Pengenalan tentang "API RECOMMENDED PRACTICE 2A LRFD"

API RP2A LRFD 1993-Recommended Practise for Planning, Designing, and Constructing Fixed Offshore Platforms-Load and Resistance Factor Design-merupakan salah satu rules yang sudah tidak asing lagi bagi orang-orang yang bergelut di bidang offshore. Rules ini berisi berbagai macam hal, mulai dari prinsip dasar perancangan bangunan lepas pantai hingga aplikasi ketika di lapangan. API RP2A LRFD 1993 memiliki pembahasan meliputi :

A. Planning

B. Design Recuirements

C. Loads

D. Cylindrical Member Design

E. Connections

F. Fatigue

G. Foundation Design

H. Structural Components and Systems

I. Material

J. Drawing and Specifications

K. Welding

L. Fabrication

M. Installation

N. Inspection

O. Surveys

P. Platform Reuse

Q. Minimum Structures

Masing-masing bagian berisi penjelasan yang berbeda mengenai aturan-aturan dan ketetapan yang berbeda tergantung bagian mana yang dijelaskan. Dari 17 bagian tersebut saya akan menjelaskan bagian yang ke-8 dari keseluruhan tepatnya bagian H yaitu ‘Structural Components and Systems’. Pada bagian ini terbagi menjadi beberapa sesi penjelasan yang pertama tentang Desain Super Struktur.

I. Desain Super Struktur

Terbagi menjadi 4 desain yaitu

A. Model Deck untuk Desain Jacket :

Superstruktur atau deck dapat dimodelkan dalam bentuk sederhana untuk menganalisa jacket platform atau substruktur. Namun pada penggunaannya sebaiknya diletakkan pada kekakuan vertical dan horizontal pada system dan menghasilkan efek pada substruktur secara tepat.

B. Model Desain Deck :

Superstruktur itu sendiri mungkin dapat dianalisa sebagai satu atau lebih struktur yang independent tergantung dari letak konfigurasinya. Pertimbangan sebaiknya menggunakan efek pembelokan pada substruktur dalam permodelan bagian pendukung. Perbedaan pembelokan pada titik berat modules deck diletakkan di atas balok selip atau tiang di atas superstruktur yang diakibatkan oleh pendistribusian secara signifikan oleh reaksi pendukung.

C. Faktor Beban Desain Deck :

Faktor beban gravitasi baik hidup atau mati, kondisi lingkungan, dan beban karena gempa bumi didirikan pada Section C, sebaiknya digunakan untuk desain deck.

D. Pertimbangan Desain Deck yang Lain :

Tergantung dari konfigurasi desain platform dengan modul superstruktur, pertimbangan sebaiknya diberikan untuk menghubungkan modul deck yang berbatasan dengan daya dukung dari samping yang berlawanan.

Di area dimana gaya gempa bumi mungkin mempengaruhi desain superstruktur, Analisa Pseudo-static dapat digunakan. Analisa sebaiknya berdasarkan percepatan puncak deck yang ditentukan dari analisa seismic platform secara keseluruhan. Tinggi percepatan yang dipilih sebaiknya berdasarkan konfigurasi struktural dan lokasi massa superstruktur yang dominan. II. Bentuk Desain Struktur Non-Pipa

Terbagi menjadi 3 bagian yaitu

A. Tipe Umum :

Persamaan kekuatan nominal digunakan pada desain berbentuk non pipa didirikan oleh AISC Load & Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings, First Edition. Faktor yang berlawanan menggunakan persamaan yang diberikan pada section ini. Macam-macam bentuk struktur non pipa yaitu bentuk W, M, S, HP, channels, angles, dan bentuk built up seperti plate dan boxed girders.

B. Resistance Factor :

Resistance factor digunakan pada AISC LRFD pada persamaan kekuatan nominal:

a. Resistance factor for compression = 0.85

b. Resistance factor for compression in the presence of seismic loading = 0.95

c. Resistance factor for flexure = 0.85 F1

d. Resistance factor for flexure in the presence of seismic loading = 0.95

e. Resistance factor for shear = 0.90 F2

f. Resistance factor for shear in the presence of seismic loading = 1.00

g. Resistance factor for tension, yielding in the gross section = 0.85 D1

h. Resistance factor for tension, yielding in the gross section, in the presence of seismic loading = 0.95

i. Resistance factor for tension, fracture in the net section = 0.70 D1

j. Resistance factor for tension, fracture in the net section, in the presence of seismic loading = 0.80

k. Resistance factor for tension, pin connected members (lifting eyes) = 0.40 D3

l. Resistance factor for shear, pin connected members (lifting eyes) = 0.55 D3

m. Resistance factor for bearing, pin connected members (lifting eyes) = 1.25 D3

Resistance factor diharuskan pada AISC LRFD persamaan kekuatan nominal tetapi tidak disebutkan secara spesifik.

C. Desain Plate Girder :

Plate girder sebaiknya didesain sesuai dengan section H 2.1. Dimana konsentrasi stress seperti perubahan kecuraman pada setiap section, penetrasi, jacking slots sangat diperlukan, efek dari fatigue dan fracture sebaiknya juga dipertimbangkan.

III. Struktur Pendukung Crane

Terdiri atas 3 jenis desain yaitu

A. Desain Statis :

Struktur pendukung sebaiknya di desain untuk beban mati pada crane ditambah 3 kali static rated load seperti ketetapan pada API Spec. 2C.

B. Desain Dinamis :

Untuk crane dengan susunan seperti API spec. 2C, tidak ada peningkatan untuk beban dinamis.

C. Desain Fatigue :

Struktur crane pendukung sebaiknya di desain untuk mencegah pengulangan beban sesuai dengan persyaratan pembebanan fatigue selama struktur bergerak.

IV. Grouted Pile To Structure Connections

Terbagi menjadi 4 jenis yaitu

A. Umum :

Beban platform dapat di transfer ke tiang besi oleh grouting di antara kaki jacket dan tiang pancang. Beban yang ditransfer ke tiang pancang dari struktur yang melintang. Percobaan menunjukkan mekanisme transfer beban adalah kombinasi antara grout dan besi di permukaan laut yang saling berhubungan dan bergerak berlawanan seperti shears keys.

B. Komputasi pada Aplikasi Daya Aksial :

Berdasarkan perhitungan aplikasi daya aksial menuju ke tiang pancang pada struktur yang terhubung. Perhitungan sebaiknya didistribusikan menyeluruh pada beban struktur yang terdiri dari bermacam-macam tiang pancang yang tersusun secara berkelompok.

C. Perhitungan Daya Aksial yang Diizinkan :

Berdasarkan data yang komprehensif, transfer beban aksial yang diizinkan sebaiknya menggunakan nilai yang lebih kecil pada perhitungan gaya oleh perkalian luasan kontak antara grout dan steel surfaces. Adapun perhitungan daya aksial yang diizinkan terdiri dari 4 langkah antara lain ;

1. Plain pipe connections.

2. Shear key connections.

3. Limitations.

4. Other design methods.

D. Pembebanan Lebih daripada Beban Aksial :

Hubungan tiang pancang berdasarkan kondisi pembebanan beban aksial. Untuk kondisi pembebanan yang lain, efek dari beban yang lain seperti pemotongan secara melintang dan tenaga putaran, jika signifikan, sebaiknya mempertimbangkan koneksi desain oleh analisa yang tepat atau prosedur pengujian yang tepat.

V. Desain Sistem Guyline

Terbagi atas 6 bagian yaitu

A. Umum :

Sistem guyline dapat menyediakan gaya perbaikan secara melintang dan kestabilan platform. Sistem guyline terdiri dari sebuah susunan guyline, tiap bagian yang berhimpit dengan platform seperti menara dan jangkar di dasar laut.

B. Komponen :

Sistem guyline dapat dikelompokkan menjadi beberapa bagian yaitu :

1. Lead Lines : memanjang dari struktur menuju ke jangkar. Pertimbangan desain sebaiknya memperhitungkan mechanical properties, fatigue characteristic, corrosion protections, dan abrasion resistance.

2. Clumpweights : merupakan sebuah massa menengah pilihan antara lead line dan anchor line. Konfigurasi dari clumpweights sebaiknya dipilih isapan minyak yang minimum dan breakout forces. Jika terjadi penurunan clumpweights, maka harus mempertimbangkan peningkatan daya angkat yang berlawanan.

3. Anchor lines : memanjang dari clumpweights ke anchor. Pertimbangan desain dari anchor line sama dengan pada lead lines. Sebagai tambahan, garis abrasi disebabkan oleh kontak dengan dasar laut yang sebaiknya dipertimbangkan.

4. Anchor : beban guyline mengirimkan jangkar ke minyak. Desain sistem jangkar sebaiknya terletak pada komponen secara vertikal dan horizontal pada beban jangkar.

5. Struktur akhir : sistem struktur akhir mengirim gaya guyline menuju struktur rangka. Perangkat keras secara spesifik sebaiknya dipilih dengan pertimbangan untuk bending fatigue pada lead line, batas pada bend radius, toleransi pada lead line azimuth, kapasitas perangkat keras untuk mendukung mooring loads, dan operational requirements.

6. Jangkar akhir.

C. Konfigurasi :

Sistem guyline sebaiknya menyediakan kekuatan yang sesuai, kekakuan, dan kelebihan untuk mendukung struktur pada lingkungan yang tepat. Respon struktur sebaiknya dievaluasi dan ditunjukkan stabil dengan satu atau lebih beban kritis guyline untuk menyesuaikan kondisi lingkungan.

D. Analisa :

Umumnya, beban guyline sebaiknya ditentukan dari analisa dinamis spesifik model guyline. Model sebaiknya mempertimbangkan hidrodinamika dan structural damping, inersia, dan karakteristik drag guyline serta interaksinya pada dasar laut.

E. Syarat Desain :

Sistem struktur menggunakan metode guyline dalam 2 kategori yaitu struktur kaku dan struktur dinamis.Persyaratan analisa untuk tiap kasus berbeda.

F. Kelelahan :

Aksial dan bending fatigue life model guyline sebaiknya juga dievaluasi. Pembebanan

sebaiknya dikembangkan sesuai dengan section F. Pembahasan fatigue untuk steel rope atau
strand diberikan dalam referensi
(Referensi: API 2A LRFD)