beban gelombang

7/25/2019 Beban Gelombang

1/7

Prediksi beban gelombang laut pada strukturJacket Platform

Bab 1

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Beban gelombang hidrodinamik pada struktur lepas pantai menjadi hal yang sangat

diperhitungkan untuk industri minyak dan gas lepas pantai. Desain dan konstruksi

struktur lepas pantai merupakan salah satu tugas yang menuntut analisis menyeluruh

terhadap berbagai kemungkinan resiko yang mungkin terjadi. Atas kondisi tersebut

struktur lepas pantai memiliki komplikasi tambahan yang ditempatkan di lingkungan laut

di mana efek interaksi hidrodinamik dan respon dinamik menjadi pertimbangan utama

dalam desain. Keberadaan gelombang dan arus dan interaksinya memainkan peran

penting dalam banyak proses dinamis laut dan penting untuk diperhitungkan. Berbagai

kemungkinan desain struktur menimbulkan tuntutan tersendiri dalam hal efek beban

hidrodinamik, kondisi respon dinamis tidak hanya pada struktur itu sendiri tetapi juga dari

sistem riseruntuk ekstraksi minyak.

Struktur lepas pantai bisa saja terpancang ataupun terapung. Keduanya sama-

sama bisa dipergunakan sebagai tempat penyimpanan, produksi, maupun pemindahan

muatan minyak dan gas. Hal itu dilakukan untuk mendukung suatu proses eksplorasi.

Salah satu contoh struktur lepas pantai terpancang adalahjacket platform.

Banyak persyaratan dan kriteria yang harus dipertimbangkan dalam sebuahinstalasi struktur lepas pantai terpancang. Selain kemampuan struktur lepas pantai

dalam menerima beban sendiri maupun beban lingkungan, daya dukung tanah juga

merupakan salah satu faktor terpenting. Kecelakaan pada saat operasi juga sangat

menentukan umur struktur lepas pantai.

Salah satu jenis struktur bangunan lepas pantai yang sering digunakan adalah

jacket. Jacket dikembangkan untuk operasi di laut dangkal dan laut sedang yang

dasarnya tebal, lunak dan berlumpur. Setelah jacket ditempatkan di posisi yang


2/7

diinginkan, pile dimasukkan melalui kaki bangunan dan dipancang dengan hammer

sampai menembus lapisan tanah keras kemudian deckdipasang dan dilas.

Berdasar jenis konstruksi, maka struktur anjungan lepas pantai offshore

platform! dapat dibedakan atas"

1. Struktur #erpancang

2. Struktur #erapung

3. Struktur $entur

Dalam tugas ini yang akan dibahas tentang struktur terpancang dalam cakupan

ilmu konstruksi anjungan lepas pantai offshore structure!.

%enis struktur lepas pantai yang digunakan sekarang ini sangat banyak, namun

sebagian besar struktur lepas pantai yang ada pada saat ini digunakan untuk eksplorasi

dan eksploitasi minyak bumi dan gas alam. Di &ndonesia, jenis struktur lepas pantai

didominasi oleh tipe jacket platform. Sebagai contoh struktur anjungan lepas pantai

terpancang ialah jacket steel platform, gravity platform, monopod, triangle. dll. Struktur

anjungan terpancang sebagian besar digunakan sebagai fasilitas produksi'pengolahan

minyak'gas maupun sebagai fasilitas anjungan pendukung produksi supporting

structure!.

Jacketmerupakan suatu struktur yang digunakan pada bangunan lepas pantai. Di

dalam perhitungannya, analisa inplace merupakan salah satu aspek penting yang

harus diperhatikan didalam merencanakan stukturjacket.

Jacketberfungsi untuk melindungi pile agar tetap pada posisinya, menyokong

deckdan melindungi konduktor serta menyokong sub-struktur lainnya seperti boat

landing, barge bumperdan lain-lain.

Jacket dikembangkan untuk operasi di laut dangkal dan laut sedang yang

dasarnya tebal, lunak dan berlumpur. Setelah jacket ditempatkan di posisi yangdiinginkan, pile dimasukkan melalui kaki bangunan dan dipancang dengan hammer

sampai menembus lapisan tanah keras kemudian dek dipasang dan dilas.

Bahan baku atau material utama strukturjacketyang digunakan adalah baja. Baja

memiliki sifat-sifat yang menguntungkan untuk dipakai sebagai bahan struktur yang

mampu memikul beban statik maupun beban dinamik.

(embebanan akibat gelombang laut pada struktur-struktur lepas pantai

dipengaruhi oleh faktor-faktor internal struktur dan kondisi eksternal yang mengikutinya.

)elombang laut, angin, gempa bumi, pergerakan tanah, benturan dengan kapal, korosi,


3/7

badai, pertumbuhan organik adalah faktor eksternal yang sangat acak di alam dan sulit

untuk dimodelkan.

*. +an den Abeele dan %. +ande +oorde !, menyatakan bah/a untuk

pengetahui stabilitas struktur terhadap beban gelombang digunakan persamaan "

Euler Lagrangian01$! pendekatan ditunjukkan untuk menggabungkan efek dari

aliran fluida pada respon struktural struktur lepas pantai. (endekatan ini

digunakan untuk memprediksi aliran fluida di sekitar platform.

Fluid Dynamics 0*D! analisis Komputasi dilakukan untuk menghitung

turbulensi +on Karman dari struktur. (ada bilangan 2eynolds yang lebih tinggi,

aliran turbulen ini dapat menimbulkan Vorte !hedding dan "yclic Loading.

&nteraksi struktur dan fluida diselidiki untuk menge3aluasi kerentanan terhadap

vorte induced vibrations. (engaruh gelombang, dampak dan gerakan tanah akan

dipertimbangkan dalam analisis dinamis dari struktur lepas pantai.

Struktur-struktur yang dibebani oleh gelombang laut perlu dilakukan analisa

dengan cermat, terutama pada saat terjadinya respons struktur yang didominasi oleh

interaksi antara struktur dengan fluida di sekelilingnya. &nteraksi struktur dengan fluida

tersebut dimanifestasikan oleh munculnya massa tambahan added mass! dalam

dinamika responsnya.

4enurut Shehata 1. Abdel 2aheem, 5! persyaratan desain struktural platform

lepas pantai dalam mengalami beban gelombang memainkan peran utama dalam desain

struktur lepas pantai. 1stimasi yang baik dari beban gelombang sangat penting. Analisis

respon nonlinier dari platform lepas pantai menggunakan Finite Element. (erhitungan

kecepatan partikel dan percepatannya didapat menggunakan teori ke 6 Stoke dan

intensitas gelombang dari persamaan 4orison. Beban hidrodinamika horisontal dan

3ertikal dan respon dinamik dari struktur lepas pantai bersama-sama dengan distribusi

perpindahan, gaya aksial dan momen lentur pada struktur diselidiki untuk kondisi biasa

dan ekstrim, di mana struktur harus mampu menahan beban dengan kondisi pengulangan

gelombang laut 7 tahun. Beban dari arus dan dan beban dari angin juga merupakan

elemen yang harus diperhitungkan.

&nteraksi antara struktur dengan fluida dalam pembebanan gelombang dapat

dirumuskan melalui persamaan )aya 4orison, yaitu dalam bentuk penjumlahan gaya

inersia dan gaya seret.


4/7

8. Haritos 9!, menyatakan beban gelombang yang dialami oleh elemen

struktur lepas pantai tergantung pada geometri struktur, elemen-elemen ini relatif

terhadap panjang gelombang dan propagasi gelombang, kondisi hidrodinamik dan sistem

struktur kompatibel atau tetap. Simulasi diinstrumentasikan pada silinder uji berbentuk

horisontal tabung : dengan kolom air berosilasi yang dikendalikan. (ersamaan 4orison

digunakan untuk membentuk dasar untuk desain dari sebagian besar platform lepas pantai

secara umum. 2espon struktur terhadap gelombang yang diukur adalah#nertia Force dan

Drag Force.

4enurut Aliyu Baba ;!, struktur bangunan laut mendapat beban tambahan

yang ada di lingkungan laut di mana efek interaksi hidrodinamika dan respon dinamik

menjadi pertimbangan utama dalam desain struktur. Secara umum, gelombang dan arus

dapat diketahui dalam bentuk yang berbeda di laut. Keberadaan gelombang dan arus dan

interaksinya memainkan peran penting dalam banyak proses dinamis laut. #eori yang

digunakan dalam mengukur beban gelombang terhadap struktur yaitu $ave %heories,

&iry $ave, !toke's !econd (rder $ave %heory%heories.

4enurut Anis &. )ohamad &li, &hmed &l*+adhimi and )ajed !haker,

-/-0,untuk platform lepas pantai, beban yang paling penting adalah beban

hidrodinamik dan beban dampak. Beban hidrodinamik disebabkan oleh gelombang laut,

sementara beban dampak biasanya terjadi selama berlabuh kapal. (endekatan yang paling

banyak digunakan untuk menentukan beban hidrodinamik yang bekerja pada struktur

biasanya menggunakan persamaan semi-empiris 4orison.

(enelitian dititikberatkan kepada pengaruh gelombang dan respons dari jacket

steel platform. Analisa dan perhitungan dibuat untuk memperoleh ri/ayat /aktu

perpindahan, yaitu yang searah dengan gelombang dimana bekerja )aya 4orison. (ola

pergerakan di ujung atas anjungan dibuat dengan ri/ayat /aktu tersebut.


5/7

1.2. Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah :

. 4engenal strukturjacketpada bangunan lepas pantai khususnya strukturjacket

. Suatu struktur jacket harus didesain kuat, artinya mampu menahan semua

gaya yang dikenakan pada struktur. Baik gaya akibat beban mati, beban

hidup, beban akibat gelombang air laut, beban gempa, maupun pada kondisi

paling ekstrim saat terjadi badai. Sehingga, besarnya simpangan yang terjadi

akibat pembebanan tersebut sesuai dengan simpangan yang telah

direncanakan.

5. 4enghasilkan perencanaan struktur jacket yang memenuhi syarat-syarat

keamanan struktur berdasarkan peraturan A(& 2(A-


6/7

!pectral Fatigue &nalysisdengan parameter fatigue !tress "oncentration Factor !"F0

untuk !imple %ubulardan S-8 "urveuntuk sambungan las pada struktur. (enentuan dari

spektrum energi gelombang dilakukan untuk mengetahui beban terhadap struktur

menggunakan persamaan (ierson 4asko3it> dan %?8S


7/7

beban gelombang

Documents