Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSdigilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-15375-Presentation-4pdf.pdfbelum memperhatikan pengaruh beban dinamis seperti gerakan

Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS

Setelah mendapatkan perhitungan besarnya nilai percepatandari hasil pemodelan FPSO dengan MOSES 6, makapercepatan tersebut akan dijadikan input di program SACSpercepatan tersebut akan dijadikan input di program SACSsebagai inertia load. Terdapat tiga tahapan dalam pemodelanstruktur topside module tersebut, yaitu :

S• Model A, model Statis dengan beban gravitasi struktur itusendiri.

• Model B, model Dinamis dengan memasukkan percepatanFPSO (didapat setelah FPSO dimodelkan pada MOSES)sebagai beban inertia load.sebagai beban inertia load.

• Model C, model Statis dengan beban gravitasi strukturtersebut beban lingkungan dan beban dinamik (bebantersebut, beban lingkungan dan beban dinamik (bebaninertia).

Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSTabel Basic load Case Model A (Statis) Struktur Topside Module

111 Computer General Structural Selfweight

112 Unmodelled Structure Steel

131 Equipment Load

Type of LoadBasic Load Case No.

Description

SDL (Structural Dead Load)

131 Equipment Load

132 Piping Load

133 Electrical Load

134 Instrument Load

151 Blanket load

EL ( Equipment Load)

BL (Blanket Load)

171 Wind‐X Load

172 Wind‐Y Load

LL (Live Load)

WL (Wind Load)

161 Open Area Live Load

( )

FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)

111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0

Load. Cond

DescriptionLoad Statis

Tabel perhitungan pembebanan model A (statis)

111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 88029.625 99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.797 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.328 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842

Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSTabel maximummember stress summary (UC) model A (statis)

MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746(SG3) 0.22116‐6079 (SH3) 0.22854‐858 (SG2) 0.25855 859 (SG2) 0 26

LOCATIONMAXIMUM MEMBER STRESS UNITY CHECK

UPPER LEVEL 1000

1000855‐859 (SG2) 0.26856‐860 (SG2) 0.27890‐918 (SG2) 0.25891‐919 (SG2) 0.25892‐920 (SG2) 0.35894‐914 (SG2) 0.49895 915 (SG2) 0 52

MID LEVEL

1000

1000

895‐915 (SG2) 0.521029‐1224 (SG1) 0.641030‐1223 (SG1) 0.541031‐1222 (SG1) 0.51044‐1048 (SG1) 0.421045‐1049 (SG1) 0.391046 1050 (SG1) 0 33

LOWER LEVEL

1000

1046‐1050 (SG1) 0.33BRACING 47‐68 (BR) 0.25 1000

48‐68 (LG2) 0.5445‐40 (LGA) 0.43

LEG 1000

Tabel diatas merupakan unity chek (UC) maksimum dari hasil pemodelanTabel diatas merupakan unity chek (UC) maksimum dari hasil pemodelanstatis (model A). Pada pemodelan statis (model A) analisa tersebutbelum memperhatikan pengaruh beban dinamis seperti gerakan FPSO.Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa struktur pemodelan statis tersebutDari hasil diatas dapat dilihat bahwa struktur pemodelan statis tersebutdikatakan aman yakni dengan unity chek (UC) < 1.


Tabel Data Input Model B (Dinamis) Struktur Topside Module dengan SACS

MotionAcceleration

Draft 18.0m Draft 16.2m Draft 14.6m Draft 13.9mMax. Surge ACC (g) 0.0275 0.0284 0.0293 0.0297

Max. Sway ACC (g) 0.0808 0.0829 0.0851 0.0861

Motion

Max. Heave ACC (g) 0.119 0.12 0.125 0.121

Roll ACC (deg/sec²) 1.146 1.318 1.432 1.604

Pitch ACC (deg/sec²) 0.344 0.235 0.515 0.286

Y ACC (d / ²) 0 229 0 115 0 286 0 1718Yaw ACC (deg/sec²) 0.229 0.115 0.286 0.1718

Dimana :

X = Surge , RollY = Sway , PitchZ = Heave , Yaw


Tabel Basic load Case Model B (Dinamis) Struktur Topside Module dengan SACS

Load Case

201 + Surge + Pitch + Heave202 + Surge ‐ Pitch + Heave

Dynamic Model

H d S

Load Case No.

Description

g203 ‐ Surge + Pitch + Heave204 ‐ Surge + Pitch + Heave301 + Sway + Roll + Heave

Head Sea

302 + Sway ‐ Roll + Heave303 ‐ Sway + Roll + Heave304 ‐ Sway ‐ Roll + Heave

Beam Sea

401 0.5 Surge + 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw402 0.5 Surge + 0.5 Pitch ‐ 0.5 Sway ‐ 0.5 Roll + Heave + Yaw403 ‐ 0.5 Surge ‐ 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw

Quartering sea

Tabel Dynamic Loading summation draft 18.0m


L d F S ti (KN) M t S ti (KN M)Surge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)

201 ‐2251.1 0 ‐4667 ‐46862 ‐302105.2 22581.9

202 159.9 0 ‐4667 ‐46862 ‐39552.2 ‐1620.3

203 ‐159.9 0 ‐5520.4 ‐55401.3 ‐82328.4 1620.3

204 2251 1 0 5520 4 55401 3 180224 2 22581 9

Load. Cond

DescriptionForce Summation (KN) Moment Summation (KN‐M)

Head Sea

204 2251.1 0 ‐5520.4 ‐55401.3 180224.2 ‐22581.9

301 0 2345.4 ‐6830 ‐329484.4 ‐81790.7 ‐28005.6302 0 9383.2 ‐6830 ‐1095874.9 ‐81790.7 ‐112204.4

303 0 ‐9383.2 ‐3357.4 993612.4 ‐40089.5 112204.4

304 0 ‐2345.4 ‐3357.4 227223.5 ‐40089.5 28005.6

401 976 3 961 8 5747 6 165189 6 175690 4 2482 2

Beam Sea


401 ‐976.3 961.8 ‐5747.6 ‐165189.6 ‐175690.4 ‐2482.2402 ‐976.3 ‐1379.4 ‐4011.3 112703.6 ‐154840.3 25472.7403 1279.3 961.8 ‐6176.1 ‐169477 65940.3 ‐25108.8

Quartering Sea

y g

Surge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)201 ‐2533.2 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐332979.1 25410.4

202 ‐419 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐58406.4 4253419 0 5697 9 57179 9 65505 8 4253

Head Sea

Load. Cond


203 419 0 ‐5697.9 ‐57179.9 ‐65505.8 ‐4253

204 2533.2 0 ‐5697.9 ‐57179.9 209066.4 ‐25410.4

301 0 3482.1 ‐7291.7 ‐459104 ‐87331 ‐41593.1

302 0 10791.5 ‐7291.7 ‐1255088.4 ‐87331 ‐129042.4

303 0 ‐10791.5 ‐3065.5 1151121.9 ‐36580.8 129042.4Beam Sea

304 0 ‐3482.1 ‐3065.5 355132.6 ‐36580.8 41593.1

401 ‐1005.3 1375.8 ‐5975.5 ‐213158 ‐181705.8 ‐7728.2

402 ‐1005.3 ‐2102.1 ‐3862.4 193497.8 ‐156330.5 33814

403 1532.2 1375.8 ‐6494.8 ‐218354.2 89776.9 ‐33181.3Quartering Sea



F S i (KN) M S i (KN M)L dSurge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)

201 ‐2697.9 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐348407.4 27059.7202 ‐363.3 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐94173.2 3624.5203 363.3 0 ‐5675.9 ‐56955.4 ‐26691.4 ‐3624.5

Force Summation (KN) Moment Summation (KN‐M)

Head Sea

Load. Cond

Description

204 2697.9 0 ‐5675.9 ‐56955.4 227540.8 ‐27059.7301 0 1669.3 ‐6561 ‐252435 ‐78562.1 ‐19923.3302 0 8528.8 ‐6561 ‐999411.8 ‐78562.1 ‐101989.3303 0 ‐8528.8 ‐3541.5 897999.2 ‐42302.8 101989.3304 0 ‐1669.3 ‐3541.5 151022.8 ‐42302.8 19923.3

Beam Sea


401 ‐1049.4 418.8 ‐5493.8 ‐103154.2 ‐180877.4 3951.8402 ‐1049.4 ‐1250.5 ‐3984.1 98575.7 ‐162748 23875.2403 1652.8 418.8 ‐6118.4 ‐109403.8 107557.3 ‐23150.6

Quartering Sea

y g

Surge (X) Sway (Y) Heave (Z) Roll (X) Pitch (Y) Yaw (Z)201 ‐3023.5 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐385962.3 30324.2

202 ‐536.1 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐115085.9 5355

Load. Cond


Head Sea203 536.1 0 ‐6032.2 ‐60529.5 ‐11872.9 ‐5355204 3023.5 0 ‐6032.2 ‐60529.5 259001.3 ‐30324.2

301 0 2759.3 ‐7192.4 ‐378666.6 ‐86133.7 ‐32952.2

302 0 9983.8 ‐7192.4 ‐1165400.1 ‐86133.7 ‐119385.9

303 0 ‐9983.8 ‐3419.4 1058885.6 ‐40825.3 119385.9Beam Sea

Head Sea

304 0 ‐2759.3 ‐3419.4 272143.3 ‐40825.3 32952.2

401 ‐1137.1 858.2 ‐5886 ‐155536.2 ‐195267 ‐814.8402 ‐1137.1 ‐1896.8 ‐3999.5 169408.3 ‐172612.7 32086.6403 1890.6 858.2 ‐6612.3 ‐162803.6 127674.3 ‐31181.6

Quartering Sea


Tabel Basic load Case Model C (Statis‐Dinamis)

f dBasic

111 Computer General Structural Selfweight112 Unmodelled Structure Steel131 Equipment Load132 Piping Load133 Electrical Load

Type of Load

oad

Description

SDL (Structural Dead Load)

EL ( Equipment Load)

Load

134 Instrument Load

171 Wind‐X Load

Static ‐ Lo

LL (Live Load) 161 Open Area Live Load

WL (Wind Load)

BL (Blanket Load) 151 Blanket load

172 Wind‐Y Load201 + Surge + Pitch + Heave202 + Surge ‐ Pitch + Heave203 ‐ Surge + Pitch + Heave204 ‐ Surge + Pitch + Heave301 + Sway + Roll + Heave302 + S R ll + Hc

‐ Load

WL (Wind Load)

Head Sea

302 + Sway ‐ Roll + Heave303 ‐ Sway + Roll + Heave304 ‐ Sway ‐ Roll + Heave401 0.5 Surge + 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw402 0.5 Surge + 0.5 Pitch ‐ 0.5 Sway ‐ 0.5 Roll + Heave + Yaw403 ‐ 0.5 Surge ‐ 0.5 Pitch + 0.5 Sway + 0.5 Roll + Heave + Yaw

Quartering sea

Dynamic

Beam Sea



FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)Load. Cond

DescriptionLoad Statis ‐ Dynamis

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐2251.1 0 ‐4667 ‐46862 ‐302105.2 22581.9

202 159.9 0 ‐4667 ‐46862 ‐39552.2 ‐1620.3

203 ‐159.9 0 ‐5520.4 ‐55401.3 ‐82328.4 1620.3

204 2251.1 0 ‐5520.4 ‐55401.3 180224.2 ‐22581.9

301 0 2345.4 ‐6830 ‐329484.4 ‐81790.7 ‐28005.6

302 0 9383.2 ‐6830 ‐1095874.9 ‐81790.7 ‐112204.40 9383 2 3357 4 993612 4 40089 5 112204 4

Head Sea

Beam Sea


303 0 ‐9383.2 ‐3357.4 993612.4 ‐40089.5 112204.4

304 0 ‐2345.4 ‐3357.4 227223.5 ‐40089.5 28005.6

401 ‐976.3 961.8 ‐5747.6 ‐165189.6 ‐175690.4 ‐2482.2

402 ‐976.3 ‐1379.4 ‐4011.3 112703.6 ‐154840.3 25472.7

403 1279.3 961.8 ‐6176.1 ‐169477 65940.3 ‐25108.8Quartering Sea

dFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)

111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0

Load. Cond


151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐2533.2 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐332979.1 25410.4202 ‐419 0 ‐4659.3 ‐46787.5 ‐58406.4 4253203 419 0 ‐5697.9 ‐57179.9 ‐65505.8 ‐4253204 2533.2 0 ‐5697.9 ‐57179.9 209066.4 ‐25410.4

Head Sea

301 0 3482.1 ‐7291.7 ‐459104 ‐87331 ‐41593.1302 0 10791.5 ‐7291.7 ‐1255088.4 ‐87331 ‐129042.4303 0 ‐10791.5 ‐3065.5 1151121.9 ‐36580.8 129042.4304 0 ‐3482.1 ‐3065.5 355132.6 ‐36580.8 41593.1401 ‐1005.3 1375.8 ‐5975.5 ‐213158 ‐181705.8 ‐7728.2402 ‐1005.3 ‐2102.1 ‐3862.4 193497.8 ‐156330.5 33814403 1532.2 1375.8 ‐6494.8 ‐218354.2 89776.9 ‐33181.3

Beam Sea

Quartering Sea



FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)Load. Cond


( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐2697.9 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐348407.4 27059.7202 ‐363.3 0 ‐4426.6 ‐44455.5 ‐94173.2 3624.5203 363.3 0 ‐5675.9 ‐56955.4 ‐26691.4 ‐3624.5204 2697.9 0 ‐5675.9 ‐56955.4 227540.8 ‐27059.7301 0 1669.3 ‐6561 ‐252435 ‐78562.1 ‐19923.3302 0 8528.8 ‐6561 ‐999411.8 ‐78562.1 ‐101989.3

Head Sea

Beam Sea


303 0 ‐8528.8 ‐3541.5 897999.2 ‐42302.8 101989.3304 0 ‐1669.3 ‐3541.5 151022.8 ‐42302.8 19923.3401 ‐1049.4 418.8 ‐5493.8 ‐103154.2 ‐180877.4 3951.8402 ‐1049.4 ‐1250.5 ‐3984.1 98575.7 ‐162748 23875.2403 1652.8 418.8 ‐6118.4 ‐109403.8 107557.3 ‐23150.6

Quartering Sea

dFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)

111 Dead Load (Self weight) 0 0 8812.643 ‐88029.625 ‐99140.445 0112 Unmodeled Load 0 0 1354.316 ‐13410.49 ‐14879.113 0131 Equipment Load 0 0 16359.32 ‐157505.438 ‐200940.8 0132 Piping Load 0 0 9914.434 ‐101127.133 ‐111537.33 0133 Electrical Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0134 Instrument Load 0 0 1721.255 ‐17556.799 ‐19364.133 0

Load Statis ‐ DynamisLoad. Cond

Description

151 Blanked Load 0 0 1836.001 ‐18727.229 ‐20655.047 0161 Live Load 0 0 3511.792 ‐39799.09 ‐40512.199 0171 Wind Load ‐ X 54.064 0 0 0 5938.664 ‐538.825172 Wind Load ‐ Y 0 59.63 0 ‐6550.087 0 ‐670.842201 ‐3023.5 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐385962.3 30324.2

202 ‐536.1 0 ‐4579.6 ‐45994.6 ‐115085.9 5355

203 536.1 0 ‐6032.2 ‐60529.5 ‐11872.9 ‐5355

204 3023.5 0 ‐6032.2 ‐60529.5 259001.3 ‐30324.2

Head Sea

301 0 2759.3 ‐7192.4 ‐378666.6 ‐86133.7 ‐32952.2302 0 9983.8 ‐7192.4 ‐1165400.1 ‐86133.7 ‐119385.9303 0 ‐9983.8 ‐3419.4 1058885.6 ‐40825.3 119385.9304 0 ‐2759.3 ‐3419.4 272143.3 ‐40825.3 32952.2401 ‐1137.1 858.2 ‐5886 ‐155536.2 ‐195267 ‐814.8402 ‐1137.1 ‐1896.8 ‐3999.5 169408.3 ‐172612.7 32086.6403 1890.6 858.2 ‐6612.3 ‐162803.6 127674.3 ‐31181.6

Beam Sea

Quartering Sea


Tabel Basic load combination untuk model C (Statis‐Dinamis)

Setelah mendapatkan beban inertia dari hasil perhitungan model dinamis, makap p g ,dilanjutkan dengan menghitung dan mengkombinasikan beban keseluruhanstruktur topside module.

2001 ‐ 2004 SDL + EL + LL + WL Head Sea

Load Combination Load Combination No. Static Load Dynamic Load

2001 2004 SDL + EL + LL + WL Head Sea

3001 ‐ 3004 SDL + EL + LL + WL Beam Sea

4001 ‐ 4003 SDL + EL + LL + WL Quartering Sea

Load Combination 1 (Equipment load

Condition)g

Tabel combinate load case summary draft 18.0mAnalisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS

FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN M) MY (KN M) MZ (KN M)Description

Load. Comb

Combined Load CaseFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)

2001 ‐2197.06 0 ‐49898 ‐500574.66 ‐822558.625 22043.0862002 213.963 0 ‐49898 ‐500574.66 ‐560006.5 ‐2159.17

2003 ‐105.836 0 ‐50751.4 ‐509113.88 ‐602783.25 1081.5342004 2305.188 0 ‐50751.4 ‐509113.88 ‐340230.844 ‐23120.803

Load

Comb

3001 0 2405.048 ‐52061 ‐789750.19 ‐608184.125 ‐28676.531

3002 0 9442.826 ‐52061 ‐1556146.3 ‐608184.125 ‐112875.84

3003 0 ‐9323.55 ‐48588.4 533356.688 ‐566482.812 111533.71

3004 0 ‐2285.79 ‐48588.4 ‐233037.92 ‐566482.812 27334.912

4001 ‐933.615 1008.17 ‐50980.4 ‐624013.81 ‐697418.375 ‐3432.859

Load Combination I

(Equipment Load Condition)

Tabel combinate load case summary draft 16.2m

4001 933.615 1008.17 50980.4 624013.81 697418.375 3432.859

4002 ‐933.615 ‐1341.49 ‐49244.1 ‐345195.88 ‐676567.5 24623.6524003 1313.059 1008.17 ‐51405.3 ‐628265.25 ‐456721.812 ‐25970.238

Load Combined Load CaseFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)

2001 ‐2479.16 0 ‐49847.8 ‐500074.19 ‐852923.688 24871.584

2002 42.226 0 ‐49847.8 ‐500074.19 ‐578353.188 ‐438.546

2003 65.905 0 ‐50886.5 ‐510466.41 ‐585452 ‐639.121

DescriptionLoad. Comb

Combined Load Case

2004 2587.29 0 ‐50886.5 ‐510466.41 ‐310881.094 ‐25949.266

3001 0 3541.741 ‐52480.3 ‐918938.94 ‐613216.688 ‐42264.073002 0 10851.24 ‐52480.3 ‐1714914.6 ‐613216.688 ‐129713.64

3003 0 ‐10732 ‐48254.1 691277.562 ‐562466.062 128371.88

Load Combination I


3004 0 ‐3422.47 ‐48254.1 ‐104703.02 ‐562466.062 40922.266

4001 ‐967.033 1417.932 ‐51164 ‐671075.38 ‐703393 ‐8583.524

4002 ‐967.033 ‐2059.94 ‐49051 ‐264419.56 ‐678017.875 32958.848

4003 1570.435 1417.932 ‐51683.4 ‐676271.63 ‐431909.844 ‐34036.578

)

Tabel combinate load case summary draft 14.6mAnalisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACS

FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN M) MY (KN M) MZ (KN M)Combined Load CaseLoad.

CombDescription

FX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)

2001 ‐2643.7 0 ‐49657.5 ‐498166.88 ‐868842.75 26519.5782002 ‐309.043 0 ‐49657.5 ‐498166.88 ‐614606.188 3083.802

2003 417.355 0 ‐50906.8 ‐510666.91 ‐547144.812 ‐4163.2752004 2751.957 0 ‐50906.8 ‐510666.91 ‐292912.875 ‐27598.676

Comb

Load3001 0 1728.893 ‐51791.9 ‐712696.94 ‐604954.25 ‐20594.201

3002 0 8588.406 ‐51791.9 ‐1459675.4 ‐604954.25 ‐102660.39

3003 0 ‐8469.04 ‐48772.4 437731.344 ‐568694.5 101317.39

3004 0 ‐1609.49 ‐48772.4 ‐309252.22 ‐568694.5 19251.018

4001 ‐1011.02 460.966 ‐50724.7 ‐561496.56 ‐703054.75 3095.092

Load Combination I


Tabel combinate load case summary draft 13.9m

4001 1011.02 460.966 50724.7 561496.56 703054.75 3095.092

4002 ‐1011.02 ‐1208.15 ‐49215 ‐359782.25 ‐684924.875 23016.8364003 1690.976 460.966 ‐51349.3 ‐567746.56 ‐414635.969 ‐24005.844

Load Combined Load CaseFX (KN) FY (KN) FZ (KN) MX (KN‐M) MY (KN‐M) MZ (KN‐M)

2001 ‐3481.1 0 ‐49601.8 ‐497617.78 ‐960188.812 34914.3712002 ‐993.672 0 ‐49601.8 ‐497617.78 ‐689315.438 9945.111

2003 1101.802 0 ‐51472.1 ‐516331.75 ‐478552.531 ‐11022.77

DescriptionLoad. Comb

Combined Load Case

2004 3589.229 0 ‐51472.1 ‐516331.75 ‐207679.781 ‐35991.9883001 0 2818.9 ‐52423.4 ‐838932.13 ‐612526.875 ‐33623.1023002 0 10043.46 ‐52423.4 ‐1625664.8 ‐612526.875 ‐120056.63

3003 0 ‐9924.2 ‐48650.5 598616.188 ‐567218.562 118715.370 2699 64 48650 5 188117 38 567218 562 32281 408

Load Combination I


3004 0 ‐2699.64 ‐48650.5 ‐188117.38 ‐567218.562 32281.408

4001 ‐1348.24 904.588 ‐51013.5 ‐613306.38 ‐743653.188 778.7814002 ‐1348.24 ‐1858.92 ‐49127 ‐287436.78 ‐720998.875 33781.7584003 2178.225 904.588 ‐51946.9 ‐622645.06 ‐368328.25 ‐34587.273


Tabel maximum unity chek (UC) model C (Statis‐Dinamis) draft 18.0mTabel maximum unity chek (UC) model C (Statis Dinamis) draft 18.0m

MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129 746(SG3) 0 89


1129‐746(SG3) 0.89116‐6079 (SH3) 0.81854‐858 (SG2) 0.911

855‐859 (SG2) 0.892

856‐860 (SG2) 0.887

UPPER LEVEL 3003

3003856 860 (SG2)890‐918 (SG2) 0.853

891‐919 (SG2) 0.871

892‐920 (SG2) 0.877

894‐914 (SG2) 0.882

MID LEVEL

3002

895‐915 (SG2) 0.89

1029‐1224 (SG1) 0.923

1030‐1223 (SG1) 0.912

1031‐1222 (SG1) 0.8791044‐1048 (SG1) 0 889

LOWER LEVEL 30021044 1048 (SG1) 0.889

1045‐1049 (SG1) 0.876

1046‐1050 (SG1) 0.868BRACING 47‐68 (BR) 0.37 3002

48‐68 (LG2) 0.73LEG 3002

45‐40 (LGA) 0.64LEG 3002



MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746 (SG3) 0.852

UPPER LEVEL 3003


116‐6079 (SH3) 0.823854‐858 (SG2) 1.171

855‐859 (SG2) 1.104

856‐860 (SG2) 1.035

890‐918 (SG2) 1.016

UPPER LEVEL 3003

3003

890 918 (SG2) 1.016

891‐919 (SG2) 1.067

892‐920 (SG2) 1.059

894‐914 (SG2) 1.122

895‐915 (SG2) 1.164

( ) 1 251

MID LEVEL

3002

1029‐1224 (SG1) 1.251

1030‐1223 (SG1) 1.075

1031‐1222 (SG1) 1.008

1044‐1048 (SG1) 1.131

1045‐1049 (SG1) 1.193

LOWER LEVEL 3002

( )1046‐1050 (SG1) 1.168

BRACING 47‐68 (BR) 0.42 3002

48‐68 (LG2) 0.82

45‐40 (LGA) 0.72LEG 3002



MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746 (SG3) 0.886


UPPER LEVEL 3003116‐6079 (SH3) 0.831854‐858 (SG2) 1.211

855‐859 (SG2) 1.147

856‐860 (SG2) 1.076890‐918 (SG2) 1.035

MID LEVEL

3003

UPPER LEVEL 3003

891‐919 (SG2) 1.046

892‐920 (SG2) 1.098

894‐914 (SG2) 1.154895‐915 (SG2) 1.202

1029‐1224 (SG1) 1.311

MID LEVEL

3002

1029 1224 (SG1) 1.311

1030‐1223 (SG1) 1.1131031‐1222 (SG1) 1.0481044‐1048 (SG1) 1.171

1045‐1049 (SG1) 1.237

1046 1050 (SG1) 1 212

LOWER LEVEL 3002

1046‐1050 (SG1) 1.212BRACING 47‐68 (BR) 0.51 3002

48‐68 (LG2) 0.92

45‐40 (LGA) 0.83LEG 3002

Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSTabel maximum unity chek (UC) model C (Statis‐Dinamis) draft 13.9m

MEMBER (GROUP) UC LOAD. COMB1129‐746 (SG3) 1.035116‐6079 (SH3) 0.841854‐858 (SG2) 1.261

855‐859 (SG2) 1.199


UPPER LEVEL 3003

3003( )856‐860 (SG2) 1.126

890‐918 (SG2) 1.0854

891‐919 (SG2) 1.079892‐920 (SG2) 1.132

894‐914 (SG2) 1.124

895‐915 (SG2) 1.236

MID LEVEL

3002

895 915 (SG2) 1.2361029‐1224 (SG1) 1.348

1030‐1223 (SG1) 1.158

1031‐1222 (SG1) 1.097

1044‐1048 (SG1) 1.231

1045‐1049 (SG1) 1.266

1046‐1050 (SG1) 1 29

LOWER LEVEL 3002

1046‐1050 (SG1) 1.29BRACING 47‐68 (BR) 0.61 3002

48‐68 (LG2) 0.96

45‐40 (LGA) 0.86LEG 3002

Dari hasil unity chek (UC) maksimum yang diperoleh dapat diketahui, padaDari hasil unity chek (UC) maksimum yang diperoleh dapat diketahui, padasarat 18.0m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut aman karenaUC < 1dengan (UC) maksimum sebesar 0.923. kemudian pada sarat 16.2mkekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman dengan (UC)

k i b 1 251 d iki l i t t d h 13 9maksimum sebesar 1.251, demikian pula sampai sarat terendah 13.9mkekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman dengan (UC)maksimum sebesar 1.348.

Analisa Keandalan

Mulai

Sempel

Mulai

•Mengambil beberapa sampel UCmaksimum

Menentukan Distribusi

•Diacak dan dilakukan 10000 kalisimulasi agar mendapatkan hasilyang akuratDistribusi Weibull

•Dilihat dari statistic, mean danstandar deviasinya (dilihat dari

Menentukan moda kegagalan (MK)

standar deviasinya (dilihat dariadd value terkecil dan P valueterbesar).

Menghitung Keandalan

Peluang Kegagalan (pof = 1-K)

Selesai

Analisa Keandalan

Penentuan moda kegagalan merupakan unsur penting dalammelakukan analisis keandalan suatu struktur. Pada analisis keandalanpada topside module, moda kegagalan pada kombinasi Tekan Aksialdan Bending Member yang direpresentasikan dalam unity checkmember (UC) yang berfungsi sebagai variabel acak dan angka 1

b i f kt k k t t k t h J di t id d lsebagai faktor kekuatan atau ketahanan, Jadi topside moduledikatakan gagal apabila tegangan yang berlaku pada member melebihikekuatan nominalnya. Persamaan yang digunakan yaitu:

MK : UC-1 < 0 amanUC-1 > 0 gagal

Dengan :MK = Moda kegagalan

Analisa KeandalanTabel dan Gambar Keandalan Struktur Topside Module FPSO

Draft Pof K18.0m 0.097 0.903

Tabel dan Gambar Keandalan Struktur Topside Module FPSO

16.2m 0.313 0.68714.6m 0.383 0.61713.9m 0.44 0.5613.9m 0.44 0.56

Kesimpulan (1)

P il k k FPSO t b i d l b b i k di i li kPerilaku gerak FPSO saat beroperasi dalam berbagai kondisi lingkunganialah sebagai berikut:

Following seas (μ= 0o) dan Head seas (μ= 180o)Following seas (μ 0 ) dan Head seas (μ 180 )Pada arah gelombang 0o dan 180o, gerakan FPSO yang mengalamiperubahan paling signifikan adalah RAO surge (1.057), RAO heave (0.867), dan RAO pitch (0.609). Gerakan sway, roll, dan yaw hampir tidakmengalami perubahan.

Beam seas (μ= 90o) Pada arah gelombang 90o gerakan FPSO yang mengalami perubahanPada arah gelombang 90o, gerakan FPSO yang mengalami perubahanpaling signifikan adalah sway RAO (1.307), heave RAO (0.953), dan rollRAO (2.972). Gerakan yang lain tidak begitu mengalami perubahan.

Quartering seas (μ= 45o dan μ= 135o)Pada arah gelombang 45o dan 135o, gerakan FPSO semuanya mengalamiperubahan.

Kesimpulan (2)

Dari hasil unity chek (UC) maksimum yang diperoleh dapat diketahui,pada sarat 18.0m kekuatan struktur topside module FPSO tersebutaman dengan (UC) maksimum sebesar 0.923. kemudian pada sarat16.2m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak amandengan (UC) maksimum sebesar 1 251 kemudian pada sarat 14 6mdengan (UC) maksimum sebesar 1.251, kemudian pada sarat 14.6mkekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman dengan(UC) maksimum sebesar 1.311, demikian pula sampai sarat terendah13 9m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak aman13.9m kekuatan struktur topside module FPSO tersebut tidak amandengan (UC) maksimum sebesar 1.348. Semakin kecil sarat air FPSOmaka kekuatan struktur dari struktur topside module FPSO akansemakin menurun.

Kesimpulan (3)

Keandalan struktur topside module FPSO berdasarakan perhitunganmenggunakan simulasi Monte Carlo didapatkan keandalan padavariasi sarat air seperti berikut, pada sarat 18.0m keandalannya adalah0.903 , kemudian pada sarat 16.2m keandalannya turun menjadi 0.687,kemudian pada sarat 14 6m keandalannya turun menjadi 0 617kemudian pada sarat 14.6m keandalannya turun menjadi 0.617demikian pula sampai sarat terendah 13.9m keandalannya semakinmenurun yaitu 0.560. Dari keandalan pada variasi sarat air tersebutmemperlihatkan bahwa struktur topside module FPSO mempunyaimemperlihatkan bahwa struktur topside module FPSO mempunyaikeandalan yang tinggi dan aman pada sarat air 18.0m, sedangkansemakin kecil sarat air FPSO maka keandalan dari struktur topsidemodule FPSO akan semakin menurun.

Saran

Saran yang dapat diberikan pada hasil analisis tugas akhirini adalah :

1 Melakukan analisis lebih detail dengan menambah1. Melakukan analisis lebih detail dengan menambahpenegar pada struktur topside module FPSO untukpenelitian selanjutnya.

2 M l k k li i l bih d t il d d lk2. Melakukan analisis lebih detail dengan memodelkanstruktur support agar mendapatkan hasil yang lebihakurat.

Daftar PustakaABS, 2004, “Floating Production Installations”, Houston,USA.

Adrinant, Lucia dan dkk, 1998, “Konsep Peluang dan Statistika dalam Rekayasa”, Jurusan Statistika, Surabaya

American Petroleum Institute, API RP 2A, Recommended Practise for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshire Platform‐Working Stress Design

Barltrop, N., dan Okan, B., 2000, “FPSO Bow Damage in steep waves”, Rogue waves 2000 workshop, Brest.Bhattacharyya R 1978 “Dynamic of Marine Vehicles” John Wiley and Sons Inc New YorkBhattacharyya, R. 1978. Dynamic of Marine Vehicles . John Wiley and Sons Inc., New York.

Chakrabarti, S.K., 1987, “Hydrodynamics of Offshore Structures”, ComputationalMechanics Publications Southampton, Boston, USA.

Dawson, Thomas H., 1983, “Offshore Structural Engineering”, Prentice‐Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.

Djatmiko, E. B., 2003, “Seakeeping: Perilaku Bangunan Apung di Atas Gelombang”, Jurusan Teknik Kelautan ITS, Surabaya.Hsu Teng H 1984 “Applied Offshore Structural Engineering” HoustonHsu, Teng H., 1984, Applied Offshore Structural Engineering , Houston.

Indiyono, P. 2004. Hidrodinamika Bangunan Lepas Pantai. Surabaya: SIC.

Daftar PustakaMartins, Marcelo R., 2007, “Inertial and Hydrodynamic Inertia Loads on Floating Unit”, Sao Paulo.

Murdjito, 2003. “Conceptual Design and Offshore Structure”. Kursus Singkat Offshore Struktur Design and Modelling. Ocean Engineering Training Center, Surabaya.g g g , y

Popov, E. P. 1993. Mechanical of Material. Prentice‐Hall Inc. Engelwood Cliffts. New Jersey. USA.

Rosyid, D.M., 2007, “Pengantar Rekayasa Keandalan”, Airlangga University Press, Surabaya UKOOA 2002 “FPSO Design Guidance Notes for UKCS Service” GlasgowUKOOA, 2002, FPSO Design Guidance Notes for UKCS Service . Glasgow.

Soegiono, (2004). Teknologi Produksi dan Perawatan Bangunan Laut..Surabaya : Airlangga University Press.

Wahyudi, Y., 2009, “Analisa Fatigue Pada Crane Pedestal Floating Production Storage and Offloading (FPSO) Belanak”, Tugas Akhir Jurusan Teknik Kelautan, ITS, Surabaya.

www.ict‐silat.com/indonesia_map1.JPG, 18 Januari 2010www.jraymcdermott.com/project/Belanak_FPSO_90.asp, 18 Januari 2010www nytimes com/imagepages 10 Februari 2010www.nytimes.com/imagepages, 10 Februari 2010

End of presentation

JURUSAN TEKNIK KELAUTANFAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Documents

Analisa Kekuatan Struktur Topside Module Dengan SACSdigilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-15375-Presentation-4pdf.pdfbelum memperhatikan pengaruh beban dinamis seperti gerakan