SEMINAR REKAYASA II BANGUNAN LEPAS PANTAI & METODE ELEMEN HINGGA

Presentasi berjudul: "SEMINAR REKAYASA II BANGUNAN LEPAS PANTAI & METODE ELEMEN HINGGA"— Transcript presentasi:

1 SEMINAR REKAYASA II BANGUNAN LEPAS PANTAI & METODE ELEMEN HINGGA
JENI BINTI JOSEPH SAMPE (D ) MARIANA NARI (D )

2 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

3 PENYAJIAN DATA Lokasi struktur : Teluk Bone
Tipe Bangunan Offshore : Fixed Jacket Platform Tingkat produksi : 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

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

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

6 Grafik untuk menentukan diameter pile

7 Crafik untuk menentukan tebal pipa

8 Struktur Jacket diameter : 39.4 inch tebal : 0.95 inch
Kaki Jacket diameter : 39.4 inch tebal : 0.95 inch Sambungan Kaki Jacket diameter : 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

9 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

10 Pola Perangkaan

11 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

12 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)

13 Contoh beban Gelombang pada element 32 Diketahui:. ρ = 1,025 kg/ m3
Contoh beban Gelombang pada element Diketahui: ρ = 1,025 kg/ m3 D = 1 m CD = 1, 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

14 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

15 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)

16 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, ,00729 = 0,029 kN/m

17  : 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 ,50 Silinder ,50 Sisi –sisi bangunan ,50 Proyeksi Area Patform 1,00

18 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, = 3366,94 N Jadi beban angin pada element 238 sebesar 3366,94 N

19 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, 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.

20 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

21 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.

22 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.

23 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

24 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 < Aman

25 KESIMPULAN Dari hasil perhitungan beban yang bekerja pada anjungan lepas pantai dapat disimpulkan : Tegangan aksial (ffa) terbesar terjadi pada kaki jacket elemen 191 sebesar 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

26

27 Sekian Terima kasih