Optimasi Desain Struktur Jacket Untuk Pencapaian Biaya Konstruksi Minimum

Sumardi, Aufar Syahmi Fariz (2024) Optimasi Desain Struktur Jacket Untuk Pencapaian Biaya Konstruksi Minimum. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6032231225-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan desain struktur jacket untuk anjungan lepas pantai guna mencapai biaya minimal dan memastikan keandalan struktur. Struktur jacket merupakan elemen kunci dalam pembangunan platform lepas pantai, dan optimasi desainnya sangat penting untuk mengurangi biaya konstruksi dan meningkatkan keandalan jangka panjang. Urgensi optimasi desain ini didorong oleh tingginya biaya material, volume las, dan coating yang diperlukan dalam konstruksi. Metode optimasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah Sequential Quadratic Programming (SQP) - Surrogate Based, yang bertujuan untuk mencari nilai minimum dari fungsi objektif yang didefinisikan sebagai biaya total konstruksi struktur jacket. Dengan memanfaatkan algoritma SQP, langkah langkah iteratif dilakukan untuk mengubah variabel desain dan memperbaiki kinerja struktur berdasarkan kriteria biaya dan keandalan. Selain itu, metode keandalan yang diadopsi dalam penelitian ini adalah simulasi Monte Carlo. Metode ini digunakan untuk mengevaluasi keandalan struktur jacket dengan memperhitungkan ketidakpastian dalam parameter desain. Penelitian ini mengintegrasikan kedua metode tersebut untuk menghasilkan desain struktur jacket yang optimal dari segi biaya dan keandalan diimplementasikan melalui software MATLAB. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa struktur asli setelah dilakukan optimasi mengalami penyesuaian dimensi yang lebih efisien, seperti diameter luar kaki utama (ODJ) berkurang dari 171.45 cm menjadi 162.60 cm dan ketebalan (WTJ) dari 3.81 cm menjadi 3.3875 cm, serta perubahan dimensi pada bracing di semua elevasi. Optimasi ini berhasil mengurangi total biaya konstruksi sebesar 20.32%, dari $172,254,304.52 menjadi $137,247,754.83, dengan penurunan biaya material sebesar 19.05%, fabrikasi sebesar 28.11%, dan coating sebesar 6.14%. Selain itu, indeks keandalan (β) pada member kritis meningkat ke rentang 3.12 hingga 3.29, yang berada di atas ambang batas normal (3.09), dengan probabilitas keberhasilan >99.9% dan probabilitas kegagalan <0.09%.
==================================================================================================================================
This study aims to optimise the design of jacket structures for offshore platforms to achieve minimal cost and ensure structural reliability. The jacket structure is a key element in the construction of offshore platforms, and its design optimisation is essential to reduce construction costs and improve long-term reliability. The urgency of design optimisation is driven by the high cost of materials, weld volume, and coatings required in construction. The optimisation method used in this study is Sequential Quadratic Programming (SQP) - Surrogate Based, which aims to find the minimum value of the objective function defined as the total construction cost of the jacket structure. By utilising the SQP algorithm, iterative steps are performed to change the design variables and improve the performance of the structure based on cost and reliability criteria. In this study, the reliability method adopted is Monte Carlo simulation. This method is used to evaluate the reliability of the jacket structure by taking into account the uncertainty in the design parameters. This research integrates the two methods to produce an optimal jacket structure design in terms of cost and reliability implemented through MATLAB software. The results showed that the original structure after optimization underwent more efficient dimensional adjustments, such as the outer diameter of the main leg (ODJ) reduced from 171.45 cm to 162.60 cm and the thickness (WTJ) from 3.81 cm to 3.3875 cm, as well as dimensional changes in bracing at all elevations. This optimization successfully reduced the total construction cost by 20.32%, from $172,254,304.52 to $137,247,754.83, with a decrease in material cost by 19.05%, fabrication by 28.11%, and coating by 6.14%. In addition, the reliability index (β) on critical members increased to a range of 3.12 to 3.29, which is above the normal threshold (3.09), with a probability of success >99.9% and a probability of failure <0.09%.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Struktur Jacket, Optimasi, Sequential Quadratic Programming, simulasi Monte Carlo.
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA658 Structural design
Divisions:	Interdisciplinary School of Management and Technology (SIMT) > 61101-Master of Technology Management (MMT)
Depositing User:	AUFAR SYAHMI FARIZ SUMARDI
Date Deposited:	14 Jan 2025 01:07
Last Modified:	14 Jan 2025 01:07
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/116277

Actions (login required)

View Item