ESTIMASI PEAK GROUNDESTIMASI PEAK GROUNDACCELERATION DENGAN PENDEKATANACCELERATION DENGAN PENDEKATAN

DETERMINISTIK UNTUK SEISMIKDETERMINISTIK UNTUK SEISMIKANALISIS PADA JACKET PLATFORMANALISIS PADA JACKET PLATFORM

ANTON WIJAYAANTON WIJAYA4305 100 0424305 100 042

LATALATAR BELAKANR BELAKANGG

kepulauan Indonesia berada padadaerah yang mempunyai aktivitas gempabumi cukup tinggi

Ahli struktur memperhatikan bahwaefek lokal gempa terbesar dimanagerak tanah cukup kuat untukmenyebabkan kerusakan struktur(Mcclleland, 1986).

Berapa besar nilai Peak GroundAcceleration pada lokasi platform ?

Bagaimana respon struktur terhadapbeban gempa dengan variasi nilai PeakGround Acceleration ?

PERUMPERUMUSAN MASALUSAN MASALAHAH

Mengetahui berapa besar nilai PeakGround Acceleration pada lokasiplatform dengan pendekatandeterministic.

Mengetahui respon struktur terhadapbeban gempa yang akan diberikandengan variasi berdasarkan nilai PeakGround Acceleration.

TUJUANTUJUAN

Pendekatan yang diambil untuk estimasiPGA adalah Pendekatan Deterministik

Struktur yang akan menjadi studikasus adalah Zelda-P platform

Software yang akan digunakan untukanalisa seismic pada struktur adalahsoftware GTStrudl 27.0 dan GTSelos.

BATABATASAN MASALAHSAN MASALAH

Lokasi yang akan di analisa adalahSelat Sunda.

PGA ditinjau dari 2 aspek yaitutektonik dan aktivitas vulkanik

Estimasi menggunakan methodeattenuation relationship antaramagnitude dan Horizontal Distance

BATABATASAN MASALAHSAN MASALAH

Data patahan yang akan digunakandalam estimasi PGA merujuk dari datapatahan yang diberikan oleh PusatPengembangan dan Penelitian GeologiKelautan

Kedalaman gempa tidak diperhitungkan

BATABATASAN MASALAHSAN MASALAH

MANFAATMANFAAT

Tugas akhir ini diharapkan dapat menjadi referensi untuk

mengetahui besar PGA pada suatu lokasi yang ditentukan

dengan mengacu pada jarak objek terhadap sumber gempa

tersebut terutama pada bangunan lepas pantai sebagai

objeknya, kemudian untuk studi kasus pada tugas akhir ini

yaitu, mengetahui bagaimana kekuatan struktur Zelda P

terhadap beban gempa yang disebabkan oleh keadaan

tektonik lokasi dan aktivitas vulkanik yang ada disekitar

platform.

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGI

METMETODOLOGIODOLOGIDATA STRUKTUR

Nama anjungan : Zelda “P”

Pemilik : CNOOC SES BV

Lokasi : 05o 11’10.02” S

; 106o 22’54.16” E

Jenis : Process Platform

Kedalaman laut : 75 ft

Jumlah dek : 2

Jumlah kaki : 6

Jumlah riser : 5

Jumlah conductor : 7

Boat Landing : 1

Crane : 1

Tahun dipasang : 1974

METMETODOLOGIODOLOGIDATA LINGKUNGAN

Marine Growth sesuai dengan hasilinspeksi, yang akan menjadi input dalam GT-Selos yaitu, sebesar 2 in dari Mudlinesampai MWL.

Tipe Tanah yang digunakan adalah tipetanah C

Effective Ground Acceleration terhadap gadalah sebesar 0.229 g

Damping ratio sebesar 5 %

Metode yang digunakan untuk mengevaluasirespon spectrum adalah menggunakanmetode CQC dynamic Loading 1.0 1.0 0.5

METMETODOLOGIODOLOGI

Perhitungan Magnitude Berdasarkan Panjang Patahan

FAULT NO Fault Length (km) DISTANCE Magnitude PGA (cm/s/s)

(SOURCE TO SITE) Km milne guprinar McGuire

45 30.53 61.24 7 147.163 115.111 130.854

32 23.93 75.08 7 109.503 100 106.024

50 19.402 49.98 7 193.491 139.776 156.318

58 18.57 49.16 7 197.497 142.711 161.421

4 18.14 109.81 6 23.236 34.566 37.479

19 16.54 99.34 6 26.972 37.562 41.876

33 15.06 70.23 6 42.537 50 58.745

34 14.44 68.39 6 44.237 50.732 60

52 13.9 68.93 6 44.487 50.427 59.663

46 13.32 47.48 6 64.69 54.8 82.592

Tabel daftar 10 Patahan Dengan Panjang Patahan Terbesar

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10 12 14 16 18 20

PG

A(c

m/s

/s)

Fault Length (km)

Fault Length vs PGAMagnitude 6

Milne

Gurpinar

McGuire

0

50

100

150

200

250

15 20 25 30 35

PG

A(c

m/s

/s)

Fault Length (km)

Fault Length vs PGAMagnitude 7

Milne

Gurpinar

McGuire

0

20

40

60

80100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120

PG

A(c

m/s

/s)

Distance (km)

Source to Site GraphicDistance vs PGA

Magnitude 6

Milne

Gurpinar

McGuire

0

50

100

150

200

250

300

350

400450

500

0 20 40 60 80 100 120

PG

A(c

m/s

/s)

Distance (km)

Source to Site GraphicDistance vs PGA

Magnitude 7

Milne

Gurpinar

McGuire

nilai magnitude fault no.47 sebesar6.99 SR maka,

M = 6.99 SR

L = 40,347 Km(Panjang fault)

D = 40,45 Km(jarak terdekat dari sumber ke struktur)

PGA (Milner)

250 cm/s2 = 0.25g

PGA (Gurpinar)

157.69 cm/s2 = 0.16g

PGA (Mc Guire)

178.5 cm/s2 = 0.18g

PGA Keterangan

1 0.18g

2 0.2g API RP2A WSD

3 0.219g

4 0.229g Data Struktur

5 0.24g

6 0.25g PGA Estimasi

Variasi PGA untuk Analisa Seismik Struktur Zelda P

MODE

No

EIGEN VALUE FREQ UENCY FREQ UENCY PERIOD ESTIMATED

((RAD/SEC)2) (RAD/SEC) (CYC/SEC) (SEC/CYC) ACCURACY

1 10.901 3.302 0.525 1.9 6.88.10-09

2 23.003 4.796 0.763 1.06 7.01.10-10

3 35.468 5.955 0.947 1.03 3.19.10-09

4 37.77 6.146 0.978 0.9525 1.94.10-09

5 43.508 6.596 1.049 0.937 6.47.10-11

6 44.856 6.697 1.065 0.8015 1.11.10-10

7 80.965 8.998 1.432 0.6974 1.75.10-10

8 94.939 9.743 1.55 0.644 8.94.10-11

9 138.835 11.782 1.875 0.5332 2.72.10-07

10 169.839 13.032 2.074 0.4821 5.39.10-03

Periode natural Struktur Zelda P

SA SV SD SA SV SD SA SV SD SA SV SD SA SV SD SA SV SD

1 1.6729 0.5061 0.0383 1.8587 0 .5624 0 .0425 2.0353 0.6158 0 .0466 2.1283 0.6439 0.0487 2.2305 0.6748 0.0510 2.3234 0.7029 0.0532

2 2.9985 0.5061 0.0214 3.3317 0 .5624 0 .0237 3.6482 0.6158 0 .0260 3.8148 0.6439 0.0272 3.9980 0.6748 0.0285 4.1646 0.7029 0.0297

3 3.0859 0.5061 0.0208 3.4287 0 .5624 0 .0231 3.7545 0.6158 0 .0252 3.9259 0.6439 0.0264 4.1145 0.6748 0.0277 4.2859 0.7029 0.0288

4 3.3369 0.5061 0.0192 3.7077 0 .5624 0 .0213 4.0599 0.6158 0 .0233 4.2453 0.6439 0.0244 4.4493 0.6748 0.0256 4.6346 0.7029 0.0267

5 3.3921 0.5061 0.0189 3.7691 0 .5624 0 .0210 4.1271 0.6158 0 .0230 4.3156 0.6439 0.0240 4.5229 0.6748 0.0252 4.7113 0.7029 0.0262

6 3.9656 0.5061 0.0161 4.4062 0 .5624 0 .0179 4.8248 0.6158 0 .0196 5.0451 0.6439 0.0205 5.2875 0.6748 0.0215 5.5078 0.7029 0.0224

7 4.5576 0.5061 0.0141 5.0640 0 .5624 0 .0156 5.5450 0.6158 0 .0171 5.7982 0.6439 0.0179 6.0767 0.6748 0.0187 6.3299 0.7029 0.0195

8 4.9355 0.5061 0.0130 5.4839 0 .5624 0 .0144 6.0048 0.6158 0 .0158 6.2790 0.6439 0.0165 6.5806 0.6748 0.0173 6.8548 0.7029 0.0180

9 5.9611 0.5061 0.0107 6.6234 0 .5624 0 .0119 7.2526 0.6158 0 .0131 7.5838 0.6439 0.0137 7.9481 0.6748 0.0143 8.2793 0.7029 0.0149

10 6.5929 0.5061 0.0097 7.3255 0 .5624 0 .0108 8.0214 0.6158 0 .0118 8.3876 0.6439 0.0124 8.7905 0.6748 0.0130 9.1568 0.7029 0.0135

Mode no0.18G 0.2G 0.219G 0.229G 0.24G 0.25G

Respon Struktur

Unity check untuk cylindrical member

UNITY CHECK

Member IDLoad

Caseproperties

0.18g 0.2g 0.219g 0.229g 0.24g 0.25g

8993 600 Prismatic 0.994 1.027 1.059 1.076 1.095 1.112

8992 600 Prismatic 0.926 0.961 0.995 1.013 1.05 1.086

8375 600 Prismatic 0.852 0.915 0.978 1.012 1.033 1.051

8362 600 Prismatic 0.779 0.818 0.877 0.908 0.942 0.974

7702 600 Prismatic 0.756 0.802 0.825 0.837 0.857 0.892

UNITY CHECK

Member

ID

Load

Case

properties 0.18g 0.2g 0.219g 0.229g 0.24g 0.25g

7699 600 W8x10 0.596 0.636 0.674 0.694 0.716 0.736

5179 600 w33x130 0.594 0.6 0.606 0.61 0.613 0.616

5178 600 w33x130 0.589 0.595 0.601 0.604 0.608 0.611

7659 600 W8x10 0.583 0.599 0.615 0.623 0.632 0.603

5173 600 w33x130 0.578 0.585 0.592 0.596 0.6 0.64

Unity check untuk BEAM member

SAFETY FACTOR PADA MASING-MASING PILE

PILE FOR SEISMIC CONDITION (0.25G)

pile joint Load Case axial load (Kips) axial capacity (Kips) SF

1 4223 600 859.2420044 1900 2.211251

2 4225 600 798.6917114 1900 2.37889

3 4227 600 838.7530518 1900 2.265267

4 4229 600 304.21521 1900 6.245579

5 4231 600 354.7443542 1900 5.35597

6 4233 600 198.7564545 1900 9.559438

Generate members stress on gtstrudl

OUTPUT MEMBER STRESSES ON MEMBER 8993

LOADING AXIAL (Ksi) Y SHEAR(Ksi) Z SHEAR(Ksi) Y BENDING(Ksi) Z BENDING(Ksi)

600 -15.90544 0.0009 0.0067 -0.1027917 -1.430846

600 -15.94283 0.0420 0.0067 0.05050 -1.920848

600 -15.98023 0.0831 0.0067 0.2038049 -3.347529

Hasil output menyatakan member 8993 mengalami axial compression, karena ituperhitungan allowable stress pada member 8993 mengacu pada API RP 2A WSD,21st

Edition section 3.2.2 dimana Fa ditentukan berdasarkan persamaan dari AISC untukmember dengan rasio D/t ≤ 60.Data member 8993 :D : 12.8 incht : 0.375 inchAxial Compressionstress

RECALCULATE

Dimana :

E = 29000 KsiFy = 36 Ksi

K = effective length factor (API RP 2AWSD,21st section3.3.1.d)Untuk member 8993 sebagai deck truss nilai K = 0,8

Cm = 0.85l = Span length (member length)

(panjang member = 273.88 in)r = Radius of gyration

r = 0.35D ; r = 4.48 in

Bending StressUntuk bending stress ditentukan berdasarkan D/t, untuk member 8993 maka :

Combined Axial Compression and Axial BendingUntuk perhitungan kombinasi axial dan bending untuk member 8993 output yangdipergunakan adalah sebagai berikut :fa = 15.98 Ksifbx = 0.203 Ksifby = 3.34 Ksidan dari hasil perhitungan axial dan bendingFa = 18.297 KsiFb = 27 KsiFe’ = Ksi = 3047.034 Ksi

Maka :0.873 + 0.1054 ≤ 1.00.978 ≤ 1.0 : (ok)

Dari perhitungan manual terbukti bahwa member 8993 mempunyai UC kurang dari 1.0. iniberarti member 8993 masih dinyatakan aman untuk beban seismik 0.25g.

1. Estimasi Peak Ground Acceleration

Fault no.47 mempunyai panjang permukaan terbesar yaitu, 40.347 Km

Sebaran patahan yang ada di Selat Sunda memungkinkan terjadinya gempadengan Magnitude 5.25-5.75 sebesar 3%, 5.5-5.75 sebear 28%, 5.75-6sebesar 25%, 6-6.25 sebesar 27 %, 6.25-6.5 sebesar 11%, 6.5-6.75 sebesar3%, 6.75-7 sebesar 3%.

Nilai Magnitude tertinggi terjadi pada patahan no.47 sebesar 6.99 SR

Dengan jarak 40,45 Km (jarak terdekat dari sumber ke struktur) patahanno.47 memiliki PGA (Milne) = 250 cm/s2, PGA (Gurpinar) = 157.69 cm/s2, PGA(Mc Guire) = 178.5 cm/s2

1. Untuk analisa lebih lanjut disarankan memakai pendekatan yang lebihkompleks dengan mengkomparasikan semua metode perhitungan responyang ada.

2. Melakukan analisa lanjutan pada struktur Zelda P yaitu analisa pushoveruntuk mengetahui batas kekuatan struktur Zelda P

3. Mendesign PGA dengan pendekatan yang lebih kompleks agar memperkecilnilai error estimasi PGA.

4. Melakukan estimasi PGA terhadap struktur yang masih dalamperencanaan.

2. Analisa Seismik Struktur Zelda P

Beban Seismik divariasikan dengan PGA yang berbeda-beda yaitu, 0.18g,0.2g, 0.219g, 0.229g, 0.24g, 0.25g.

Periode Natural tertinggi untuk struktur Zelda P adalah 1.9 detik.

Untuk tegangan member, hasil analisa seismic dengan menggunakanGTStrudl menunjukan bahwa member dengan UC maksimum pada cylindricalmember adalah salah satu trust yang berada di antara Main Deck dan CellarDeck, yaitu member 8993 dengan besar unity check 1.112 pada beban seicmic0.25g. sedangkan untuk beam member, member dengan unity check terbesaradalah member 7669 dengan property W8x10 yang terletak pada deckelevasi +18.58 feet pada beban seismic 0.25g.

Hasil analisa menunjukan bahwa safety factor untuk pile struktur ZeldaP terkecil terdapat pada pile 1A yaitu, 2.21

Struktur Zelda P dinyatakan mampu menerima beban seismik sampai denganPGA 0.25g

MERCI BEAOUCOUP

questiquestionon s'ils'il vousvous pplaîtlaît