5 Analisis Seismic

BAB 5

5 Analisis Seismic

Analisis seismik merupakan analisis yang dilakukan untuk mengetahui kekuatan struktur (dalam hal ini digunakan model struktur yang sama dengan model pada analisis Inplace) terhadap gerakan tanah (Ground Motion). Analisis seismik yang dilakukan terdiri dari dua bagian yaitu : 1.

Level Strength

2.

Level Ductility

Pada analisis strength level, bertujuan untuk memastikan suatu platform memiliki properties dan kekakuan yang sesuai dalam usaha menghindari kerusakan yang signifikan akibat gempa. Selain itu, sesuai dengan filosofi dasar desain gempa bumi, struktur direncanakan mampu menahan gempa kuat, dimana struktur akan berespon plastis (daktail). Ketika struktur sudah melewati batas leleh, struktur didesain tidak runtuh dengan menggunakan prinsip daktilitas. Berdasarkan prinsip tersebut, maka perlu dilakukan analisis duktilitas. Pada analisis seismik berikut akan digunakan metoda Respon Spektra. Analisis seismik dengan SACS dilakukan dengan beberapa tahap yaitu : 1.

Analisis statik terhadap struktur dengan menggunakan beban–beban statik yang diterima oleh struktur.

2.

Analisis dinamik sehingga dapat diperoleh mode shape dari model struktur.

3.

Analisis respon spektral untuk menentukan respon struktur terhadap gempa yang terjadi.

4.

Kombinasi pembebanan antara beban dinamik dan beban statik pada struktur.

5.

Pengecekan terhadap kekuatan member-member penyusun struktur.

Adapun beban yang diperhitungkan dalam analisis seismik adalah sebagai berikut : 1.

Berat Sendiri Struktur (Self Weight)

2.

Beban equipment

3.

Live Load pada Main Deck, Mezzanine Deck, Cellar Deck, Sub Cellar Deck dan Jacket Walkway

5-1

4.

Beban Hook (Crane Vertikal)

5.

Beban Work Over Rig (WOR) Dead Load

Dalam permodelan untuk analisis seismic, hanya satu jenis kombinasi pembebanan yang digunakan, yaitu : EQK =1.0SW+1.0Eq+0,75MDLL+0,75MZLL+0,75CDLL+0,75SCLL+0,75JWLL+1.0 Hook+1.0 WOR-DL Kekakuan struktur dipengaruhi oleh properties dari struktur yang ditinjau. Dalam pemodelan pondasi, terdapat perbedaan yang cukup signifikan untuk tiang yang berada dekat dengan kepala tiang (pile head), dengan tiang yang berada dibawahnya. Variasi terhadap kedalaman menjadi pertimbangan dalam melakukan desain. Menurut API RP 2A, analisis seismik dianjurkan untuk dilakukan jika nilai PGA untuk level strength > 0.5 karena pengaruh beban gempa yang terjadi pada struktur tidak akan berpengaruh banyak dibandingkan dengan pengaruh beban lingkungan yang lain. Nilai PGA dihitung berdasarkan periode ulang 500 tahun, yaitu berdasarkan SNI Gempa 03-17262003 (Gambar 5.1).

5-2

5-3

Gambar 5.1

Indonesian Earthquake Zone berdasarkan SNI 03-1726-2003.

Dalam hal ini, lokasi anjungan yang dianalisis berada di zona 4 (Perairan Selat Sunda).

Gambar 5.2 Zoom lokasi platform (wilayah 4). Sebelum dikonversikan sesuai dengan periode ulang 100 tahun dan 800 tahun, maka perlu ditentukan faktor respon gempa C, sesuai dengan wilayah gempa yang ditinjau. Untuk wilayah gempa 4, nilai C dapat dilihat pada grafik sebagai berikut :

Gambar 5.3 Grafik faktor respon gempa untuk wilayah 4.

5-4

Secara keseluruhan, kondisi tanah di lokasi platform merupakan tanah lunak, sehingga Nilai C untuk tanah lunak dengan periode alamiah (T) sebesar 0,968 detik didapat :

C=

0,64 0.64 = = 0.66 0.968 T

Selanjutnya, dilakukan perhitungan PGA untuk strength level dan ductility level, berdasarkan periode ulang 100 tahun (strength) dan periode ulang 800 tahun (ductility).

PGASLE = 0,66 g .

log(TSLE ) ................................................................................................................................... (5.1) log(500)

PGADLE = 0,66 g .

log(TDLE ) ................................................................................................................................ (5.2) log(500)

Dimana : PGASLE TSLE PGADLE TDLE

= = = =

Nilai PGA untuk strength level event Periode Ulang (tahun) untuk strength level event (100 tahun) Nilai PGA untuk ductility level event Periode Ulang (tahun) untuk ductility level event (800 tahun)

Rumusan diatas diambil dari Indonesian Earthquake Zone berdasarkan SNI 03-1726-2003. Dari perhitungan didapat, nilai PGA untuk analisis strength sebesar 0,489g, sedangkan nilai PGA untuk analisis ductility sebesar 0,710g.

5.1

Hasil Analisis Strength

5.1.1

Rasio Tegangan Member (Unity Check)

Analisa seismik untuk kondisi strength dengan perioda ulang 100 tahun menggunakan perangkat lunak SACS 5.1 memperoleh hasil yaitu tidak ada kenaikan batas izin tegangan pada perhitungan rasio tegangan, dapat dilihat bahwa semua member pada jacket dan dek memiliki rasio tegangan dibawah 1.0, artinya tegangan yang terjadi pada member-member tersebut berada dibawah tegangan izin seperti yang tercantum dalam API RP2A edisi 21. Tabel 5.1

Rasio Tegangan Maksimum Member untuk Analisis Seismic-Strength

Member

Grup

Deskripsi

UC

9869-8920

CD6

Cellar Deck at +35 ft

0.426

9874-8921

CD6

Cellar Deck at +35 ft

0.410

403P-503L

PL5

Member at +10 ft

0.417

Rangkuman dari UC maksimum pada member-member hasil perhitungan komputer selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C. Secara umum dapat dikatakan bahwa seluruh member pada platform ini dapat bertahan terhadap gaya yang terjadi akibat beban gempa dengan perioda ulang 100 tahun (Strength Level). Pada kondisi ini, struktur diharapkan tahan terhadap gempa dan masih berperilaku linier.

5.1.2

Rasio Tegangan Sambungan Tubular (Joint Can Unity Check)

Seluruh sambungan (joint) telah memenuhi persyaratan dari API RP 2A yaitu memiliki nilai UC