TUGAS AKHIR - Studi Eksperimental Penentuan Tahanan Total Yang Bekerja Pada Model Semi-Submersible Akibat Gerakan Heaving - ITS Repository
(7-.G 7.'L /Hfo
.~
TUGAS AKHIR
(OE. 1701)
STUDI EKSPERIMENTAL PENENTUAN TAHANAN TOTAL
YANG BEKERJA PADA MODEl~
SEMI-SUBMERSIBLE
AKIBAT GERAKAN HEAVING
tLr~Q
G:t L93
Oleh:
f'lii(,
S-1
MICKY
t99o
NRP. : 43.93.100.033
JURUSAN TEKNIK KELAlJTAN
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1998
-~
~
lllllK PER,.USTAKAAH
ITS
STUDI EKSPERIMENTAL PENENTUAN TAHANAN TOTAL
YANG BEKERJA PADA MODEL SEMI·SUBMERSIBLE
AKIBAT GERAKAN HEAVING
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat
Untuk Menyelesaikan Studi Program Sarjana
Pada
Jurusan Teknik Kelautan
lnstitut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Mengetahui/Menyetujui
Pembimbing II
Dr. lr. P. lndiyono
NtP. 131 453 880
Pembimbing I
lr. Mas Murtedjo, M.Eng
NIP. 130 687 431
ABSTRAK
Tugas akhir ini mengenai studi eksperimental penentuan tahanan total dari
model Semi-submersible untuk gerakan heaving. Eksperimen ini dilakukan
di Laboratorium Hidrodinamika ITS dengan menggunakan model
Semi-submersible dalam 2 (dua) variasi sarat air; 7 em dan 27 em, variasi
tinggi gelombang; 1.5 em dan 2.5 em dengan rentang periode 1.4-2.0 detik
seria variasi keeepatan; 0.24 m/det, 0.32 m/det, 0.40 m/det, 0.48 m/det
dan 0 56 m/det. Dari hasil eksperimen menunjukkan untuk kondisi sarat
7em,tinggi gelombang 1.5 em, rentang tahanan total berkisar antara
0.2808-2.7872 N, untuk tinggi gelombang 2.5 em, rentang tahanan total
berkisar antara 0.2704 - 3.5152 N. Untuk kondisi sarat 27 em, tinggi
gelombang 1.5 em, rentang tahanan total berkisar antara 0.3369 -13.159 N
, untuk tinggi gelombang 2. 5 em, rentang tahanan total berkisar antara
0.8137 - 10.0956 N. Semua hasil menunjukkan bahwa dengan naiknya
keeepatan maka harga tahanan total eenderung menaik, kenaikan harga
tahanan ini juga terlihat dengan naiknya kondisi sarat air serta naiknya
tinggi gelombang.
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrahiim.
Alhamdulillah. segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT.
karena atas kehendak-Nya jualah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir
int dengan judul Studi Eksperimental Penentuan Tahanan Total yang
Bekerja Pada Model Semi-submersible Akibat Gerakan Heaving.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tersusun karena dibantu
oleh banyak pihak, oleh karenanya penulis ingin menyampaikan rasa
terima kasih atas segala bantuan dan keikhlasan yang telah diberikan
khususnya kepada :
1.
lbu dan Ayah, serta Eyang dan Saudara-saudaraku tercinta atas doa
restunya dan atas segalanya.
2.
lr. Mas Murtedjo, M.Eng selaku dosen wali dan selaku dosen
pembimbing
yang
dengan
kesabaran
dan
ketulusan
dalam
memberikan b1mbingan, perhatian, waktu dan tenaganya.
3.
Dr. lr. Paulus lndiyono, M.Sc
selaku dosen pembimbing yang
memberikan banyak pengarahan dalam penyelesaian tugas akhir.
4.
lr. Langgeng Condra, Pak Tony, Pak Joko, Mas Pur, dan Pak Yus di
Laboratorium
Hidrodinamika,
atas
segala
bantuannya
untuk
terselesaikannya tugas akhir ini.
5.
lr. Eko Budi DJatmiko. M.Sc, Ph.D, selaku ketua jurusan T Kelautan
beserta Bapak-Bapak Dosen yang telah memberikan ilmu-ilmunya.
6.
Arek-arek L-93, terutama kepada Kush, Ardian, Agung, Harun,
Frengk1, Hendro, Yos1, Momo, Slamet, Alfi, Niken, Rini, dll. Terima
kasih atas doorongannya selama ini dan atas persahabatan yang
terindah.
7.
Mantan teman-teman kos di keputih IIIE I 37
Bayu, Ucok, Hasbi,
Teguh. dll Jangan t1dur terus ! !
8.
Yudi dan Dewi, semoga cepat dapat anak yang banyak ya !
DAFTAR lSI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK
KATA PENGANTAR
DAFTAR lSI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTAS!
BAB I.
BAB II
PENDAHULUAN
i.1 Latar Belakang
1-1
1.2. Perumusan Masalah
1-3
I. 3. Batasan Masalah
1-3
1.4. Tujuan
1-4
1.5 Metodologt dan Model Analis1s
1-4
I. 6 S1sternatika Penuiisan
1-5
TINJAUAN PUSTAKA
11.1 . Umum
11-1
11.2. Hukum Kesamaan
11-4
II 3 Reg ton of Validity
11-6
II 4. Metode Penentuan Tahanan Total Kapal
11-7
11.4 1. Metode Percobaan Model
11-7
TA!:AANI
___!
BAB IV. PERHITUNGAN TEORITIS DAN HASIL PERCOBAAN
IV.1 . Perhitungan Teoritis
IV-1
IV.1 .1. Perhitungan Tahanan Gesek
IV-1
IV.1 .2. Perhitungan Tahanan Bentuk
IV-5
IV.1.3. Perhitungan Tahanan Gelombang
IV-11
IV.2. Hasil Percobaan
IV-16
IV.2.1. Hasil Kalibrasi
IV-16
IV.2.2. Pengolahan Data Hasil Percobaan
IV-18
IV.2.3. Penentuan Tahanan Hasil Percobaan
IV-19
IV.3. Perbandingan Hasil Percobaan dengan Hasil
Perhitungan Secara Teoritis
IV-26
IV.3.1. Pengaruh Kecepatan terhadap Besarnya
Tahanan Total Semi-submersible
IV-26
IV.3.2. Pengaruh Variasi Sarat terhadap Besar
Tahanan Total Semi-submersible
IV-27
IV.3.3. Pengaruh Periode dan Tinggi Gelombang
terhadap Besar Harga Tahanan Total
Semi-submersible
IV-27
iv.3.4. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi
Perbedaan Antara Hasil Percobaan
Dengan Hasil Perhitungan teoritis
IV-28
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
V- 1
V. 1. Kesimpulan
V-1
V.2. Saran
V-2
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A : - Range Validity Gelombang.
Lampi ran B : - Perhitungan T eoritis.
Lampiran C · - Pengolahan Data Eksperimen.
Lampiran 0 : - Photo Eksperimen.
Lampiran E : - Lembar Kemajuan Tugas Akhir.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram alir metodologi tugas akhir.
Gambar 2.1. Dimensi model Semi~subrl
dan sistim koordinat.
Gambar 2.2 Kurva koefisien tahanan.
Gam bar 2 3. Region of Validity Chakrabarti S.K.
Gam bar 2 .4. Distribusi tekanan penampang floating body.
Gambar 3.1 Dimens1 model Semi-submersible dan sumbu koordinat.
Gambar 3.2. Setting model Semi-submersible.
Gambar 3.3. Rangkaian input dan output peralatan pendukung.
Gambar 4.1. Dimensi model ponton pada sarat 7 em.
Gam bar 4.2. Dimensi model kolom pada sarat 27 em.
Gambar 4 3 Dimensi model ponton pada sarat 27 em.
Gam bar 4.4 Luas permukaan basah ponton pada sarat 7 em.
Gam bar 4.5. Dimensi model kolom pada sarat 27 em.
Gambar 4.6. Dimensi model ponton pada sarat 27 em.
Gambar 4 .7. Grafik tahanan total secara teori pada sarat 7 em periode 1.4 detik.
Gam bar 4.8. Graflk tahanan total seeara teori pada sarat 7 em periode 1.5 detik
Gam bar 4 .9 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 7 em periode 1.6 detik
Gambar 4.10. Grafik tahanan total seeara teori pada sa rat 7 em periode 1.7 detik
Gam bar 411 . Grafik tahanan total seeara teori pada sarat 7 em periode 1.8 detik
Gambar 4.12 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 7 em periode 1 9 detik
Gambar 4.13. Grafik tahanan total seeara teori pada sarat 7 em periode 2 detik
Gambar 4.14 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27 em periode 1.4detik
Gam bar 4_15 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27em periode 1.5detik
1~
~
UIUK PERPUSTAKAAN
ITS
Gambar 4 16. Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27cm periode 1.6detik
Gambar 4.17 . Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27em periode 1.7detik
Gambar 4 18. Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27em periode 1.8detik
Gam bar 4.19. Grafik tahanan total seeara teori pad a sa rat 27 em periode 1. 9detik
Gambar 4.20. Grafik tahanan total seeara teori pada sarat 27em periode 2.0detik
Gambar 4.21 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
teori
dengan
teen
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
eksperimen pada sarat 7 em periode 1.4 detik
Gambar 4.22 Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 7 em periode 1.5 detik
Gambar 4.23 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenmen pada sarat 7 em periode 1.6 det!k.
Gambar 4.24. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 7 em periode 1.7 detik.
Gambar 4 25. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
ekspenmen pada sarat 7 em periode 1.8 detik.
Gambar 4.26. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenmen pada sarat 7 em periode 1 9 detik.
Gam bar 4.27 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenmen paoa sarat 7 em periode 2.0 detik
Gam bar 4.28. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 27 ern periode 1.4 detik
Gam bar 4.29. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
eksperimen pada sarat 27 em periode 1 5 detik
Gambar 4.30. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
eksperimen pada sarat 27 em peri-ode 1.6 detik
Gambar 4 31 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
eksperimen pad a sarat 27 em periode 1.7 detik
Gam bar 4.32. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 27 em periode 1.8 detik
Gambar 4.33. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
eksperimen pada sarat 27 em periode 1 9 detik
Gam bar 4 34 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenrnen pada sarat 27 em periode 2.0 dettk.
DAFTAR TABEL
Tabe14.1 Tahanan Total pada sarat 7 em dengan kecepatan 0.24 m/det.
Tabel4 2 Tahanan Total pada sarat 7 em dengan kecepatan 0.32 m/det
Tabel4 3. Tahanan Total pada sarat 7 em dengan keeepatan 0.40 m/det.
Tabe14.4. Tahanan Total pada sarat 7 em dengan keeepatan 0.48 m/det.
Tabel4 5 Tahanan Total pada sarat 7 em dengan keeepatan 0.56 m/det.
Tabe14.6. Tahanan Tota! pada sarat 27 em dengan kecepatan 0.24 m/det.
Tabe14 .?. Tahanan Total pada sarat 27 em dengan keeepatan 0.32 m/det.
Tabe14.8. Tahanan Total pada sarat 27 em dengan kecepatan 0.40 m/det.
Tabel 4.9. Tahanan Total pada sarat 27 em dengan kecepatan 0.48 m/det.
Tabe14.10.Tahanan Total pada sarat 27cm dengan kecepatan 0.56mldet.
Tabel 4.11 Ringkasan Tahanan Total teoritis pada sarat 7 em dengan
tmggi gelombang 1.S em.
Tabel 4.12 Ringkasan Tahanan Total teoritis pada sarat 7 em dengan
tinggi geiombang 2 5 em.
Tabel 4. 13. R111gkasan T aha nan Total teoritis pada sa rat 27 em dengan
tmggi gelombang 1.5 em.
label 4 14.Rmgkasan Tahanan Total teoritts pada sarat 27 em dengan
tmggi gelombang 2.5 em.
Tabei4.15.Kalibrasi Straingauge pada sarat 7 em
.Tabel 4.16.Kalibrasi Straingauge pada sarat 27 em
.T abel 4. 17 Kalibrasi Gelombang.
DAFTAR NOTASI
bH
: Damping coefisient heaving
CD
: Koefisien bentuk.
CF
. Koefisien gesek.
0
: Diameter silinder
F
: Gaya.
H
: Tinggi gelombang .
k
: Wave number.
Rn
. Reynold number.
Ro
: Tahanan bentuk.
RF
: Tahanan gesek.
RPW
: Tahanan gelombang.
R,
: T aha nan total
s
: Luas permukaan basah
T
: Periode.
v
: Kecepatan
we
: Encountering frequency.
A
: Tumng faktor.
p
: massa jenis air.
\.
: Viskositas kinematis air
z
· Simpangan heaving struktur
:Phi
BABI
PENDAHULUAN
BABI
PENDAHULUAN
1.1 latar Belakang
Cadangan minyak dan gas bumi di Indonesia terutama cadangan
minyaknya makin hari makin berkurang dan diperkirakan bahwa pada
dekade I pada tahun 2000 Indonesia akan berhenti dari negara
pengekspor minyak dan akan menjadi negara pengimpor minyak, oleh
karenanya
perlu
ditingkatkan
penemuan
ladang-ladang
minyak
khususnya ladang-ladang minyak dan gas di laut dalam yang selama ini
belum banyak dilakukan.
Dengan ditemukannya minyak dan gas di lautan dalam, dimana
kedalaman perairan menjadi kendala yang besar bagi operasi eksplorasi
dan eksploitasi minyak dan gas tersebut, maka dibutuhkan fasilitas
bangunan lepas pantai yang feasible ditinjau dari segi ekonomis dan
mampu untuk mengatasi kondisi lingkungan lautan dalam.
Dari berbagai fasilitas bangunan lepas pantai yang ada, untuk laut
yang relatif dalam (antara 200 s/d 300 m) bangunan lepas pantai yang
umum digunakan adalah Semi-submersible. Selain dapat dengan mudah
dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lainnya, Semi-submersible juga
mempunyai respon yang baik terhadap beban dinamik yang disebabkan
oleh gelombang. Hal ini disebabkan karena Semi-submersible mempunyai
luas bidang air yang kecil dibandingkan dengan displacement-nya dan
1-2
memiliki periode natural yang relatif besar.
Bagian konstruksi yang tercelup dalam air dari Semi-submersible
merupakan bagian yang dapat mengapung dengan bebas (free bouyant
structure). Bagian konstruksi tersebut terdiri dari bagian vertikal yang
disebut sebagai kolom, bagian horisontal yang disebut sebagai ponton
atau hull, dan bagian konstruksi penegar yang disebut sebagai brace.
Pada umumnya jumlah kolom antara 3 (tiga) sampai dengan 8 (delapan)
buah yang menumpu pada bagian ponton. Bagian ponton terbenam
cukup dalam di air pada saat operasional untuk memperkecil gerakan gerakan roll, pitch, dan heave. Di bawah ini diperlihatkan janis dan bagian
- bagian Semi-submersible.
Gambar 1. 1 Jenis dan bagian -bagian Semi-submersible
Karena tempat operasi dari Semi-submersible berada dilaut dalam
maka didalam perancangannya perlu dipertimbangkan besarnya tahanan
total yang akan bekerja pada struktur tersebut.
Selama ini hasil penelitian yang telah dipubikasikan, pada
1-3
umumnya penelitian tentang tahanan total pada struktur yang berbentuk
kapal sedangkan untuk jenis Semi-submersible yang sangat dipengaruhi
oleh faktor-faktor geometri, bentuk struktur, arah serta kecepatan gerakan
dan kondisi sarat air, relatif sangat kurang. Oleh karenanya studi
eksperimental ini diharapkan dapat digunakan sebagai masukan yang
berharga dalam perancangan sebuah Semi-submersible.
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimanakah pengaruh variasi sarat, periode, tinggi gelombang
dan kecepatan model Semi-submersible terhadap besarnya tahanan
total?
2. Apakah besarnya tahanan total model Semi-submersibe dari
percobaan sesuai dengan persamaan NeilS, Miller (1986).
1.3 Batasan Masalah
Untuk memperjelas permasalahan dan mempermudah dalam
penyelesaian penelitian ini , maka diperlukan adanya asumsi-asumsi dan
pembatasan masalah tanpa mengurangi bobot dari penulisan, yaitu:
1. Model Semi-submersible dianggap hanya mengalami gerakan heave
tanpa dipengaruhi adanya couple dari gerakan yang lain.
2. Titik berat model dalam arah memanjang berada di tengah.
3. lnteraksi antara elemen-elemen model yang berdekatan diabaikan.
4. Model Semi-submersible dianggap beroperasi pada laut dalam.
1-4
1.4 Tujuan
Pembuatan tugas akhir ini bertujuan untuk menentukan tahanan
total dari model Semi-submersible akibat pengaruh
periode, tinggi gelombang
variasi
sarat,
dan kecepatan untuk arah gerakan heave
akibat gaya gelombang serta membandingkan dengan hasil teori.
1.5 Metodologi dan Model Analisis
Pengerjaan tugas akhir mengenai studi eksperimental ini dilakukan
di laboratorium hidrodinamika FTK - ITS. Sedangkan model yang menjadi
obyek eksperimen berupa Semi-submersible yang mempunyai 6 (enam)
kolom dan 2 (dua) ponton silendris, terbuat dari bahan pipa para ton.
Model dirancang sedemikian rupa sehingga model hanya dapat
bergerak pada arah heave tanpa dipengaruhi adanya couple dari gerakan
yang lain, kemudian model tersebut ditarik dengan kereta.
Pengukuran beban total yang mengenai model menggunakan
strain gauge. Alat - alat ukur tersebut dipasang sedemikian rupa pada
model dan dikalibrasi untuk mendapatkan data-data yang akurat.
Dari
straingauge
inilah
besar
tahanan
total
dari
model
Semi-submersible tersebut akan didapatkan.
Kemudian
hasil
eksperimen
ini
dibandingkan dengan hasil
perhitungan teoritis. Kedua hasil disajikan dalam bentuk numeris maupun
grafis, sehingga mempermudah analisis. Secara umum urutan pengerjaan
dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1-5
T
ALAT UKUR
- Resistance dinamometer
( Strain gauge )
MODEL SEMI-SUBMERSIBLE
wriBsi sarat,periode, tinggi gelombangpan kecepatan
OUTPUT DATA
Gll\'8total
(da!am volt)
PERBANDINGAN HASIL EKSPERIMEN
DAN PERHITUNGAN 00 TEORI
(dl&aJikan dala.m numerl& dan graflk)
Gambar 1.2 Diagram alir metodologi tugas akhir
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk menyelesaikan tugas akhir ini,
telah disusun sistematika
penulisan sebagai berikut :
Bab I. Pendahuluan
Diuraikan mengenai dasar pemikiran dan Jatar belakang yang
melandasi penelitian ini, perumusan dan batasan permasalahan
serta tujuan yang hendak dicapai, serta metodologi penulisan.
Bab II. Tinjauan Pustaka
Dalam bab ini diuraikan mengenai, persamaan-persamaan yang
digunakan dalam perhitungan, formulasi perhitungan tahanan total
secara teoritis, penelitian-penelitian sejenis dan hasil perhitungan
.·
' "{ r
.
l_ ,J/ .
1-6
dengan teori lain yang telah dipublikasikan.
Bab Ill. Persiapan dan Pelaksanaan Percobaan
Berisi persiapan model Semi-submersible, persiapan peralatan
dan fasilitas percobaan lainnya, proses pengkalibrasian alat- alat
ukur dan proses percobaan.
Bab IV. Perhitungan Teoritis dan Hasil Percobaan.
Berisi perhitungan secara teoritis mengenai tahanan gesek,
tahanan bentuk dan tahanan gelombang yang kemudian dengan
menjumlahkan besarnya gaya-gaya tersebut akan didapatkan
tahanan total dari model Semi-submersible, serta diuraikan juga
mengenai perhitungan dan analisa data berikut grafik-grafiknya
yang diperoleh dari percobaan, selain itu disajikan pula beberapa
perbandingan hasil pengujian dengan hasil perhitungan teoritis.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Berisi
kesimpulan hasil
percobaan
penyempurnaan hasil percobaan.
dan
saran-saran untuk
BABII
TINJAUAN PUSTAKA
BASil
TINJAUAN PUSTAKA
11.1 Umum
Salah satu jenis bangunan lepas pantai terapung yang secara luas
digunakan khususnya untuk kegiatan pengeboran
di laut dalam dan
ganas adalah Semi-submersible. Sebelum menganalisa gerakan struktur
terapung ini, penting diketahui terlebih dahulu tentang macam gerakan
dan sistem koordinat. Gerakan-gerakan struktur terapung di laut yang
mempunyai 6 (enam) macam gerakan yang dapat dilihat pada gambar
2.1, terdiri atas 3 (tiga) gerakan lateral dan 3 (tiga) gerakan rotasional,
yang istilahnya dapat didefinisikan sebagai berikut:
a. Surging
: gerakan osilasi lateral searah sumbu x.
b. Swaying
: gerakan osilasi lateral searah sumbu y.
c. Heaving
: gerakan osilasi lateral searah sumbu z.
d. Rolling
: gerakan osilasi rotasional terhadap sumbu putar x.
e. Pitching
: gerakan osilasi rotasional terhadap sumbu putar y.
f. Yawing
: gerakan osilasi rotasional terhadap sumbu putar z.
11-2
.. ---·······--·l·--····-······---·- -·--···--·..·--····-···:._,______________,...__________!.... .____
_..........
Gambar 2. 1 Dimensi model Semi-submersible dan sistem koordinat
Dari gerakan-gerakan struktur tersebut hanya tiga gerakan saja
yang mempunyai gerakan osilasi murni, jika struktur tersebut mengalami
gangguan dari posisi kesetimbangannya, yaitu heaving, rolling dan
pitching. Yang dimaksud dengan gerakan osilasi murni disini, adalah bila
struktur mempunyai gaya atau momen pengembali yang berasal dari gaya
reaksi fluida di sekitar struktur tersebut. Ketiga gerakan lainnya, yaitu
surging, swaying dan yawing tidak mempunyai gaya atau momen
pengembali, sehingga bukan merupakan gerakan osilasi murni.
Dalam pergerakan struktur terapung ini akan menimbulkan tahanan
pada struktur tersebut, tahanan struktur tersebut dapat didefinisikan
sebagai suatu gaya fluida yang melawan gerakan dari struktur apung.
Tahanan tersebut merupakan gaya flu ida yang bekerja sejajar dengan
sumbu gerakan struktur apung. Tahanan totalnya (R.r) terdiri dari 3 (tiga)
komponen utama, yaitu ; Tahanan Bentuk (R0 ), Tahanan Gesek (RF) dan
Tahanan Gelombang (Rw). Kurva tahanan untuk benda yang bergerak di
11-3
permukaan atau jauh terbenam di dalam fluida yang sempurna dan fluida
yang mempunyai viskositas dapat ditunjukkan pada gambar di bawah ini 11
FUda sempt.ma
C
r~=ang
==[
Tahanan gesekon ( pelot dalar)
n
c
FUda sempurna
C
benda terbenam jauh
dari pennt.lraan
n
-----
FUda dengan IAskositas
benda terbenam jalil dari
permtlkoan
Tidak ada tahanan
Fn
Tohanon geselcan
perTJU
1t
I
dJ A.> 0.5, d/(gT2 ) > 0.08
panjang gel. 'A= gT2/27t
Dominasi beban inersia biia HiD< 1.5. Sedangkan
pemiiihan
teori
gelombang yang sesuai dapat dilihat pada grafik region of validity
Chakrabarti S.K. (1987)12 i yang merupakan tungsi dari
.~
TUGAS AKHIR
(OE. 1701)
STUDI EKSPERIMENTAL PENENTUAN TAHANAN TOTAL
YANG BEKERJA PADA MODEl~
SEMI-SUBMERSIBLE
AKIBAT GERAKAN HEAVING
tLr~Q
G:t L93
Oleh:
f'lii(,
S-1
MICKY
t99o
NRP. : 43.93.100.033
JURUSAN TEKNIK KELAlJTAN
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1998
-~
~
lllllK PER,.USTAKAAH
ITS
STUDI EKSPERIMENTAL PENENTUAN TAHANAN TOTAL
YANG BEKERJA PADA MODEL SEMI·SUBMERSIBLE
AKIBAT GERAKAN HEAVING
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat
Untuk Menyelesaikan Studi Program Sarjana
Pada
Jurusan Teknik Kelautan
lnstitut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Mengetahui/Menyetujui
Pembimbing II
Dr. lr. P. lndiyono
NtP. 131 453 880
Pembimbing I
lr. Mas Murtedjo, M.Eng
NIP. 130 687 431
ABSTRAK
Tugas akhir ini mengenai studi eksperimental penentuan tahanan total dari
model Semi-submersible untuk gerakan heaving. Eksperimen ini dilakukan
di Laboratorium Hidrodinamika ITS dengan menggunakan model
Semi-submersible dalam 2 (dua) variasi sarat air; 7 em dan 27 em, variasi
tinggi gelombang; 1.5 em dan 2.5 em dengan rentang periode 1.4-2.0 detik
seria variasi keeepatan; 0.24 m/det, 0.32 m/det, 0.40 m/det, 0.48 m/det
dan 0 56 m/det. Dari hasil eksperimen menunjukkan untuk kondisi sarat
7em,tinggi gelombang 1.5 em, rentang tahanan total berkisar antara
0.2808-2.7872 N, untuk tinggi gelombang 2.5 em, rentang tahanan total
berkisar antara 0.2704 - 3.5152 N. Untuk kondisi sarat 27 em, tinggi
gelombang 1.5 em, rentang tahanan total berkisar antara 0.3369 -13.159 N
, untuk tinggi gelombang 2. 5 em, rentang tahanan total berkisar antara
0.8137 - 10.0956 N. Semua hasil menunjukkan bahwa dengan naiknya
keeepatan maka harga tahanan total eenderung menaik, kenaikan harga
tahanan ini juga terlihat dengan naiknya kondisi sarat air serta naiknya
tinggi gelombang.
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrahiim.
Alhamdulillah. segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT.
karena atas kehendak-Nya jualah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir
int dengan judul Studi Eksperimental Penentuan Tahanan Total yang
Bekerja Pada Model Semi-submersible Akibat Gerakan Heaving.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tersusun karena dibantu
oleh banyak pihak, oleh karenanya penulis ingin menyampaikan rasa
terima kasih atas segala bantuan dan keikhlasan yang telah diberikan
khususnya kepada :
1.
lbu dan Ayah, serta Eyang dan Saudara-saudaraku tercinta atas doa
restunya dan atas segalanya.
2.
lr. Mas Murtedjo, M.Eng selaku dosen wali dan selaku dosen
pembimbing
yang
dengan
kesabaran
dan
ketulusan
dalam
memberikan b1mbingan, perhatian, waktu dan tenaganya.
3.
Dr. lr. Paulus lndiyono, M.Sc
selaku dosen pembimbing yang
memberikan banyak pengarahan dalam penyelesaian tugas akhir.
4.
lr. Langgeng Condra, Pak Tony, Pak Joko, Mas Pur, dan Pak Yus di
Laboratorium
Hidrodinamika,
atas
segala
bantuannya
untuk
terselesaikannya tugas akhir ini.
5.
lr. Eko Budi DJatmiko. M.Sc, Ph.D, selaku ketua jurusan T Kelautan
beserta Bapak-Bapak Dosen yang telah memberikan ilmu-ilmunya.
6.
Arek-arek L-93, terutama kepada Kush, Ardian, Agung, Harun,
Frengk1, Hendro, Yos1, Momo, Slamet, Alfi, Niken, Rini, dll. Terima
kasih atas doorongannya selama ini dan atas persahabatan yang
terindah.
7.
Mantan teman-teman kos di keputih IIIE I 37
Bayu, Ucok, Hasbi,
Teguh. dll Jangan t1dur terus ! !
8.
Yudi dan Dewi, semoga cepat dapat anak yang banyak ya !
DAFTAR lSI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK
KATA PENGANTAR
DAFTAR lSI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTAS!
BAB I.
BAB II
PENDAHULUAN
i.1 Latar Belakang
1-1
1.2. Perumusan Masalah
1-3
I. 3. Batasan Masalah
1-3
1.4. Tujuan
1-4
1.5 Metodologt dan Model Analis1s
1-4
I. 6 S1sternatika Penuiisan
1-5
TINJAUAN PUSTAKA
11.1 . Umum
11-1
11.2. Hukum Kesamaan
11-4
II 3 Reg ton of Validity
11-6
II 4. Metode Penentuan Tahanan Total Kapal
11-7
11.4 1. Metode Percobaan Model
11-7
TA!:AANI
___!
BAB IV. PERHITUNGAN TEORITIS DAN HASIL PERCOBAAN
IV.1 . Perhitungan Teoritis
IV-1
IV.1 .1. Perhitungan Tahanan Gesek
IV-1
IV.1 .2. Perhitungan Tahanan Bentuk
IV-5
IV.1.3. Perhitungan Tahanan Gelombang
IV-11
IV.2. Hasil Percobaan
IV-16
IV.2.1. Hasil Kalibrasi
IV-16
IV.2.2. Pengolahan Data Hasil Percobaan
IV-18
IV.2.3. Penentuan Tahanan Hasil Percobaan
IV-19
IV.3. Perbandingan Hasil Percobaan dengan Hasil
Perhitungan Secara Teoritis
IV-26
IV.3.1. Pengaruh Kecepatan terhadap Besarnya
Tahanan Total Semi-submersible
IV-26
IV.3.2. Pengaruh Variasi Sarat terhadap Besar
Tahanan Total Semi-submersible
IV-27
IV.3.3. Pengaruh Periode dan Tinggi Gelombang
terhadap Besar Harga Tahanan Total
Semi-submersible
IV-27
iv.3.4. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi
Perbedaan Antara Hasil Percobaan
Dengan Hasil Perhitungan teoritis
IV-28
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
V- 1
V. 1. Kesimpulan
V-1
V.2. Saran
V-2
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A : - Range Validity Gelombang.
Lampi ran B : - Perhitungan T eoritis.
Lampiran C · - Pengolahan Data Eksperimen.
Lampiran 0 : - Photo Eksperimen.
Lampiran E : - Lembar Kemajuan Tugas Akhir.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram alir metodologi tugas akhir.
Gambar 2.1. Dimensi model Semi~subrl
dan sistim koordinat.
Gambar 2.2 Kurva koefisien tahanan.
Gam bar 2 3. Region of Validity Chakrabarti S.K.
Gam bar 2 .4. Distribusi tekanan penampang floating body.
Gambar 3.1 Dimens1 model Semi-submersible dan sumbu koordinat.
Gambar 3.2. Setting model Semi-submersible.
Gambar 3.3. Rangkaian input dan output peralatan pendukung.
Gambar 4.1. Dimensi model ponton pada sarat 7 em.
Gam bar 4.2. Dimensi model kolom pada sarat 27 em.
Gambar 4 3 Dimensi model ponton pada sarat 27 em.
Gam bar 4.4 Luas permukaan basah ponton pada sarat 7 em.
Gam bar 4.5. Dimensi model kolom pada sarat 27 em.
Gambar 4.6. Dimensi model ponton pada sarat 27 em.
Gambar 4 .7. Grafik tahanan total secara teori pada sarat 7 em periode 1.4 detik.
Gam bar 4.8. Graflk tahanan total seeara teori pada sarat 7 em periode 1.5 detik
Gam bar 4 .9 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 7 em periode 1.6 detik
Gambar 4.10. Grafik tahanan total seeara teori pada sa rat 7 em periode 1.7 detik
Gam bar 411 . Grafik tahanan total seeara teori pada sarat 7 em periode 1.8 detik
Gambar 4.12 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 7 em periode 1 9 detik
Gambar 4.13. Grafik tahanan total seeara teori pada sarat 7 em periode 2 detik
Gambar 4.14 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27 em periode 1.4detik
Gam bar 4_15 Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27em periode 1.5detik
1~
~
UIUK PERPUSTAKAAN
ITS
Gambar 4 16. Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27cm periode 1.6detik
Gambar 4.17 . Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27em periode 1.7detik
Gambar 4 18. Grafik tahanan total secara teori pada sarat 27em periode 1.8detik
Gam bar 4.19. Grafik tahanan total seeara teori pad a sa rat 27 em periode 1. 9detik
Gambar 4.20. Grafik tahanan total seeara teori pada sarat 27em periode 2.0detik
Gambar 4.21 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
teori
dengan
teen
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
eksperimen pada sarat 7 em periode 1.4 detik
Gambar 4.22 Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 7 em periode 1.5 detik
Gambar 4.23 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenmen pada sarat 7 em periode 1.6 det!k.
Gambar 4.24. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 7 em periode 1.7 detik.
Gambar 4 25. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
ekspenmen pada sarat 7 em periode 1.8 detik.
Gambar 4.26. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenmen pada sarat 7 em periode 1 9 detik.
Gam bar 4.27 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenmen paoa sarat 7 em periode 2.0 detik
Gam bar 4.28. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 27 ern periode 1.4 detik
Gam bar 4.29. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
eksperimen pada sarat 27 em periode 1 5 detik
Gambar 4.30. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
eksperimen pada sarat 27 em peri-ode 1.6 detik
Gambar 4 31 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
teori
dengan
eksperimen pad a sarat 27 em periode 1.7 detik
Gam bar 4.32. Grafik
perbandingan
tahanan
total
seeara
eksperimen pada sarat 27 em periode 1.8 detik
Gambar 4.33. Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
eksperimen pada sarat 27 em periode 1 9 detik
Gam bar 4 34 Grafik
perbandingan
tahanan
total
secara
ekspenrnen pada sarat 27 em periode 2.0 dettk.
DAFTAR TABEL
Tabe14.1 Tahanan Total pada sarat 7 em dengan kecepatan 0.24 m/det.
Tabel4 2 Tahanan Total pada sarat 7 em dengan kecepatan 0.32 m/det
Tabel4 3. Tahanan Total pada sarat 7 em dengan keeepatan 0.40 m/det.
Tabe14.4. Tahanan Total pada sarat 7 em dengan keeepatan 0.48 m/det.
Tabel4 5 Tahanan Total pada sarat 7 em dengan keeepatan 0.56 m/det.
Tabe14.6. Tahanan Tota! pada sarat 27 em dengan kecepatan 0.24 m/det.
Tabe14 .?. Tahanan Total pada sarat 27 em dengan keeepatan 0.32 m/det.
Tabe14.8. Tahanan Total pada sarat 27 em dengan kecepatan 0.40 m/det.
Tabel 4.9. Tahanan Total pada sarat 27 em dengan kecepatan 0.48 m/det.
Tabe14.10.Tahanan Total pada sarat 27cm dengan kecepatan 0.56mldet.
Tabel 4.11 Ringkasan Tahanan Total teoritis pada sarat 7 em dengan
tmggi gelombang 1.S em.
Tabel 4.12 Ringkasan Tahanan Total teoritis pada sarat 7 em dengan
tinggi geiombang 2 5 em.
Tabel 4. 13. R111gkasan T aha nan Total teoritis pada sa rat 27 em dengan
tmggi gelombang 1.5 em.
label 4 14.Rmgkasan Tahanan Total teoritts pada sarat 27 em dengan
tmggi gelombang 2.5 em.
Tabei4.15.Kalibrasi Straingauge pada sarat 7 em
.Tabel 4.16.Kalibrasi Straingauge pada sarat 27 em
.T abel 4. 17 Kalibrasi Gelombang.
DAFTAR NOTASI
bH
: Damping coefisient heaving
CD
: Koefisien bentuk.
CF
. Koefisien gesek.
0
: Diameter silinder
F
: Gaya.
H
: Tinggi gelombang .
k
: Wave number.
Rn
. Reynold number.
Ro
: Tahanan bentuk.
RF
: Tahanan gesek.
RPW
: Tahanan gelombang.
R,
: T aha nan total
s
: Luas permukaan basah
T
: Periode.
v
: Kecepatan
we
: Encountering frequency.
A
: Tumng faktor.
p
: massa jenis air.
\.
: Viskositas kinematis air
z
· Simpangan heaving struktur
:Phi
BABI
PENDAHULUAN
BABI
PENDAHULUAN
1.1 latar Belakang
Cadangan minyak dan gas bumi di Indonesia terutama cadangan
minyaknya makin hari makin berkurang dan diperkirakan bahwa pada
dekade I pada tahun 2000 Indonesia akan berhenti dari negara
pengekspor minyak dan akan menjadi negara pengimpor minyak, oleh
karenanya
perlu
ditingkatkan
penemuan
ladang-ladang
minyak
khususnya ladang-ladang minyak dan gas di laut dalam yang selama ini
belum banyak dilakukan.
Dengan ditemukannya minyak dan gas di lautan dalam, dimana
kedalaman perairan menjadi kendala yang besar bagi operasi eksplorasi
dan eksploitasi minyak dan gas tersebut, maka dibutuhkan fasilitas
bangunan lepas pantai yang feasible ditinjau dari segi ekonomis dan
mampu untuk mengatasi kondisi lingkungan lautan dalam.
Dari berbagai fasilitas bangunan lepas pantai yang ada, untuk laut
yang relatif dalam (antara 200 s/d 300 m) bangunan lepas pantai yang
umum digunakan adalah Semi-submersible. Selain dapat dengan mudah
dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lainnya, Semi-submersible juga
mempunyai respon yang baik terhadap beban dinamik yang disebabkan
oleh gelombang. Hal ini disebabkan karena Semi-submersible mempunyai
luas bidang air yang kecil dibandingkan dengan displacement-nya dan
1-2
memiliki periode natural yang relatif besar.
Bagian konstruksi yang tercelup dalam air dari Semi-submersible
merupakan bagian yang dapat mengapung dengan bebas (free bouyant
structure). Bagian konstruksi tersebut terdiri dari bagian vertikal yang
disebut sebagai kolom, bagian horisontal yang disebut sebagai ponton
atau hull, dan bagian konstruksi penegar yang disebut sebagai brace.
Pada umumnya jumlah kolom antara 3 (tiga) sampai dengan 8 (delapan)
buah yang menumpu pada bagian ponton. Bagian ponton terbenam
cukup dalam di air pada saat operasional untuk memperkecil gerakan gerakan roll, pitch, dan heave. Di bawah ini diperlihatkan janis dan bagian
- bagian Semi-submersible.
Gambar 1. 1 Jenis dan bagian -bagian Semi-submersible
Karena tempat operasi dari Semi-submersible berada dilaut dalam
maka didalam perancangannya perlu dipertimbangkan besarnya tahanan
total yang akan bekerja pada struktur tersebut.
Selama ini hasil penelitian yang telah dipubikasikan, pada
1-3
umumnya penelitian tentang tahanan total pada struktur yang berbentuk
kapal sedangkan untuk jenis Semi-submersible yang sangat dipengaruhi
oleh faktor-faktor geometri, bentuk struktur, arah serta kecepatan gerakan
dan kondisi sarat air, relatif sangat kurang. Oleh karenanya studi
eksperimental ini diharapkan dapat digunakan sebagai masukan yang
berharga dalam perancangan sebuah Semi-submersible.
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimanakah pengaruh variasi sarat, periode, tinggi gelombang
dan kecepatan model Semi-submersible terhadap besarnya tahanan
total?
2. Apakah besarnya tahanan total model Semi-submersibe dari
percobaan sesuai dengan persamaan NeilS, Miller (1986).
1.3 Batasan Masalah
Untuk memperjelas permasalahan dan mempermudah dalam
penyelesaian penelitian ini , maka diperlukan adanya asumsi-asumsi dan
pembatasan masalah tanpa mengurangi bobot dari penulisan, yaitu:
1. Model Semi-submersible dianggap hanya mengalami gerakan heave
tanpa dipengaruhi adanya couple dari gerakan yang lain.
2. Titik berat model dalam arah memanjang berada di tengah.
3. lnteraksi antara elemen-elemen model yang berdekatan diabaikan.
4. Model Semi-submersible dianggap beroperasi pada laut dalam.
1-4
1.4 Tujuan
Pembuatan tugas akhir ini bertujuan untuk menentukan tahanan
total dari model Semi-submersible akibat pengaruh
periode, tinggi gelombang
variasi
sarat,
dan kecepatan untuk arah gerakan heave
akibat gaya gelombang serta membandingkan dengan hasil teori.
1.5 Metodologi dan Model Analisis
Pengerjaan tugas akhir mengenai studi eksperimental ini dilakukan
di laboratorium hidrodinamika FTK - ITS. Sedangkan model yang menjadi
obyek eksperimen berupa Semi-submersible yang mempunyai 6 (enam)
kolom dan 2 (dua) ponton silendris, terbuat dari bahan pipa para ton.
Model dirancang sedemikian rupa sehingga model hanya dapat
bergerak pada arah heave tanpa dipengaruhi adanya couple dari gerakan
yang lain, kemudian model tersebut ditarik dengan kereta.
Pengukuran beban total yang mengenai model menggunakan
strain gauge. Alat - alat ukur tersebut dipasang sedemikian rupa pada
model dan dikalibrasi untuk mendapatkan data-data yang akurat.
Dari
straingauge
inilah
besar
tahanan
total
dari
model
Semi-submersible tersebut akan didapatkan.
Kemudian
hasil
eksperimen
ini
dibandingkan dengan hasil
perhitungan teoritis. Kedua hasil disajikan dalam bentuk numeris maupun
grafis, sehingga mempermudah analisis. Secara umum urutan pengerjaan
dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1-5
T
ALAT UKUR
- Resistance dinamometer
( Strain gauge )
MODEL SEMI-SUBMERSIBLE
wriBsi sarat,periode, tinggi gelombangpan kecepatan
OUTPUT DATA
Gll\'8total
(da!am volt)
PERBANDINGAN HASIL EKSPERIMEN
DAN PERHITUNGAN 00 TEORI
(dl&aJikan dala.m numerl& dan graflk)
Gambar 1.2 Diagram alir metodologi tugas akhir
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk menyelesaikan tugas akhir ini,
telah disusun sistematika
penulisan sebagai berikut :
Bab I. Pendahuluan
Diuraikan mengenai dasar pemikiran dan Jatar belakang yang
melandasi penelitian ini, perumusan dan batasan permasalahan
serta tujuan yang hendak dicapai, serta metodologi penulisan.
Bab II. Tinjauan Pustaka
Dalam bab ini diuraikan mengenai, persamaan-persamaan yang
digunakan dalam perhitungan, formulasi perhitungan tahanan total
secara teoritis, penelitian-penelitian sejenis dan hasil perhitungan
.·
' "{ r
.
l_ ,J/ .
1-6
dengan teori lain yang telah dipublikasikan.
Bab Ill. Persiapan dan Pelaksanaan Percobaan
Berisi persiapan model Semi-submersible, persiapan peralatan
dan fasilitas percobaan lainnya, proses pengkalibrasian alat- alat
ukur dan proses percobaan.
Bab IV. Perhitungan Teoritis dan Hasil Percobaan.
Berisi perhitungan secara teoritis mengenai tahanan gesek,
tahanan bentuk dan tahanan gelombang yang kemudian dengan
menjumlahkan besarnya gaya-gaya tersebut akan didapatkan
tahanan total dari model Semi-submersible, serta diuraikan juga
mengenai perhitungan dan analisa data berikut grafik-grafiknya
yang diperoleh dari percobaan, selain itu disajikan pula beberapa
perbandingan hasil pengujian dengan hasil perhitungan teoritis.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Berisi
kesimpulan hasil
percobaan
penyempurnaan hasil percobaan.
dan
saran-saran untuk
BABII
TINJAUAN PUSTAKA
BASil
TINJAUAN PUSTAKA
11.1 Umum
Salah satu jenis bangunan lepas pantai terapung yang secara luas
digunakan khususnya untuk kegiatan pengeboran
di laut dalam dan
ganas adalah Semi-submersible. Sebelum menganalisa gerakan struktur
terapung ini, penting diketahui terlebih dahulu tentang macam gerakan
dan sistem koordinat. Gerakan-gerakan struktur terapung di laut yang
mempunyai 6 (enam) macam gerakan yang dapat dilihat pada gambar
2.1, terdiri atas 3 (tiga) gerakan lateral dan 3 (tiga) gerakan rotasional,
yang istilahnya dapat didefinisikan sebagai berikut:
a. Surging
: gerakan osilasi lateral searah sumbu x.
b. Swaying
: gerakan osilasi lateral searah sumbu y.
c. Heaving
: gerakan osilasi lateral searah sumbu z.
d. Rolling
: gerakan osilasi rotasional terhadap sumbu putar x.
e. Pitching
: gerakan osilasi rotasional terhadap sumbu putar y.
f. Yawing
: gerakan osilasi rotasional terhadap sumbu putar z.
11-2
.. ---·······--·l·--····-······---·- -·--···--·..·--····-···:._,______________,...__________!.... .____
_..........
Gambar 2. 1 Dimensi model Semi-submersible dan sistem koordinat
Dari gerakan-gerakan struktur tersebut hanya tiga gerakan saja
yang mempunyai gerakan osilasi murni, jika struktur tersebut mengalami
gangguan dari posisi kesetimbangannya, yaitu heaving, rolling dan
pitching. Yang dimaksud dengan gerakan osilasi murni disini, adalah bila
struktur mempunyai gaya atau momen pengembali yang berasal dari gaya
reaksi fluida di sekitar struktur tersebut. Ketiga gerakan lainnya, yaitu
surging, swaying dan yawing tidak mempunyai gaya atau momen
pengembali, sehingga bukan merupakan gerakan osilasi murni.
Dalam pergerakan struktur terapung ini akan menimbulkan tahanan
pada struktur tersebut, tahanan struktur tersebut dapat didefinisikan
sebagai suatu gaya fluida yang melawan gerakan dari struktur apung.
Tahanan tersebut merupakan gaya flu ida yang bekerja sejajar dengan
sumbu gerakan struktur apung. Tahanan totalnya (R.r) terdiri dari 3 (tiga)
komponen utama, yaitu ; Tahanan Bentuk (R0 ), Tahanan Gesek (RF) dan
Tahanan Gelombang (Rw). Kurva tahanan untuk benda yang bergerak di
11-3
permukaan atau jauh terbenam di dalam fluida yang sempurna dan fluida
yang mempunyai viskositas dapat ditunjukkan pada gambar di bawah ini 11
FUda sempt.ma
C
r~=ang
==[
Tahanan gesekon ( pelot dalar)
n
c
FUda sempurna
C
benda terbenam jauh
dari pennt.lraan
n
-----
FUda dengan IAskositas
benda terbenam jalil dari
permtlkoan
Tidak ada tahanan
Fn
Tohanon geselcan
perTJU
1t
I
dJ A.> 0.5, d/(gT2 ) > 0.08
panjang gel. 'A= gT2/27t
Dominasi beban inersia biia HiD< 1.5. Sedangkan
pemiiihan
teori
gelombang yang sesuai dapat dilihat pada grafik region of validity
Chakrabarti S.K. (1987)12 i yang merupakan tungsi dari