modul gt strudl
DESCRIPTION
modul singkat mengenai software gtstrudlTRANSCRIPT
1
MODUL GT STRUDL
oleh
LABORATORIUM DINAMIKA STRUKTUR
LAUT DAN MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KELAUTAN
FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2015
2
1. Pengenalan GT STRUDL
GT STRUDL merupakan software yang sering digunakan untuk memodelkan
struktur disertai dengan analisis-analisis tertentu yang berkaitan dengan model.
Analisis yang bisa dilakukan oleh software ini meliputi analisis in-place, seismik,
kelelahan, punching shear, pile calculation, dsb.
Dibandingkan dengan software sejenis, misal SACS, software ini memiliki
kelebihan yaitu pemodelan dan perhitungan dapat dianalisa lebih mendetail dengan
nilai variabel yang lebih variatif, sedangkan kelemahannya, software ini kurang user-
friendly sehingga terkesan lebih rumit dan memakan waktu yang tidak sedikit dalam
memodelkan dan mejalankan (running) analisis pemodelan.
Dalam pemodelan struktur, dikenal dua jenis lembar kerja, pertama berbentuk
GTS yang digunakan untuk mengedit model dalam bentuk command/macros, kedua
Gambar 1. Tampilan Awal GT STRUDL
berbentuk GT MENU yang menampilkan visualisasi dari struktur yang dimodelkan.
3
Gambar 2. Tampilan lembar kerja GTS
1.1. Ukuran Satuan
Penentuan satuan merupakan hal yang paling awal dan dasar dalam pomodelan
struktur guna memasukkan ukuran – ukuran agar sesuai dengan yang dimaksud. Satuan
dalam software GT STRUDL dengan menggunakan Menu Bar “ Units “ yang terbagi
menjadi satuan panjang, massa, sudut, temperatur, dan waktu dalam satuan British
maupun metris. Apabila satuan mengalami perubahan pada saat pertengahan pemodelan
maka satuan akan berubah pada satuan yang terbaru sehingga secara tidak langsung akan
mengubah ukuran model sesaui satuan yang baru dengan langkah-langkah :
1. Pilih “Units”
2. Pilih satuan yang ingin dimasukkan
Gambar 3. Penentuan Ukuran Satuan GT STRUDL
1.2. Menentukan Sudut Pandang
Pembuatan sudut pandang yang sesuai dapat memudahkan dalam pengerjaan
pemodelan struktur di software GT STRUDL sehingga proses pemodelan yang lebih
4
cepat dan praktis. Sudut pandang dalam software GT STRUDL terdiri dari sudut
pandang isometris, sumbu X, sumbu Y, sumbu Z yang dapat dipilih dengan
menggunakan Menu Bar “View”. Selain itu, sudut pandang dapat juga ditambahkan
yang baru sesuai keperluan sudut pandang dalam pemodelan dengan langkah – langkah
sebagai berikut :
1. Pilih “View”
2. Pilih sudut pandang yang diinginkan (Sumbu X, Y, dan Z)
Gambar 4. Mengubah Sudut Pandang
3. Jika ingin menambah sudut pandang baru, pilih “More Option”
4. Pilih “Global Plane” dan pilih sumbu yang diinginkan (Sumbu X, Y, dan Z)
5. Pilih “Create New View”
Gambar 5. Membuat View Baru
5
1.3. Membuat Joint
Dalam pembuatan model struktur sebelumnya harus dibuat joint terlebih dahulu
dengan titik – titik koordinat yang sesuai dengan desain. Koordinat pada software GT
STRUDL menggunakan acuan sumbu X, Y, dan Z. Sumbu Y pada software GT
STRUDL menunjukkan bagain arah dan bawah yang berarti elevasi dari struktur.
Penggunaan software AUTOCAD dapat memudahkan dalam menentukan koordinat
joint dalam software GT STRUDL. Membuat joint dengan menggunakan Menu Bar
“Create” dengan langkah – langkah sebagai berikut :
1. Pilih “Create”
2. Pilih “Joint only”
3. Pilih “Input Coordinate” dan masukkan koordinat joint
4. Pilih “Store”
Gambar 6. Membuat Joint
1.4. Membuat Member
Joint – joint yang sudah terbentuk dapat dihubungkan dengan member sebagai
garis penghubung. Setiap joint harus saling dihubungkan dengan member sesuai dengan
desain agar tidaka terdapat floating joint yang bisa menyebabkan error dalam proses
running struktur. Dalam memebuat member arah penarikan seharusnya searah guna
memudahkan dalam memasukkan beban supaya lebih praktis. Arah penarikan ini dari
arah kiri ke kanan dan dari atas ke bawah. Pembuatan joint ini dengan menggunakan
Menu Bar “ Create” yang terdiri dari langkah langkah sebagai berikut :
1. Pilih “Create”
2. Pilih “Place Member”
6
3. Pilih “Generate Members” dan klik joint-joint yang ingin dihubungkan
4. Pilih “Store”
Gambar 7. Membuat Member Sebagai Penghubung Joint
1.5. Membuat Member Properties
Pada software GT STRUDL terdapat 2 jenis properties yang biasanya digunakan
untuk memodelkan struktur yakni properties beam dan pipe. Properties struktur tersebut
sudah ada secara otomatis di software GT STRUDL untuk jenis yang sering banyak
digunakan ( umum ). Namun jenis properties baru dengan dimenisi tertentu juga dapat
ditambahkan pada software GT STRUDL, untuk properties beam dengan model tertentu
perlu dibuat datasheet terlebih dahulu dengan memilih “Modeling” lalu pilih “Data
management” dan pilih “Create cross-section property database” kemudian pilih jenis
beam yang ingin dibuat dan masukkan dimensi beam tersebut. Sedangakn langkah –
langkah untuk memasukkan properties beam yang sudah ada dan membuat dimensi pipe
yakni sebagai berikut :
5. Pilih “Create”
6. Pilih “Material and Member Properties”
7. Pilih member properties yang diinginkan “Table”, “Prismatic”, dan “Pipe”
8. Untuk “Pipe”, masukkan Outer Diameter (OD), Inner Diameter (ID), dan
Thickness (THI)
7
Gambar 8. Membuat Properties pada Member
9. Untuk “Table”, pilih “Table Category” yang diinginkan beserta ukurannya
10. Pilih “Done”
Gambar 9. Table Properties pada software GT STRUDL
Memasukkan member properties juga dapat dilakukan setelah membuat member yakni
dengan mengelompokan member terlebih dahulu dengan dimensi properties yang sama
kemudian pilih “Section Grup” sesuai dengan dimensi yang diinginkan.
Apabila member properties tidak terdapat pada templete maka perlu membuat
userdat dengan langkah – langkah sebagai berikut :
8
Gambar 10. Membuat userdat jika jenis properti tidak terdapat pada
template
Gambar 11. Membuat lembar userdat baru
Gambar 12. Memilih klasifikasi properti
9
Saat membuka struktur, user dataset harus dibuka terlebih dahulu agar member
properties muncul dengan langkah sebagi berikut :
1.6. Jenis Tumpuan
Jenis tumpuan yang terdapat di software GT STRUDL ditentukan dengan
memilih gaya dan momen yang bekerja pada sumbu X, Y, dan Z. Dengan memilih gaya
dan momen tersebut dapat membuat struktur yang dimodelkan memiliki rol dan jepit.
Tumpuan rol merupakan jenis tumpuan yang hanya menerima gaya vertikal pada sumbu
tertentu saja. Sedangkan tumpuan jepit adalah jenis tumpuan yang menerima gaya
vertikal dan horizontal serta momen yang timbul akibat jepitan 2 penampang pada semua
sumbu. Langkah langkah guna menentukan jenis tumpuan adalah sebagai berikut :
1. Pilih “Create”
2. Pilih “Support and Release”
3. Pilih “Create Supports” dan klik pada joint-joint yang ingin diberi tumpuan
Gambar 14. Mencari data userdat di direktori penyimpanan
Gambar 13. Cara membuka userdat
10
4. Pilih gaya dan momen (FX, FY, FZ, MX, MY, dan MZ)
5. Pilih “Done”
Gambar 15. Memilih Jenis Tumpuan Struktur
1.7. Memasukan Beban
Agar struktur ysng dimodelkan sesuai dengan desain dapat dianalisa perlu
ditambahkan beban terlebih dahulu. Pembebanan pada software GT STRUDL dibedakan
menjadi pembebanan yang berasal dari beban struktur serta beban yang berasal dari luar.
Memasukkan beban lingkungan tidak bisa langsung pada software GT STRUDL
melainkan butuh software lain yakni GT SELOS (Sea Environmental Loading on
Offshore Structure ) dengan memasukkan command dan hasil running dari software GT
SELOS digunakan sebagai beban lingkungan guna analisa statis in place pada software
GT STRUDL. Sedangkan untuk memasukkan beban equipment dan beban struktur
sendiri dengan menggunakan MenuBar “Create” dan langkah – langkah sebagi berikut :
1. Pilih “Create”
2. Pilih “Loads”
3. Pilih “Active Independent Load”
4. Masukkan nama pembebanan dan pilih jenis pembebanan pada kolom “Create
Loads”
5. Klik member atau joint yang ingin diberi pembebanan
6. Masukkan besar pembebanan dan rentang daerah pembebanan
7. Pilih “Done”
11
Gambar 16. Memasukkan Beban Equipment
1.8. Running Model
Pemodelan struktur menggunakan software GT STRUDL beserta pembebanannya
perlu dilakukan proses running struktur hingga analisa statis in place. Proses running
struktur ini perlu dilakukan sebelumnya guna mengetahui dalam pengujian komputasi
terhadap model struktur apakah terdapat error pada joint, member maupun struktur.
Sebelumnya perlu dilakukan pengelompokkan jenis properties berdasarkan beam dan
pipe dengan memililh “Modeling ” dan langkah – langkah sebagai berikut :
1. Pilih “Modeling”
2. Pilih “Data Sheet”
Gambar 17. Pengelompokkan Member Properties Beam dan Pipe
12
3. Memasukkan IO-Read Wave, contoh
Gambar 18. Contoh IO read wave
4. Sortir member propeties dengan cara klik “Properties”
5. Pilih “Member”
6. Pilih “Define Group” dan beri nama sesuai properties yang dikelompokkan
7. Pilih “Done”
Gambar 19. Sortir Member Properties Beam dan Pipe
Setelah pengelompokkan member properties, maka pembebanan sebelumnya yang telah
dibuat baik beban equipment maupun beban lingkungan pada GT SELOS harus
dimasukkan ke proses running beserta parameter codes sesuai member propertiesnya
dengan cara yakni :
8. Pilih “Modeling”
9. Pilih “Loads”
10. Pilih “Form New Loading” dengan faktor pengali
11. Masukkan nama pembebanan dan pilih pembebanan yang telah dibuat
sebelumnya
12. Pilih “Add Factor” dan ubah faktor jika diperlukan
13. Pilih “Add to List”
14. Pilih “OK”
13
Gambar 20. Proses Memasukkan Beban Saat Running
15. Memasukkan comment load list (load combination)
16. Pilih “Steel Design”
17. Pilih “Parameter”
18. Pilih prameter sesuai dengan member properties dan codes yang ingin digunakan
19. Pilih “OK”
Gambar 21. Memasukkan Parameter
Gambar 22. Data Parameter
14
Proses running mulai dilakukan yakni static analysis pada software GT STRUDL yang
akan me-running pemodelan struktur. Dalam pengecekan member yang berhasil dan
gagal, dengan memilih “Steel design” dan “Check member” yang kemudian akan
muncul seluruh member pada model struktur dengan nilai Unity Check (UC) guna
mengetahui member yang berhasil dengan nilai UC < 1dan UC > 1 yang berarti member
mengalami kegagalan.
20. Pilih “Analysis”
21. Pilih “Static Analysis (Stiffness Analysis)”
Gambar 23. Running Static Analysis
22. Pilih “Steel Design”
23. Pilih “Check Member”
24. Pilih Section Location “3”
25. OK
Gambar 24. Cek Hasil Static Analysis
15
Gambar 25. GT Selos
8 9
6 7
1
2
3
4 5
16
Gambar 26. GT Selos (Lanjutan)
Untuk memudahkan mengerjakan GT Selos, struktur disimpan dalam format “gti” dengan
langkah sebagai berikut :
1. Ketik “File”
2. Pilih “Generate GT STRUDL Text Input”
3. Pilih “Generate Input File”
10 11 12 13 14 15 16 17
18 19
20 21
17
Gambar 27. Cara Menyimpan dalam format gti
Keterangan GT Selos:
1. Arah pembebanan
2. Satuan
3. Joint struktur
4. Joint tertinggi yang terkena beban angin
5. Joint terbawah (mudline)
6. Outer Diameter dan thickness member
7. Jenis member
Membedakan member menjadi 4 bagian yakni :
Flooded buoyant : jacket leg, conductor, riser
Flooded nonbuoyant : dummy pile
Nonflooded buoyant : brace horizontal, brace diagonal (area jacket)
Nonflooded nonbuoyant : tubular di dack
8. Thickness, coeff drag, coeff inertia member
WT/V merupakan nilai konversi satuan
9. Joint yang termasuk dalam jenis member
10. COG struktur
11. Teori gelombang, tinggi dan periode gelombang
12. Water depth, arah pembebanan
18
13. Kedalaman arus di permukaan, kedalaman 50%, dan kedalaman 100%
14. Velocity arus di permukaan, kedalaman 50%, dan kedalaman 100%
15. Arah pembebanan arus di permukaan, kedalaman 50%, dan kedalaman 100%
16. Arah pembebanan angin
17. Velocity angin
18. Kedalaman marine growth di permukaan, kedalaman 50%, dan kedalaman 100%
19. Ketebalan marine growth di permukaan, kedalaman 50%, dan kedalaman 100%
20. Arah pembebanan, tinggi gelombang, periode gelombang, water depth.
Catatan:
GT-Selos dibuat sejumlah arah pembebanan pada struktur, tiap arah pembebanan memiliki
input GT-Selos yang berbeda. Tiap arah pembebanan dibuat 2 file GT-Selos, yakni untuk
member yang terkena pembebanan dan yang tidak terkena pembebanan.
Running punching shear dengan langkah sebagai berikut :
1. Membuka user datasheet
2. Memasukkan input punching shaer yang terdiri dari joint dan member
3. Memasukkan input parameter
Gambar 28. Input analysis
4. Memasukkan jenis analysis
Analysis 4 trace : output punching shear lebih singkat
Analysis 3 trace : output punching shear lebih detail
Tahapan
2
3
4
19
Saat menganalisa pile, struktur yang digunakan adalah struktur jaket saja tanpa adanya
dummy pile, running pile dengan langkah sebagai berikut:
1. Membuka user datasheet
2. Memasukkan comment “load list (load combination)”
3. Sortir member propeties menjadi beam dan pipe pada struktur yang tidak terdapat
dummy pile
4. Memasukkan comment superelement pile
Gambar 29. Input superelement pile
Keterangan :
a. Joint jacket terbawah
b. Joint dan koordinat salah satu pile
c. Memasukkan outside diameter dan ketebalan pile dari kedalaman satu ke
kedalaman selanjutnya yang terhitung dari bawah mudline.
d. Apabila pile memliki perbedaan properties antar elevasi, maka memasukkan
lagi outside diameter dan ketebalan pile dari kedalaman satu ke kedalaman
selanjutnya, yang terhitung dari bawah mudline.
a
b
c
d
20
5. Memasukkan data tanah
Gambar 30. Input data tanah
Keterangan :
a. Kedalaman data QZ
b. Nilai Q1 Z1
c. Nilai Q2 Z2
d. Kedalaman data TZ
e. Nilai T1 Z1
f. Nilai T2 Z2
g. Kedalaman data PY
h. Nilai P1 Y1
i. Nilai P2 Y2
a
b
c
d
e
f
g
h
i
21
Output 3 trace
22
output 4 trace