2018 : Kajian Formulasi Faktor Konsentrasi Tegangan Sambungan Tubular Multi-Bidang Tipe KDT dengan Metode Elemen Hingga untuk Meningkatkan Akurasi Disain Struktur Anjungan Lepas Pantai

Dr. Eng. Rudi Walujo Prastianto ST., MT.
Yoyok Setyo Hadiwidodo ST., MT

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Sambungan tubular pada struktur anjungan lepas pantai yang terkena beban siklis di laut dan adanya diskontinyuitas geometri antara brace dan chord akan menimbulkan tegangan hotspot. Tegangan hotspot adalah tegangan maksimum pada sambungan tubular yang besarnya beberapa kali lipat lebih besar dari tegangan nominalnya sehingga rentan memicu retak awal yang menurunkan kekuatan lelah struktur akibat beban berulang (cyclic loading). Perbandingan tegangan hotspot dengan tegangan nominal disebut Stress Concentration Factor (SCF). Analisis tegangan untuk mengetahui besarnya SCF pada sambungan multi-bidang (multi-planar) masih sangat jarang jika dibandingkan dengan simple joint (uni-planar). Saat ini, rumus empirik untuk perhitungan SCF simple joint (uni-planar) dengan berbagai geometri sambungan (T, Y, K dan KT) dan variasi pembebanan sudah sangat banyak. Padahal di dalam desain rumus parametrik SCF sambungan tubular uniplanar tidak dapat langsung digunakan untuk menentukan SCF jenis sambungan tubular multiplanar, padahal fakta di lapangan menunjukkan bahwa sambungan tubular yang sering digunakan adalah sambungan tubular multiplanar. Sambungan tubular multiplanar tipe K double T (KDT) merupakan tipe sambungan tubular multiplanar yang sering digunakan pada anjungan lepas pantai. Karena kesenjangan tersebut, maka penelitian ini akan mengkaji analisis tegangan jenis sambungan tubular multiplanar KDT untuk mendapatkan karakteristik distribusi tegangan pada tiap interseksi brace-chordnya beserta SCF nya dengan menggunakan pendekatan pemodelan elemen hingga. Analisis dilakukan dengan memvariasikan beban dasarnya (axial dan In-plane Bending) dan parameter geometris elemen sambungan tubular chord dan brace, yaitu diameter luar dari chord (D), diameter luar dari brace (d), ketebalan chord (T), dan ketebalan brace (t). Selanjutnya akan diturunkan formula khusus untuk perhitungan SCF jenis sambungan KDT multiplanar tersebut sehingga akan sangat bermanfaat dalam rangka meningkatkan efektivitas dan efisiensi proses disain serta akurasi hasil disain struktur anjungan lepas pantai. Secara khusus, akurasi perhitungan SCF untuk sambungan KDT multiplanar ini akan sangat berpengaruh pada ketepatan prediksi umur lelah struktur anjungan lepas pantai tersebut.