Stress assessment pada bonding tube dengan beban tekanan eksternal

Abstract

Struktur silinder (tabung) dapat digunakan untuk sistem transportasi antar pulau, dibangun sebagai terowongan terapung terendam (SFT). Struktur utama SFT adalah tabung berlapis yang digabung dan tali tambat untuk menahan gaya apung. Kajian ini menyajikan hasil stress assessment pada tabung silinder berlapis dengan beban tekanan eksternal dari air laut. Pemodelan dan analisis dilakukan dengan metode elemen hingga menggunakan ANSYS. Tabung terdiri dari tiga lapisan: lapisan terdalam adalah baja setebal 30 mm, lapisan tengah adalah beton setebal 450 mm dan lapisan terluar adalah aluminium setebal 150 mm. Diameter dalam dan luar tabung masing-masing adalah 5 m dan 6,26 m. Beban yang diberikan adalah tekanan internal sebesar 101 kPa (1 atm) dan tekanan eksternal hidrostatis pada kedalaman 500 m sebesar 5,35 MPa. Hasil kajian menunjukkan bahwa hoop stress terbesar terjadi pada lapisan baja, diikuti oleh lapisan aluminium dan lapisan beton. Untuk radial stress yang merupakan tegangan tekan, nilai terbesar terdapat pada lapisan aluminium dan nilai yang lebih kecil terdapat pada lapisan terdalam (baja). Untuk tegangan geser, tegangan pada lapisan baja dan beton jauh lebih kecil dibandingkan dengan tegangan pada lapisan aluminium.