This PPT is made for my Seminar Desain Rekayasa II on 6th Semester as Ocean engineering student in Hasanuddin Universtity. Hope this Reference, may help you guys.
Pelabuhan merupakan tempat pemberhentian (terminal) kapal setelah melakukan berbagai kegiatan seperti menaikkan dan menurunkan penumpang, bongkar muat barang, pengisian bahan bakar dan air tawar, melakukan reparasi, mengadakan pembekalan dan sebagainya.Untuk bisa melaksanakan berbagai kegiatan tersebut pelabuhan harus dilengkapi dengan fasilitas seperti pemecah gelombang, dermaga, peralatan tambatan, peralatan bongkar muat barang, gudang-gudang, halaman untuk menimbun barang, perkantoran baik untuk pengelolaan pelabuhan maupun untuk maskapai pelayaran, ruang tunggu bagi penumpang, perlengkapan pengisian bahan bakar dan penyediaan air bersih. Dan lain sebagainya.
3. DATA AWAL
ANALISA
STRUKTUR
Mencari IR menggunakan
SAP2000
KESIMPULAN
Hasil dari perencanaan
01
Lokasi & Data Mentah
UKURAN
Beban & Luas Geladak,
Diameter & Tebal Tiang
Pancang
BEBAN
LINGKUNGAN
02 03
Beban Arus, Gelombang,
Angin
04 05
TABLE OF CONTENTS
5. DATA RANCANGAN STRUKTUR
Koefisien Inersia (CM) = 2
70.000 BOPD
32 m
Kedalaman Perairan
147 m
Panjang Gelombang
10 m
Tinggi Gelombang
10 s
Periode Gelombang
Pasang
Astronomi (m)
1,4
V 10 (m/s)
42,47
Limit
Production Oil
Me
Pasang
Badai (m)
0,15
Koefisien Drag (CD) = 1
7. • BERAT OPERASIONAL (1,3 – 1,35 dari Berat Kering)
= 1,35 x 10.000
= 13.500 ton
• BERAT PENGANGKATAN (5 – 8 % dari Berat Kering)
= 0,05 x 10.000
= 500 ton
• BERAT PENGETESAN
= 2 ton
• BERAT TOTAL
= 13.500 + 500 + 2
= 14.002 ton
Estimated Median Line = 10.000 ton
Grafik Estimasi Berat Kering Fixed Jacket Platform (Planning and Design of Fixed Offshore
Platform: 39)
PENENTUAN
BERAT GELADAK
8. • GELADAK PRODUKSI & INSTALASI
= 20 X 65
= 1.301 m2
• GELADAK PENGEBORAN
= 20 x 65
= 1.301 m2
• GELADAK AKOMODASI (A & B)
= 18 x 25
= 446 m2
• GELADAK HELIKOPTER
= 13 x 18
= 223 m2
Estimated Median Line = 40.000 ft2 = 3.176 m2
PENENTUAN
LUAS GELADAK
Grafik Estimasi Luasan Geladak Fixed Jacket Platform (Planning and Design of Fixed
Offshore Platform: 39)
9. POLA PERANGKAAN
JARAK ANTAR KAKI
Memanjang = 14 m
Melintang = 12 m
TINGGI TINGKAT
12 m / tingkat
3 tingkat
POLA RANGKA
Tingkat Dasar = Rangka K
Tingkat Tengah & Atas = Rangka N
KEMIRINGAN
Horizontal / Vertikal = 1/18
Arc Tan 1/18 = 86,62° Material Struktur ASTM A36
10. KARAKTERISTIK TIANG PANCANG
UKURAN TIANG PANCANG
Diameter Minimal = 48 inch
= 1,292 m
Tebal Minimal = ¾ inch
= 0,019 m
KAPASITAS AKSIAL
= Berat Total : Jumlah Kaki
= 14.002 Ton : 6 Kaki
= 2.333,7 Ton / Kaki
Diameter Tiang
Pancang
Kapasitas
Lateral
(inchi) (Ton)
30 50 - 75
36 70 - 90
39 80 - 110
42 110 - 125
48 120 - 150
54 150 - 200
60 200 - 250
72 225 - 275
84 250 - 350
Sumber :Planning and Design of Fixed Offshore Platform.
Kapasitas Aksial
(ton)
250 - 750
500 - 1000
1000 - 1750
1500 - 2250
2000 - 2500
2250 - 2750
Sampai3000
Sampai4000
Sampai5000
(Planning and Design of Fixed Offshore Platform)
2.333,7
BKI 1991
11. PENENTUAN UKURAN RANGKA
Kaki Struktur
D = D min + 13 cm = 134,9 cm = 1,349 m
T = D kaki jacket / Rasio = 0,03 m
Planning and Design of Fixed Offshore Platform
Sambungan Kaki Struktur
T = D kaki jacket / Rasio = 1,43 m
D = D kaki jacket + 2 x T = 1,5 m
Brace Horizontal
d = (k x l) / (kl/r x r) = 0.66 m
t = d Brace/ Rasio = 0,0164 m
Brace K & N
d = (k x l) / (kl/r x r) = 0.64 m
t = d Brace/ Rasio = 0,015 m
b = d/D g = R/T t = t/T
(0.4<b<0.7) (g > 10) (0.5<t<0.7)
0.49 11 0.55
MEMENUHI MEMENUHI MEMENUHI
b = d/D g = R/T t = t/T
(0.4<b<0.7) (g > 10) (0.5<t<0.7)
0.47 11 0.53
MEMENUHI MEMENUHI MEMENUHI
Pedoman Rancang Bangun Bangunan Lepas Pantai di
Perairan Indonesia
Kontrol Nilai Perencanaan Kontrol Nilai Perencanaan
14. PENENTUAN TEORI GELOMBANG
Gelombang Nilai
h 32.03448 m
H 10.211 m
T 10 s
146.58 m
Parameter Value
h/ 0.22
H/ 0.07
h/gT2 0.033
H/gT2 0.010
Grafik hubungan h/ dengan H/ (Dawson, 1981)
Karakteristik Gelombang
Parameter Teori
(Teknik Pantai, 2008)
Teori Gelombang Stokes
15. BEBAN GELOMBANG
ρ = Kerapatan Fluida (Kg/m3)
D = Diameter pile (m)
CD = Koefisien Gesek (menurut API, 1980 = 0.6 ~ 1.0)
CI = Koefisien Inersia (menurut API, 1980 = 1.5 ~ 2.0)
u = Kecepatan Air Horizontal (m/s)
ax = Percepatan Air Horizontal. (m/s2)
Diketahui :
k = 0,043 m/s
w = 0,396 rad/s
h = 32 m
H = 10,2 m
t = 10 s
CD = 1.0
CL = 2
D = 0.64 m
ρ = 1025 ton/m3
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
0 2 4 6 8 10 12
NILAI GELOMBANG
ABS FX ABS FY ABS FZ
T FX FY FZ
0 2585564.029 511814.2752 298535.3321
1 3089210.454 577285.8078 352690.4105
2 2367529.017 629776.6425 259547.0191
3 1134654.299 654166.3768 154674.1945
4 495364.8461 642565.6668 94863.40057
5 392272.5132 594623.5145 109822.2881
6 631871.6909 673728.3413 107995.1842
7 1452278.191 648832.0133 170747.2114
8 2679673.383 538497.9054 291418.9903
9 3074620.869 569332.1517 355339.1788
10 2259798.05 591740.4759 268566.4262
x
I
D a
D
C
u
u
D
C
f
4
2
1
2
16. BEBAN ARUS
PADA ELEMEN 61
UT = Uo (y/h)1/7
= 0.0359 m/s
fL= 0.5 ρ . CL . D . UT
2 = 0.141 kN/m
fD= 0.5 ρ . CD . D . UT
2 = 0.422 kN/m
F total = fL + fD = 0.563 kN/m
Diketahui :
U0 = 0.495 m/s
y = 16.293 m
h = 32 m
CD = 1.0
CL CD/3 = 0.3
D = 0.64 m
ρ = 1025 ton/m3
17. No Geladak C A (m2
) V2
ρ A total F
1 Produksi 1.5 510.1 1803.6 1.29 1020 1780088.6
2 Pengeboran 1.5 510.1 1803.6 1.29 1020 1780088.6
3 Akomodasi A 1.5 171.3 1803.6 1.29 343 597900.0
4 Akomodasi B 1.5 171.3 1803.6 1.29 343 597900.0
5 Helidek 1.5 60.5 1803.6 1.29 121 211228.1
6 Kaki Geladak 0.5 64.8 1803.6 1.29 64.8 37669.3
7 Tower 0.5 62.0 1803.6 2.29 62.0 64018.7
F total (kN) 5068.9
F = 0.5 .ρ .C .A . V2
Koefisien Gaya Angin (API RP2A 1980)
BEBAN ANGIN
API RP 2A-Working Stress Design hal.19
19. ANALISA STRUKTUR
Material, Diameter dan
Tebal Elemen,
Tumpuan
Impor File
File ACAD ke SAP200
Penamaan
Elemen
Sesuai data yang diinput
Input Data Input Beban
Aksial, Gelombang,
Arus & Angin
1 2 3 4
Uji Kelayakan
Analisis dengan running
semua beban
5
24. Nilai Interaction Ratio (IR)
𝐼𝑅 =
𝑓𝑎
𝐹
𝑎
+
𝑓𝑓𝑏𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟
𝐹𝑏
+
𝑓𝑓𝑏𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟
𝐹𝑏
< 1
dimana:
fa = Tegangan Aksial yang bekerja
Fa = Tegangan Aksial yang diizinkan
ffbmayor = Tegangan Lentur mayor
ffbminor = Tegangan Lentur minor
Fb = Tegangan Lentur yang diizinkan
25. IR = 0.748565
Nilai Interaction Ratio < 1, Maka rancangan struktur dianggap aman
26. CREDITS: This presentation template was
created by Slidesgo, including icons by
Flaticon and infographics & images by Freepik
THANKS!
amffamab19d@student.unhas.ac.id
Bintang Amffa
linked.in/bintangamffa-09261
@hmxdzk
Please keep this slide for attribution
Hit me up on
27. HUBUNGAN
PERSAMAAN-
PERSAMAAN
OLEH MORRISON
Gaya gelombang permukaan yang membebani sebuah
tiang silinder vertikal pertama kali diungkapkan oleh
Morison dkk (1950). Persamaan Morrison digunakan
bila diameter struktur kecil dibandingkan dengan
panjang gelombang atau D/< 0.2 misalnya struktur
jack-up, jacket, semisub, small pipe dan lain-
lainsehingga distorsi oleh tiang bisa diabaikan.
Persamaan ini menyatakan gaya yang timbul per
satuan panjang pada suatu elemen dari tiang yang
terletak/terendam pada suatu aliran fluida yang
bergerak.
28. Parameter Gelombang Stokes Cari nilai a
a = (kH/2) - a3F33- a5(F35+ F55)
k = 2π/l = 0,04
kH/2 = 0,22
a a'
0.22 0.20739944
0.2131230 0.2083955
0.2107593 0.2087869
0.2097731 0.2089469
0.2093600 0.2090133
0.2091866 0.2090410
0.2091138 0.2090527
0.2090833 0.2090576
0.2090704 0.2090596
0.2090650 0.2090605
0.2090628 0.2090609
0.2090618 0.2090610
0.2090614 0.2090611
0.2090612 0.2090611
0.2090612 0.2090611
0.2090611 0.2090611
0.2090611 0.2090611
Cari nilai F
Fn 1/k x Fn
F1 0.2090611 4.87712
F2 0.038945275 0.90854
F3 0.009003104 0.21003
F4 0.001959548 0.04571
F5 0.000782429 0.01825
29. Cari Persamaan ŋ (freesurface water deflection)
ŋ = 4.87712 cos θ + 0.90854 cos 2θ + 0.21003 cos 3θ + 0.04571 cos 4θ + 0.01825 cos 5θ
Cari Persamaan (Frekuensi Gelombang)
= 9,81 . 0,04 (1 + 0,209062 .1,421 0,20906 4 . 4,054) tanh 0,04. 32 (s-1)
= 0,396 s-1
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 0.5 1 1.5 2 2.5
ŋ
x/
Profil Gelombang
Cari Profil Gelombang
30. Cn
cy = cos φ
cx = sin φ cos θ
cz = sin φ sin θ
Kecepatan
Partikel (m/s)
unx = u – cx (cxu + cyv)
uny = v – cy (cxu + cyv)
unz = – cz (cxu + cyv)
Percepatan
Partikel (m/s2)
anx = ax – cx (cxax + cyay)
any = ay – cy (cxax + cyay)
anz = – cz (cxax + cyay)
Cari Kecepatan Gelombang
c = [9,81/0,04 (1 + 0,209062 .1,421 + 0,20906 4 . 4,054) tanh 0,04. 32] 1/2 (s-1)
c = 14,67 m/s
Editor's Notes
digunakan untuk anjungan biasa yang dioperasikan di daerah panas dengan GOR ( gas - oil ratio ) rata-rata 300 hingga 600 dan perancangannya konservatif.
Jarak antar kaki
Penentuan jarak antar kaki struktur ditentukan berdasarkan letak menyeluruh anjungan dan jumlah tiang pancang Jarak ini bisa bervariasi yaitu 36 - 45 ft dalam arah melintang dan 40-60 ft dalam arah memanjang (Graff,1944)
Cari material struktur :
Mmaks adalah momen maksimum yang bekerja tiap 1m lebar pelat geladak, q adalah beban balok geladak (distribusi beban geladak dikalikan jarak antar balok geladak), l adalah panjang tak ditumpu balok geladak, fb adalah tegangan yang bekerja pada pelat, S adalah modulus penampang pelat dan Fb adalah tegangan akibat momen lengkung yang diizinkan (syarat batas adalah fb < Fb).
Rasio kaki jacket 45
Rasio Sambungan kaki jacket 35
Rasio brace 40
Pengalaman menunjukkan bahwa kl/r (rasio kerampingan) antara 70 hingga 90 menghasilkan hasil memadai (Graff, 1984) kita ngambil yang 70 | Limiting the slenderness ratio to the 70-90 range is an industry accepted practice, which is the end product of many factors (Chakrabarti, Hal 329 6.2.3.5 Jacket Brize Size Selection)
K di tabel
L panjang tak ditumpu
Penentuan teori gelombang yang digunakan dalam analisa struktur bangunan lepas pantai didasari berbagai parameter yang telah diketahui. Parameter tersebut antara lain grafik hubungan h/ dengan H/.
Dari grafik dan tabel di samping diperoleh bahwa teori gelombang yang mendekati adalah teori gelombang stokes. Oleh kedua kondisi teori gelombang yang diisyaratkan tersebut, maka teori gelombang yang digunakan adalah teori gelombang stokes.
Dalam perhitungan ini karena yang akan ditentukan adalah beban rancang maksimum maka nilai yang digunakan adalah CD = 1 dan CI = 2
Jika f menunjukkan gaya gelombang per unit panjang yang bekerja pada sebuah tiang vertikal berdiameter D
Arus laut dapat memberikan pengaruh pada beban dinamis, yaitu pada gaya drag dalam persamaan Morrison. Besar dan arah dari arus pasang surut pada permukaan air umumnya diperoleh dengan mengukur besarnya arus pada daerah setempat. Variasi kecepatan arus dapat dihitung dengan persamaan ut
Uo = kecepatan arus di permukaan laut (m/s)
y = kedalaman yang ditinjau (m)
h = kedalaman laut (m)
CD = koefisien gaya drag
CL = koefisien gaya angkat [CD/3 (BKI, 1991)]
D = Diameter batang struktur (m)
fL = gaya angkat persatuan panjang (N/m)
fD = gaya drag persatuan panjang (N/m)
UT = kecepatan arus pada ketinggian y dari permukaan (m/s)
Besarnya gaya angin tergantung pada kecepatan hembusan angin dan ukuran serta bentuk dan struktur.
Dalam API RP 2A-Working Stress Design hal.19 diberikan persamaan untuk menghitung gaya angin yang bekerja pada satu obyek
ρ= masaa jenis udara = 1.29 kg/m3
C= koefisien gaya angin
A= luas bidang angin (m2)
V= kecepatan angin (m/det)
Interaction Ratio (R) adalah rasio antara tegangan pada penampang yang terjadi terhadap tteggangan izin yang ada
Cara tersebut merupakan strategi program (SAP2000 atau yang sejenis) dalam menerjemahkan code design untuk mengetahui apakah suatu penampang pada elemen struktur telah memenuhi persyaratan perencanaan atau tidak.
Capacity Ratio (R) adalah rasio antara gaya atau momen ultimate pada penampang yang terjadi (beban terfaktor: Pu atau Mu atau Nu) terhadap kuat nominal penampang (Pn atau Mn atau Nn) yang tentunya telah memasukkan faktor reduksi (phi).
Berdasarkan hasil analisi IR, maka dapat disimpulkan bangunan yang direncanakan memenuhi karena tegangan kerja berbanding tegangan izin hasilnya lebih kecil dari satu dengan nilai IR sebesar 0.535716
Hubungan antara persamaan-persamaan tersebut dirumuskan oleh Morison, yakni besar gaya persatuan panjang pile (N/m), untuk kedua arah yaitu:
Sehingga Gaya Normal persatuan panjang pada elemen (N/m) adalah
Gaya total (N) dari elemen untuk masing-masing arah sepanjang L pile, yaitu;
Kecepatan Partikel Air Arah Normal (m/dtk)
Wn = [u2 – v2 – (cxu + cyv)2]1/2
Teta = sudut pile thdp sumbu z
Fi = sudut pile thdp sumbu x
Teta = sudut pile thdp sumbu z
Fi = sudut pile thdp sumbu x
