Analisis Fatigue Pada Offshore Fixed Platform Pedestal-Mounted Crane Akibat Beban Angin Yang Tidak Uniform

Ridhayanto, Alfadilah Eka (2019) Analisis Fatigue Pada Offshore Fixed Platform Pedestal-Mounted Crane Akibat Beban Angin Yang Tidak Uniform. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111540000047-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Penggunaan crane banyak diaplikasikan pada offshore platform maupun pada pembangunan proyek. Crane yang digunakan di offshore platform, selain menerima dari pengaruh operasional, juga menerima beban dinamis dari beban angin. Beban angin merupakan beban dinamis, maka beban angin dapat menyebabkan kegagalan fatigue. Beban angin yang bekerja pada suatu struktur vertikal mengalami kenaikan tekanan seiring dengan bertambahnya ketinggian struktur tersebut. Deanna pada tahun 2018 menganalisis bagaimana pengaruh beban operasional dan beban lingkungan yang terjadi pada crane pedestal. Pada penelitian tersebut mengasumsikan beban angin sebagai beban yang uniform, jadi diperlukan analisis beban angin yang lebih mendalam. Rida pada tahun 2018 juga meneliti karakteristik aliran fluida yang bekerja pada silinder sirkular. Berdasarkan kedua penelitian tersebut, perlu dilakukan penelitian lanjut untuk mengetahui bagaimana perilaku tekanan akibat angin yang tidak uniform pada struktur vertical dan melihat efek beban tekanan tersebut pada struktur. Pada penelitian ini juga dilakukan perhitungan fatigue pengaruh beban angin yang bekerja pada crane pedestal. Analisis dilakukan pada kecepatan angin rata-rata 5,5 m/s, 8,0 m/s, 10,8 m/s, 13,9 m/s, dan 17,9 m/s disimulasikan dengan menggunakan metode software Computational Fluid Dynamics (CFD) ANSYS Fluent 18.1. Dari hasil simulasi, akan didapatkan distribusi coefficient of pressure yang digunakan untuk menghitung besarnya gaya drag. Kemudian gaya drag tersebut digunakan sebagai input untuk melakukan simulasi fatigue dengan menggunakan software ANSYS Workbench 18.1. Sebagai verifikasi dari simulasi, dilakukan hand calculation menggunakan aturan Palmgren Miner untuk mendapatkan fatigue damage pada crane pedestal akibat beban angin. Hasil yang didapat dari simulasi beban angin adalah gaya drag pada permukaan silinder memiliki nilai yang berbeda-beda sesuai dengan nilai koefisien tekanan pada permukaan silinder. Kelelahan struktur yang diakibatkan oleh beban angin pada ketinggian 20 m dan 60 m diatas permukaan laut tidak memiliki perbedaan yang signifikan yang mana damage maksimum pada masing-masing ketinggian tersebut adalah 0,039944 dan 0,039950. Estimasi umur kelelahan pada crane 20 m dan 60 m diatas permukaan laut masing-masing 96,54 tahun dan 96,53 tahun. Kontribusi beban angin terhadap kelelahan struktur yang dianalisa pada penelitian ini yaitu sebesar 19,2817 %.
===================================================================================================================================
Crane use is widely applied on the offshore platform as well as on project development. Cranes are used on offshore platforms, in addition to receiving from operational influences, also receiving dynamic loads of wind loads. Wind loads are dynamic loads, and wind loads can lead to fatigue failure. The burden of wind working on a vertical structure has increased pressure as the height of the structure increases. Deanna in 2018 analyzed how the impact of operating load and environmental burden occurred in the pedestal crane. In the study assumed the burden of wind as a uniform load, so the analysis needed a deeper wind load. Rida in 2018 also examined the characteristics of fluid flow working on circular cylinders. Based on both studies, it is necessary to do further research to find out how the pressure caused by wind is not uniform in the vertical structure and see the effect of the pressure load on the structure. In this research also conducted fatigue calculation of wind load influence working on pedestal crane. The analysis was carried out at an average wind speed of 5.5 m/s, 8.0 m/s, 10.8 m/s, 13.9 m/s, and 17.9 m/s simulated with the use of the Computational Fluid Dynamics (CFD) software method ANSYS Fluent 18.1. From the simulation results, the coefficient of pressure distribution will be used to calculate the magnitude of the drag style. Then the drag style is used as an input to perform fatigue simulation by using ANSYS Workbench 18.1 software. As verification from the simulation, hand calculation is done using the Palmgren Miner rules to get fatigue damage in the pedestal crane due to wind loads. The result of a simulated wind load is the drag force on the surface of the cylinder has varying values according to the value of the pressure coefficient on the cylinder surface. Fatigue structures caused by wind loads at heights of 20 m and 60 m above sea level do not have a significant difference where the Maximum damage at each of these elevations is 0.039944 and 0.039950. Estimated age fatigue at the crane 20 m and 60 m above sea level respectively 96.54 years and 96.53 years. Contribution of wind burden to fatigue of structures analyzed in this study is 19.2817%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	crane pedestal, angin, computational fluid dynamics, gaya drag, fatigue
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Alfadilah Eka Ridhayanto
Date Deposited:	21 Jul 2026 09:00
Last Modified:	21 Jul 2026 09:00
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/66275

Actions (login required)

View Item