Article History: Received : August, 26 th 2022; Accepted : December, 4 th 2022 Rekayasa  ISSN:  2502-5325  has  been  Accredited  by  Ristekdikti (Arjuna) Decree: No. 23/E/KPT/2019 August 8th, 2019 effective until 2023
Cite this as:
Hermanto,  M.F  &  Nandalianadhira,  N.  (2022 ).  Kehandalan Struktur  Anjungan  Lepan  Pantai  Terpancang  Empat  Kaku  di Perairan Natuna . Rekayasa 15 (3). 283-291. doi: https://doi.org/10.21107/rekayasa.v15i3.16663 .
© 2022  Hermanto
Rekayasa , 2022; 15(3): 283-291 ISSN: 0216-9495 (Print) ISSN: 2502-5325 (Online)

## Kehandalan Struktur Anjungan Lepas Pantai Terpancang Empat Kaki di Perairan Natuna
Mochammad Fathurridho Hermanto 1* , Nafisa Nandalianadhira 1
1 Program Studi Teknik Kelautan Institut Teknologi Sumatera Jl. Terusan Ryacudu Way Huwi Jati Agung Kabupaten Lampung Selatan Provinsi Lampung 35365
* mochammad.hermanto@kl.itera.ac.id DOI: https://doi.org/10.21107/rekayasa.v15i3.16663

## ABSTRACT
The design of offshore platforms in Indonesia generally uses  Working Stress Design (WSD) method rather than Load and Resistance Factor Design (LRFD) method. Whereas the LRFD method produces designs that better describe real conditions with  load  and  capacity  factors.  The  load  and  capacity  factors  are  obtained  from  consideration  of  the  uncertainty  or randomness of their values. One of the load factors used is the environmental load factor. The environmental load factor of LRFD  method  is  obtained  based  on  environmental  characteristics  not  in  Indonesian  waters.  There  are  differences  in  the environmental characteristics of each water. Uncertainty of environmental loads in the offshore platforms design is wave height,  current  velocities,  and  wind  speed.  To  get  a  structure  designed  according  to  the  characteristics  of  the  waters  in Indonesia, an environmental load factor is needed in accordance with the characteristics  of Indonesian water. To achieve that, structural reliability analysis is needed.  Structures reliabilty represents the possibility of the structure's performance criteria  being  met  which  is  expressed  by  the  reliability  index.  The  reliability  index  of  structures  designed using  the  WSD method used as a reference for LRFD method. In this study, reliability analysis was carried out  using the reserve strength ratio value from the pushover analysis on WSD method. The reliability index of the structure model is  4.10. This value is categorized  as  high  reliability.  This  results  can  be  used  as  a  reference  to  determine  the  environmental  load  factor  of Indonesian water in the future.
Key words : reliability analysis, offshore platform, environmental load, wave, pushover analysis

## PENDAHULUAN
Minyak  dan  gas  masih  mendominasi  sumber energi Indonesia pada tahun 2021. Minyak dan gas mendominasi  dengan  50.5%  dari  seluruh  sumber energi  di  Indonesia  (Kementerian  ESDM,  2022). Namun,  dominasi  tersebut  menurun  setiap tahunnya.  Sejak  tahun  2015,  rerata  penurunannya adalah  1.3%  pertahun  (Kementerian  ESDM,  2022). Penurunan tersebut dikarenakan energi terbarukan yang  sedang  ditingkatkan  belakangan  ini, termasuk  di  Indonesia.  Oleh  karena  itu,  desain anjungan  lepas  pantai  harus  lebih  efisien  agar minyak  dan  gas  dapat  tetap  bersaing  dengan alternatif  sumber  energi  lainnya  yang  sedang berkembang,  namun  tetap  harus  memenuhi standar desain.
Desain  atau  rancangan  anjungan  lepas  pantai dapat  menggunakan  2  metode  yaitu Working Stress  Design (WSD)  dan Load  and  Resistance Factor  Design (LRFD)  (Paramashanti  &  Tawekal,
2018).  Standar  desain  yang  umumnya  dipakai adalah  API  RP-2A  ( American  Petroleum  Institute Recommended  Practice ),  baik  WSD  maupun  LRFD. Metode
WSD mempertimbangkan faktor keamanan  tanpa  mempertimbangkan  ketidak pastian (Nizamani et al., 2014). Sedangkan metode LRFD  mempertimbangkan  ketidakpastian  pada material  dan  beban  dalam  bentuk  faktor  beban dan faktor tahanan (Nizamani et al ., 2014).
Metode  WSD  lebih  mudah  digunakan dibandingkan metode LRFD sehingga lebih sering digunakan untuk mendesain anjungan lepas pantai di  Indonesia  (Paramashanti  &  Tawekal,  2018). Namun  dengan  menggunakan  metode  LRFD, struktur  akan  memiliki  kehandalan  yang  lebih tinggi tanpa membutuhkan biaya yang lebih besar (Efthymiou et al. , 1997). Dengan kata lain, struktur yang  didesain  menggunakan  metode  LRFD  akan lebih efisien.

## REKAYASA
Journal of Science and Technology https://journal.trunojoyo.ac.id/rekayasa
284 | Hermanto & Nandalianadhira Kehandalan Struktur Anjungan
Faktor  beban  pada  standar  desain  API  RP-2A LRFD,  yang  dipakai  secara  umum,  diturunkan berdasarkan  karakteristik  lingkungan  perairan Teluk  Meksiko.  Hal  tersebut  tentu  menghasilkan struktur  yang  boros  (van  de  Graaf et  al. ,  1994). Tentunya  karakteristik  perairan  Teluk  Meksiko berbeda  dengan  perairan  Indonesia.  Sebagai contoh,  perairan  Teluk  Meksiko  memiliki gelombang  yang  lebih  ekstrim  dan  tinggi gelombang  signifikannya  ( 𝐻 𝑠 )  mencapai  12.05  m (Korobkin  &  D’Sa,  n.d.).  Pada  penelitian  lain,  Wen &  Banon  (1991)  menyatakan  bahwa  tinggi gelombang  100  tahunan  ( 𝐻 100 )  di  Teluk  Meksiko mencapai  21.5  m.  Dengan  menggunakan  API  RP- 2A  LRFD,  tentu  struktur  anjungan  lepas  pantai  di Indonesia  yang  dihasilkan  akan  lebih  konservatif. Dengan mengetahui faktor beban yang diturunkan berdasarkan kondisi lingkungan perairan Indonesia maka  desain  dari  anjungan  lepas  pantai  tentunya akan  lebih  efisien  dibandingkan  menggunakan faktor beban pada standar desain API RP-2A LRFD. Faktor  pada  metode  LRFD  dapat  diperoleh  dari perhitungan  kehandalan  dari  komponen  struktur yang  sama  dengan  yang  diperhitungkan  pada metode WSD (Efthymiou et al., 1997). Kehandalan struktur  diwakilkan  dengan  indeks  kehandalan. Perhitungan  indeks  kehandalan  struktur  dapat dilakukan dengan berbagai pendekatan,
diantaranya adalah analisis fatigue (R. L. Tawekal & Heriana, 2007) dan analisis pushover .
Pada  penelitian  ini,  analisis pushover pada struktur anjungan lepas pantai di perairan Natuna akan  dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai  indeks kehandalan.  Analisis pushover dilakukan  dengan menggunakan  beban  lingkungan.  Diharapkan kedepannya,  nilai  indeks  kehandalan  tersebut dapat  dijadikan  acuan  untuk  menentukan  faktor beban  lingkungan  pada  metode  LRFD  untuk desain anjungan lepas pantai di Indonesia.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini hanya mempertimbangkan beban lingkungan  berupa  beban  gelombang  di  Laut Natuna.  Parameter  beban  lingkungan  lain,  seperti arus dan angin hanya memberikan kontribusi 10% dari  total  beban  linkungan  (Wen  &  Banon,  1991). Flowchart penelitian  ini  secara  keseluruhan ditunjukkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## Pengolahan Data Gelombang
Penelitian ini hanya mempertimbangkan beban lingkungan berupa beban gelombang. Pengolahan data gelombang dilakukan untuk menentukan nilai acak  dari  tinggi  gelombang  signifikan  sebagai masukan analisis pushover . Tinggi gelombang yang diolah adalah tinggi gelombang signifikan perjam. Analisis diawali dengan mengidentifikasi gelombang  ekstrim  maksimum  pertahun, annual maxima (J.  R.  Tawekal  &  Tawekal,  2018). Parameter  statistik  diperlukan  untuk  membantu pengolahan  data  selanjutnya.  Parameter  statistik yang perlu diketahui antara lain rerata ( 𝜇 𝑥 ), varian ( 𝑣𝑎𝑟 𝑥 ),  standar  deviasi    ( 𝜎 𝑥 )  dan  koefisien  varian ( 𝛿 𝑥 ). Berturut turut persamaan parameter tersebut ditunjukkan pada persamaan 1 sampai persamaan 4.
𝜇 𝑥 = 1 𝑛 ∑ 𝑥 𝑖 𝑛 𝑖=1 ………………………………………….. (1)
𝑣𝑎𝑟 𝑥 = 1 𝑛−1 ∑ (𝑥 𝑖 − 𝜇 𝑥 ) 2 𝑛 𝑖=1 …………………………(2)
𝜎 𝑥 = √𝑣𝑎𝑟 𝑥 ………………………………………………(3)
𝛿 𝑥 = 𝜎 𝑥 𝜇 𝑥 …………………………………….……………….. (4)
Distribusi  data  tinggi  gelombang  acak  terlebih dahulu  dicari  distribusinya  untuk  mendapatkan jenis  distribusi  yang  paling  sesuai  ( goodness  of  fit test ).  Distribusi  yang  akan  diuji  terhadap  data tinggi  gelombang  pada  penelitian  ini  adalah Normal  dan  Log-Normal.  Distribusi  Normal merepresentasikan  pendekatan  yang  konservatif terhadap sebaran data. Sedangkan  distribusi Log-
Normal  memberikan  pendekatan  yang  lebih realistis  terhadap  sebaran  data  (Holický et  al ., 2016).  Distribusi  tersebut  dinyatakan  dengan probabilitas kejadian suatu nilai, probability density function (PDF).  Distribusi  Normal  dan  Log-Normal ditunjukkan pada persamaan 5 dan 6.
𝐷𝐹 𝑁 (𝑥) = 1 𝜎 𝑋 √2𝜋 exp [− 1 2 ( 𝑥−𝜇 𝑋 𝜎 𝑋 ) 2 ] ………………………. (5)
𝐷𝐹 𝐿𝑁 (𝑥) = 1
𝑥√2𝜋 ln(1+𝛿 𝑥 2 ) exp [− 1 2 ( ln 𝑥−(ln 𝜇 𝑥 − 1 2 ln(1+𝛿 𝑥 2 )) √ln(1+𝛿 𝑥 2 ) ) 2 ] ……(6)
Goodness  of  fit  test pada  data  gelombang signifikan  perjam  maksimum  pertahun  dilakukan menggunakan  metode chi-square .  Metode  ini menggunakan  selisih  nilai  frekuensi  data  pada setiap  interval  dengan  frekuensi  teoritis  suatu distribusi  (Haldar  &  Mahadevan,  2000).  Distribusi yang paling sesuai adalah distribusi yang memiliki nilai error terkecil terhadap data tinggi gelombang. Oleh  karena  itu,  nilai error dapat  ditulis  seperti pada persamaan 7.
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = ∑ (𝑛 𝑖 −𝑒 𝑖 ) 2 𝑒 𝑖 𝑚 𝑖=1 ……………….(7)
Distribusi  teoritis  tinggi  gelombang  kemudian digunakan membangkitkan data tinggi gelombang acak.  Pembangkitan  tersebut  menggunakan simulasi Monte Carlo. Pembangkitan data  dengan metode  ini  akan  memberikan  sejumlah  N  data gelombang  acak  sesuai  dengan  jenis  distribusi, rerata  dan  standar  deviasi  yang  diberikan.  Nilai acak  tinggi  gelombang  hasil  pembangkitan  ( 𝐻 𝑝 ) digunakan untuk analisis pushover model struktur.
Analisis Pushover Analisis pushover dilakukan  pada  model struktur  anjungan  lepas  pantai  terpancang  4  kaki. Analisis  tersebut  dilakukan  dengan  memberikan beban  gravitasi  bersamaan  dengan  menaikkan beban  lateral  secara  bertahap  dengan  nilai  yang kecil  sampai  struktur  mengalami  keruntuhan ( collapse )  (Kadid  &  Boumrkik,  2008).  Pada penelitian ini, beban lateral yang digunakan adalah beban lingkungan berupa gelombang.  Luaran dari analisis pushover ini  adalah  nilai reserve  strength ratio (RSR).  RSR  adalah  rasio  antara  beban  lateral pada  struktur  saat  mengalami collapse ( 𝐹 𝑐𝑜𝑙𝑙𝑎𝑝𝑠𝑒 ) dengan  beban  lateral  desain  struktur  ( 𝐹 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 )  (Bai &  Jin,  2016).  RSR  dapat  ditentukan  berdasarkan
persamaan  8.  Nilai  minimum  RSR  untuk  struktur yang  didesain  dengan  standar  desain  API  RP-2A WSD  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Pada  penelitian lain,  nilai  RSR  sebesar  2.0  bisa  dijadikan  syarat minimum  (Ersdal et  al. ,  2003).  Nilai  tersebut  akan menjadi masukan untuk analisis kehandalan.
𝑅𝑆𝑅 = 𝐹 𝑐𝑜𝑙𝑙𝑎𝑝𝑠𝑒 𝐹 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 … … … … … … … … … (8)
Tabel 1. Nilai Minimum RSR Berdasarkan Exposure Category ( American Petroleum Institute, 2002) Level Exposure Category Ultimate Strength Analysis L-1 High Consequence RSR ≥ 1.6 L-3 Low Consequence RSR ≥ 0.8 Analisis Kehandalan Analisis kehandalan bertujuan untuk menentukan probabilitas struktur dapat memenuhi fungsi performasi desain dengan segala ketidakpastian  mungkin  terjadi.  Ketidakpastian yang  dimaksud  adalah  ketidakpastian  kapasitas atau  tahanan  struktur  dan  atau  ketidakpastian beban  yang  mengenai  struktur.  Dengan  kata  lain, parameter  tahanan  dan  beban  yang  digunakan bersifat  acak.  Secara  umum  fungsi  performasi untuk  mengakomodasi  ketidakpastian  tersebut dapat dinyatakan seperti pada persamaan 9.
𝐺(𝑅, 𝑄) = 𝑅 − 𝑄 … … … … … … . . (9) Dimana 𝑅 menyatakan  distribusi  tahanan  struktur dan 𝑄 menyatakan  distribusi  beban  yang  bekerja pada struktur. Suatu struktur dinyatakan gagal jika 𝐺 bernilai  kurang  dari  0.  Dengan  begitu, probabilitas  kegagalan  suatu  struktur  dapat dinyatakan dengan persamaan 10.
𝑃 𝑓 = 𝑃(𝑅 − 𝑄 < 0) … … … … … . . (10)
Sketsa  distribusi  parameter  tahanan  ( 𝑅 )  dan beban  ( 𝑄 )  ditunjukkan  pada  Gambar  1.  Suatu struktur  dinyatakan  berhasil  jika 𝐺 bernilai  lebih dari  0.  Dengan  begitu,  probabilitas  keberhasilan suatu  struktur  memenuhi  fungsi  performasi  dapat dinyatakan  dengan  persamaan  11.  Dengan  total probabilitas kegagalan dan keberhasilan adalah 1, maka  probabilitas  keberhasilan  suatu  struktur memenuhi  fungsi  performasi  dapat  dinyatakan juga dengan persamaan 12.
Gambar 1. Sketsa distribusi parameter tahanan ( 𝑅 ) dan beban ( 𝑄 )
Suatu  struktur  dinyatakan  berhasil  jika 𝐺 bernilai lebih  dari  0.  Dengan  begitu,  probabilitas keberhasilan  suatu  struktur  memenuhi  fungsi performasi  dapat  dinyatakan  dengan  persamaan 11.  Dengan  total  probabilitas  kegagalan  dan keberhasilan  adalah  1,  probabilitas  keberhasilan suatu  struktur  memenuhi  fungsi  performasi  dapat dinyatakan juga dengan persamaan 12.
𝑃 𝑠 = 𝑃(𝑅 − 𝑄 > 0) … … … … … . (11) 𝑃 𝑠 = 1 − 𝑃 𝑓 … … … … … … … … . (12)
Untuk  struktur  praktis,  sulit  untuk  menghitung probabilitas  kegagalan  struktur  secara  akurat (Haldar & Mahadevan, 2000). Estimasi probabilitas kegagalan struktur dapat dihitung dengan metode statisik First Order Second Moment (FOSM). FOSM memungkinkan peninjauan terhadap variabel acak dengan  beragam  fungsi  distribusi  (R.  L.  Tawekal, 2004; R. L. Tawekal et al., 2010). Perhitungan indeks kehandalan  dengan  metode  FOSM  ditunjukan pada persamaan 13.
𝛽 = 𝜇 𝐺 𝜎 𝐺 = 𝜇 𝑅 − 𝜇 𝑄 √𝜎 𝑅 2 + 𝜎 𝑄 2 … … … … … … . (13)
Batasan  nilai  indeks  kehandalan  tidak  diatur dalam API RP-2A WSD. Bai & Jin (2016) mengatur klasifikasi  indeks  kehandalan  yang  ditampilkan pada  Tabel  2.  Struktur  memiliki  kehandalan  yang tinggi jika nilai indeks kehandalan diatas 3.72. Tabel 2. Klasifikasi nilai indeks kehandalan
Safety Classes Target ( 𝑷 𝒇 ) Reliability Index
( 𝜷 ) Low 10 -2 2.32 Normal 10 -3 3.09 High 10 -4 3.72

## HASIL PEMBAHASAN Studi Kasus
Struktur yang ditinjau pada penelitian ini adalah struktur anjungan lepas pantai jenis well head fixed platform dengan  4  kaki.  Model  struktur  tersebut didesain  untuk  beroperasi  di  perairan  Natuna, Kepulauan  Riau  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar 2.  Kedalaman  perairan  di  lokasi  struktur  adalah 94.90  meter  dari  LAT  dengan  tunggang  pasang 2.60  meter.  Parameter  beban  lingkungan  lainnya ditunjukkan pada Tabel 3.
Gambar 2. Lokasi Struktur Ditunjukkan Dengan
Penunjuk Berwarna Kuning Tabel 3. Parameter Lingkungan pada Model Parameter Lingkungan Periode Ulang (tahun) 1 100 Tinggi gelombang (m) 5.6 10.6 Periode gelombang (s) 8.3 10.3 Kecepatan angin 1 menit (m/s) 16.8 24.0 Kecepatan arus maksimum (m/s) 0.9 1.0 Parameter beban lingkungan tersebut digunakan  sewaktu  struktur  didesain.  Struktur didesain dengan metode WSD dengan standar API RP-2A  WSD.  Hasil  desain  struktur,  yang  akan ditinjau  pada  penelitian  ini  dan  elevasi  penting pada  struktur  diilustrasikan  pada  Gambar  3. Model  struktur  tersebut  dimodelkan  dengan bagian pile,  jacket dan deck.  Pile dimodelkan memiliki  kemiringan  jenis double  batter dengan perbandingan  10:1  ke  segala  arah  kemiringan. Jacket dimodelkan  memiliki  5  tingkat horizontal bracing dan diagonal  bracing jenis  X .  Deck dimodelkan  memiliki  3  tingkat, sub-cellar  deck , cellar deck dan main deck . Model struktur tersebut memiliki  berat  keseluruhan  4.356,5  ton.  Dimensi dan  spesifikasi  material  dari  komponen  struktur
yang akan ditinjau pada penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 4.
Gambar 3. Model Struktur Anjungan Lepas Pantai Terpancang 4 Kaki
Tabel 4. Member pada Model Struktur Komponen Struktur Diameter Luar (cm) Tebal (cm) Spesifikasi Material Pile 180 5 ASTM A572 Gr.50
Komponen Struktur Diameter Luar (cm) Tebal (cm) Spesifikasi Material Jacket Leg 190 1.6 ASTM A36 Jacket Horizontal Bracing 66.04 2.54
API 5L Gr.B 45.72 1.27 27.31 1.27 Jacket Diagonal Bracing 71.12 1.27 Flare Boom 27.31 0.64
Deck Bracing 71.12 2.54 66.04 1.91 35.56 0.53
71.12 2.54 ASTM A572
Gr.50
91.44 2.54 Deck Leg 170 4.5 170 3 160 1.5

## Pengolahan Data Gelombang
Pengolahan  data  tinggi  gelombang  signifikan perjam  selama  60  tahun  dilakukan  pada  perairan Natuna.Data tersebut diseleksi untuk mendapatkan tinggi gelombang maksimum setiap tahunnya. Tabel 5. Data Gelombang Perairan Natuna
Data  gelombang  tersebut  memiliki  parameter statistik  yang  dirangkum  pada  Tabel  6.  Sebagai perbandingan,  tinggi  gelombang  pada  perairan Natuna  berkisar  antara  5.2  –  5.7  meter  dan  6.0  – 8.0  meter  (Muliati,  2019;  Wurjanto et  al., 2021). Data  tinggi  gelombang  yang  digunakan  pada penelitian  tersebut  sama  besarnya  dengan  hasil penelitian kedua namun lebih besar dibandingkan penelitan pertama.
288 | Hermanto & Nandalianadhira Kehandalan Struktur Anjungan

## Tabel 6. Parameter Statistik Data Gelombang
No Parameter Statistik Nilai 1 Rerata ( 𝜇 𝐻 ) 8.17 2 Varian ( 𝑣𝑎𝑟 𝐻 ) 1.09 3 Standar deviasi ( 𝜎 𝐻 ) 1.04 4 Koefisian varian ( 𝛿 𝐻 ) 0.13
Data  gelombang  dan  parameter  statistik tersebut  digunakan  untuk  analisis  distribusi. Distribusi yang akan  diuji kesesuaiannya terhadap data  gelombang  di  atas  adalah  distribusi  Normal dan  Log  Normal.  Dari  analisis  distribusi  di  atas, didapatkan  total  nilai error berdasarkan  metode Chi-square untuk metode normal 0.13191 dan Log Normal  0.14543.  Berdasarkan  hasil  tersebut, distribusi normal menghasilkan error terkecil. Oleh karena  itu  dapat  disimpulkan  bahwa  data gelombang perairan Natuna paling sesuai dengan distribusi  normal.  Distribusi  Normal  kemudian digunakan  sebagai  dasar  distribusi  pembangkitan tinggi  gelombang  baru.  Tinggi  gelombang  baru yang  dibangkitkan  ini  bersifat  acak.  Data  tinggi gelombang  hasil  pembangkitan  dengan  distribusi Normal ditunjukkan pada Tabel 7.
Tabel  7.  Data  Tinggi  Gelombang  Hasil Pembangkitan
No 𝑯 𝒑 (m) 1 5.81 2 6.54 3 6.69 4 6.85 5 7.02 6 7.46 7 7.53 8 7.66 9 7.74 10 7.94 11 8.13 12 8.31 13 8.34 14 8.49 15 8.55 16 8.79 17 8.95 18 9.13 19 9.91 20 10.19
Histogram tinggi gelombang ditunjukkan pada Gambar  4.  Data  hasil  pembangkitkan  tersebut memiliki  parameter  statistik  yang  sama  dengan data  gelombang  semula.  Data  gelombang  hasil
pembangkitan  ini  yang  akan  digunakan  sebagai beban lingkungan pada analisis pushover .
Gambar 4. Histogram Tinggi Gelombang
Analisis Pushover
Dengan  menggunakan  data  gelombang  hasil pembangkitan  ( 𝐻 𝑝 ),  analisis pushover dilakukan terhadap struktur yang sudah dibahas sebelumnya. Hasil analisis pushover adalah nilai base shear pada saat  struktur collapse ( 𝐹 𝑐𝑜𝑙𝑙𝑎𝑝𝑠𝑒 ).  Nilai  tersebut kemudian  dibandingkan  dengan  beban  lateral desain  struktur  ( 𝐹 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 )  untuk  mendapatkan  RSR. Hasil  analisis pushover struktur  tinjauan  dengan tinggi gelombang hasil pembangkitan ditunjukkan pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil Analisis Pushover pada Struktur
No F collapse (kN) F initial (kN) RSR 1 16203.87 2750.62 5.891 2 16592.67 3191.8 5.199 3 18101.86 3276.53 5.525 4 19112.24 3347.27 5.710 5 19375.23 3430.33 5.648 6 19146.63 3672.49 5.214 7 19584.43 3710.3 5.278 8 20512.54 3781.35 5.425 9 20035.82 3828.64 5.233 10 19777.62 3932.69 5.029 11 18076.13 4028.22 4.487 12 19424.81 4135.14 4.697 13 18968 4149.79 4.571 14 16788.99 4245.13 3.955 15 16085.02 4274.02 3.763 16 16828.85 4415.62 3.811 17 17220.56 4513.58 3.815 18 18349.25 4586.54 4.001
No F collapse (kN) F initial (kN) RSR 19 19204.56 5124.7 3.747 20 18653.53 5316.49 3.509 Seluruh RSR hasil analisis pushover
menunjukkan  nilai  diatas  1.6.  Rerata  RSR  ( 𝜇 𝑅𝑆𝑅 ) adalah  4.725.  Standar  deviasi  RSR  ( 𝜎 𝑅𝑆𝑅 )  adalah 0.763.  Struktur  di  Teluk  Meksiko  dan  Laut  Utara yang didesain dengan metode LRFD dengan faktor beban  1.35  menghasilkan  nilai  RSR  2.2  (van  de Graaf et al., 1994) dengan tinggi gelombang deain ( 𝐻 100 )  sebesar  31.0  meter.  Berdasarkan  hasil  RSR penelitian  ini,  yang  di  lakukan  di  Laut  Natuna dengan  tinggi  gelombang  desain  10.6  meter, dapat disimpulkan bahwa memang standar desain yang  dipakai  secara  umum  menghasilkan  struktur yang  boros.  Standar  desain  yang  umum  dipakai secara  umum  menghasilkan  struktur  yang  tidak boros  untuk  perairan  Teluk  Meksiko  dan  Laut Utara.    Berdasarkan  hasil  RSR  pada  tabel  di  atas, struktur  yang  digunakan  pada  penelitan  ini memenuhi  syarat  nilai  RSR  minimum  berdasarkan API RP-2A WSD, 1.60. Dengan begitu, struktur dan nilai  RSR  tersebut  dapat  digunakan  lebih  lanjut untuk analisis kehandalan.

## Analisis Kehandalan
Analisis  kehandalan  pada  penelitian  ini menggunakan keacakan tinggi gelombang sebagai parameter  acak  beban  ( 𝑄 ).  Batas  minimum  RSR berdasarkan  API  RP-2A  WSD  digunakan  sebagai parameter  tahanan  struktur  secara  deterministik, tidak  memiliki  keacakan.  Oleh  karena  itu,  fungsi performasi dapat diatur dengan persamaan 14.
𝐺(𝑅, 𝑄) = 𝑅𝑆𝑅 − 1,6 ………………………….(14) (8) Probabilitas kegagalan pemenuhan fungsi performasi tersebut dapat dinyatakan seperti pada persamaan 15.
𝑃 𝑓 = 𝑃(𝑅𝑆𝑅 − 1,6 < 0) … … … … … … … (15)
(9)
Perhitungan  estimasi  nilai  indeks  kehandalan  ( 𝛽 ) dengan menggunakan metode FOSM  ditunjukkan pada perhitungan ini.
𝛽 = 𝜇 𝑅𝑆𝑅 −1.6 √𝜎 𝑅𝑆𝑅 2 +0 = 4.725−1.6 0.763 = 4.10 (10)
Indeks  kehandalan  yang  didapatkan  berdasarkan nilai RSR adalah 4.10. Berdasarkan Bai & Jin (2016), struktur  yang  didesain  dengan  API  RP2A-WSD  ini termasuk struktur dengan indeks kehandalan yang tinggi.  Di  perairan  Malaysia,  mendapatkan  nilai indeks kehandalan struktur yang  didesain  dengan API RP-2A WSD sebesar 3.44, 2.96 dan 3.96 (Cossa et al. , 2012, 2013; Nizamani et al., 2014). Penelitian
tersebut  menghasilkan  nilai  indeks  kehandalan yang  lebih  kecil  dibanding  penelitian  ini.  Namun jika penelitian ini  dibandingkan dengan penelitian Nizamani et al . (2014) saja, hasil penelitian ini tidak terlalu  jauh.  Hal  tersebut  dikarenakan  penilaian kapasitas  struktur  berdasarkan reserve  strength ratio (RSR) pada kedua penelitian.
Sedangkan  Cossa et  al. (2013)  mendapatkan nilai  indeks  kehandalan  berdasarkan unity  check dari  komponen  struktur.  Adapun  Cossa  et  al. (2012)  mendapatkan  nilai  indeks  kehandalan berdasarkan  kegagalan axial  tension dan bending dari  suatu  member.  Berdasarkan  hasil  indeks kehandalan  struktur  di  Laut  Natuna  dan  perairan Malaysia,  dapat  disimpulkan  bahwa  API  RP-2A WSD  menghasilkan  struktur  yang  berlebih  untuk perairan di luar Teluk Meksiko.
Berdasarkan  tinjauan  struktur  dengan  jumlah kaki lebih beragam, 4 kaki, 6 kaki dan 8 kaki,  yang tersebar  di  3  lokasi  di  perairan  Malaysia mendapatkan  nilai  indeks  kehandalan  3.76,  3.72 dan 3.32 (Nichols et al., 2014). Nilai tersebut lebih kecil dibandingkan dengan hasil penelitian ini. Hal tersebut  dikarenakan  penelitian  tersebut  juga mendapatkan nilai indeks kehandalan berdasarkan kapasitas  struktur  pada  komponen  struktur,  sama dengan  penelitian  Cossa et  al. (2013).  Peninjauan kegagalan  berdasarkan  kapasitas  komponen struktur  menghasilkan  nilai  yang  lebih  konservatif atau struktur lebih cepat mengalami kegagalan.
Nilai indeks kehandalan lebih besar didapatkan untuk  struktur  yang  didesain  untuk  perairan  yang gelombagnya  lebih  rendah.  Struktur  di  Laut  Jawa dan laut tenggara Pulau Sumatera memiliki indeks kehandalan  berdasarkan  RSR  berkisar  antara  8.10 sampai  12.63  dan  5.49  (J.  R.  Tawekal  &  Tawekal, 2018; R. L. Tawekal et al. , 2004). Indeks kehandalan sebesar  itu  diperoleh  karena  tinggi  gelombang desain  ( 𝐻 100 )  di  kedua  perairan  tersebut  berkisar 2.0  –  5.0  m  saja  (Wurjanto et  al., 2021).  Nilai tersebut  sangat  rendah  dibandingkan  dengan tinggi  gelombang  desain  dimana  standar  desain dikembangkan (Wen & Banon, 1991).

## KESIMPULAN DAN SARAN
Analisis  kehandalan  yang  dilakukan  terhadap struktur  anjungan  lepas  pantai  terpancang  pada penelitian ini menghasilkan nilai indeks kehandalan 4.10. Hasil tersebut didapatkan dengan fungsi  performasi  berdasarkan  nilai reserve strength  ratio (RSR)  pada  struktur  yang  didesain
290 | Hermanto & Nandalianadhira Kehandalan Struktur Anjungan
dengan  API  RP-2A  WSD  di  Laut  Natuna.  Nilai tersebut  selanjutnya  bisa  dijadikan  acuan  untuk penentuan  faktor  beban  lingkungan  desain anjungan lepas pantai.  Untuk mendapatkan faktor beban  yang  lebih  mengakomodir  keadaan  beban sesungguhnya,  dibutuhkan  mempertimbangkan lebih  banyak  variabel  beban  lingkungan  dalam analisis  kehandalan.  Selain  beban  lingkungan sebagai  parameter  keacakan  beban,  parameter tahanan  struktur  juga  diperlukan  untuk  penelitian lebih lanjut.

## DAFTAR PUSTAKA
American  Petroleum  Institute.  (2002).  American Petroleum Institute, Recommended Practice for Planning,  Designing,  and  Constructing  Fixed Offshore  Platforms—Working  Stress  Design,  in API Recommended Practice 2A-WSD, ed.
Bai, Y., & Jin, W.-L. (2016). Marine structural design (Second edition). Butterworth-Heinemann.
Cossa, N. J., Potty, N. S., Idrus, A. B., Hamid, M. F. A., & Nizamani, Z. (2012). Reliability Analysis of Jacket  Platforms  in  Malaysia-Environmental Load Factors. 8.
Cossa,  N.  J.,  Potty,  N.  S.,  &  Liew,  M.  S.  (2013). Development  of  Partial  Environmental  Load Factor for Design of Tubular Joints of Offshore Jacket  Platforms  in  Malaysia.  The  Open  Ocean Engineering Journal. 6(1). 8–15. https://doi.org/10.2174/1874835X01306010008
Efthymiou, M., van de Graaf, J. W., Tromans, P. S., & Hines, I. M. (1997). Reliability-Based Criteria for Fixed  Steel  Offshore  Platforms.  Journal  of Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 119 (2), 120–124. https://doi.org/10.1115/1.2829053
Ersdal,  G.,  Sørensen,  J.  D.,  &  Langen,  I.  (2003).
Updating of Structural Failure Probability Based On Experienced Wave Loading. 9.
Haldar,  A.,  &  Mahadevan,  S.  (2000).  Probability,
reliability, and statistical methods in engineering design. John Wiley.
Holický,  M.,  Retief,  J.  V.,  &  Sýkora,  M.  (2016). Assessment  of  model  uncertainties  for structural  resistance.  Probabilistic  Engineering Mechanics. 45 (2).188–197.
Kementerian  ESDM.  (2022).  Handbook  Of  Energy & Economic Statistics Of Indonesia 2021.
Muliati, Y. (2019). Wind Wave Modeling In Natuna Sea: A Comparison Among Swan, Seafine, And Era-Interim.  International Journal  of GEOMATE, 16(54). https://doi.org/10.21660/2019.54.93272
Nichols,  N.,  Khan,  R.,  Rahman,  A.,  Akram,  M.,  & Chen, D. K. (2014). Load resistance factor design (LRFD)  calibration  of  load  factors  for  extreme storm  loading  in  Malaysian  waters.  Journal  of Marine Engineering and Technology, 13(2), 15.
Nizamani,  Z.,  Kurian,  V.  J.,  &  Liew,  M.  S.  (2014).
Determination of environmental load factors for ISO  19902  code  in  offshore  Malaysia  using FORM  structural  reliability  method.  Ocean Engineering, 92, 31–43. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2014.09.046
Paramashanti,  &  Tawekal,  J.  R.  (2018).
Environmental  Load  Factor  Calibration  For  A Fixed  Platform  In  The  Java  Sea.  International Journal of GEOMATE, 49 8.
Tawekal,  J.  R.,  &  Tawekal,  R.  L.  (2018).  Risk reliability-based underwater inspection method for  jacket  platforms  in  Indonesia.  International Journal  of  Structural  Integrity,  9(5),  603–615. https://doi.org/10.1108/IJSI-01-2018-0002
Tawekal,  R.  L.  (2004).  Perhitungan  Faktor  Beban Gaya  Lingkungan  Untuk  Analisa  Struktur Anjungan  Lepas  Pantai  Dengan  Metoda  Lrfd. Media Komunikasi Teknik SipiL, 12(3), 16.
Tawekal, R. L., Baskara, A.  R., & Adriadi, R.  (2004).
Studi  Kehandalan  Struktur  Anjungan  Lepas Pantai Tipe Brace Monopod. Jurnal Teknik Sipil, 11(4), 179. https://doi.org/10.5614/jts.2004.11.4.4
Tawekal, R. L., Baskara, A. R., & Adriadi, R.  (2010).
Studi  Kehandalan  Struktur  Anjungan  Lepas Pantai Tipe Brace Monopod. Jurnal Teknik Sipil, 11(4), 179. https://doi.org/10.5614/jts.2004.11.4.4 Tawekal,  R.  L.,  &  Heriana,  R.  (2007).  Analisis Kehandalan Anjungan Lepas Pantai Tipe Jacket Berdasarkan Kapasitas Fatigue pada Sambungan.  Jurnal  Teknik  Sipil,  14(2),  93. https://doi.org/10.5614/jts.2007.14.2.3
van de Graaf, J. W., Tromans, P. S., & Efthymiou, M.
(1994).  The  Reliability  Of  Offshore  Structures And  Its  Dependence  On  Design  Code  And Environment. All Days, OTC-7382-MS. https://doi.org/10.4043/7382-MS
Wen,  Y.  K.,  &  Banon,  H.  (1991).  Development  of Environmental  Combination  Design  Criteria  for Fixed Platforms in the Gulf of Mexico. All Days, OTC-6540-MS.  https://doi.org/10.4043/6540-
MS Wurjanto, A., Mukhti, J. A., & Wirasti, H. D. (2021). Extreme  Significant  Wave  Height  Map  of Indonesia  Based  on  SEAFINE  and  ERA5 Database.  Journal  of  Engineering  and Technological Sciences, 53(1), 210110. https://doi.org/10.5614/j.eng.technol.sci.2021.5 3.1.10