Beban-beban anjungan lepas pantai menurut LRFD

Macam-Macam Beban yang Bekerja Pada Anjungan Lepas Pantai

Pembahasan untuk beban yang bekerja pada anjungan lepas pantai meliputi antara lain nilai nominal pada beban, prosedur untuk mendefinisikan beban eksternal, faktor beban dan metode untuk menghitung gaya internal.

a. Beban Gravitasi.

Setiap member, joint dan pondasi harus dicek kekuatannya untuk gaya internal ( Q ) yang dinyatakan sebagai berikut:

Q = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (Lr or S)

Dimana :

D = Dead Loads

L = Live Loads

Lr = Roof Live Loads

S = Snow Load

Variasi pada supply berat dan lokasi peralatan yang mudah berpindah harus diperhitungkan untuk mencari nilai Q maksimal. Area beban yang spesifik boleh digunakan untuk menyatakan beban gravitasi normal pada deck platform. (API-LRFD hal. 26)

b. Beban Angin, Gelombang dan Arus.

Untuk analisa statis gelombang dimulai dengan spesifikasi tinggi dan periode gelombang, storm water depth dan profil arus. Untuk desain kriteria angin harus didefinisikan berdasarkan analisa data angin. Sedangkan untuk beban arus dengan perhitungan gaya drag melalui persamaan Morison.

Untuk beban angin, gelombang dan arus pada kondisi ekstrim terjadi dalam rentang waktu ± 100 tahun. Beban angin, gelombang dan arus harus diantipasi sedikitnya 8 arah untuk struktur simetris dan 12 arah untuk struktur asimetris. (API-LRFD hal.26-27)

c. Beban Gempa Bumi.

Analisa kekuatan dibutuhkan platform untuk memastikan tidak ada kerusakan struktur secara signifikan karena goncangan gempa.

1. Strength requirement

Setiap member, joint dan pondasi harus dicek kekuatannya untuk gaya internal ( Q ) yang dinyatakan sebagai berikut:

Q = 1,1 D₁ + 1,1 D₂ + 1,1 L₁ + 0,9 E

Dimana:

D₁ ( Dead Load 1 ) merupakan berat struktur itu sendiri yang meliputi berat struktur di udara, berat peralatan dan seluruh obyek permanen yang tidak berubah saat operasi, gaya hidrostatik dan berat air ballast permanen maupun sementara.

D₂ ( Dead Load 2 ) merupakan beban karena berat peralatan dan obyek yang lain meliputi berat peralatan produksi dan pengeboran, berat living quarter, heliport, peralatan life-support, peralatan selam dan peralatan lain yang dapat dipindahkan dari platform.

L₁ ( Live Load 1 ) termasuk beban fluida pada pipa dan tanki.

L₂ ( Live Load 2 ) merupakan gaya berdurasi pendek pada struktur karena operasi lifting pada drill string, lifting oleh crane, operasi mesin, vessel mooring dan beban helikopter.

E adalah tingkat kekuatan gempa. Ketika gaya inersia karena beban gravitasi menentang gaya internal karena beban gravitasi maka Q dinyatakan dengan:

Q = 0,9 D₁ + 0,9 D₂ + 0,8 L₁ + 0,9 E

2. Ductility requirement

Hasil global sistem pondasi struktur harus dinyatakan untuk memenuhi respon. Untuk struktur jaket dengan kaki lebih dari 8 tidak mebutuhkan analisa saluran jika berada di daerah dengan rasio intensitas tingkat kekuatan gempa kurang dari 2 dan sebaliknya.

3. Additional guidelines

Saat desain tingkat kekuatan pergerakan tanah horisontal lebih dari 0,05 gram, joint member struktur utama haru diukur untuk mengatasi beban buckling. Kapasitas joint harus didefinisikan pada dasar beban nominal pada brace.

(API-LRFD hal.44-46)

d. Beban Fabrikasi dan Instalasi.

Yaitu antara lain meliputi:

a. Gaya Lift

b. Gaya Loadout

c. Gaya Transportasi

d. Gaya Launching dan Gaya Uprighting

e. Gaya Pondasi Instalasi

f. Gaya Removal (API-LRFD hal.46-48)

e. Beban Accidental.

Anjungan lepas pantai dapat mengalami berbagai beban accidental seperti: tubrukan kapal dengan barge, pengaruh benda yang terjatuh, ledakan atau kebakaran. Untuk itu perlu ada pertimbangan pada perancangan, layout maupun perubahan pada fasilitas dan peralatan struktur untuk meminimalkan efek dari beban accidental ini. (API-LRFD hal.48)

Kondisi Pembebanan

Kondisi desain beban lingkungan adalah gaya yang bekerja pada platform sesuai dengan pilihan kondisi desain, sedangkan kondisi operasi desain beban lingkungan adalah gaya yang bekerja pada struktur dengan kondisi yang lebih minim yang tidak cukup mewakili kondisi operasi normal.

Kondisi desain pembebanan

Platform harus didesain untuk kondisi pembebanan yang tepat, yang akan memberikan efek yang sangat besar pada struktur. Kondisi pembebanan harus termasuk kondisi lingkungan yang dikombinasikan secara tepat dengan beban hidup dan beban mati. Contoh, pengoperasian kondisi lingkungan dikombinasikan dengan beban mati dan beban hidup maksimal cocok dengan operasi normal pada platform.

1. Kondisi pembebanan sementara

Kondisi ini terjadi terjadi selama fabrikasi, transportasi, instalasi atau perpindahan dan instalasi ulang dari struktur. Untuk kondisi ini kombinasi dari kesesuaian beban mati, beban temporer maksimal dan beban lingkungan harus dipertimbangkan.

2. Pembebanan pada member

Tiap member platform harus didesain untuk kondisi pembebanan yang memberikan tegangan maksimal pada member sebagai pertimbangan tegangan ijin pada kondisi pembebanan yang menghasilkan tegangan ini. (API-LRFD hal.24-25)