BAB II

RINGKASAN

2.1 Analisis Seismik

Analisis seismik digunakan untuk mengetahui respon struktur akibat getaran bumi

(earthquake), Model yang digunakan pada analisis seismik ini adalah DPI

Platform. dari hasil perhitungan Perancangan bangunan lepas pantai statis TRBII.

Sedangkan data seismik yang dipakai adalah data yang diberikan oleh koordinator

TRBIII.

Analisis seismik yang dilakukan meliputi:

1. Member Stress Check;

2. Joint Punching Shear Check;

3. Pile Capacity Check;

4. Pile Member Strength Check.

2.1.1 Hasil Analisis

2.1.1.1 Member Stress Check

Hasil member stress check dengan 10 rasio tegangan terbesar terdapat pada tabel

2.1

Tabel 2.1 Data 10 Member dengan Stress Ratio Tertinggi

Member ID Member Status Load CN Unity Check

HMG 0216-A05L Pass 1 0.542HMG A05L-0217 Pass 1 0.542MMG 0088-908L Pass 1 0.552MMG 0100-904L Pass 1 0.538MMG 0119-905L Pass 1 0.866MMG 0122-901L Pass 1 0.827MMG 0129-0130 Pass 2 0.546MMG 901L-0089 Pass 1 0.507MMG 904L-0132 Pass 2 0.805MMG 905L-0016 Pass 1 0.520MMG 908L-0129 Pass 2 0.972

2.1.1.2 Joint Punching Shear Check

Berikut ini adalah 6 Joint Punching Shear UC Tertinggi untuk DPI Production

Platform terdapat pada tabel 2.2:

Tabel 2.2 Joint Punching Shear Check

JOINT CHORD BRACE UC GEOMETRI507L 407L 508L 0.800 X502L 402L 501L 0.776 X505L 405L 506L 0.774 T506L 406L 505L 0.668 X504L 404L 503L 0.653 T501L 401L 502L 0.632 T

2.1.1.3 Pile Capacity Check

Berikut ini adalah Pile Capacity Check untuk DPI Production Platform terdapat

pada tabel 2.3:

Tabel 2.3 Safety Factor Pile Capacity

Pile Joint

Pile Group

Pile Penetration

(ft)

Compression TensionPile

Axial Capacity

(Kips)

Pile Axial Load (Kips)

Safety Factor

Pile Axial

Capacity (Kips)

Pile Axial Load (Kips)

Safety Factor

001P PL1 163.8 -1788.1 -840.4 2.13 1899,7 844,0 2,25002P PL1 163.8 -1802.3 -703.3 2.56 1913,9 493,1 3,88003P PL1 163.8 -1802.3 -687.5 2.62 1913,9 479,8 3,99004P PL1 163.8 -1788.1 -843.1 2.17 1899,7 846,7 2,24005P PL1 163.8 -1788.1 -865.0 2.07 1899,7 868,9 2,19006P PL1 163.8 -1802.3 -731.2 2.46 1913,9 495,1 3,87007P PL1 163.8 -1802.3 -709.4 2.54 1913,9 478,9 4,00008P PL1 163.8 -1788.1 -858.2 2.08 1899,7 862,0 2,20

2.1.1.4 Pile Member Strength Check

Berikut ini adalah Pile Member Strength Check untuk DPI Production Platform

terdapat pada tabel 2.4:

Tabel 2.4 Perhitungan UC Masing-masing Pile

PILEFa

(kips)

Moment

(in-kip)

Fby

(ksi)

Fbz

(ksi)Comb UC Remark

001P 7.37 1149.74 0.45 0.36 0.21 SAFE

002P 6.96 976.00 0.43 0.25 0.20 SAFE

003P 6.80 868.968 0.28 0.24 0.19 SAFE

004P 6.90 716.308 0.13 0.06 0.19 SAFE

005P 7.80 1273.827 0.80 0.05 0.23 SAFE

006P 7.24 856.438 0.46 0.28 0.20 SAFE

007P 7.02 904.854 0.15 0.28 0.20 SAFE

008P 6.93 1020.233 0.30 0.27 0.20 SAFE

2.2 Analisis Fatigue

Sambungan tubular yang dilas, yang digunakan dalam pembangunan struktur

lepas pantai dapat mengalami jutaan siklus beban gelombang selama umur operasi

struktur. Beban kelelahan tersebut merupakan penyebab utama degradasi

integritas struktural dalam struktur. Akibatnya faktor kelelahan adalah suatu

pertimbangan penting dalam desain struktur.

Pada tugas perancangan ini, dari beberapa joint kritis pada jacket leg didapatkan

umur kelelahan masing-masing membernya. Berikut ini 5 member yang paling

kritis.

Table 2.5 Umur Kelelahan Struktur

No MemberFatigue life (years)

Tipe SVC1 703L-803L CHORD 20.035592 701L-801L CHORD 27.018443 704L-804L CHORD 34.65635

0003-0283 CRG 0.009 1 0.0 -0.07 -0.14 0.06 -0.02 0.34 33.3 33.3 pass

0283-0214 CRG 0.006 1 3.3 -0.03 0.14 -0.02 -0.14 0.32 9.2 9.2 pass

0287-0003 CRG 0.021 1 0.0 0.03 -0.48 -0.22 0.14 0.63 33.3 33.3 pass

0308-0483 CRG 0.010 1 0.0 0.09 0.17 -0.01 0.09 -0.18 21.7 21.7 pass

0310-0490 CRG 0.007 1 0.0 -0.03 0.15 0.02 -0.13 -0.02 4.1 4.1 pass

0311-0489 CRG 0.008 1 1.5 -0.05 0.14 -0.01 -0.10 0.03 4.1 4.1 pass

0312-0488 CRG 0.005 1 0.0 -0.02 0.11 0.00 0.00 -0.05 4.1 4.1 pass

0320-0484 CRG 0.043 1 10.9 -0.35 -0.12 0.69 0.64 -0.24 30.0 30.0 pass

0321-0499 CRG 0.013 1 1.5 -0.16 0.15 0.08 0.49 0.03 4.1 4.1 pass

0322-0498 CRG 0.011 1 1.5 -0.11 0.15 0.01 0.05 0.08 4.1 4.1 pass

0323-0497 CRG 0.010 1 1.5 -0.11 0.14 -0.01 -0.12 0.07 4.1 4.1 pass

0329-0473 CRG 0.017 1 9.7 0.10 -0.16 0.31 0.34 -0.29 26.9 26.9 pass

0331-0510 CRG 0.008 1 0.0 -0.03 0.17 0.00 0.08 -0.04 4.1 4.1 pass

0332-0509 CRG 0.009 1 1.5 -0.07 0.17 0.02 0.10 0.03 4.1 4.1 pass

0333-0508 CRG 0.007 1 0.0 -0.03 0.15 -0.01 0.13 -0.12 4.1 4.1 pass

0334-0517 CRG 0.013 1 1.5 -0.15 0.17 -0.01 -0.24 0.01 4.1 4.1 pass

0335-0518 CRG 0.014 1 1.5 -0.15 0.18 0.02 0.12 0.06 4.1 4.1 pass

0336-0519 CRG 0.018 1 1.5 -0.22 0.17 0.12 0.78 0.02 4.1 4.1 pass

0337-0475 CRG 0.067 1 12.7 -0.50 -0.19 1.09 0.90 -0.29 35.1 35.1 pass

0354-0528 CRG 0.009 1 0.0 -0.04 0.19 0.00 0.16 -0.18 4.1 4.1 pass

0355-0529 CRG 0.011 1 1.5 -0.09 0.19 0.03 0.18 0.02 4.1 4.1 pass

0356-0530 CRG 0.009 1 0.0 -0.03 0.19 -0.01 0.15 -0.04 4.1 4.1 pass

FORCE FZ kips

KLY/RY KLZ/RZ Pass/FailMEMBERGROUP

ID

MAXIMUM COMBINED

UNITY CK

LOAD COND

NO.

DIST FROM

END

AXIAL STRESS ksi

BENDING Y ksi

STRESS Z ksi

SHEAR FY kips

4 702L-802L CHORD 35.311675 603L-703L CHORD 87.10851

2.3 Analisa Load Out

Analisa load out meliputi analisa struktur pada kondisi struktur jacket saat

dilakukan load out pada barge yang mengangkut jacket kelokasi penempatan di

tengah laut, dan analisa desain skid shoe. Kondisi struktur jacket pada saat

dilakukan load out adalah pada saat kondisi ‘tidur’. Struktur penyangga saat

proses load out adalah skid shoe sebagai sepatu pada sejumlah tumpuan yang

direncanakan untuk menyangga struktur jacket saat akan meluncur dijalur load

out menuju barge. Analisa struktur pada kondisi ‘tidur’ harus memenuhi syarat

desain yang meliputi : UC, joint reaction.

Dalam analisa load out perlu dilakukan tahapan analisa stabilitas statis berkaitan

dengan ballast saat proses naiknya jacket pada barge. Tahapan pada saat proses

load out dibagi menjadi 8 tahap, mulai dari tahap 0 dimana jakcet belum naik

keatas barge sampai tahap 7 dimana COG jacket sudah sejajar dengan COG

barge.

2.3.1 Analisa Struktur Jacket Kondisi ‘tidur’

2.3.1.1 Member Stress Check (UC check)

Table 2.6 Member Stress Check

2.3.2 Perancangan Skid Shoe

Dalam perancangan skid shoe digunakan beban aksial yang terbesar dari tumpuan.

Untuk memperoleh reaksi pada tumpuan-tumpuan, maka struktur jacket

dimodelkan dengan bantuan softwareSACS 5.3. Adapun asumsi yang digunakan

dan gaya-gaya reaksi yang diperoleh pada tumpuan adalah sbb:

Posisi Jacket dalam Pemodelan

Posisi jacket dimodelkan dalam posisi tidur, atau gaya berat jacket searah

sumbu Z (vertikal)

Table 2.7 Gaya berat jacket

JOINTLOAD COND

Kips in-kipFORCE(

X)FORCE(

Y)FORCE(

Z)MOMENT(

X)MOMENT(

Y)MOMENT(

Z) 119 1 -1.508 -5.868 21.743 67.186 -28.043 -9.600

120 1 -2.055 5.263 31.159 -28.862 -37.745 11.050

121 1 -2.437 6.044 28.428 -36.512 -34.354 7.705

122 1 -1.644 -6.663 27.267 70.551 -22.935 -7.460

123 1 -1.100 6.852 28.719 -41.608 -16.164 7.689

124 1 -0.211 -6.948 30.833 71.779 -3.010 -6.726

125 1 -0.277 7.355 29.539 -42.884 -3.305 6.761

126 1 0.775 -6.854 34.110 68.737 12.542 -6.115

127 1 0.394 7.293 29.963 -38.859 6.491 6.068

128 1 1.612 -6.658 37.628 64.199 25.165 -5.601

129 1 0.657 6.843 30.059 -31.302 11.242 5.486

130 1 2.138 -6.291 39.898 58.346 33.285 -5.110

131 1 1.322 5.426 27.599 -14.446 16.802 5.541

132 1 2.334 -5.793 38.038 54.046 36.609 -5.251

Dari hasil di atas kemudian diambil nilai reaksi yang terbesar yakni pada joint 130

dengan besar reaksi 39898 lb atau 39.898 kips. Besarnya reaksi ini digunakan

untuk merencanakan support can. Support can berfungsi untuk menahan gaya-

gaya aksial pada tiap-tiap tumpuan yang diberikan oleh berat jacket. Desain

support can menggunakan data material kolom tubular dari AISC WSD.

Berikut adalah data material yang digunakan dalam mendesain support can dan

perhitungannya :

1 DataType = Pipe OD = 10 in (outside diameter)

ID = 9,00 in(inside diameter)

Fy = 36 ksi (yield strength)

W = 0,004230 kips/in(nominal weight)

t = 0,5 in (thickness)A = 14,92 in2 (cross-sectional area)I = 373,06 in4 (moment of inertia)rx = 5,00 in (radius of gyration)E = 29000 ksi (young's modulus)K = 1 (effective lenght factor)L = 2,000 ft = 24 in

OD/t = 20

Ptumpuan = 39,90 kips (maximal axial load)Wjacket = 434,98 kips

2 Axial Tension

ft =P

=39,9

= 2,674 ksiA 14,92

ØtFy = 0.95Fy = 34,20 ksi

(OK)

3 Axial CompressionA. Local Buckling

- Elastic Local Buckling Stress

Fxe = 870,000 ksi

- Inelastic Local Buckling Stress

Cx = 0,3D/t ≤ 60

Fxc = 36 ksi

B. Column Bucklingλ = 0,05λ ≤

Fcn = 35,974 ksi

ØcFcn = 30,578 ksi

(OK)

4 Berat Support Can- Berat 1 buah Support Can

Psc = L x W = 0,10152 kips

- Berat total Support Can

Ptotal = 8 x P = 0,102 x 14= 1,421 kips

2.3.3 Analisa Kondisi Load Out

Analisa dilakukan dengan menghitung unity check struktur jacket lengkap dengan

struktur skid shoe. Hasil unity check didapatkan dari pemodelan dengan software

SACS 5.3. Berikut adalah gambar visualisasi struktur jacket dalam kondisi load-

out.

Adapun hasil unity check 10 member terbesar pada struktur jacket kondisi load-

out adalah sebagai berikut.

Tabel 2.8 Unity check terbesar

Member Load Status UC0337-0475 SW Pass 0.0670320-0484 SW Pass 0.0430287-0003 SW Pass 0.0210336-0519 SW Pass 0.0180329-0473 SW Pass 0.0170335-0518 SW Pass 0.0140334-0517 SW Pass 0.0130321-0499 SW Pass 0.0130322-0498 SW Pass 0.0110355-0529 SW Pass 0.011

2.3.4 Perhitungan Skenario Ballasting (ballast plan)

Skenario ballasting dilakukan dengan pemodelan menggunakan software MOSES

dalam 8 tahapan (step). Pemodelan dilakukan dengan memodelkan body barge

beserta kompartemen (tanki-tanki) nya. Kemudian proses ballast disimulasikan

untuk setiap tahapan dengan memasukkan nilai berat jacket yang masuk ke atas

barge dalam setiap tahapannya beserta koordinat titik beratnya. Dengan

memerintahkan ballast pada MOSES maka MOSES akan secara otomatis

menghitung berapa volume ballast yang keluar dan masuk kompartemen untuk

setiap tahapnya.

Waktu selama proses load-out dihitung dari struktur jacket akan mulai masuk ke

atas barge hingga tepat titik G jacket membentuk satu garis lurus vertikal dengan

titik G barge (dalam 8 tahapan). Berikut adalah perhitungan waktu yang

dibutuhkan untuk proses load-out :

Kapasitas Pompa = 1200 m3/jamJumlah Pompa = 2 buahAsumsi 1 pompa untuk : 6 ballast tank

Kapasitas pompa / tank = 200,000 m3/jam

= 3,333 m3/menit

Massa Jenis Air Laut = 1,025 ton/m3

Perhitungan dapat dilihat dilampiran.

Jadi total perkiraan waktu yang dibutuhkan untuk proses load-out jacket ATZ-

Wellhead Platform adalah sekitar 2 jam 34 menit.