1

X

Y

Z

JAN 14 201115:15:05

NODES

UROTFNFORNMOMRFORRMOM

Gambar 13. Pembebanan pada node beam. 11. Analisa messing sensitivity pada

ANSYS. Untuk penentuan ukuran meshing dalam pemodelan ANSYS, terlebih dahulu dilakukan mesh sensitivity analysis. Tujuan messing sensitivity adalah untuk mendapatkan ukuran messing yang tepat sehingga output yang dihasilkan menjadi relative stabil/stasioner, tidak lagi fluktuatif dengan berubahnya ukuran messing Tabel 6. Messing sensitivity untuk tiap pembebanan

No Jumlah Elemen Stress (MPa) 1 9051 335 2 7199 326 3 5892 320 4 4108 312 5 2423 297 6 1598 292 7 1260 281

Gambar 14. Messing sensitivity analisis Terkait keterbatasan kapasitas computer, maka ukuran messing yang diambil untuk analisa lebih lanjut adalah nilai batas bawahnya yaitu 4784. Sehingga dari hasil diatas dapat dilanjutkan analisa local dengan messing yang stabil 12. Analisa stress distribution. Setelah dilakukan messing sensitivity untuk model, langkah selanjutnya adalah menggunakan model tersebut untuk perhitungan stress distribution. Hal ini dilakukan untuk lebih menjamin validitas hasil model sebelum dipakai untuk variasi pembebanan.

Gambar 15. Jumlah elemen yang digunakan pada stress distribusi Dengan jumlah elemen sebanyak 4784 dan ukuran messing sebesar 0.0275 maka

Jumlah elemen

untuk stress

didapatkan stress distribusi sebagai berikut,

Tabel 7. Stress distribusi No Beban (N/m) Stress (Mpa)

1 20.03949 3.09E+02 

2 22.88442 3.50E+02 

3 24.84891 3.83E+02 

4 26.43623 4.07E+02 

Gambar 16. Stress distribusi pada beam Dari tabel 7 diatas, dapat disimpulkan bahwa semakin adanya penambahan beban pada beam maka semakin besar stress yang dihasilkan. Dari Gambar 16 dapat dilihat pada kenaikan beban sampai 1.1 kali, tegangan maksimum yang terjadi sudah melewati batas tegangan ijin. Tegangan maksimum yang terjadi adalah 370 MPa. Jenis kegagalan yang terjadi adalah kegagalan plastis, hal ini dapat diketahui dari sifat material baja di mana material ini memiliki σy 290 MPa. Ketidak linearan kurva menunjukkan sifat material yang tidak linear.

1

MN

MX

X

Y

Z

43114

.343E+08.687E+08

.103E+09.137E+09

.172E+09.206E+09

.240E+09.274E+09

.309E+09

JAN 18 201115:27:37

NODAL SOLUTION

STEP=1SUB =1TIME=1SEQV (AVG)DMX =.00361SMN =43114SMX =.309E+09

Gambar 17. Sebaran tegangan

Dari hasil pemodelan, diketahui bahwa lokasi tegangan maksimum pada saat kondisi pembebanan biasa dan pada saat kondisi minimum adalah berbeda seperti ditunjukkan pada Gambar 18.

1

MX

43114

.343E+08.687E+08

.103E+09.137E+09

.172E+09.206E+09

.240E+09.274E+09

.309E+09

JAN 18 201115:28:58

NODAL SOLUTION

STEP=1SUB =1TIME=1SEQV (AVG)DMX =.00361SMN =43114SMX =.309E+09

Gambar 18. lokasi tegangan maksimum saat pembebanan minimum Pada saat struktur diberi beban pertama, tegangan yang terjadi sebesar 309 Mpa. Tegangan yang terjadi pada pembebanan pertama masih dalam batas deformasi elastic. Pada saat struktur diberi pembebanan puncak, tegangan maksimum yang terjadi sebesar 407 MPa (Gambar 19). Tegangan maksimum yang terjadi sudah melebihi nilai tegangan yield dari material sebesar 290 MPa, maka struktur tersebut mengalami deformasi plastis.

1

MN

MX

X

Y

Z

.102E-07

.401E-03.802E-03

.001204.001605

.002006.002407

.002808.003209

.00361

JAN 18 201115:31:02

NODAL SOLUTION

STEP=1SUB =1TIME=1USUM (AVG)RSYS=0DMX =.00361SMN =.102E-07SMX =.00361

Gambar 20. Deformasi Plastis saat pembebanan maksimum. Bentuk deformasi platis seperti ditunjukkan pada Gambar 20 terjadi deformasi kearah bawah dari beam. Pada gambar 20 terlihat besarnya deformasi pada saat beban maksimum sebesar 0.00361. Apabila dilihat lebih seksama, desain dari beam sudah tepat. Dapat dilihat bahwa struktur beam ukuran W 10 x 22 menjadi penyangga untuk beam W 12 x 26 sehingga mampu menahan beban yang bekerja. 13. KESIMPULAN Dari hasil analisa yang telah dilakukan terhadap struktur Gajah Baru Wellhead Platform didapatkan kesimpulan :

1. Setelah terjadi subsidence 5 ft, stress yang terjadi naik menjadi 3 kali dari stress sebelum subsidence sebesar 0,33 menjadi 1,07. Pada analisa slamming nilai force naik dengan bertambahnya kedalaman (subsidence).

2. Pada waktu subsidence dinaikkan dan menyentuh permukaan paling bawah beam terjadi kenaikan pressure sebesar 1,3 kali dari nilai 5.5309E+04 Pa menjadi 7.2964E+04 Pa.

3. Tegangan yang terjadi pada member dengan analisa distribusi

tegangan local sebesar sebesar 309 MPa untuk tegangan minimum dan nilai tegangan maksimum sebesar 470 Mpa. Dalam analisa diatas maka beam telah melewati tegangan yield sebesar 290 MPa sehingga beam tersebut telah mengelewati tegangan yieldnya. Oleh karena itu, moda kegagalan yang terjadi pada struktur adalah deformasi plastis.

DAFTAR PUSTAKA

Abdulraheem, Abdulazeez. “Rock

Mechanics for Petroleum Engineers”, Lecture.

API RP 2A-LRFD 21st Edition, 2000, “Reccomended Practise for Planning, Designing, and constructing Fixed Offshore Platform”. American Petroleum Institute, Washington DC, Juli 1 st.

AISC 9 st Edition, 1989, “Manual of Steel Construction, Allowable Stress Desing”. American Institute of Steel Constrution, AISC, New york.

Kumoro, B. Breh, 2005, ”Analisa Pengaruh Subsidence Terhadap Integritas Struktur Jacket Platform”, Jurnal Tugas Akhir, Jurusan Teknik Kelautan-ITS. Surabaya.

Chakrabarti, S.K., 1987, “Hydrodynamics

of Offshore Structure”, Computational Mechanics Publications Southampton, Boston, USA.

Doonhof, Dirk; Kristianse, Tron. Golder; Nagel, Neal B; Pattilo, Phillip D; Sayers, Colin, 2005, “Compaction and Subsidence”. Oilfield Review BP Norge and Coventurers Hess Norge, Enterprise Oil Norge and Total E&P Norge, AS.

Firmansyah, Harry., dan Akhmad Rafiudin, 2008, “Analisis Linier dan Non Linier Struktur Anjungan Lepas Pantai Akibat Subsidence”.Laporan Tugas Akhir. Institut Teknonologi Bandung. Bandung.

Hejmanowski, Ryszard. “Prediction of

Subsidence due to Oil- or Gasfield development”, Department of Mine Surveying and Environmental Engineering, University of Mining and Metallurgy, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland.

Kusuma, Andri, 2004, “Analisa Kekuatan Ultimate Jacket Platform dengan Pendekatan Plastis Hinged Berbasis Keandalan”. Jurnal Tugas Akhir, Jurusan Teknik Kelautan-ITS. Surabaya.

Lewis, R. Barry, 1999, “Sea Level Rise and Subsidence Effect on Gulf Archaelogical Site Distribution”, Department of Anthropology, University of Illinois, 109 Davenport Hall, 607 S. Mathews St., Mc-148, Urbana.

Murdjito, 2003, “Pengantar Kuliah Perancangan Bangunan Laut III”, Jurusan Teknik Kelautan-ITS. Surabaya.

Purwanti, Nina dan Joni Wahyudi, 2008, “Analisa subsidence anjungan lepas pantai tipe jacket”. Laporan

Tugas Akhir. Institut Teknonologi Bandung. Bandung.

Yudhistira, 2006, “Analisa Ultimate Strenght Struktur Jacket LWA Berbasis Resiko dengan MicroSAS”, Jurnal Tugas Akhir, Jurusan Teknik Kelautan-ITS. Surabaya.