Perpustakaan Digital ITB

Anjungan lepas pantai tipe jacket empat kaki dirancang dengan asumsi seluruh sumbu member yang bertemu pada sebuah sambungan berpotongan tepat pada satu titik kerja (work point) di sumbu chord, sehingga beban yang ditransfer dari brace bersifat aksial murni. Pada praktiknya, keterbatasan ruang pengelasan dan geometri diameter pipa pada tahap fabrikasi sering memaksa timbulnya eksentrisitas, yang mengubah sebagian gaya aksial menjadi momen sekunder pada chord dan berpotensi menurunkan kapasitas sambungan. Tugas akhir ini bertujuan mendesain serta mengevaluasi struktur topside dan jacket pada kondisi in-service berdasarkan API RP 2A-WSD 22nd Edition, AISC 14th Edition, dan DNV-OS-C101, menganalisis pengaruh variasi eksentrisitas joint terhadap distribusi gaya pada K-Bracing untuk in-place analysis, serta mengidentifikasi kecenderungan perubahan nilai unity check akibat variasi eksentrisitas pada dua (2) metode, yakni metode offsets member dan metode add joint. Pemodelan numerik dilakukan pada perangkat lunak SACS untuk struktur jacket empat kaki di Perairan Sumatera Selatan pada kedalaman perairan 107 ft. Analisis in-place dijalankan untuk delapan arah beban lingkungan pada kondisi operating periode ulang 1 tahun dan storm periode ulang 100 tahun, masing-masing pada kedalaman air minimum dan maksimum, sehingga menghasilkan 32 kombinasi pembebanan. Analisis seismic dilakukan dengan metode response spectrum untuk Strength Level Earthquake periode ulang 100 tahun dan Ductility Level Earthquake periode ulang 800 tahun, dilanjutkan analisis pushover untuk memperoleh Reserve Strength Ratio. Analisis fatigue menggunakan metode deterministik dengan kurva S-N welded joint with no weld improvement dan faktor konsentrasi tegangan Efthymiou. Analisis tugas khusus dilakukan pada K-bracing di Jacket Walkway EL. (+) 10' – 8" dengan lima variasi eksentrisitas, yaitu D/8, D/6, D/4, D/2, dan D, yang dimodelkan melalui dua metode, yakni member offsets dan added joint, serta ditinjau pada model struktur aktual maupun isolated model dengan pembebanan momen out-plane bending murni. Hasil analisis in-place menunjukkan seluruh parameter memenuhi kriteria, dengan member UC maksimum 0.76 pada kondisi operating dan 0.70 pada kondisi storm, joint load UC maksimum 0.359, defleksi vertikal relatif terbesar 1.902 in terhadap izin 1.909 in, serta pile safety factor minimum 2.21 pada operating dan 1.70 pada storm. Analisis seismic menghasilkan member UC maksimum 0.52 pada jacket horizontal bracing untuk kedua tingkat gempa, dengan pile safety factor minimum 1.961 pada DLE, sementara analisis pushover menunjukkan struktur tidak mengalami keruntuhan global dengan Reserve Strength Ratio terkecil 5.82. Analisis fatigue menemukan satu joint kritis, yaitu W081 pada member J035–W081, dengan service life 11.600 tahun sehingga tidak memenuhi umur layan 20 tahun, dan meningkat menjadi 23.530 tahun setelah penerapan weld toe grind. Hasil analisis variasi eksentrisitas menunjukkan bahwa untuk pembebanan momen out-plane bending, eksentrisitas hampir tidak mengubah member UC karena tingkat pemanfaatan penampang yang masih rendah, tetapi menaikkan joint strength UC secara landai dari 0.704 menjadi 0.710 pada struktur aktual dan dari 0.704 menjadi 0.710 pada isolated model akibat perubahan sudut brace yang meningkat seiring variasi eksentrisitas yang diterapkan. Perbedaan paling nyata muncul pada joint load UC isolated model, yaitu 0.359 pada e = D/8 yang menurun menjadi 0.350 pada e = D/2 lalu melonjak menjadi 0.799 pada e = D untuk metode member offsets, sedangkan metode added joint konsisten pada kisaran 0.796 hingga 0.801. Konvergensi kedua metode pada e = D membuktikan hilangnya aksi K sehingga sambungan berperilaku sebagai dua sambungan Y yang berdiri sendiri. Berdasarkan temuan tersebut, eksentrisitas hingga e = D/2 masih dapat ditoleransi selama sambungan tetap terklasifikasi sebagai simple joint menurut API RP 2A-WSD dengan gap tidak melebihi D/4, sedangkan eksentrisitas sebesar satu diameter penuh harus dihindari.