SEMINAR REKAYASA II BANGUNAN LEPAS PANTAI & METODE ELEMEN HINGGA JENI BINTI JOSEPH SAMPE (D321 10 004) MARIANA NARI (D321 10 261)

LANGKAH PERANCANGAN BANGUNAN LEPAS PANTAI PENYAJIAN DATA : Penentuan lokasi geografis Karakteristik Lingkungan Pemilihan Konfigurasi Struktur PERHITUNGAN BEBAN LINGKUNGAN Gelombang Angin Arus PENGGAMBARAN STRUKTUR BANGUNAN LEPAS PANTAI

PENYAJIAN DATA Lokasi struktur : Teluk Bone Tipe Bangunan Offshore : Fixed Jacket Platform Tingkat produksi : 42.500 BOPD kedalaman perairan maks. : 65 m Tinggi gelombang : 5 m Periode : 8,76 s Pasang Astronomi Tertinggi : 3.06 m Pasang Badai : 0.14 m Kecepatan angin/jam : 52 mph Cd : 1,0 Ci : 2,0 Batter : 1/6

Grafik Penentuan Luas Geladak Berdasarkan grafik di atas, dapat di peroleh luasan geladak : 30.300 ft^2 atau 2815 m^2

Grafik Penentuan Berat Geladak Berdasarkan grafik di atas, dapat di peroleh : Berat kering : 5.200 ton Berat operasional : 6890 ton Berat pengangkatan : 338 ton Berat total : 7229,5 ton

Grafik untuk menentukan diameter pile

Crafik untuk menentukan tebal pipa

Struktur Jacket diameter : 39.4 inch tebal : 0.95 inch Kaki Jacket diameter : 39.4 inch tebal : 0.95 inch Sambungan Kaki Jacket diameter : 40.57 inch tebal : 1.17 inch Brace Horizontal : diameter : 25.3 inch tebal : 0.51 inch Brace K dan X diameter : 22 inch tebal : 0.44 inch

Struktur Geladak Geladak pengeboran : 62.9 m x 20.5 m Geladak instalasi : 62.9 m x 20.5 m Geladak helikopter : 15 m x 15 m Kaki Geladak, D = 39,4 inch ; t = 0,95 inch Balok Geladak dan Pelat Geladak menggunakan pelat baja mutu A36, Fb = 24 ksi

Pola Perangkaan

Analisa Beban Lingkungan Beban Gelombang Penentuan teori gelombang Dari data diperoleh h/λ = 0.52 H/λ = 0.04 Dari nilai tersebut maka teori gelombang yang cocok adalahteori gelombang Airy yang diperoleh dari garfik hubungan h/λ dan H/λ

Teori gaya gelombang pada tiang vertikal silinder digunakan rumus Morison : dimana ρ = Massa Jenis Fluida (Kg/m^3) CD = Koefisien Drag (menurut API, 1980 = 0,6 ~ 1,0) CI = Koefisien Inersia (menurut API, 1980 = 1,5 ~ 2,0) u = Kecepatan flluida pada titk yang ditinjau (m/dtk) a = Percepatan fluida pada titik yang ditinjau (m/dtk2) D = Diameter pile (m) IUI = harga mutlak kecepatan fluida (m/dtk)

Contoh beban Gelombang pada element 32 Diketahui:. ρ = 1,025 kg/ m3 Contoh beban Gelombang pada element 32 Diketahui: ρ = 1,025 kg/ m3 D = 1 m CD = 1,0 CI = 2,0 U = 0,0825 m/s2 ; ɑ = 0,0817 m/s2 fx U = -0,0252 m/s2 ; ɑ = 0,0817 m/s2 fy

Gaya total pada elemen 32 dengan L = 14,40 m dan dengan persamaan di bawah untuk masing-masing arah adalah : Fx = fx . L = 0,48 kN Fy = fx . L = 0,71 kN

fL= ½..CL. D. UT2 fD= ½..CD. D. UT2 Gaya Arus dihitung dengan : Dimana : fL = gaya angkat persatuan panjang (N/m) fD = gaya drag persatuan panjang (N/m) Cl = koefisien gaya angkat = CD/3 CD = koefisien gaya drag D = diameter batang struktur (m)

Contoh perhitungan gaya arus pada element 28 Diketahui : y = 57,9 m D = 1 m ρ = 1,025 fL= ½..CL. D. UT2 = ½ x 1,025 x 0,333 x 1 x (-0,207)2 = 0,00729 kN/m fD= ½..CD. D. UT2 = ½ x 1,025 x 1 x 1 x (-0,2007)2 = 0,0219 kN/m CD = 1,0 Cl = CD/3 = 0,333 fTotal = FD + FL = 0,0219 + 0,00729 = 0,029 kN/m

 : massa jenis udara; 1,29 Kg/m3 Cw : Koefisien gaya angin Beban Angin F = ½ . . CW. A.V2 dimana :  : massa jenis udara; 1,29 Kg/m3 Cw : Koefisien gaya angin A : luas bidang tangkap angin (m2) V : kecepatan angin (m/dtk) Koefisien gaya Angin Obyek Koef. Balok 1,50 Silinder 0,50 Sisi –sisi bangunan 1,50 Proyeksi Area Patform 1,00

Contoh perhitungan beban angin pada element 238 Diketahui :  = 1,29 kg/m3 V = 26,75 m/s A = 14,59 m2 D = 1 m F = ½ . . CW. A.V2 = ½ . 1,29. 0,5. 14,59. 262 = 3366,94 N Jadi beban angin pada element 238 sebesar 3366,94 N

KESIMPULAN Beban Gelombang yang terbesar, Arah Horizontal yaitu sebesar 30,22 kN/m yang terjadi pada elemen 257 yang merupakan kaki jacket, sedangkan Arah Vertikal yaitu sebesar 29,18 kN/m yang terjadi pada elemen 245 dan 257 yang merupakan kaki jacket Beban Arus Beban arus yang terbesar yaitu 0,029155 kN/m yang terjadi pada elemen 28, 32, 33 ,37, 44, 48, 49 dan 53 yang merupakan kaki jacket. Beban Angin Beban angin yang terbesar yaitu 3366,943 yang terjadi pada elemen 238, 245, 250 dan 257 dan merupakan kaki jacket.

METODE ELEMEN HINGGA START Data : Beban Gelombang Arus Beban Geladak Perhitungan : Dengan Metode Elemen Hingga (Metode Kekakuan) -SAP 2000- Data Pilihan Struktur : Ukuran Profil Jenis Material -Sifat Material STOP IR < 1 Respons Struktur : Perpindahan (Displacement) Gaya (Force) Tegangan TIDAK YA

TUJUAN Tujuan umum : untuk menentukan dimensi suatu struktur yang dapat memikul beban sesuai yang direncanakan. Tujuan khusus : menghitung perpindahan dan tegangan yang terjadi pada setiap elemen atau joint dari struktur dengan cara pendekatan.

Penyajian Data Data beban lingkungan adalah data beban lingkungan dari perhitungan perencanaan bangunan lepas pantai. Demikian pula dengan data dimensi dan material struktur diperoleh pada perhitungan perencanaan bangunan lepas pantai.

Langkah-langkah perhitngan SAP 2000 : Perhitungan SAP 2000 Langkah-langkah perhitngan SAP 2000 : Menentukan geometri struktur Menentukan material dan section Menentukan properti elemen Menentukan Load Cases Menentukan beban elemen Analisa struktur Steel stress ratio

Jenis-Jenis Gaya Gaya yang bekerja pada struktur yaitu : Gaya Aksial Gaya Geser 2 Gaya Geser 3 Torsi Gaya Bending 2 Gaya Bending 3 Interaction Ratio (IR) IR adalah perbandingan tegangan kerja dengan tegangan izin. Dimana : fa = Tegangan Aksial Fa = Tegangan Aksial yang diijinkan Fe = Tegangan knik minor Fb1-2 = Tegangan Lentur desain Minor Fb1-3 = Tegangan Lentur desain Mayor Fb = Tegangan Lentur desain yang diijinkan Cm = Faktor reduksi IR < 1 Aman

KESIMPULAN Dari hasil perhitungan beban yang bekerja pada anjungan lepas pantai dapat disimpulkan : Tegangan aksial (ffa) terbesar terjadi pada kaki jacket elemen 191 sebesar 12534 kN/ m2 Tegangan geser (ffv) terbesar terjadi pada brace horisontal frame 267 sebesar 752,3 kN/m2 Tegangan lentur (ffb) terbesar terjadi pada brace horisontal frame 267 sebesar 7736,84 kN/ m2 IR yang paling tinggi yaitu 0,94 < 1,0, dinyatakan memenuhi

Sekian Terima kasih