BAB III APLIKASI
Dalam Bab III ini, akan dilakukan pengaplikasian teori-teori yang telah dijelaskan dalam Bab II, yaitu pemodelan struktur tangki, perencanaan desain
struktur tangki dan analisa gaya sesuai dengan penjelasan pada Bab II. Bab ini terbagi dalam 6 subbab, yaitu pemodelan tangki meliputi definisi model tangki dan
data geometri tangki, pembebanan pada tangki, perhitungan struktur tangki meliputi perhitungan ketebalan badan tangkicangkang, atap tangki, dan dimensi
cincin pengaku sebagai penahan angin pada tangki, perhitungan beban gempa, perhitungan tekanan internal tangki, dan analisa gaya pada tangki baik secara analitis
ataupun dengan menggunakan Metode Element Hingga Finite Element Method .
3.1. Pemodelan Tangki 3.1.1. Deskripsi Model Tangki
Seperti yang telah dijelaskan dalam Bab II subbab 2.2.3, tangki
merupakan susunan pelat-pelat lengkung yang membentuk cangkang
silindris. Maka, dari berbagai bentuk elemen yang tertera dalam subbab 2.3.1,
tangki termasuk dalam bentuk element shell, sehingga, dalam melakukan analisa gaya yang ada pada tangki dengan menggunakan metode element
hingga, tangki dimodelkan secara 3 dimensi dalam bentuk element shell.
Model tangki ini dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Sedangkan untuk analisa gaya secara analitis, pemodelan tangki adalah menurut Timoshenko dan Krieger dalam bukunya yang berjudul
Universitas Sumatera Utara
“Theory of Plates and Shells” 1959, yaitu pemodelan tangki dalam bentuk 2
dimensi seperti yang terlihat dalam Gambar 3.1.
Gambar 3.1 – Pemodelan Tangki Dua Dimensi
Timoshenko dan Krieger, 1959: 475
Gambar 3.2 – Pemodelan Tangki Tiga Dimensi 3.1.2. Data Geometri Tangki
Data geometri struktur tangki yang akan dibahas adalah: 1
Tangki baja las berdiameter 32 m dan tinggi 18 m dengan lebar per lempeng sebesar 1800 mm.
Universitas Sumatera Utara
2 Dimisalkan tangki terletak pada wilayah gempa zona 6 dan memiliki
kondisi tanah sedang. 3
Tangki digunakan untuk menampung minyak sawit mentah Crude Palm Oil CPO yang mempunyai berat jenis 0,895 gmL atau 8,95 x 10
-6
Nmm
3
. 4
Jenis pelat baja yang digunakan disesuaikan dengan peraturan API
Standar 650 terdapat juga pada Tabel 2.4 yaitu pelat baja dengan
spesifikasi pelat A 573M A 573 Grade 450 65, kuat leleh minimum 240 MPa, kuat tarik minimum 450 MPa, tegangan desain produk S
d
160 MPa, dan tegangan ijin tes S
t
180 MPa. Modulus elastisitas E baja yang akan digunakan adalah sebesar 2,1010
5
Nmm
2
.
3.2. Pembebanan pada Tangki Seperti yang telah disebutkan dalam Bab II subbab 2.4.1.1, beban-beban
yang terjadi pada tangki pembebaban pada tangki yaitu: 1
Beban mati D
L
: yaitu berat sendiri tangki atau komponen-komponen tangki termasuk tebal korosi yang diijinkan. Untuk aplikasi tangki dalam Bab III
ini, beban mati yang akan diperhitungkan adalah berat-sendiri pelat baja sebagai bahan pembentuk struktur tangki, yaitu berat sendiri pelat baja
sebesar 78,5 x 10
-6
Nmm
3
dengan tebal korosi yang diijinkan sebesar nol. 2
Berat cairan dalam tangki F: yaitu berat minyak sawit mentah sebesar 0,895 gmL atau 8,95 x 10
-6
Nmm
3
yang diisi sampai titik pertemuan antara badan tangki shell dan atap sampai ketinggian 18 m.
Universitas Sumatera Utara
3 Berat air pada saat tes hidrostatik H
t
: 1,00 gmL atau 1 x 10
-5
Nmm
3
dan diisi sampai titik pertemuan antara badan tangki shell dan atap sampai
ketinggian 18 m. 4
Beban hidup atap minimum L
r
: sebesar 1,0 kPa di sepanjang luas atap dan tegak lurus daerah proyeksi horizontal atap.
5 Angin W: Kecepatan angin rencana V adalah sebesar 190 kmjam 120
mph dengan tekanan angin rencana pada arah vertikal sumbu tangki sebesar 1,44 kPa dan pada arah horizontal sumbu tangki sebesar 0,86 kPa.
6 Tekanan dalam rencana P
i
: besarnya tidak boleh melebihi 18 kPa harus
dihitung terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan 20, 21, dan 22 pada subbab 2.4.9 dan perhitungannya akan dilakukan pada subbab 3.5.
7 Tekanan percobaan P
t
: diambil sebesar 1,25P
i
. 8
Tekanan luar rencana P
e
: dimisalkan sebesar 0,25 kPa. 9
Beban gempa E: sesuai dengan subbab 2.4.9. dan perhitungannya akan dilakukan pada subbab 3.4.
3.3. Perhitungan Struktur Tangki 3.3.1. Perhitungan Ketebalan Badan Tangki
Kategori