of Sectional Area Linear Weight of Beam


CCW (+)

in3

AISC Manual 13th Edition. Table 1-1 W = 24.3 in3 = lb/f -28

W 8 x 28 S WM


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM CHECK THE STRENGTH OF SELECTED PROFILE Total Maximum flexure stress occurred along the beam (including beam selfweight) should be less than the allowable stress of A36 ASD steel.



CHECK


σ

=

9.072

kips-in

= =

M/S 16.19

ksi

<

21.6

ksi

O.K. !


22/01/2017


SCANTLINGS SUMMARY (Cross Section Details)

Deck Cellar Deck Main Deck Heli Deck



Plate (Flooring) Thickness Area Weight (in) (psf) 18.92 7/16 18.92 7/16 6.16 1/8

Panel Size 2 (ft ) 300 300 36

Secondary Girders Linear Weight Depth Web (in) Shape (lb/ft) (in) Thickness 170 14.00 0.96 W 12 x 170 170 14.00 0.96 W 12 x 170 8.5 5.83 0.17 W 6 x 8.5

Flange (in) Width Thickness 12.60 1.56 12.60 1.56 3.94 0.20

Main Girders Linear Weight Depth Web (in) Shape (lb/ft) (in) Thickness 441 38.90 1.36 W 36 x 441 282 37.10 0.89 W 36 x 282 28 8.06 0.29 W 8 x 28




22/01/2017


MAIN DECK - MATERIAL TAKE OFF

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11-1 11-2 13

Description Load break switch Transformer Instrument storage Fresh water tank Air receiver Ansul drum chemical skid Mechanical storage Communication tower Power instrument storage Toilet Crane (Operation) Crane (Operation) Heliport

14 Live Load 15 Piping Load 16 Plate Self-Weight


EQUIPMENT Pressure Load Linear Weight Area Weight 2 (psf) (lb/ft) (kips) (ft ) 1.19 19.23 5.60 7.09 1.20 2.47 7.84 17.92 4.44 2.24 25.00 25.00 6.28 BLANKET LOAD 160 6400 1024.00 35 6400 224.00 18.92 6400 121.09


Coordinate from COG x y -20.00 -1.67 -15.00 -25.34 12.40 24.06 -25.00 12.50 10.00 31.25 13.19 -24.16 28.13 16.67 -26.87 24.79 27.62 5.00 19.15 -15.00 30.00 40.00 -30.00 -20.00 0.00 40.00 0 0 0

0 0 0

Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy -23.80 -1.98 -288.45 -487.30 69.44 134.74 -177.33 88.66 12.00 37.50 32.61 -59.73 220.56 130.67 -481.59 444.27 122.73 22.22 42.90 -33.60 750.00 1000.00 -750.00 -500.00 0.00 251.32 0 0 0

0 0 0

22/01/2017


No.

Description

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

SG0 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11 SG12 SG13 SG14

32 33 34 35

MG1 MG2 MG3 MG4


SECONDARY GIRDERS Pressure Load Linear Weight Length Weight (psf) (lb/ft) (ft) (kips) 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 MAIN GIRDERS 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 170 80 13.60 SUM 1,753.00


Coordinate from COG x y -40 10 -35 10 -25 10 -20 10 -15 10 -10 10 -5 10 0 0 5 10 10 10 15 10 20 10 25 10 35 10 40 10 -30 30 0 0

10 10 -20 40 SUM COG

Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy -544.00 136.00 -476.00 136.00 -340.00 136.00 -272.00 136.00 -204.00 136.00 -136.00 136.00 -68.00 136.00 0.00 0.00 68.00 136.00 136.00 136.00 204.00 136.00 272.00 136.00 340.00 136.00 476.00 136.00 544.00 136.00 -408.00 408.00 0.00 0.00 -470.93 -0.269

136.00 136.00 -272.00 544.00 3474.75 1.982

22/01/2017


CELLAR DECK - MATERIAL TAKE OFF

No.

Description

1 2 3-1 3-2 4 5 6 7 8 9

Gas Cooler Emergency generator Battery box Battery box Maintenance building Switch gear Switch gear building Diesel fuel tank Toilet Transformer

10 Live Load 11 Piping Load 12 Plate Self-Weight


EQUIPMENT Pressure Load Linear Weight Area Weight 2 (psf) (lb/ft) (kips) (ft ) 15.68 20.16 1.79 1.79 44.80 7.84 6.72 58.24 2.24 12.00 BLANKET LOAD 140 7200 1008.00 25 7200 180.00 18.92 7200 136.22


Coordinate from COG x y -30.00 8.33 14.58 35.00 -30.00 -8.88 -30.00 -11.75 -10.00 2.55 10.00 27.36 24.00 -5.00 2.00 -20.00 15.00 -16.09 30.00 20.00 0 0 0

0 0 0

Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy -470.40 130.67 293.83 705.60 -53.70 -15.89 -53.70 -21.03 -448.00 114.24 78.40 214.48 161.28 -33.60 116.48 -1164.80 33.60 -36.04 360.00 240.00 0 0 0

0 0 0

22/01/2017


No.

Description

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 38

SG0 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11 SG12 SG13 SG14 SG15 SG16

29 30 31 32

MG1 MG2 MG3 MG4


SECONDARY GIRDERS Pressure Load Linear Weight Length Weight (psf) (lb/ft) (ft) (kips) 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 170 80 13.6 MAIN GIRDERS 441 80 35.28 441 80 35.28 441 90 39.69 441 90 39.69 SUM 1,876.62


Coordinate from COG x y -45 10 -40 10 -35 10 -25 10 -20 10 -15 10 -10 10 -5 10 0 0 5 10 10 10 15 10 20 10 25 10 35 10 40 10 45 10 -30 30 0 0

10 10 -20 40 SUM COG

Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy -612.00 136.00 -544.00 136.00 -476.00 136.00 -340.00 136.00 -272.00 136.00 -204.00 136.00 -136.00 136.00 -68.00 136.00 0 0 68.00 136.00 136.00 136.00 204.00 136.00 272.00 136.00 340.00 136.00 476.00 136.00 544.00 136.00 612.00 136.00 -1058.40 1058.40 0.00 0.00 17.79 0.009

352.80 352.80 -793.80 1587.60 3809.03 2.030

22/01/2017


HELI DECK - MATERIAL TAKE OFF

No.

Description

1

Boeing Vertol B0-105CBS

2 3

Live Load Plate Self-Weight


EQUIPMENT Pressure Load Linear Weight Area Weight 2 (psf) (lb/ft) (kips) (ft ) 6.28 BLANKET LOAD 90 676 60.8 6.16 676 4.2


Coordinate from COG x y 0 0 0 0

0 0

Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy 0 0 0 0

0 0

22/01/2017


No.

Description

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

SG0 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 SG10 SG11

No.

Description

16 17 18 19

MG1 MG2 MG3 MG4


SECONDARY GIRDERS Pressure Load Linear Weight Length Weight (psf) (lb/ft) (ft) (kips) 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 8.5 26 0.221 MAIN GIRDERS Pressure Load Linear Weight Length Weight (psf) (lb/ft) (ft) (kips) 28 26 0.728 28 26 0.728 28 26 0.728 28 26 0.728 SUM 76.85


Coordinate from COG x y -13 0 -11 0 -9 0 -7 0 -5 0 -3 0 3 0 5 0 7 0 9 0 11 0 13 0

Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy -2.87 0 -2.43 0 -1.99 0 -1.55 0 -1.11 0 -0.66 0 0.66 0 1.11 0 1.55 0 1.99 0 2.43 0 2.87 0

Coordinate from COG x y -9.00 0.00 9.00 0.00 0.00 -9.00 0.00 9.00 SUM COG

Moment to Deck CG (kips.ft) Wx Wy -6.55 0.00 6.55 0.00 0.00 -6.55 0.00 6.55 0.00 0.00 0 0

22/01/2017


ELEVATIONS LIST No.

1

2

Name

Heli Deck (Top of Steel Plate)

Main Deck (Top of Steel Plate)

3

Cellar Deck (Top of Steel Plate)

4

Working Point Elevation

5

6

Descriptions Plate Thickness Main Girder Depth Air Gap (Chakrabarti) Instrument Storage (3) Main Deck Elevation Plate Thickness Main Girder Depth Clearance Highest Equipment on Cellar Cellar Deck Elevation

0.4 3.1 10 20 189

Plate Thickness Main Girder Depth Air Gap (Chakrabarti) Storm Wave Amplitude Tide at Storm Storm Surge Water Depth

0.04 3.2 5 14.8 4.6 1 160

1st Level Clearance (3 ft)

168 3

Clearance (50% Storm Tide) Tide at Storm 1st Level (Jacket Storm Surge Elevation) Water Depth

8

223

63

189

29

171

11

168

8

168 34

134

-26

2.3 4.6 1 160

Level

1st Level Height (-z)

3 Level

2 Level Height (-z)

134 34

100

-60

3rd Level Height (-z)

100 34

66

-94

4 Level Height (-z)

66 34

32

-128

Water Depth Water Depth Scouring

160 160 3

0

-160

-3

-163

2

nd

nd

7

Value Elevation (ft) Elevation (ft) (ft) (from Seabed) (from LWL) 0.1 0.7 5 236 76 6.5 223

rd

th

4 Level

th

th

9

5 Level

10

Mudline Elevation

11

Leg Extension



25/01/2017


MATERIAL TAKE OFF SUMMARY No. Description 1 Main Deck 2 Cellar Deck 3 Heli Deck SUM

Weight (kips) x (ft) 1,753.00 -0.27 1,876.62 0.01 76.85 0.00 3,706.47

y (ft) 1.98 2.03 0.00 SUM

Wx (kips-ft) -470.93 17.79 0.00 -453.14 Xo -0.12

Wy (kips-ft) 3474.75 3809.03 0.00 7283.78 Yo 1.97

RELATED TABLES FOR COLUMN Table C-C2.2 Approximate Values of Effective Length Factor, K

(Page 240 - Commentary of AISC WSD Specification, 2005)



22/01/2017


DECK LEG - HELI DECK The deck supported by single deck leg. This deck leg placed right at the COG of the heli deck. So it can be assumed that the deck leg must support all the weight.

Total Weight (W) = Xo = COG Yo =

76.85 0.0 0.0

kips ft ft

So,

76.85

kips

DL1

=

AISC WSD (Manual and Specificaton) (2005), Chakrabarti (2005) and checked using ISO 19902 (2007) for Column Design Assumptions a.

σy E

b.

= =

36 29000

Use Steel with, (ASTM A36)

ksi ksi

Concentric Load, no bending stress occurred, only axial compression stress.

c. Assumed as portal frame with one end pinned and the other rotation-fixed K=1.0 [case (d) Table C-C2.2 AISC Specification 2005]. Design Steps 1 Guess the pre-eliminary Outside Diameter (OD) and Thickness (t). Then calculate its Net Area (A), Radius of Gyration (r), and Sectional Modulus (S). OD/t should have the value between 19 to 60 or less than 60 for good practice. [El-Reedy, 2014 Page 94; ISO 19902, 2007; Chakrabarti, 2005 Page 330 Vol 1] OD/t OD t ID A r S 2

= 20 = 15 = 3/4 = 13 1/2 = 33 4/7 = 5 = 113.948

in in in 2 in in in3

OK! (Outside Diameter) (Wall Thickness) (Inside Diameter) (Net Sectional Wall Area) (Radius of Gyration) (Sectional Modulus)

Determine the Buckling Factor (k) and Length of Unbraced Member (L). Chakrabarti recommended k = 1.5 in pre-eliminary design. While ISO 19902 recommended the use of k = 1 if the leg is braced and Length Alignment Chart (Figure C-C2.2) for d, rotation free and translation fixed. [Chakrabarti, 2005 Page 312 Vol. 1; ISO 19902, 2007 Page 100; AISC ASD, 2005 Page 240 Commen. C]



22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM For simplification, use k = 1.5 as recommended by Chakrabarti (2005) though the theoritical k value is 1 as shown in Table C-C2.2 AISC ASD (2005). Then Calculate the effective slenderness ratio (Sr).

k L Sr 3

= = =

1.5 132 39.25

in

𝑺𝒓 =

𝒌𝑳 𝒓

Calculate the Local Buckling (fxe) for Axial Compression. [ISO 19902, 2007 Page 88; El-Reedy, 2014 Page 114] Cx E fxe

= = =

0.6 29000 1740

𝒇𝒙𝒆 = 𝟐𝑪𝒙 𝑬𝒕/𝑫

(ideal tubular) ksi ksi

fy

= 36 ksi Therefore, the fxe is valid because: 0.17 0.02069 ≤ 4

λ fc

= 0.44015 = 34.06

𝝀=

𝑺𝒓 𝒇𝒚𝒄 𝝅 𝑬

ksi

Determine the stress (σc) caused by the concentric load of deck (DL) as axial compressive stress on deck leg. (σc = axial compressive stress due to forces from factored actions) [ISO 19902, 2007 Page 87]

P σc 6

𝑓𝑦 ≤ 0.17 𝑓𝑥𝑒

Calculate the Column Buckling (fc) for Axial Compression. [ISO 19902, 2007 Page 88; El-Reedy, 2014 Page 114]

𝒇𝒄 = (𝟏 − 𝟎. 𝟐𝟕𝟖𝝀𝟐 )𝒇𝒚𝒄

5

𝒇𝒚𝒄 = 𝒇𝒚 𝑓𝑜𝑟

= =

76.85 2 2/7

kips ksi

𝝈𝒄 =

𝑷 𝑨

To check the validation of our first guess the pre-eliminary OD and t, we need to make sure that tubular members subjected to axial compressive forces shall be designed to satisfy the following condition: [ISO 19902, 2007 Page 87]

𝝈𝒄 ≤

𝒇𝒄 𝜸𝑹,𝒄

σc ≤ fc/γR,c 2.28889 ≤ 28.8654


OK!


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM 7

ISO 19902 required that the sum of the ratio of actual load/allowable load should be less than 1 where tubular members subjected to combined axial compression and bending forces shall be designed to satisfy the following condition at all cross-sections along their length: [ISO 19902, 2007 Page 95]

𝜸𝑹,𝒄 𝝈𝒄 + 𝒇𝒚𝒄

𝜸𝑹,𝒃 𝝈𝟐𝒃,𝒚 + 𝝈𝟐𝒃,𝒛 𝒇𝒃

≤ 𝟏. 𝟎

Since no bending load, (only axial compressive stress), then the 2 equation is 0. γR,cσc/fyc = 0.07502


≤ 1.0


nd

term of

OK!

22/01/2017


DECK LEG - MAIN DECK

a b c d e

= = = = =

38.98 49.187 36.6308 36.6308 49.187

a/b a/c a/d a/e

= = = =

0.79249 1.06413 1.06413 0.79249

Total Weight COG

W Xo Yo

ft ft ft ft ft

DL3

DL4

c

e

b a

= = =

1,753 0.01 2.03

kips ft ft

1 Determine Load Distribution of Deck Weight Using Moment Equilibrium

DL2

x

b DL2 DL2

= = =

DL1 (a/b) 0.79249

x x x

a DL1 DL1

DL3

x

c DL3 DL3

= = =

DL1 (a/c) 1.06413

x x x

a DL1 DL1

DL4

x

d DL4 DL4

= = =

DL1 (a/d) 1.06413

x x x

a DL1 DL1

DL5

x

e DL5 DL5

= = =

DL1 (a/e) 0.79249

x x x

a DL1 DL1

= = =

W 1,753 371.931

kips

= = = =

294.75 395.784 395.784 294.75

kips kips kips kips

DL1 + DL2 + DL3 + DL4 + DL5 4.713 DL1 DL1 Therefore,


DL2 DL3 DL4 DL5


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM 2 Add Corresponding Load of Legs from Deck Above (W/O Leg Weight)

Crane = Heli DL1 =

25.00 76.85

kips kips

So,

at at

DL2 and DL4 DL1

DL1 DL2 DL3 DL4 DL5

= = = = =

448.8 319.8 395.8 420.8 294.8

kips kips kips kips kips

MAX

=

448.8

kips

AISC WSD (Manual and Specificaton) (2005), Chakrabarti (2005) and checked using ISO 19902 (2007) for Column Design Assumptions a.

σy E

b.

= =

36 29000

ksi ksi



c. Assumed as portal frame with one end pinned and the other rotation-fixed K=1.0 [case (d) Table C-C2.2 AISC Specification 2005].

Design Steps 1 Guess the pre-eliminary Outside Diameter (OD) and Thickness (t). Then calculate its Net Area (A), Radius of Gyration (r), and Sectional Modulus (S). OD/t should have the value between 19 to 60 or less than 60 for good practice. (El-Reedy, 2014 Page 94; ISO 19902, 2007; Chakrabarti, 2005 Page 330 Vol 1)

OD/t OD t ID A r S

= = = = = = =

24 24 1 22 72.2566 8.13941 398.917

in in in in2 in in3


2 Determine the Buckling Factor (k) and Length of Unbraced Member (L). Chakrabarti recommended k = 1.5 in pre-eliminary design. While ISO 19902 recommended the use of k = 1 if the leg is braced and Length Alignment Chart (Figure C-C2.2) for d, rotation free and translation fixed. [Chakrabarti, 2005 Page 312 Vol. 1; ISO 19902, 2007 Page 100; AISC ASD, 2005 Page 240 Commen. C] Tugas Rancang Besar II


22/01/2017

Chakrabarti recommended k = 1.5 in pre-eliminary design. While ISO 19902 recommended the use of k = 1 if the leg is braced and Length Alignment Chart CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHOREfixed. PLATFORM (LEIGEN Z-10) (Figure C-C2.2) for d, rotation free and translation [Chakrabarti, 2005 WELLHEAD PLATFORM Page 312 Vol. 1; ISO 19902, 2007 Page 100; AISC ASD, 2005 Page 240 Commen. C]

For simplification, use k = 1.5 as recommended by Chakrabarti (2005) though the theoritical k value is 1 as shown in Table C-C2.2 AISC ASD (2005). Then Calculate the effective slenderness ratio (Sr).

k L Sr 3

= = =

1.5 408 75.19

E fxe

= = =

fy

𝒌𝑳 𝒓


(ideal tubular) 0.6 29000 ksi 1450 ksi

= 36 Therefore, the fxe is valid because: 0.17 0.02483 ≤

ksi


𝑓𝑦 ≤ 0.17 𝑓𝑥𝑒


𝒇𝒄 = (𝟏 − 𝟎. 𝟐𝟕𝟖𝝀𝟐 )𝒇𝒚𝒄 λ fc 5

𝑺𝒓 =

Calculate the Local Buckling (fxe) for Axial Compression. [ISO 19902, 2007 Page 88; El-Reedy, 2014 Page 114] Cx

4

in

= =

𝝀=


0.84326 28.88 ksi


P σc

= =

448.78 kips 6.21095 ksi

𝝈𝒄 =

𝑷 𝑨

6 To check the validation of our first guess the pre-eliminary OD and t, we need to make sure that tubular members subjected to axial compressive forces shall be designed to satisfy the following condition: [ISO 19902, 2007 Page 87] Tugas Rancang Besar II


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) To check the validation of our first guess the pre-eliminary OD and t, we need to WELLHEAD PLATFORM make sure that tubular members subjected to axial compressive forces shall be designed to satisfy the following condition: [ISO 19902, 2007 Page 87]

𝝈𝒄 ≤

𝒇𝒄 𝜸𝑹,𝒄

σc ≤ 6.21095 ≤

fc/γR,c 24.4775

OK!

7 ISO 19902 required that the sum of the ratio of actual load/allowable load should be less than 1 where tubular members subjected to combined axial compression and bending forces shall be designed to satisfy the following condition at all cross-sections along their length: [ISO 19902, 2007 Page 95]



≤ 𝟏. 𝟎

Since no bending load, (only axial compressive stress), then the 2 nd term of equation is 0. γR,cσc/fyc =


0.20358

≤

1.0


OK!

22/01/2017


DECK LEG - CELLAR DECK

a b c

= = =

37.97 37.2117 37.2283

a/b a/c

= =

1.02038 1.01992

Total Weight COG

1

W Xo Yo

DL2

ft ft ft

= = =

DL3 b

1,877 -0.27 1.98

c

a

kips ft ft

DL1

Determine Load Distribution of Deck Weight Using Moment Equilibrium DL2

x

b DL2 DL2

= = =

DL1 (a/b) 1.02038

x x x

a DL1 DL1

DL3

x

c DL3 DL3

= = =

DL1 (a/c) 1.01992

x x x

a DL1 DL1

= = =

W W 617.249

kips

= =

629.828 629.546

kips kips

DL1 + DL2 + DL3 3 DL1 DL1 Therefore,

DL2 DL3

2 Add Corresponding Load of Legs from Deck Above (W/O Leg Weight)

DL1 DL3 DL4

= = =

448.8 395.8 420.8 So,


kips kips kips

DL1 DL2 DL3

at at at DL1 DL2 DL3

= = =

1066.0 1025.6 1050.3

kips kips kips

MAX

=

1066.0

kips


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM AISC WSD (Manual and Specificaton) (2005), Chakrabarti (2005) and checked using ISO 19902 (2007) for Column Design Assumptions a.

σy E

b.

= =

36 29000

ksi ksi



c. Assumed as portal frame with one end pinned and the other rotation-fixed K=1.0 [case (d) Table C-C2.2 AISC Specification 2005]. Design Steps 1 Guess the pre-eliminary Outside Diameter (OD) and Thickness (t). Then calculate its Net Area (A), Radius of Gyration (r), and Sectional Modulus (S). D/t should have the value between 19 to 60 or less than 60 for good practice. (El-Reedy, 2014 Page 94; ISO 19902, 2007; Chakrabarti, 2005 Page 330 Vol 1)

OD/t OD t ID A r S 2

= = = = = = =

45 45 1 43 138.23 15.5604 1487.51

in in in in2 in in3


Determine the Buckling Factor (k) and Length of unbraced member (L). Chakrabarti recommended k = 1.5 in pre-eliminary design. While ISO 19902 recommended the use of k = 1 if the leg is braced and Length Alignment Chart (Figure C-C2.2) for d, rotation free and translation fixed. [Chakrabarti, 2005 Page 312 Vol. 1; ISO 19902, 2007 Page 100; AISC ASD, 2005 Page 240 Commen. C]

For simplification, use k = 1.5 as recommended by Chakrabarti (2005) though the theoritical k value is 1 as shown in Table C-C2.2 AISC ASD (2005). Then Calculate the effective slenderness ratio (Sr).

k L Sr 3

= = =

1.5 252 24.29

in

𝑺𝒓 =

𝒌𝑳 𝒓

Calculate the Local Buckling (fxe) for Axial Compression. [ISO 19902, 2007 Page 88; El-Reedy, 2014 Page 114] Cx E


= =

(ideal tubular) 0.6 29000 ksi Jurusan Teknik Kelautan FTK - ITS Surabaya


22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM fxe fy

= 773 = 36 Therefore, the fxe is valid because: 0.17 0.04655 ≤ 4

ksi ksi


𝒇𝒄 = (𝟏 − 𝟎. 𝟐𝟕𝟖𝝀𝟐 )𝒇𝒚𝒄 λ fc 5

𝑓𝑦 ≤ 0.17 𝑓𝑥𝑒


= =

𝝀=


0.27244 35.26 ksi


P σc

= =

1,066.0 kips 7.71201 ksi

𝝈𝒄 =

𝑷 𝑨

6 To check the validation of our first guess the pre-eliminary OD and t, we need to make sure that tubular members subjected to axial compressive forces shall be designed to satisfy the following condition: [ISO 19902, 2007 Page 87]

𝝈𝒄 ≤ σc ≤ 7.71201 ≤

𝒇𝒄 𝜸𝑹,𝒄 fc/γR,c 29.8789

OK!

7 ISO 19902 required that the sum of the ratio of actual load/allowable load should be less than 1 where tubular members subjected to combined axial compression and bending forces shall be designed to satisfy the following condition at all crosssections along their length: [ISO 19902, 2007 Page 95]



≤ 𝟏. 𝟎

Since no bending load, (only axial compressive stress), then the 2 equation is 0. γR,cσc/fyc =


0.25278

≤

1.0


nd

term of

OK!

22/01/2017


DECK LEG - SUMMARY No. 1 2 3


Deck Heli Deck Main Deck Cellar Deck

OD (in) 15 24 45

t (in) 0.75 1 1


22/01/2017


PILE DIMENSION Design Steps 1 Guess the Initial Pile Dimension and Penetration Depth (h). Pile OD should be equal or less than Deck Leg and Jacket Leg Inside Diameter (ID) [Chakrabarti, 2005 Page 305 Vol. 1] ODpile tpile IDpile A Ap h As 2

= = = = = = =

45 4/5 43 111.09 1590.43 22.50 38170.4

(Outside Diameter) (Wall Thickness) (Inside Diameter) (Net Sectional Wall Area) (Gross Area) (Penetration Depth) - Dummy Pile (Surface Area)

in in in in2 in2 ft in2

Calculate the Representative Value of The Axial Capacity of Piles (Q r). This is the sum of end-bearing capacity (Qp) and skin friction capacity (Qs). [ISO 19902, 2007 Page 185] Soil Type B (from Main Data) as shown in McClelland (1986) is an alluvium which is loose, consists of competent sand, silt, and stiff clay. From Table 17.4-1 for cohesionless soil with dense sand, we can approximate the skin friction value (f) and end-bearing value (q).

flimit f qlimit q

= = = =

0.012 0.040 0.694 0.800

ksi ksi ksi ksi

Qf Qp Qr

= = =

1526.81 1272.35 2799.16

kips kips kips

𝑄𝑟 = 𝑄𝑓 + 𝑄𝑝 𝑄𝑓 = 𝑓 × 𝐴𝑠 𝑄𝑝 = 𝑞 × 𝐴𝑝

3 Calculate the Total Compressive Force of Pile (F). This is equal to the sum of pile weight (W) (minus bouyancy), submerged soil weight (W s), and maximum force from cellar deck leg (DL). DL

=

1066.032 kips

(Force from Cellar Deck Leg)

γsteel γwater γsaturated

= = =

0.000284 kip/in3 0.000037 kip/in3 0.000041 kip/in3

(A36 Steel Specific Weight) (Sea Water Specific Weight) (Saturated Soil (Dawson) Specific Weight)

W Ws

= =

62.71 16.18

kips kips

(Pile Weight) (Soil Weight)

F

=

1144.93

kips

(Total Compressive Force)



25/01/2017


4

ISO 19902 (2007) requires the usage of pile partial resistance factor (γR,Pe). For permanent and variable actions or operating conditions use γR,Pe = 1,5 and extreme conditions use γR,Pe = 1,25.

The allowable pile capacity or the design axial action on the pile (P d,e or Pd,p) is equal to representative value of the axial pile capacity (Qr) divided by the pile partial resistance factor (safety factor) or the ratio between the axial pile capacity and total compressive force should be greater than the safety factor. [ISO 19902, 2007 Page 184] Operating Conditions:

𝑃𝑑,𝑝 ≤ 𝑄𝑑,𝑝 ; 𝑄𝑑,𝑝 = Pd,p Pd,p Qr

= = =

Qr/Pd,e

=

(1,3 is based on Table 9.10-1) (design axial action on the pile) (representative value of the axial pile capacity)

1,3 x F 1488.405 kips 2799.16 kips 1.88

≥

OK!

1.5

Extreme Conditions:

𝑃𝑑,𝑒 ≤ 𝑄𝑑,𝑒 ; 𝑄𝑑,𝑒 = Pd,e Pd,e Qr

= = =

Qr/Pd,e

=

≥

𝑄𝑟 𝑄𝑟 𝑎𝑡𝑎𝑢 ≥ 𝛾𝑅,𝑃𝑒 ; 𝛾𝑅,𝑃𝑒 𝑃𝑑,𝑒

(1,1 is based on Table 9.10-1) (design axial action on the pile) (representative value of the axial pile capacity)

1,1 x F 1259.42 kips 2799.16 kips 2.22

𝑄𝑟 𝑄𝑟 𝑎𝑡𝑎𝑢 ≥ 𝛾𝑅,𝑃𝑝 𝛾𝑅,𝑃𝑝 𝑃𝑑,𝑝

OK!

1.25

5 So we can summarize the pile dimension as follows, ODpile tpile h


= = =

45 0.8 22.50

in in ft

ODpile/tpile OK!


56.25

25/01/2017


PILE DIMENSION

From Planning and Design of Fixed Offshore Platforms, McClelland (1986)

Table 17.4-1 from ISO 19902 (2007) Section 17.4 Pile Capacity Axial for Compression



25/01/2017


Table 9.10-1 from ISO 19902 (2007) Section 9.10.3 Partial Factor Design Format



25/01/2017


JACKET LEGS Design Steps 1

Guess the Initial Jacket Leg Diameter (ODjacket) and Thickness (t). Jacket Leg Inside Diameter (IDjacket) sized to accommodate pile driving and grouting operations. [Chakrabarti, 2005 Page 328 Vol. 1]

OD/t should have the value between 19 to 60 or less than 60 for good practice. [ElReedy, 2014 Page 94; ISO 19902, 2007; Chakrabarti, 2005 Page 330 Vol. 1] ODpile

=

45

in

As initial guess, Chakrabarti (2005) mentioned that jacket leg inside diameter (ID jacket) must be 3 or 4 in larger than pile outside diameter (ODpile). This provide the use of clearance or gap (ξ) between the pile OD and jacket inside diameter of 1.5 to 2 in. [Chakrabarti, 2005 Page 329 Vol. 1]

Jacket leg wall thickness (t) is sized to resist the axial force and bending stresses and deformations exerted by intersecting braces. A thickness (t) of 0.5 in. to 2.5 in. is of common occurrence. Less than 0.5 in. wall thickness may result in corrosion problems. A 2.5 in. or thicker wall pipe is difficult to manufacture and may suffer through thickness cracks at brace weld points unless special steel is used. [Chakrabarti, 2005 Page 329 Vol. 1] ξ ODjacket tjacket IDjacket 2

= = = =

1.5 50.60 1.30 48.00

in in in in

𝑂𝐷𝑗𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 − 2𝑡 = 𝑂𝐷𝑝𝑖𝑙𝑒 + 2𝜉

𝑂𝐷𝑗𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 − 2

𝑂𝐷𝑗𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 = 𝑂𝐷𝑝𝑖𝑙𝑒 + 2𝜉 40

Increasing leg and brace thickness at the wave splash zone by about 1/8 to 1/4 inch (when cathodic corrosion protection is present) is commonly used as additional corrosion allowance. [ISO 19902, 2007 Page 292] MGrowth ODjacket

= = =

5 51 56

in in in

tMG

= = =

1/4 1.3 1 5/9

in in in

IDMG

=

52 1/2

in

ODMG tcor tjacket


ODMG/t 36 OK!

OK!


(should be greater than IDjacket)

22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM 3

So we can use jacket leg dimension as follows, ODjacket tjacket

4

= =

56 1 5/9

in in

D/t

36 OK!

Check the slenderness ratio (Sr) of the jacket leg, must be less than 120 (API RP 2A (2000)). L k r

= = =

24.62 2

ft

1 3/5

ft

Sr

=

30.91


OK!


22/01/2017


JACKET BRACES Assumptions σy Use Steel with, = 36 ksi (ASTM A36) E = 29000 ksi b. Only plane batter in use, as for 2D approximation. a.

Design Steps 1

See figure 6.26 from "Handbook of Offshore Engineering" by Chakrabarti. (2005). Calculate each of the required parameter. For K brace there is no other diagonal bracing, only one diagonal bracing with Length L. [Chakrabarti, 2005 Page 332 Vol. 1]

𝑏 = 𝑎 + 2 ℎ/𝑆

2

a h S b

= = = =

60.00 34 10 66.72

α L

= 1.8857 = 74.061

𝐿= ft ft ft

𝑎 + (𝑎/𝑆)

2

+ ℎ2

𝛼=

𝑎+𝑏 2ℎ

(1st Level Horizontal Length) (Level Height) (Batter) (2nd Level Horizontal Length) (Aspect Ratio) (Unbraced Length)

Chakrabarti recommended the use of slenderness ratio (Sr) between 70 to 90. And also 0.8 for the buckling factor (k). By approximating the value r = 0.35OD and by using 70 and 90 as the slenderness ratio, we can estimate the required OD. [Chakrabarti, 2005 Page 329 Vol. 1]

ODjacket ODpile

= =

56 45

k

=

0.8

in in

(Jacket Leg OD) (Pile OD) (Buckling Factor, Chakrabarti)

Chakrabarti also recommended that the selected OD for brace must have the diameter ratio (β = ODbrace/ODjacket) more than 0.3 or from ISO 19902 suggests the validity ranges for β is between 0.2 and 1.0. [Chakrabarti, 2005 Page 332 Vol. 1; ISO 19902, 2007 Page 132]

70 ≤ 𝛽=

𝑘𝐿 ≤ 90 0.35 × 𝑂𝐷

𝑂𝐷70 =

𝑘𝐿 0.35 × 70

𝑂𝐷90 =

𝑘𝐿 0.35 × 90

𝑂𝐷𝑏𝑟𝑎𝑐𝑒 ≥ 0.3 𝑂𝐷𝑗𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡



22/01/2017

CALCULATION & ANALYSIS DESIGN FIXED OFFSHORE PLATFORM (LEIGEN Z-10) WELLHEAD PLATFORM OD70 OD90 3

β70 β90

(max) (min)

= =

0.522 0.406

Guess OD for brace that satisfies the OD/t requirements, and its value is between the OD70 and OD90. OD/t should have the value between 19 to 60 or less than 60 for good practice. [El-Reedy, 2014 Page 94; ISO 19902, 2007; Chakrabarti, 2005 Page 330 Vol. 1] ODbrace tbrace IDbrace

4

= 29.02 in = 22.571 in

= = =

24 1 22

in in in

OD/t

24.00 OK!

β

0.43 OK!

OD90
So we can use jacket braces dimension as follows, ODbrace = tbrace =

24 1

in in

Figure 6.26 Geometry and stiffness parameters of a single X braced jacket bay [Chakrabarti, 2005 Page 330 Vol. 1]



22/01/2017


SCANTLINGS PROPERTIES SUMMARY

Deck

Plate (Flooring) Thickness Area Weight (in) 4/9 4/9 1/8

Cellar Deck Main Deck Heli Deck



(psf) 18.92 18.92 6.16

Panel Size 2 (ft ) 300 300 36

Secondary Girders Linear Weight Depth Shape (lb/ft) (in) W 12 x 170 170 14 W 12 x 170 170 14 W 6 x 8.5 8.5 5.83

Web (in) Thickness 0.96 0.96 0.17


Main Girders Linear Weight Depth Shape (lb/ft) (in) W 36 x 441 441 38.9 W 36 x 282 282 37.1 W 8 x 28 28 8.06

Web (in) Thickness 1.36 0.885 0.285

Flange (in) Width Thickness 17 2.44 16.6 1.57 6.54 0.465



22/01/2017


DECK LEG AND PILE PROPERTIES SUMMARY Deck Leg OD Deck (in) Heli Deck 15 Main Deck 24 Cellar Deck 45

t (in) 3/4 1 1

Jacket and Pile OD Description (in) Jacket Leg 56 Brace 24 Pile 45

t (in) 1 5/9 1 4/5

BLD



22/01/2017


MEMBER GROUP NAMES - SACS 5.7 Label SGC

Descriptions Cellar Deck Secondary Girder

SGM SGH MGC MGM MGH

Main Deck Secondary Girder Heli Deck Secondary Girder Cellar Deck Main Girder Main Deck Main Girder Heli Deck Main Girder

Label DLC DLM DLH DBH

Descriptions Cellar Deck Leg Main Deck Leg Heli Deck Leg Heli Deck Leg Bracing

OD (in) 45 24 15 15

t (in) 1 1 3/4 3/4

ID (in) 43.0 22.0 13.5 13.5

Label LP LJ BCK BCH

Descriptions Pile Jacket Leg Jacket Leg K-Bracing Jacket Leg Horizontal Bracing

OD (in) 45 56 24 24

t (in) 0.8 1 5/9 1 1

ID (in) 43.40 52.50 22.00 22.00

Label CON RSR CMB CM1 CM2

Descriptions Conductors Risers Conductor/Riser Main Bracing Conductor/Riser Guide Bracing Conductor/Riser Guide Bracing

OD (in) 20 20 15 10 6

t (in) 0.75 0.75 1/2 1/4 1/2

ID (in) 18.5 18.5 14.0 9.5 5.0

Label CBF BLD

Descriptions Bracings at Back (Cellar Deck) Boatlanding

OD (in) 27 27

t (in) 1 1

ID (in) 25.0 25.0


Shape Depth (in) Flange Width (in) 14.000 12.600 W 12 x 170 W 12 x 170 14.000 12.600 5.830 3.940 W 6 x 8.5 38.900 17.000 W 36 x 441 37.100 16.600 W 36 x 282 W 8 x 28 8.060 6.540


22/01/2017

LAMPIRAN B DESAIN DECK LAYOUT & RENCANA ELEVASI (AUTOCAD 2017 – STUDENT VERSION)

Komentar:

N

E

TN

S W

80' 10'

60'

10' M0 091323 - Tugas Rancang Struktur Lepas Pantai Statis (TRB II)

10'

JURUSAN TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN

DOWN

5

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

MG4

11

R4 9'-4

"

8

MAIN DECK LAYOUT LEIGEN Z-10 PLATFORM

3

WELLHEAD PLATFORM

60'

4 SHEET NO. 1 FROM 5

1 12 11 10

13

10'

MG3

6

2

1.

Load Break Switch

1.

4'-6'' x 2'-5'' x 6'-5''

2.

Transformer

2.

12'-6'' x 8'-0'' x 8'-0''

3.

Instrument Storage

3.

8'-0'' x 6'-8'' x 6'-6''

4.

Fresh Water Tank

4.

11'-6'' x 8'-0'' x 10'-0''

5.

Air Receiver

5.

OD 36" x 75"

6.

Ansul Drum Chemical Skid

6.

9'-3" x 5'-2" x 4'-5"

7.

Mechanical Storage

7.

8'-2'' x 8'-1'' x 8'-9''

8.

Communciation Tower

8.

10'-5'' x 10'-5'' x 100'-0''

9.

Power Instrument Storage

9.

8'-2'' x 8'-2'' x 9'-0''

10. Toilet

10. 5'-0'' x 4'-0'' x 8'-0''

11. Crane

11. 12'-5.74" x 12'-7.49"

12. Conductor

12. OD 20"' x WT 0.75"

9'4"

1. 2. 3. SG1

MG1

SG2

SG3

SG4

SG5

SG6

SG7

1 : 250

DRAWN BY :

DOWN

SG0

SCALE:

EQUIPMENT LIST

9

R4

80'

7

SG8

SG9

FAUZAN AWAL RAMADHAN MUHAMMAD ADIMAS HASNAN HABIB JAMHARI HIDAYAT BIN MUSTOFA

NRP. 4313100129 NRP. 4313100130 NRP. 4313100149

SG10 SG11 SG12 MG2 SG13 SG14

CHECKED & APPROVED BY (signature) :

NUR SYAHRONI, ST., MT., Ph.D NIP. 197306021999031002

DAY/DATE:

Ir. MURDJITO, M.Sc.Eng. NIP. 196501231996031001

Komentar:

N

E

TN

90' S

15'

60'

15'

10'

W

MG4

10


UP

DOWN

2

M0 091323 - Tugas Rancang Struktur Lepas Pantai Statis (TRB II)


5 CELLAR DECK LAYOUT LEIGEN Z-10 PLATFORM

9 60'

SHEET NO. 2 FROM 5

SCALE:

1 : 178

EQUIPMENT LIST

11

1

1.

Gas Cooler

1.

OD 38'' x 20'-0''

2.

Emergency Generator

2.

22'-0'' x 9'-0'' x 10'-11''

3.

Battery Box

3.

2'-3'' x 2'-3'' x 1'-9''

4.

Maintenance Building

4.

12'-3'' x 6'-4'' x 8'-0''

5.

Switch Gear

5.

5'-0'' x 2'-2'' x 8'-10''

6.

Switch Gear Building

6.

7'-0'' x 18'-0'' x 13'-6''

7.

Diesel Fuel Tank

7.

10'-0'' x 10'-0'' x 10'-0''

8.

Toilet

8.

4'-0'' x 6'-0'' x 8'-0''

9.

Transformer

9.

9'-0'' x 5'-0'' x 6'-9''

4 6 3 7

10. Vertical Air Receiver

10. OD 38'' x 6'-4''

11. Riser

11. OD 20" x 0.75"

DRAWN BY :

MG3

8 10'

80'

WELLHEAD PLATFORM

1. 2. 3.


NRP. 4313100129 NRP. 4313100130 NRP. 4313100149


UP

SG0

SG1

SG2

MG1

SG3

SG4

SG5

SG6

SG7

SG8

SG9

SG10 SG11 SG12 SG13 MG2 SG14 SG15 SG16


DAY/DATE:


Komentar:

N

E

TN

S W

M0 091323 - Tugas Rancang Struktur Lepas Pantai Statis (TRB II) JURUSAN TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

OA 18' 2' R

MG4

D

BOEING VERTOL BK-117 & HELIPORT PLATFORM

36'-10"

18'

26'

WELLHEAD PLATFORM SHEET NO. 3 FROM 5

SCALE:

1 : 178

GENERAL CHARACTERISTIC Helicopter: 1.

Manufacture Model: Boeing Vertol BK-117

2.

Common Name: Space Ship

3.

Gross Weight: 6.283 kip or 2850 kg

MG3

4.

Rotor Diameter (RD): 36.61 feet or 11 m

5.

Overall Length (OL): 42.7 feet or 13 m

6.

Crew: One or two pilot

7.

Capacity: 5 seats

Landing Gear: SG1 SG1 MG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 SG9 MG2 SG10 SG11

36'-10"

1.

Type: Skid

2.

Contact Area Per: Fore: 32 in2 or 206 cm2 | After: 32 in2 or 206 cm2

3.

% of Gross Weight Per: Fore: 0.34 or 2.13 kip | After: 0.66 or 4.14 kip

4.

Width Between Gears: 8.2 feet or 2.5 m

DRAWN BY : 1. 2. 3.


NRP. 4313100129 NRP. 4313100130 NRP. 4313100149



DAY/DATE:


SIDE VIEW HELI DECK ELV. +74 ft

MG W8x28 SG W6x8.5 MG W36x282 SG W33x291

MAIN DECK ELV. +63 ft

MG W36x441 SG W12x170

CELLAR DECK ELV. +29 ft

DL OD45x1

DL OD24x1

DL OD15x0.75

Hm=29.5 ft

JACKET LVL.1 ELV. +8 ft

BRC OD24x1

JL OD56x1

.55

MSL 0 ft

JACKET LVL. 2 ELV. -26 ft

BR

C

O

D

JL OD56x1

24

x1

.55

BRC OD24x1


BRC OD24x1

S 1

JL OD55x1

.55

4x D2

INITIAL DESCRIPTION:

MG

: Main Girder

SG

: Secondary Girder

DL

: Deck Leg

OD

: Outside Diameter

JL

: Jacket Leg

PL

: Pile

S

: Batter 1:10 XYZ

Hm

: Maximum High Sea Level (storm)

W

: Structural Shape of W (AISC ASD)

MUDLINE ELV. -160 ft

1

4x D2

C

O

BR


BRC OD24x1

.55

BRC : Brace


x1

JL OD56x1

: Level

O

BRC OD24x1

JL OD56x1

MSL : Still Water Level LVL

C

BR

.55

ELV : Elevation

24

RC

OD

B

PL OD45x0.8


INITIAL ELEVATION PLAN LEIGEN Z-10 PLATFORM





SCALE:

1 : 400

DRAWN BY: 1. 2. 3.


NRP. 4313100129 NRP. 4313100130 NRP. 4313100149


DAY/DATE:


Komentar:

FRONT VIEW HELI DECK ELV. +74 ft

MG W8x28 SG W6x8.5

DL OD15x0.75

MAIN DECK ELV. +63 ft

DL OD24x1

MG W36x282 SG W33x441

DL OD45x1

MG W36x441 SG W12x170

Hm=29.5 ft

CELLAR DECK ELV. +29 ft

JACKET LVL.1 ELV. +8 ft

BRC OD24x1

JL OD56x1

.55

MSL 0 ft


BR

C

O

JL OD56x1

D

24

.55

x1

BRC OD24x1


BRC OD24x1

S

1

JL OD56x1

.55

D2

INITIAL DESCRIPTION:

MG

: Main Girder

SG

: Secondary Girder

DL

: Deck Leg

OD

: Outside Diameter

: Jacket Leg : Pile

S

: Batter 1:10 XYZ

Hm

: Maximum High Sea Level (storm)

W

: Structural Shape of W (AISC ASD)

MUDLINE ELV. -160 ft

C

OD

BR


BRC OD24x1

24

.55

JL PL

x1

24

JL OD56x1

: Level

BRC : Brace


BRC OD24x1

JL OD56x1

MSL : Still Water Level LVL

C

BR

.55

ELV : Elevation

4x

O

C

x1

OD

BR

PL OD45x0.8


INITIAL ELEVATION PLAN LEIGEN Z-10 PLATFORM





SCALE:

1 : 400

DRAWN BY: 1. 2. 3.


NRP. 4313100129 NRP. 4313100130 NRP. 4313100149


DAY/DATE:


Komentar:

LAMPIRAN C PEMODELAN NUMERIK WELLHEAD PLATFORM (SACS 5.7 V8i – Bentley Engineering)

Jacket Definition

DATE

22-Jan-2017

TIME

19:15:08

Offshore Pro Release 6.1.7.1 Structure consists of: 882 Joint(s) 1400 Member(s) 66 Member(s) with offsets 30 Member(s) with reference joints 22 Member Group(s) 3 Plate(s) 3 Quadrilateral Plate(s) 3 Plate Group(s) 6 Area(s) 15 Load Condition(s) 12 Load Combination(s)

Active Structure

Active Structure

Active Structure

Active Structure

Active Structure

LAMPIRAN D INPUT PEMODELAN NUMERIK WELLHEAD PLATFORM (SACS 5.7 V8i – Bentley Engineering)

PARTIAL ACTION FACTORS (ISO 19902) PERMANEN ACTIONS (G) G1

: (SW – Self Weight; PTLD – Plate Load)  

G2

self weight (with associated equipment and other objects) weight of equipment (and other objects) that don’t change with the mode of operation : (EQCD – Equipment Cellar Deck; EQMD – Equipment Main Deck)

 

weight of drilling and production equipment that can be added to or removed weight of living quarters, heliport, and other life-support equipment that can be added to or removed

VARIABLE ACTIONS (Q) Q1

: (LLPO – Live Load Operation Condition; LLPS – Live Load Storm Condition)   

Q2

weight of consumable supplies and fluids in pipes, tanks, and stores weight of transportable vessels and containers used for delivering supplies weight of personnel and their personal effects : (CRNO – Crane Operation Condition; CRNS – Crane Storm Condition; LDHC – Load of Helicopter)

    

lifting of drill string lifting by cranes machine operations vessel mooring helicopters

ENVIRONMENTAL ACTIONS (E) EO

: owner-defined operating wind, wave, and current parameters

Ee

: extreme quasi-static due to wind, wave, and current

Sumber: ISO 19902 – API LRFD 2A, 2007, Petroleum and Natural Gas Industries – Fixed Steel Offshore Structure, USA.

D:\DOCUMENT\ITS\OCEAN ENGINEERING\B A H A N K U L I A H\SEMESTER 7\TRB II\P R I N T\4. INPUT SACS (datagen)\sacinp.LEIGENZ10_OP1_REDESIGN.txt

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

22/01/2017 11:07:44 PM

*DATA GENERATOR SACS 5.7. KONDISI OPERASI ke-I (tanpa Beban Lingkungan kondisi O *SACS datagen merupakan salah satu fitur dari SACS yang digunakan untuk *menginputkan dan memodelkan secara script atau koding. [Raditya Danu, 2015] *LDOPT *LCSEL *LCFAC LDOPT Jacket OPTIONS CODE IS LCSEL LCFAC

Load Option, NF - Non Flooded, EN - English Load Condition Selection, G1 & G2 is DEAD LOAD or PERMANENT ACTIONS Load Condition Factor, Q1 & Q2 is LIVE LOAD or VARIABLE ACTIONS NF+Z64.20000490.0000-160.000 160.000GLOBEN Definition EN SDIS 1 1 DC A ST 1.100 1.050 1.100 1.050 1.050 1.250 0.900 G1 G2 Q1 Q2 1.000 G1 G2 Q1 Q2 SW CRNO EQCD EQMD LDHC LLPO PTLD

*GRUP - Member Groupings, MEMBER - Members, JOINT - Joint, PLATE - Plate GRUP .( long rows). .(long rows). .(long rows). GRUP MGC W36X529 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGH W8X28 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGM W36X441 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP RSR 20.000 0.750 29.0011.2036.00 1 1.001.00 0.500 490.00 GRUP SGC W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGH W6X8.5 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGM W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 MEMBER .( long rows). .(long rows). .(long rows). MEMBER 00000005 BCH MEMBER 00050006 BCH MEMBER 00066A1K BCH MEMBER 00270028 BCH MEMBER 00280029 BCH MEMBER 0029602L BCH PGRUP PGRUP PTC 0.3780I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PGRUP PTH 0.1170I29.000 0.30036.000 5.000 490.0000 PGRUP PTM 0.4110I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PLATE PLATE A003 SG0 SG1600940080PTC 0 PLATE A001 0280027802660268PTH 0 PLATE A002 0162015901770164PTM 0 JOINT .( long rows). .(long rows). .(long rows). JOINT MG1 -30. -40. 29. JOINT MG2 30. -40. 29. JOINT SG0 -45. -40. 29. *AREA - Wind Area, CX & CY is area of Cellar Deck, MX & MY is area of Main Deck *HX & HY is area of Heli Deck AREA AREACX 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREACY 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREAHX 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAHY 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAMX 506.2 10.00 63.001.000SG0 SG1600940080 F AREAMY 506.2 10.00 53.001.000016201590177 F *LOAD - Load Definition untuk setiap LOADCN - Load Condition *LOADCNPTLD - Load Condition Plate Load LOAD LOADCN SW LOAD Z 00000005 -0.2459 -0.2459 GLOB UNIF

Page 1 of 2

SW


68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

.( long rows). .(long rows). .(long rows). LOAD Z 02790248 LOAD Z 02790253 LOAD Z 02800249 LOAD Z 02800279 LOAD Z 04440018 LOAD Z 00510445 LOAD Z 04450444 LOADCNPTLD LOAD PTM LOAD PTC LOAD PTH

-0.0900 -0.0900 -0.0450 -0.0900 -0.4125 -0.4125 -0.4125 0.131 0.131 0.043

*LCOMB - Load Combination LCOMB LCOMB G1 SW 1.0000PTLD1.0000 LCOMB G2 EQCD1.0000EQMD1.0000 LCOMB Q1 LLPO1.0000 LCOMB Q2 CRNO1.0000LDHC1.0000 END

Page 2 of 2

22/01/2017 11:07:44 PM

-0.0900 -0.0900 -0.0450 -0.0900 -0.4125 -0.4125 -0.4125

GLOB GLOB GLOB GLOB GLOB GLOB GLOB

UNIF UNIF UNIF UNIF UNIF UNIF UNIF

HD HD HD HD CD CD CD

PRES UNIF PRES UNIF PRES UNIF

MD CD HD


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

22/01/2017 11:09:44 PM

*DATA GENERATOR SACS 5.7. KONDISI OPERASI ke-II (dgn Beban Lingkungan kondisi Op *SACS datagen merupakan salah satu fitur dari SACS yang digunakan untuk *menginputkan dan memodelkan secara script atau koding. [Raditya Danu, 2015] *LDOPT *LCSEL *LCFAC LDOPT Jacket OPTIONS CODE IS LCSEL LCFAC LCFAC

Load Option, NF - Non Flooded, EN - English Load Condition Selection, G1 & G2 is DEAD LOAD or PERMANENT ACTIONS Load Condition Factor, Q1 & Q2 is LIVE LOAD or VARIABLE ACTIONS NF+Z64.20000490.0000-160.000 160.000GLOBEN Definition EN SDIS 1 1 DC A ST 1.100 1.050 1.100 1.050 1.050 1.250 0.900 EO00 EO13 EO18 EO22 EO27 EO31 EO45 EO90 1.000 SW OP0 CRNO EQCD EQMD LDHC LLPO OP13 OP18 OP22 OP27 OP31 1.000OP45 OP90 PTLD

*GRUP - Member Groupings, MEMBER - Members, JOINT - Joint, PLATE - Plate GRUP .( long rows). .(long rows). .(long rows). GRUP MGC W36X800 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGH W8X40 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGM W36X800 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP RSR 20.000 1.750 29.0011.2036.00 1 1.001.00 0.500 490.00 GRUP SGC W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGH W6X8.5 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGM W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 MEMBER .( long rows). .(long rows). .(long rows). MEMBER 00000005 BCH MEMBER 00050006 BCH MEMBER 00066A1K BCH MEMBER 00270028 BCH MEMBER 00280029 BCH MEMBER 0029602L BCH PGRUP PGRUP PTC 0.3780I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PGRUP PTH 0.1170I29.000 0.30036.000 5.000 490.0000 PGRUP PTM 0.4110I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PLATE PLATE A003 SG0 SG1600940080PTC 0 PLATE A001 0280027802660268PTH 0 PLATE A002 0162015901770164PTM 0 JOINT .( long rows). .(long rows). .(long rows). JOINT MG1 -30. -40. 29. JOINT MG2 30. -40. 29. JOINT SG0 -45. -40. 29. *AREA - Wind Area, CX & CY is area of Cellar Deck, MX & MY is area of Main Deck *HX & HY is area of Heli Deck AREA AREACX 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREACY 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREAHX 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAHY 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAMX 506.2 10.00 63.001.000SG0 SG1600940080 F AREAMY 506.2 10.00 53.001.000016201590177 F *LOAD - Load Definition untuk setiap LOADCN - Load Condition *LOADCNPTLD - Load Condition Plate Load *WAVE â€“ Gelombang, STOK teori, 12.5 tinggi gelombang Operasi, 6.3 periode oper *WIND â€“ Angin, kecepatan, tinggi referensi (default = 33 ft),

Page 1 of 3


68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

22/01/2017 11:09:44 PM

*CURR â€“ Arus, kecepatan dasar lalu kecepatan permukaan, lalu current factor. LOAD LOADCN SW .( long rows). .(long rows). .(long rows). LOAD Z 02790248 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 02790253 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 02800249 -0.0450 -0.0450 GLOB UNIF HD LOAD Z 02800279 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 04440018 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOAD Z 00510445 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOAD Z 04450444 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOADCNOP13 WAVE WAVE1.00STOK 12.50 6.30 135.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 45.000107.6391 135.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.400 135.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 1.700 135.000 LOADCNOP18 WAVE WAVE1.00STOK 12.50 6.30 180.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 45.000107.6391 180.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.400 180.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 1.700 180.000 LOADCNOP22 WAVE WAVE1.00STOK 12.50 6.30 225.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 45.000107.6391 225.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.400 225.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 1.700 225.000 LOADCNOP27 WAVE WAVE1.00STOK 12.50 6.30 270.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 45.000107.6391 270.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.400 270.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 1.700 270.000 LOADCNOP31 WAVE WAVE1.00STOK 12.50 6.30 315.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 45.000107.6391 315.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.400 315.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 1.700 315.000 LOADCNOP45 WAVE WAVE1.00STOK 12.50 6.30 45.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 45.000107.6391 45.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.400 45.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 1.700 45.000 LOADCNOP90 WAVE WAVE1.00STOK 12.50 6.30 90.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 45.000107.6391 90.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR

Page 2 of 3


135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156

CURR 0.000 CURR 160.000 LOADCNPTLD LOAD PTM LOAD PTC LOAD PTH

3.400 1.700

22/01/2017 11:09:45 PM

90.000-160.000 90.000

0.131 0.131 0.043

*LCOMB - Load Combination LCOMB LCOMB G1 SW 1.0000PTLD1.0000 LCOMB G2 EQCD1.0000EQMD1.0000 LCOMB Q1 LLPO1.0000 LCOMB Q2 CRNO1.0000LDHC1.0000 LCOMB EO00 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB EO13 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB EO18 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB EO22 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB EO27 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB EO31 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB EO45 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB EO90 G1 1.0000G2 1.0000Q1 END

Page 3 of 3

CN FPS PRES UNIF PRES UNIF PRES UNIF

1.0000Q2 1.0000Q2 1.0000Q2 1.0000Q2 1.0000Q2 1.0000Q2 1.0000Q2 1.0000Q2

1.0000OP0 1.0000 1.0000OP131.0000 1.0000OP181.0000 1.0000OP221.0000 1.0000OP271.0000 1.0000OP311.0000 1.0000OP451.0000 1.0000OP901.0000

MD CD HD

D:\DOCUMENT\ITS\OCEAN ENGINEERING\B A H A N K U L I A H\SEMESTER 7\TRB II\P R I N T\4. INPUT SACS (datagen)\sacinp.LEIGENZ10_ST1_REDESIGN.txt

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

22/01/2017 11:11:10 PM

*DATA GENERATOR SACS 5.7. KONDISI BADAI ke-I *SACS datagen merupakan salah satu fitur dari SACS yang digunakan untuk *menginputkan dan memodelkan secara script atau koding. [Raditya Danu, 2015] *LDOPT *LCSEL *LCFAC LDOPT Jacket OPTIONS CODE IS LCSEL LCFAC LCFAC

Load Option, NF - Non Flooded, EN - English Load Condition Selection, G1 & G2 is DEAD LOAD or PERMANENT ACTIONS Load Condition Factor, Q1 & Q2 is LIVE LOAD or VARIABLE ACTIONS NF+Z64.20000490.0000-160.000 160.000GLOBEN Definition EN SDIS 1 1 DC A ST 1.100 1.050 1.100 1.050 1.050 1.250 0.900 ES00 ES13 ES18 ES22 ES27 ES31 ES45 ES90 1.000 SW ST0 CRNS EQCD EQMD LDHC LLPS PTLD ST13 ST18 ST22 ST27 1.000ST31 ST45 ST90

*GRUP - Member Groupings, MEMBER - Members, JOINT - Joint, PLATE - Plate GRUP .( long rows). .(long rows). .(long rows). GRUP MGC W36X800 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGH W8X28 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGM W36X800 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP RSR 20.000 2.000 29.0011.2036.00 1 1.001.00 0.500 490.00 GRUP SGC W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGH W6X8.5 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGM W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 MEMBER .( long rows). .(long rows). .(long rows). MEMBER 00000005 BCH MEMBER 00050006 BCH MEMBER 00066A1K BCH MEMBER 00270028 BCH MEMBER 00280029 BCH MEMBER 0029602L BCH PGRUP PGRUP PTC 0.3780I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PGRUP PTH 0.1170I29.000 0.30036.000 5.000 490.0000 PGRUP PTM 0.4110I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PLATE PLATE A003 SG0 SG1600940080PTC 0 PLATE A001 0280027802660268PTH 0 PLATE A002 0162015901770164PTM 0 JOINT .( long rows). .(long rows). .(long rows). JOINT MG1 -30. -40. 29. JOINT MG2 30. -40. 29. JOINT SG0 -45. -40. 29. *AREA - Wind Area, CX & CY is area of Cellar Deck, MX & MY is area of Main Deck *HX & HY is area of Heli Deck AREA AREACX 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREACY 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREAHX 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAHY 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAMX 506.2 10.00 63.001.000SG0 SG1600940080 F AREAMY 506.2 10.00 53.001.000016201590177 F *LOAD - Load Definition untuk setiap LOADCN - Load Condition *LOADCNPTLD - Load Condition Plate Load *WAVE â€“ Gelombang, STOK teori, 29.5 tinggi gelombang Badai, 9.7 periode Badai, *WIND â€“ Angin, kecepatan, tinggi referensi (default = 33 ft),

Page 1 of 3


68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

22/01/2017 11:11:10 PM

*CURR â€“ Arus, kecepatan dasar lalu kecepatan permukaan, lalu current factor. LOAD LOADCN SW .( long rows). .(long rows). .(long rows). LOAD Z 02790248 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 02790253 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 02800249 -0.0450 -0.0450 GLOB UNIF HD LOAD Z 02800279 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 04440018 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOAD Z 00510445 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOAD Z 04450444 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOADCNPTLD LOAD PTM 0.131 PRES UNIF MD LOAD PTC 0.131 PRES UNIF CD LOAD PTH 0.043 PRES UNIF HD LOADCNST13 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 135.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 135.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 135.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 135.000 LOADCNST18 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 180.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 180.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 180.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 180.000 LOADCNST22 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 225.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 225.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 225.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 225.000 LOADCNST27 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 270.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 270.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 270.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 270.000 LOADCNST31 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 315.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 315.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 315.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 315.000 LOADCNST45 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 45.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 45.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 45.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 45.000 LOADCNST90 WAVE

Page 2 of 3


135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156

WAVE1.00STOK 29.50 WIND WIND D 75.000107.6391 CURR CURR 0.000 3.800 CURR 160.000 0.900

22/01/2017 11:11:10 PM

9.70 90.00

90.00 160.00

90.000-160.000 90.000

*LCOMB - Load Combination LCOMB LCOMB G1 SW 1.0000PTLD1.0000 LCOMB G2 EQCD1.0000EQMD1.0000 LCOMB Q1 LLPS1.0000 LCOMB Q2 LDHC1.0000CRNS1.0000 LCOMB ES00 G1 1.0000G2 1.0000ST0 1.0000 LCOMB ES13 G1 1.0000G2 1.0000ST131.0000 LCOMB ES18 G1 1.0000G2 1.0000ST181.0000 LCOMB ES22 G1 1.0000G2 1.0000ST221.0000 LCOMB ES27 G1 1.0000G2 1.0000ST271.0000 LCOMB ES31 G1 1.0000G2 1.0000ST311.0000 LCOMB ES45 G1 1.0000G2 1.0000ST451.0000 LCOMB ES90 G1 1.0000G2 1.0000ST901.0000 END

Page 3 of 3

L

MM10 1

CXCYHXHYMXMY CN FPS

5


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

22/01/2017 11:11:24 PM

*DATA GENERATOR SACS 5.7. KONDISI BADAI ke-II *SACS datagen merupakan salah satu fitur dari SACS yang digunakan untuk *menginputkan dan memodelkan secara script atau koding. [Raditya Danu, 2015] *LDOPT *LCSEL *LCFAC LDOPT Jacket OPTIONS CODE IS LCSEL LCFAC LCFAC

Load Option, NF - Non Flooded, EN - English Load Condition Selection, G1 & G2 is DEAD LOAD or PERMANENT ACTIONS Load Condition Factor, Q1 & Q2 is LIVE LOAD or VARIABLE ACTIONS NF+Z64.20000490.0000-160.000 160.000GLOBEN Definition EN SDIS 1 1 DC A ST 1.100 1.050 1.100 1.050 1.050 1.250 0.900 ES00 ES13 ES18 ES22 ES27 ES31 ES45 ES90 1.000 SW ST0 CRNS EQCD EQMD LDHC LLPS PTLD ST13 ST18 ST22 ST27 1.000ST31 ST45 ST90

*GRUP - Member Groupings, MEMBER - Members, JOINT - Joint, PLATE - Plate GRUP .( long rows). .(long rows). .(long rows). GRUP MGC W36X800 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGH W8X35 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP MGM W36X800 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP RSR 20.000 2.000 29.0011.2036.00 1 1.001.00 0.500 490.00 GRUP SGC W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGH W6X8.5 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 GRUP SGM W12X170 29.0011.2036.00 1 1.001.00 490.00 MEMBER .( long rows). .(long rows). .(long rows). MEMBER 00000005 BCH MEMBER 00050006 BCH MEMBER 00066A1K BCH MEMBER 00270028 BCH MEMBER 00280029 BCH MEMBER 0029602L BCH PGRUP PGRUP PTC 0.3780I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PGRUP PTH 0.1170I29.000 0.30036.000 5.000 490.0000 PGRUP PTM 0.4110I29.000 0.30036.00020.000 490.0000 PLATE PLATE A003 SG0 SG1600940080PTC 0 PLATE A001 0280027802660268PTH 0 PLATE A002 0162015901770164PTM 0 JOINT .( long rows). .(long rows). .(long rows). JOINT MG1 -30. -40. 29. JOINT MG2 30. -40. 29. JOINT SG0 -45. -40. 29. *AREA - Wind Area, CX & CY is area of Cellar Deck, MX & MY is area of Main Deck *HX & HY is area of Heli Deck AREA AREACX 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREACY 756.2 10.00 29.001.000SG0 SG1600940080 F AREAHX 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAHY 272.2 40.00 74.001.0000280027802660268 F AREAMX 506.2 10.00 63.001.000SG0 SG1600940080 F AREAMY 506.2 10.00 53.001.000016201590177 F *LOAD - Load Definition untuk setiap LOADCN - Load Condition *LOADCNPTLD - Load Condition Plate Load *WAVE â€“ Gelombang, STOK teori, 29.5 tinggi gelombang Badai, 9.7 periode Badai, *WIND â€“ Angin, kecepatan, tinggi referensi (default = 33 ft),

Page 1 of 3


68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

22/01/2017 11:11:24 PM

*CURR â€“ Arus, kecepatan dasar lalu kecepatan permukaan, lalu current factor. LOAD LOADCN SW .( long rows). .(long rows). .(long rows). LOAD Z 02790248 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 02790253 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 02800249 -0.0450 -0.0450 GLOB UNIF HD LOAD Z 02800279 -0.0900 -0.0900 GLOB UNIF HD LOAD Z 04440018 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOAD Z 00510445 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOAD Z 04450444 -0.4125 -0.4125 GLOB UNIF CD LOADCNPTLD LOAD PTM 0.131 PRES UNIF MD LOAD PTC 0.131 PRES UNIF CD LOAD PTH 0.043 PRES UNIF HD LOADCNST13 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 135.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 135.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 135.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 135.000 LOADCNST18 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 180.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 180.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 180.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 180.000 LOADCNST22 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 225.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 225.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 225.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 225.000 LOADCNST27 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 270.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 270.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 270.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 270.000 LOADCNST31 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 315.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 315.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 315.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 315.000 LOADCNST45 WAVE WAVE1.00STOK 29.50 9.70 45.00 L MM10 1 5 WIND WIND D 75.000107.6391 45.00 160.00 CXCYHXHYMXMY CURR CURR 0.000 3.800 45.000-160.000 CN FPS CURR 160.000 0.900 45.000 LOADCNST90 WAVE

Page 2 of 3


135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156

WAVE1.00STOK 29.50 WIND WIND D 75.000107.6391 CURR CURR 0.000 3.800 CURR 160.000 0.900

22/01/2017 11:11:24 PM

9.70 90.00

160.00

L

MM10 1

CXCYHXHYMXMY

90.000-160.000 90.000

*LCOMB - Load Combination LCOMB LCOMB G1 SW 1.0000PTLD1.0000 LCOMB G2 EQCD1.0000EQMD1.0000 LCOMB Q1 LLPS1.0000 LCOMB Q2 LDHC1.0000CRNS1.0000 LCOMB ES00 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB ES13 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB ES18 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB ES22 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB ES27 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB ES31 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB ES45 G1 1.0000G2 1.0000Q1 LCOMB ES90 G1 1.0000G2 1.0000Q1 END

Page 3 of 3

90.00

1.0000ST0 1.0000 1.0000ST131.0000 1.0000ST181.0000 1.0000ST221.0000 1.0000ST271.0000 1.0000ST311.0000 1.0000ST451.0000 1.0000ST901.0000

CN FPS

5

LAMPIRAN E OUTPUT PEMODELAN NUMERIK WELLHEAD PLATFORM (SACS 5.7 V8i – Bentley Engineering)

AISC ASD 13th Edition ISO 19902 (2007) - API RP 2 LRFD KONDISI OPERASI ke-I

CRITICAL COND.

503L-5B1K 503L-5C1K 601L-0000 601L-6C1K 602L-6B1K 6A1K-0027 6B1K-603L 6C1K-603L 1A1K-202L 0016-0017 0017-0018 0018-803L 0019-0020 0020-0021 0021-0022 0237-0214 0237-0246 0238-0239 0239-0240 0240-0241 0241-0242 0242-0243 0243-0244 0244-0245 0133-0096 0134-0133 0135-0136 0136-0137

GROUP ID

BCH BCH BCH BCH BCH BCH BCH BCH BCH MGC MGC MGC MGC MGC MGC MGH MGH MGH MGH MGH MGH MGH MGH MGH MGM MGM MGM MGM


MAX. UC

0.03 0.04 0.04 0.1 0.08 0.08 0.06 0.14 0.14 0.12 0.12 0.17 0.28 0.19 0.12 0.33 0.08 0.94 0.2 0.32 0.38 0.38 0.38 0.32 0.08 0.12 0.07 0.07

CRITICAL COND.

TN+BN ACBI ACBI ACBI ACBI ACBI ACBI ACBI ACBI LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC CM+BN CM+BN CM+BN LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC

LOAD COND.

SW SW SW G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1 LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO LLPO G1 G1 G1 LLPO

SAMPLE OF MEMBER GROUP SUMMARY REPORT - REDESIGN SACS 5.7 V8i - Bentley Engineering

DIST. FROM END

EULER BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

(ft)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

0 37.7 37.7 0 33.9 33.9 0 33.9 33.9 0 5 5 5 0 0 0 0 2 2 2 2 2 0 0 0 5 5 5

0 0.004 0.004 0 0.008 0.007 0 0.007 0.007 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0.007 0.007 0.007 0.02 0.008 0.008 0.013 0.016 0.016 0.001 0 0.002 0.009 0.004 0.001 0.015 0 0.105 0.003 0.001 0.001 0 0.001 0.001 0.012 0.002 0.011 0.004

0.003 0.003 0.003 0.011 0.008 0.008 0.012 0.008 0.008 0.009 0.003 0.065 0.095 0.068 0.035 0.219 0.019 0.277 0.141 0.088 0.038 0.011 0.038 0.088 0.048 0.063 0.044 0.033

0 0.012 0.012 0.02 0.026 0.026 0.019 0.026 0.026 0.079 0.079 0.093 0.093 0.093 0.093 0.007 0.036 0.011 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.001 0.002 0.001 0.002

0.03 0.031 0.032 0.075 0.056 0.056 0.044 0.115 0.116 0.043 0.037 0.073 0.159 0.082 0.023 0.235 0.029 0.551 0.193 0.312 0.371 0.371 0.371 0.312 0.045 0.101 0.041 0.061

0.001 0 0 0.002 0 0 0 0 0 0.002 0.002 0.009 0.028 0.014 0.004 0.087 0.011 0.381 0.005 0.003 0.002 0 0.002 0.003 0.035 0.018 0.032 0.009

0.031 0.043 0.044 0.097 0.082 0.082 0.063 0.141 0.142 0.124 0.118 0.175 0.279 0.189 0.12 0.329 0.076 0.943-19.817 0.205 0.322 0.379 0.377 0.379 0.322 0.081 0.121 0.074 0.072

SHEAR

COMBINED BENDING & AXIAL


CM VALUES Y

0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 -1.628 -1.399 -2.761 -6.030 -3.119 -0.870 -8.463 -1.058 18.835 6.940 11.210 13.321 13.322 13.322 11.211 -1.717 -3.823 -1.555 2.296

Z

0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.850 0.111 0.101 0.287 0.529 0.277 0.207 -4.085 0.537 6.960 -0.414 0.116 0.070 -0.001 0.070 0.116 -1.588 0.867 1.528 -0.241

EFFECT LENGTHS KLY

KLZ

(ft)

(ft)

55.55 55.55 55.55 11.17 49.94 49.94 11.17 49.94 49.94 3.77 3.77 3.77 3.77 3.77 3.77 14.79 6.96 6.96 6.96 6.96 6.96 6.96 6.96 6.96 3.82 3.82 3.82 3.05

55.55 55.55 55.55 11.17 49.94 49.94 11.17 49.94 49.94 15.02 15.02 15.02 15.02 15.02 15.02 14.79 14.79 14.79 14.79 14.79 14.79 14.79 14.79 14.79 12.27 18.4 15.34 18.4

23/01/2017

AISC ASD 13th Edition ISO 19902 (2007) - API RP 2 LRFD KONDISI OPERASI ke-II

CRITICAL COND.

0006-6A1K 0027-0028 0028-0029 0029-602L 0061-0066 203L-303L 301L-401L 302L-402L 203P-303P 301P-401P 302P-402P 303P-403P 401P-501P 0044-801L 0045-0044 0046-0045 0047-0048 0048-0049 0049-0050 0050-0051 0051-0052 0143-0144 0144-0098 0145-0146 901L-0096 0467-0478 0468-0479 0784-0388

GROUP ID

BCH BCH BCH BCH BCH LJ LJ LJ LP LP LP LP LP MGC MGC MGC MGC MGC MGC MGC MGC MGM MGM MGM MGM RSR RSR RSR


MAX. UC

0.07 0.07 0.1 0.21 0.03 0.02 0.04 0.03 0.47 0.24 0.24 0.35 0.33 0.21 0.1 0.07 0.24 0.15 0.23 0.24 0.23 0.12 0.22 0.07 0.2 0.62 0.62 0.29

CRITICAL COND.

ACBI ACBI ACBI ACBI ACBI TN+BN TN+BN TN+BN ACBI ACBI ACBI ACBI ACBI LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC SHEAR ACBI ACBI ACBI

LOAD COND.

EO27 EO22 EO00 EO00 EO45 EO13 EO00 EO45 EO13 EO18 EO00 EO13 EO13 EO90 EO31 EO45 EO18 EO00 EO00 EO00 EO00 EO27 EO27 EO18 EO18 EO27 EO31 EO27


DIST. FROM END

EULER BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

(ft)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

7.6 0 7.6 7.6 7.6 34.2 34.3 34.3 0 0 0 0 34.3 5 5 5 0 5 5 5 0 5 5 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0.015 0.01 0.01 0.015 0.009 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.267 0.267 0

0.009 0.012 0.012 0.046 0.011 0.002 0.002 0.002 0.012 0.021 0.021 0.013 0.015 0.009 0.004 0.011 0.012 0.011 0.018 0.016 0.011 0.008 0.018 0.015 0.003 0.004 0.004 0.004

0.007 0.011 0.001 0.029 0.007 0.001 0 0.001 0.004 0.014 0.014 0.004 0.008 0.093 0.066 0.036 0.147 0.084 0.06 0.01 0.002 0.044 0.077 0.033 0.037 0 0 0

0.028 0.021 0.013 0.013 0.008 0.013 0.023 0.021 0.287 0.183 0.191 0.283 0.169 0.001 0.001 0 0.002 0.003 0.003 0.003 0.003 0.009 0.008 0.001 0 0.326 0.326 0.02

0.046 0.045 0.082 0.199 0.018 0.007 0.01 0.004 0.122 0.009 0.008 0.049 0.007 0.174 0.09 0.03 0.211 0.119 0.181 0.195 0.195 0.091 0.159 0.027 0.18 0.295 0.149 0.269

0 0 0 0.001 0.007 0 0.003 0.006 0.062 0.044 0.042 0.015 0.157 0.032 0.011 0.035 0.027 0.028 0.046 0.044 0.032 0.023 0.053 0.041 0.022 0 0.149 0

0.074 0.066 0.096 0.213 0.034 0.02 0.036 0.032 0.471 0.237 0.242 0.347 0.333 0.207 0.102 0.066 0.239 0.15 0.231 0.242 0.23 0.122 0.22 0.068 0.203 0.621 0.623 0.289

SHEAR



CM VALUES Y

0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 -6.825 -3.54 -1.189 -8.278 4.677 7.123 7.678 7.676 -3.557 -6.257 -1.048 -6.299 0.85 0.85 0.85

Z

0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 1.491 -0.942 -1.369 0.204 0.315 0.449 0.62 0.597 -0.672 -1.086 1.427 0.579 0.85 0.85 0.85

EFFECT LENGTHS KLY

KLZ

(ft)

(ft)

11.17 11.17 11.17 11.17 11.17 11.17 11.17 11.17 11.17 11.17 19.9 19.9 20 20 20 20 21.37 21.37 21.47 21.47 21.47 21.47 21.37 21.37 21.47 21.47 3.62 14.22 3.62 14.22 3.62 14.22 3.62 14.22 3.62 14.22 3.62 14.22 3.62 14.22 3.62 14.22 3.62 14.22 43.48 14.22 3.62 346.23 43.48 346.23 7.37 7.37 7.37 7.37 7.37 10.44

23/01/2017

AISC ASD 13th Edition ISO 19902 (2007) - API RP 2 LRFD

CRITICAL COND.

401L-3C1K 402L-3A1K 402L-3B1K 403L-3B1K 403L-3C1K 501L-4A1K 501L-4C1K 103L-113L 111L-201L 112L-202L 113L-203L 201L-301L 202L-302L 0020-0021 0021-0022 0022-0023 23-Aug 0236-0238 0237-0214 0237-0246 0238-0239 0115-902L 0116-0117 0133-0096 0134-0133 0467-0478 0468-0479 0784-0388

GROUP ID

BCK BCK BCK BCK BCK BCK BCK LJ LJ LJ LJ LJ LJ MGC MGC MGC MGC MGH MGH MGH MGH MGM MGM MGM MGM RSR RSR RSR


MAX. UC

0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.1 0.1 0 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.09 0.08 0.1 0.14 0.34 0.08 0.97 0.21 0.23 0.08 0.14 0.08 0.79 0.79 0.72


KONDISI BADAI ke-I

CRITICAL COND.

TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC ACBI ACBI ACBI

LOAD COND.

ES45 ES18 ES13 ES31 ES22 ES00 ES45 ES18 ES22 ES31 ES90 ES18 ES22 ES45 ES90 ES18 ES22 LLPS LLPS LLPS LLPS ES00 ES00 ES00 ES00 ES27 ES31 ES27

DIST. FROM END

EULER BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

(ft)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

52.4 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 34.3 34.3 0 0 5 5 0 0 2 2 5 0 5 5 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.11 0.11 0

0.006 0.005 0.009 0.007 0.007 0.006 0.008 0 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 0.003 0.003 0.005 0.015 0.015 0 0.109 0.003 0.015 0.02 0.014 0.022 0.01 0.01 0.01

0.003 0.002 0.005 0.003 0.003 0.002 0.004 0 0 0 0 0.001 0 0.02 0.006 0.016 0.023 0.219 0.019 0.277 0.141 0.069 0.025 0.035 0.024 0 0 0

0.025 0.026 0.027 0.022 0.023 0.046 0.049 0 0.001 0.001 0.001 0.01 0.011 0.046 0.054 0.059 0.051 0.01 0.037 0.014 0.009 0.001 0.002 0.002 0.001 0.134 0.134 0.008

0.03 0.03 0.028 0.03 0.03 0.051 0.046 0 0.005 0.005 0.006 0.007 0.005 0.042 0.017 0.026 0.048 0.238 0.03 0.554 0.191 0.181 0.024 0.056 0.023 0.658 0.329 0.717

0.005 0.001 0.003 0.003 0.003 0 0 0 0 0 0 0 0 0.007 0.006 0.011 0.044 0.088 0.011 0.402 0.005 0.052 0.058 0.079 0.058 0 0.329 0

0.06 0.056 0.059 0.055 0.056 0.097 0.095 0 0.006 0.006 0.007 0.017 0.016 0.095 0.077 0.097 0.143 0.335 0.078 0.969-19.905 0.205 0.233 0.083 0.138 0.082 0.792 0.792 0.725

SHEAR



CM VALUES Y

0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 -1.645 -0.665 -1.033 -1.874 -8.541 -1.069 19.882 6.868 -7.093 -0.933 -2.22 -0.892 0.85 0.85 0.85

Z

0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 -0.06 -0.17 0.303 -1.3 -4.152 0.547 6.96 -0.43 -1.401 -2.441 4.051 2.508 0.85 0.85 0.85

EFFECT LENGTHS KLY

KLZ

(ft)

(ft)

77.27 73.44 77.27 78.94 78.94 69.93 73.13 1.07 16.26 16.26 16.18 18.42 18.42 3.62 3.62 3.62 3.62 14.79 6.96 6.96 6.96 3.62 3.62 3.62 3.62 7.46 7.46 7.46

77.27 73.44 77.27 78.94 78.94 69.93 73.13 1.07 16.26 16.26 16.18 18.42 18.42 14.22 14.22 14.22 14.22 14.79 14.79 14.79 14.79 14.22 17.07 11.38 14.22 10.44 18.66 10.44

23/01/2017

AISC ASD 13th Edition ISO 19902 (2007) - API RP 2 LRFD

CRITICAL COND.

0063-0062 0064-5A1K 0065-0061 0066-0067 111L-1A1K 303L-403L 401L-501L 402L-502L 403L-503L 030P-003P 101P-201P 102P-202P 103P-203P 0017-0018 0018-803L 0019-0020 0020-0021 0021-0022 0222-0223 0223-0214 0224-0225 0226-0215 0235-0226 0102-902L 0103-901L 0104-0103 0784-0388 0785-0433

GROUP ID

BCH BCH BCH BCH BCH LJ LJ LJ LJ LP LP LP LP MGC MGC MGC MGC MGC MGH MGH MGH MGH MGH MGM MGM MGM RSR RSR


MAX. UC

0.22 0.32 0.12 0.07 0.03 0.03 0.11 0.08 0.08 0 0.88 0.88 1 0.24 0.37 0.23 0.15 0.12 0.22 0.33 0.28 1.08 0.28 0.1 0.18 0.1 0.72 0.72


KONDISI BADAI ke-II

CRITICAL COND.

TN+BN ACBI ACBI TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN TN+BN ACBI ACBI ACBI ACBI LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC LATBUC ACBI ACBI

LOAD COND.

ES00 ES18 ES45 ST18 ES18 ES27 ES00 ES13 ES90 SW ES18 ES00 ES00 ES90 ES18 ES90 ES45 ES90 ES18 ES00 ES22 ES18 ES31 ES00 ES18 ES18 ES27 ES27

DIST. FROM END

EULER BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

BEND-Y

BEND-Z

AXIAL

(ft)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

(ksi)

7.6 7.6 0 7.6 0 34.2 34.3 34.3 34.2 0 0 0 0 5 5 0 0 0 0 2 0 0 2 10 5 5 0 0

0 0.003 0 0 0 0 0 0 0 0 0.007 0.007 0.009 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0.018 0.05 0.014 0.035 0.011 0.002 0.01 0.007 0.007 0 0.05 0.049 0.041 0.018 0.03 0.012 0.003 0.004 0.006 0.011 0.049 0.164 0.049 0.018 0.015 0.022 0.01 0.01

0.003 0.019 0 0.023 0.007 0 0.002 0.002 0.001 0 0.026 0.026 0.015 0.068 0.092 0.066 0.041 0.013 0.126 0.236 0.073 0.31 0.073 0.002 0.067 0.038 0 0

0.15 0.183 0.032 0.012 0.002 0.02 0.033 0.032 0.02 0 0.174 0.173 0.215 0.093 0.077 0.093 0.085 0.093 0.001 0.008 0.001 0.017 0.001 0.001 0.003 0.002 0.008 0.008

0.071 0.131 0.035 0.016 0.031 0.013 0.056 0.049 0.064 0 0.283 0.283 0.011 0.103 0.209 0.109 0.059 0.016 0.217 0.262 0.063 0.566 0.063 0.001 0.094 0.033 0.717 0.717

SHEAR



CM VALUES Y

0.002 0.222 0.85 0.007 0.32 0.85 0.049 0.116 0.85 0.041 0.07 0.85 0 0.034 0.85 0 0.033 0.85 0.024 0.113 0.85 0.003 0.084 0.85 0 0.084 0.85 0 0 0.85 0.423 0.88 0.85 0.422 0.877 0.85 0.77 0.996 0.85 0.043 0.239 -4.047 0.084 0.37 -8.218 0.031 0.233 -4.292 0.007 0.152 -2.335 0.01 0.119 -0.64 0.005 0.223 7.754 0.059 0.329 -9.37 0.215 0.279 -12.833 0.4961.079-20.265-24.5046.83 0.215 0.279 -12.84 0.095 0.097 -0.043 0.083 0.18 -3.691 0.061 0.096 -1.287 0 0.725 0.85 0 0.725 0.85

Z

0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.414 -1.539 0.413 0.12 0.164 1.186 2.713 6.83 11.8 6.83 -3.564 -3.831 -2.472 0.85 0.85

EFFECT LENGTHS KLY

KLZ

(ft)

(ft)

11.17 11.17 11.17 11.17 69.15 18.33 18.42 18.42 18.33 11.27 18.82 18.82 18.73 3.62 3.62 3.62 3.62 3.62 6.83 11.8 11.8 61.51 6.83 3.62 3.62 3.62 7.46 7.46

11.17 11.17 11.17 11.17 69.15 18.33 18.42 18.42 18.33 11.27 18.82 18.82 18.73 14.22 14.22 14.22 14.22 14.22 11.8 11.8 11.8 11.8 11.8 14.22 14.22 14.22 10.44 37.32

23/01/2017

LAMPIRAN F LEMBAR ASISTENSI TUGAS RANCANG BESAR (TRB) II

PERENCANAAN BANGUNAN LEPAS PANTAI STATIS (TRB II) - MO091320

Recommend Documents