Menghitung Ramp Door LCT
3
0
Ramp door pada kapal LCT (Landing Craft Tank) adalah bagian penting yang digunakan untuk memudahkan proses loading dan unloading cargo, dan alat berat (heavy equipment). Ramp door ini biasanya terdiri dari pintu depan (bow ramp), pintu belakang (stern ramp), pintu sisi (side ramp), dan pintu dalam (inboard ramp). Khusus LCT di Indonesia ramp door biasanya berada di depan kapal.
Ramp door ini harus dirancang untuk dapat menahan beban maksimum dari kendaraan seperti truk, trailer, maupun alat berat pertambangan lainnya (seperti dozer, excavator, dll) sehingga proses loading dan unloading dapat dipastikan berjalan lancar dan aman. Material yang sering digunakan untuk membuat ramp door adalah besi baja dengan kekuatan tarik maksimum tertentu. Jika tidak ada spesifikasi yang bisa ditunjukkan (atau mutu baja yang digunakan) maka untuk pemodelan bisa menggunakan steel mild dengan yield strength = 207 MPa jauh dibawah mutu baja A36.
Contoh Kasus
Dalam tulisan ini bagaimana cara menghitung kekuatan ramp door LCT yang akan digunakan untuk dilintasi multi-axle trailer dengan beban cargo 375 kg baik untuk proses pemuatan maupun untuk proses unloading dengan metode Roll On/Roll Off. Ukuran lebar ramp door adalah 11.62m dan panjang ramp door adalah 9.6m.
Ramp Door terdapat 6 engsel (asumsi minimum, karena semakin banyak semakin kuat) agar ramp door bisa fleksibel terhadap tinggi jetty. Tebal Ramp Door sekitar 250mm dan multi-axle yang digunakan akan adalah menggunakan 1½ file yang splitable 14 axle line. Tidak ada gambar spesifik mengenai ramp door LCT tersebut dan hanya bisa dilihat dari foto.
Pemodelan
Pemodelan ramp door diperlukan untuk memastikan akurasi dan keamanan dalam mendistribusikan beban, menganalisis tegangan dan deformasi, mengoptimalkan desain, mensimulasikan kondisi nyata, mematuhi standar dan regulasi (misalnya untuk ledutan yang diijinkan menggunakan kriteria AISC L/200), serta melakukan pengujian virtual. Ini membantu mengidentifikasi titik lemah, mengurangi biaya operasi, dan memastikan bahwa ramp door dapat menahan beban secara efisien dan aman sebelum kegiatan fisik dilaksanakan nanti di lapangan.
Sebaiknya untuk pemodelan harus merujuk kepada gambar konstruksi dari ramp door tersebut agar didapatkan data akurat dan paling mendekati dengan kondisi aktual. Diatas adalah gambar pemodelan dengan berdasarkan asumsi dan common practice yang juga mendekati “andaikan” rampa tersebut nanti digunakan. Paling tidak ada representasi dari kondisi aktual untuk pemodelan dengan ukuran yang sama dan bentuk yang mirip.
Perhitugan Beban
Fungsi pembebanan pada ramp door adalah untuk memastikan distribusi beban yang tepat saat kendaraan berat, seperti multi-axle trailer, melintasi ramp door tersebut. Pembebanan ini bertujuan untuk menganalisis bagaimana ramp door akan menahan tekanan dan gaya yang dihasilkan oleh beban cargo selama proses pemuatan dan pembongkaran.
Dengan memahami distribusi beban, maka titik-titik kritis di mana tegangan dan deformasi mungkin terjadi dapat diidentifikasikan, sehingga memungkinkan perubahan operasional atau menggunakan pilihan equipment yang lebih sesuai (misalnya harus menggunakan portable bridge).
Ini akan sangat membantu sekali dalam memastikan bahwa ramp door dapat menahan beban secara cukup dan aman, meminimalkan risiko kegagalan struktural dan meningkatkan keselamatan operasi secara keseluruhan.
Dengan konfigurasi diatas maka beban yang bekerja dibawah multi axle adalah sebagai berikut:
- Total Berat Cargo = 375 Ton
- Total Berat Transporter dan Transport Beam = 73.5 Ton
- Berat Total Cargo + Transporter = 448.5 Ton
- Beban per Axle Line = 32.025 Ton/Axle Line
- Distribusi Beban ke Tanah = 4.746 Ton/m2
Setelah diketahui konfigurasi beban beban diatas maka disimulasikan beban tersebut pada kondisi paling berat (maksimal) diatas ramp door LCT dan digambarkan seperti contoh dibawah ini.
Dengan ilustrasi diatas maka dapat disimulasikan bahwa beban terberat diatas ramp door adalah saat 7 axle line dengan beban 32.025 ton per axle line maka ramp door LCT tersebut akan menanggung beban sendiri plus beban diatasnya, yaitu 224.245 Ton. Jika beban tersebut diasumsikan akan ditopang 4 lajur beam yang ada distruktur ramp door, maka beban tersebut mesti dibagi 4 per beam. Jika panjang beam adalah 9m maka beban per beam dibagi dengan 9m sehigga diketahui beban meratanya. Adapun tumpuannya jika ditumpu diujung ramp door dan dimasing masing engsel maka simulasinya seperti dibawah ini.
Kriteria Ijin
Dalam perancangan ramp door, kriteria yang diizinkan harus mengikuti standar yang ketat. Misalnya untuk ledutan struktur baja menggunakan standar American Institute of Steel Construction (AISC) dimana salah satu kriteria penting dalam AISC adalah batasan ledutan (defleksi), yang mengharuskan bahwa defleksi maksimum struktur tidak boleh melebihi L/200, dan L adalah panjang bentang struktur. Kriteria lain untuk kapal biasanya merujuk pada masing masing dari Biro Klasifikasi (misalnya BKI, ABS, RINA, dll). Hal ini guna memastikan bahwa ramp door memiliki kekakuan yang cukup untuk menahan beban tanpa mengalami defleksi yang berlebihan, yang dapat mempengaruhi keselamatan dan fungsi operasional. Kriteria ini membantu dalam menjaga integritas struktural dan kinerja ramp door, sehingga dapat dipastikan akan aman dan andal pada saat dibebani diatasnya.
Hasil Perhitungan Beam Ramp Door
Dengan adanya kriteria yang dijinkan maka ada rujukan bahwa hasil simulasi pemodelan pada gambar diatas (dimana beban ditopang oleh masing masing engsel dan ujung ramp door) maka defleksi yang terjadi adalah 61.89mm. Hal ini melebihi dari kriteria yang diijinkan menurut AISC dimana L/200 = 48mm.
Oleh karena itu maka tupuan ramp door LCT harus ditambahkan (dimajukan ke jetty) seperti design landing diatas dimana minimal 2m – 2.6m ujung ramp door berada diatas jetty, yang akan memperkecil bentang struktur frame ramp door tersebut dari engsel ke bibir jetty seperti ilustrasi dibawah ini.
Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa defleksi yang terjadi adalah sekitar 44.02mm dan ini tidak lebih dari L/200 seperti yang dikriteriakan.
Hasil Simulasi Kekuatan Engsel Ramp Door LCT
Engsel pada ramp door memainkan peran krusial dalam memastikan fleksibilitas dan kekuatan struktur saat menahan beban. Oleh karena itu, kekuatan engsel harus dihitung dengan cermat untuk menjamin keamanan dan keandalan ramp door. Perhitungan ini melibatkan analisis tegangan dan momen yang terjadi pada setiap engsel akibat distribusi beban dari kendaraan dan material yang melintasinya. Selain itu, engsel yang ada harus dihitung guna memastikan bahwa material engsel tersebut mampu menahan gaya geser dan beban dinamis yang mungkin terjadi selama proses pekerjaan pemuatan dan pembongkaran dengan metode RORO.
Dari simulasi model diatas didapatkan bahwa hasil von mises stress analisisnya adalah sebesar 38.04 MPa. Jika dibandingkan dengan kekuatan material yang dipakai (misalnya 207 MPa) maka rasio safety factornya cukup untuk kriteria aman.
Kesimpulan
Dari hasil pemodelan dan pembebanan pada ramp door LCt diatas maka ramp door LCT tersebut sudah cukup kuat dengan catatan ujung LCT mesti 2 meter berada diatas jetty, dan posisi ketingguan LCT adalah even keel terhadap bibir jetty.
About The Author
adakah untuk menghitung manual masalah pin engselnya pak?