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


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.


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.


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!>


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


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

)


7/23

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


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!


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 .#


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


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.


12/23

+nalisis gerakan Surge2

ra#k 3.2Surge

+nalisis gerakan Sway2


13/23

ra#k 3.3Sway

+nalisis gerakanRoll2

ra#k 3.)/oll


14/23

+nalisis gerakanpitch2

ra#k 3.itch

+nalisis gerakan heave2

ra#k 3.9ea0e


15/23

+nalisis gerakanyaw2

ra#k 3.4Paw

@esaran nilai spektra seluruh gerakan 1 untuk arah dominan dapat di tuliskan sebagai berikut2


16/23

Ta'el 3.2Data nilai spektra gerakan dengan arah datang dominan


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


18/23

am'ar 3.6Spektra gerakan sway dengan arah $% dera"at

am'ar 3.17Spektra gerakan hea0e dengan arah $% dera"at


19/23

am'ar 3.11Spektra gerakan roll dengan arah $% dera"at

am'ar 3.12Spektra gerakan pitch dengan arah # dera"at


20/23

am'ar 3.12Spektra gerakan yaw dengan arah $% dera"at


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.


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/


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&

Laporan Tlp Pkbl 3

Documents