Laporan Tlp Pkbl 3
-
Upload
julio-iman-nugroho -
Category
Documents
-
view
256 -
download
2
Transcript of Laporan Tlp Pkbl 3
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
1/23
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Salah satu software yang digunakan untuk merancang bangunan apung maupun lepas
pantai adalah maxsurf. Fitur yang dimiliki oleh software maxsurf dapat membantu
menyelesaikan bangunan apung dalam bentuk 3 dimensi (3D), sehingga dapat diketahui bentuk
bangunan apung secara detil. elalui software ini dapat dianalisis gerakan!gerakan bangunan
apung yang telah didesain sebelumnya. Setelah membuat desain bangunan apung dari sampel,
dibuat sesuai ukuran, lalu "uga di plot sehingga muncul angka!angka yang menun"ukkan respons
dari bangunan apung tersebut di laut dari arah datang gelombang yang ditentukan. (#, $%)&.Spektra yang digunakan yaitu spektra 'S*+, karena spektra tersebut dapat mewakili kondisi
dan karakteristik perairan di -ndonesia.
ugas ini bertu"uan untuk menganalisis /+ segala gerakan bangunan apung (sway,
pitch, hea0e, roll, yaw, surge) dari bangunan apung yang telah ditentukan, yakni sebuah 1
dengan berat $#### D*. /+ ini diker"akan dengan dua sub program dari axsurf yaitu
axsurf odeler +d0anced dan otion +d0anced. /+ ini bertu"uan untuk menganalisis
gerakan 1 saat berada di laut, khususnya di wilayah perairan -ndonesia.
I.2 Rumusan Masalah
Dalam laporan ini permasalahan yang akan dibahas adalah sebagai berikut2
. Definition of ension 1eg latform4. 5alculation of /+ on 1
I.3 Tujuan
Memaham !enggunaan s"#t$are ma%sur# untuk menganalss m"t"n !a&a 'angunan
Tens"n Leg Plat#"rm serta res!"n gerakn(a
I.) Man#aat
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
2/23
Mahass$a mam!u menga!lkaskan
BAB II
TIN*AUAN PU+TA,A DAN LANDA+AN TE-RI
II.1 Tnjauan Pustaka
+nalisis ini ditu"ukan untuk mengetahui bentuk dari response amplitude operator dari
ension 1eg latform ( seterusnya akan di sebut sebagai 1 ) yang telah dirancang penulis.
Stabilitas dari 1 sangat perlu diperhatikan karena 1 pada umumnya dioperasikan pada
kawasan lautan lepas, Sehingga analisa kestabilan meliputi respon gerak 1 pada lautan bebas
perlu di perhitungkan secara detail.
II.2 Lan&asan Te"r
II.2.1 Tens"n Leg Plat#"rm
ension 1eg latform merupakan 'enis struktur terpancang seperti "acket steel structure
dan gra0ity base structurehanya mampu digunakan dalam batas kedalaman sedang, yaituhingga sekitar $## m. Demikian "uga dengan beberapa struktur turunannya, yaitu yang
berada dalam kategoribottom!supported compliant structures seperti "enis +rticulated dan
6uyed owers, hanya bisa diaplikasikan pada perairan dengan kedalaman beberapa ratus
meter lebih dalam. 'ika perairannya semakin dalam (lebih dari ### m), maka hanya "enis
sistem terapung seperti FS, FF, 1 dan S+/7DD58, atau sistem bawah laut sa"alah
yang secara teknis maupun ekonomis layak untuk dioperasikan.
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
3/23
Selain teknologi struktur terapung itu sendiri, beberapa teknologi lainnya yang terkait
dengan sistim terapung tersebut antara lain adalah catenary mooring, taut mooring dan
tension leg mooring, flexible risers serta control umbilicals. eknologi seperti itulah yang
akan sangat mempengaruhi efektifitas biaya dalam pengembangan ladang di laut!dalam,
dan "uga nantinya akan sangat memegang peranan dalam pengembangan ladang minyak
dan gas di area perairan sangat!dalam (ultra deepwater fields) yaitu yang mencapai lebih
dari 4### m. (9irayama dkk, 4##4).
Sebagaimana di"elaskan di atas, ension 1eg latform (1) adalah salah satu "enis
struktur lepas pantai yang dapat dikelompokkan ke dalam golongan compliant structures
yang mana "enis ini sangat cocok dipakai di perairan dalam. :arakteristik utama 1 yangberbeda dengan "enis struktur terpancang (fixed "acket type) adalah sifat respon 1 yang
sangat lentur terhadap gaya!gaya luarnya. Dengan kata lain, responnya cenderung bersifat
;ikut bergerak< bersama gelombang dari pada harus ;menahan gelombang< secara kaku.
Dengan demikian, keadaannya akan men"adi lebih baik "ika harus berada di perairan
dalam yang mana kondisi lingkungan yang lebih berat.
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
4/23
Gambar 2.1 Desain konfgurasi Tension Leg Platorm
II.2.2 erakan Bangunan A!ung Ak'at Ekstas el"m'ang
Setiap bangunan apung yang bergerak di atas permukaan laut selalu mengalami gerakan
osilasi. 6erakan osilasi ini terdiri = (enam) macam gerakan, yang dapat dikategorikan dalam 3(tiga) gerakan translasional dan 3 (tiga) gerakan rotasional. acam!macam gerakan ini meliputi2
a. Surging 2 6erak osilasi translasi pada sumbu!xb. Swaying 2 6erak osilasi translasi terhadap sumbu!yc. Heaving 2 6erak osilasi translasi terhadap sumbu!>d. Rolling 2 6erak osilasi rotasional terhadap sumbu!xe. Pitching 2 6erak osilasi rotasional terhadap sumbu!yf. Yawing 2 6erak osilasi rotasional terhadap sumbu!>
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
5/23
9anya tiga macam gerakan yang merupakan gerakan osilasi murni yaitu heaving, rolling dan
pitching, karena gerakan ini beker"a di bawah gaya atau momen pengembali ketika struktur
tersebut dari posisi kesetimbangannya. ?ntuk gerakan,surging, swaying, danyawing, struktur
tidak kembali menu"u posisi kesetimbangannya semula, kecuali terdapat gaya atau momen
pengembali yang menyebabkannya beker"a dalam arah berlawanan.
II.2.3 erakan Bangunan A!ung & Atas el"m'ang A/ak
Di perairan lepas pantai sering ter"adi gelombang acak yang nantinya berpengaruh pada
gerakan bangunan apung. 6erakan bangunan apung di atas gelombang acak dapat dilakukan
dengan mentransformasikan spektrum gelombang men"adi spektrum gerakan 1. 9al ini dapat
dilakukan dengan memngkalikan harga kuadrat response amplitude operator (/+) modegerakan tertentu dengan ordinat spektrum gelombangS(), pada frekuensi yang sama. Secara
matematis ditulis sebagai2
Sr=RAO2x S ()
ersamaan diatas merupakan persamaan dalam perancangan praktis spektra gelombang
yang bisa didapatkan dari berbagai sumber dan berbentuk persamaan matematis.
Formulasi spektra gelombang yang banyak dipakai antara lain adalah 'S*+, @reschneider,
ierson!oskowit> dan lain sebagainya (5hakrabarti,ABC).
II.2.) Res!"nse Am!ltu&e -!erat"r 0RA-
/esponse +mplitude perator (/+) adalah informasi yang pada umumnya disa"ikan
dalam bentuk grafik, di mana absisnya merupakan parameter frekuensi, sedangkan ordinatnyaadalah merupakan rasio antara amplitudo gerakan pada mode tertentu ( Edengan amplitudo
gelombang (EGFrekuensi yang dipakai sebagai absis dapat berupa frekuensi gelombang insiden
(H), frekuensi gelombang papasan (He) atau frekuensi non!dimensi, disesuaikan dengan
keperluan analisisnya. emakaian frekuensi non!dimensi akan memberikan fleksibilitas bila
data respon gerakan akan diskala untuk menganilisis perilaku bangunan laut yang berukuran
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
6/23
kecil maupun besar namun tetap mempunyai bentuk konfigurasi yang tetap yang umumnya
di"umpai pada pemodelan fisik di laboratorium hidrodinamika ID"atmiko (ABC)J
II.2. +!ektrum Energ el"m'ang
erancangan bangunan laut seharusnya didasarkan pada spektra gelombang yang
dihasilkan dari data gelombang. 'ika spektra atau data gelombang tidak tersedia, dipilih
formulasi spektra gelombang yang sesuai (perairan terbuka, perairan tertutup, efek angin,
geografis, kedalaman perairan, pan"ang fetch, dan lain!lain).Dari spektrum gelombang, maka
dapat diketahui data!data mengenai gelombang tersebut, antara lain seperti pada tabel dibawah
ini.
Ta'el 2.1+mplitudo dan inggi 6elombang pada Spektrum
Pr"#l el"m'ang Am!ltu&" Tngg
6elombang /ata!rata#
4%. m#
%.4 m
6elombang Signifikan#
##.4 m#
##.$ m
/ata!rata 7# 6elombang ertinggi#
%%.4 m#
##.% m
/ata!rata 7### 6elombang ertinggi#
$$.3 m#
=C.= m
dengan
m#K 1uasan dibawah kur0a spektrum (>ero moment)
m#
0
S ( ) d
@erikut adalah formulasi spektrum gelombang yang digunakan dalam penilitian ini2
'oint orth Sea *a0e ro"ect ('S*+), yang dapat dituliskan sebagai berikut
Sj( )= g25exp (1,25( m )
4
)exp(0.5(p p)
2
)
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
7/23
dengan 2
Hp K frekuensi puncak spektra (spectral peak freLuency)
M K parameter puncak (peakedness parameter)
+M K ! #.4BC ln(M) (normali>ing factor)N K parameter bentuk (shape parameter)
untuk p K #,#C dan p K #,#A
Sedangkan nilai dari parameter puncak (M) dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai
berikut 2
=exp
[3.4843
(10.1975
(0.0360.0056
Tp
Hs)Tp
4
Hs2
)]dengan2
p K periode puncak spektra
9s K tinggi gelombang signifikan
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
8/23
BAB III
DATA DAN PEMBAHA+AN
III.1 Data Bangunan
Data 1 yang diapakai dalam penger"aan diambil dari hasil pemikiran mahasiswa sendiri
ama bangunan apung 2 1 ?6/9!+/+?6
ipe bangunan apung 2 OS- 1O6 1+F/
?kuran!ukuran utama 2
a. 0erall length 2 %## ft
b. Draft and displacement 2 $$### c. ontoon Dimension 2 %## ft x =# ft x %# ftd. 1eg Dimension 2 a). 9eight 2 3## ft , b). Diameter 2 4# ft c).
am'ar3.1-lustration platform model of 1 ?6/9! +/+?6.
III.2 Perhtungan +!ektrum *"ns$a!
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
9/23
Dengan menggunakan software axsurf, otion maka diperoleh beberapa nilai
parameter yang diperoleh dari spektra 'S*+, seperti char height 4 m, modal period C.B s,
a0erage period =.$ s, dan >ero crossing period sebesar C.%C s. amun dalam perhitungan spektra
'S*+ dengan menggunakan axsurf otion tidak dapat mengubah nilai peakness
parameter () yang akan bernilai fix sebesar 3.3.
Ta'el 3.19asil erhitungan Spektrum 'onwap
N" (rad/s)S()
(m2/rad/s)
SM S()*SM *S(w)*S
M
2*S(w)*SM
4*S(w)*S
M
#.#% #.## #.## #.## #.## #.##4 #. #.## $ #.## #.## #.## #.##3 #.% #.## 4 #.## #.## #.## #.##$ #.4 #.## $ #.## #.## #.## #.##% #.4% #.## 4 #.## #.## #.## #.##= #.3 #.## $ #.## #.## #.## #.##
C #.3% #.## 4 #.## #.## #.## #.##B #.$ #.## $ #.## #.## #.## #.##A #.$% #.## 4 #.## #.## #.## #.##
# #.% #.## $ #.## #.## #.## #.## #.%% #.## 4 #.# #.## #.## #.##4 #.= #.#4 $ #.#B #.#% #.#3 #.#3 #.=% #.#C 4 #.3 #.#A #.#= #.#4$ #.C #.$ $ #.%$ #.3B #.4= #.3% #.C% #.43 4 #.$% #.3$ #.4= #.$= #.B #.$4 $ .=B .3$ .#C #.=AC #.B% #.CB 4 .%C .33 .3 #.B4B #.A #.B$ $ 3.3= 3.#4 4.C4 4.4#A #.A% #.%% 4 . .#% .## #.A#4# #.33 $ .33 .33 .33 .334 .#% #.43 4 #.$= #.$A #.% #.%=44 . #.A $ #.C% #.B4 #.A .#
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
10/23
43 .% #.= 4 #.34 #.3C #.$4 #.%=4$ .4 #.$ $ #.%% #.== #.CA .$4% .4% #.4 4 #.4$ #.3# #.3C #.%B4= .3 #.# $ #.$# #.%3 #.=B .%4C .3% #.#A 4 #.C #.43 #.34 #.%B4B .$ #.#B $ #.3# #.$4 #.%A .%4A .$% #.#= 4 #.3 #.A #.4C #.%C3# .% #.#= $ #.44 #.33 #.%# .3 .%% #.#% 4 #.# #.% #.43 #.%%34 .= #.#$ $ #.C #.4C #.$3 .#33 .=% #.#$ 4 #.#C #.4 #.4# #.%33$ .C #.#3 $ #.4 #.4 #.3= .#$3% .C% #.#3 4 #.#% #.#A #.C #.%3= .B #.#4 $ #.# #.C #.3 .#
3C .B% #.#4 4 #.#$ #.#B #.$ #.$A3B .A #.#4 $ #.#B #.$ #.4C #.AA3A .A% #.#4 4 #.#3 #.#= #.4 #.$=$# 4 #.#4 $ #.#= #.4 #.4$ #.A=$ 4.#% #.# #.# #.#3 #.#% #.43
= 14.63 14.70 15.73 22.61
2 4
Dari perhitungan tabel diatas didapatkan hasil 2m0 = 1/3 x w x m0 = 0.2
m1 = 1/3 x w x m1 = 0.2
m2 = 1/3 x w x m2 = 0.2!
m" = 1/3 x w x m" = 0.3#
Ta'el 3.2 9asil perhitungan dari Spektra 'onswap
rofil 6elombang+mplitudo
(m)inggi
(m)6elombang /ata!rata =.C .436elombang Signifikan C.BB .AC
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
11/23
/ata!rata 7# 6elombangertinggi
4.%
/ata!rata 7###6elombang ertinggi
Ta'el 3.39asil perhitungan Spektra 'onswap
III.3 Analsa RA-
embahasan kali ini akan membahas tentang hasil perhitungan dan pemodelan
menggunakan software axsurf. emodelan diasumsikan dilakukan di perairan laut yang tenang.
9al pertama yang akan dibahas adalah perilaku gerak dari 1 pada gelombang reguler yang
ditun"ukkan oleh grafik /+ (/esponse +mplitude perator) selan"utnya yang akan dibahas
adalah analisis perilaku gerak 1 pada gelombang acak dengan menggunakan formulasi spektra
'S*+ dan analisis kenaikan amplitudo rata!rata gerakan dalam fungsi tinggi gelombang
signifikan. embahasan yang ketiga adalah analisis operabilitas 1 dan komparasi nya.
III.) Analsa Perlaku erak Tens"n Leg Plat#"rm !a&a el"m'ang Reguler
Dengan menggunakan software axsurf akan didapatkan hasil /+ (Response Amplitude
Operator) untuk arah pembebanan ##, $%#, dalam enam dera"at kebebasan (full degree of
freedom), surge, sway, heave, roll, pitch, dan yaw. Data /+ ini hanya menun"ukkan
karakteristik perilaku gerak !Ppada gelombang reguler.
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
12/23
+nalisis gerakan Surge2
ra#k 3.2Surge
+nalisis gerakan Sway2
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
13/23
ra#k 3.3Sway
+nalisis gerakanRoll2
ra#k 3.)/oll
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
14/23
+nalisis gerakanpitch2
ra#k 3.itch
+nalisis gerakan heave2
ra#k 3.9ea0e
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
15/23
+nalisis gerakanyaw2
ra#k 3.4Paw
@esaran nilai spektra seluruh gerakan 1 untuk arah dominan dapat di tuliskan sebagai berikut2
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
16/23
Ta'el 3.2Data nilai spektra gerakan dengan arah datang dominan
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
17/23
+rah datang gelombang dominan untuk setiap gerakan kapal adalah sebagai berikut 2
. 6erakan 9ea0e K arah $% dera"at4. 6erakan /oll K arah $% dera"at3. 6erakan itch K arah # dera"at$. 6erakan Paw K arah $% dera"at
%. 6erakan Surge K arah $% dera"at=. 6erakan Sway K arah $% dera"at
+pabila di plotkan dalam grafik, maka diperoleh sebagai berikut 2
am'ar 3.5Spektra gerakan surge dengan arah $% dera"at
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
18/23
am'ar 3.6Spektra gerakan sway dengan arah $% dera"at
am'ar 3.17Spektra gerakan hea0e dengan arah $% dera"at
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
19/23
am'ar 3.11Spektra gerakan roll dengan arah $% dera"at
am'ar 3.12Spektra gerakan pitch dengan arah # dera"at
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
20/23
am'ar 3.12Spektra gerakan yaw dengan arah $% dera"at
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
21/23
BAB I8
PENUTUP
I8.1 ,esm!ulan
@erdasarkan perhitungan nilai spektra dengan teori 'S*+ dengan nilai char.height
sebesar 4 m, maka dapat diperoleh hasil kalkulasi perhitungan spektra gelombang dengan
menggunakan software axsurf motion. amun dalam axsurf motion, nilai pea"ness
parametermerupakan nilai yangfi#edsehingga tidak dapat diubah atau disesuaikan dengan
kondisi perairan di -ndonesia. Pea"ness parameterpada axsurf motion untuk spektrum
'S*+ adalah sebesar 3,3 yang dimana nilai pea"ness parameter untuk perairan
-ndonesia adalah antara 4,# Q 4,%.ilai respon maksimal gerakan semisubmersibel tergantung pada arah datang gelombang
yang menu"u ke 1. ?ntuk hea0e, surge, roll, yaw dan sway sebesar $% dera"at, dan untuk
pitch sebesar # dera"at. Dengan arah dominan tersebut maka diperoleh nilai respon gerak 1
maksimum (/+) dan spektra gerakan maksimum (spektra respon gerakan 1).
I8.2 +aran
?ntuk penger"aan lebih lan"ut, diharapkan dapat menganalisa kelayakan dan
kemampuan dari 1 untuk beroperasi di wilayah perairan -ndonesia.
-
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
22/23
DA9TAR PU+TA,A
. http277www.offshore!technology.com7pro"ects7ursa7
4. http277www.offshore!technology.com7pro"ects7mars7
http://www.offshore-technology.com/projects/ursa/http://www.offshore-technology.com/projects/mars/http://www.offshore-technology.com/projects/mars/http://www.offshore-technology.com/projects/ursa/ -
7/21/2019 Laporan Tlp Pkbl 3
23/23
TUGAS PKBL 3 : ANALISA RAO
DENGAN MENGGUNAKAN
MAXSURF20V8 !TENSION LEGPLATFORM"
Disusun $le% &
'(L)$ )*+, ,(-$$ "31210000
+-(4 L(45)(4 *+P+(,- "3121000##
#URUSAN TEKNIK KELAUTAN $ FTK
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULU% NOPEMBER
201&