5 PENDAHULUAN Latar Belakang Secara geografis Sulawesi Utara terletak pada 00º15'51" - 05º34'06" LU dan 123º07'00"-127º10'30" BT dengan luas daratan 15.472,98 kilometer persegi, dan luas perairan laut adalah 314.982 kilometer persegi, mempunyai tingkat produktivitas perikanan 8,85 ton per kilometer persegi per tahun atau 264.000 ton per tahun (Anonimous 2006). Hal ini menunjukan bahwa provinsi Sulawesi Utara memiliki sumberdaya laut yang besar, yang diharapkan dapat menopang pengembangan pembangunan ekonomi daerah. Guna meningkatkan ekspor perikanan Kementerian Kelautan Perikanan telah melaksanakan berbagai program. Program-program tersebut mencakup optimalisasi usaha perikanan tangkap di setiap wilayah perairan laut maupun perairan umum sesuai dengan potensi produksi lestari dan nilai, penguatan dan pengembangan prasarana dan sarana perikanan tangkap serta perikanan budidaya, pengembangan industri peralatan dan mesin serta penunjang perikanan, seperti alat tangkap, bangunan kapal dan mesin kapal (Dahuri dkk, 2001). Untuk pembangunan kapal perikanan menunjukan peningkatan yang signifikan hal ini terlihat dari produksi pembuatan kapal baru yang begitu banyak diberbagai tempat. Pembuatan kapal ikan sebagian besar dikerjakan oleh pengrajin kapal tradisional dengan bahan baku kayu sebagai bahan utama dan dikerjakan berdasarkan kemampuan dan keterampilan yang dimiliki. Seiring dengan waktu bahan baku berupa kayu sebagai bahan utama pembuatan kapal semakin sulit diperoleh, oleh karena itu untuk memperlancar usaha, sebagian pemilik kapal telah mengganti bahan baku kayu dengan bahan baja yang dikerjakan dengan cara tradisional. Menyadari keadaan perairan laut yang bersifat dinamis ini, maka stabilitas maupun konstruksi kapal haruslah diperhitungkan sedemikian rupa dengan memperhatikan prinsip-prinsip perancangan dan aturan-aturan yang ditetapkan Stabilitas kapal dapat didefinisikan sebagai kemampuan kapal untuk kembali ke posisi tegak setelah mengalami kemiringan yang diakibatkan oleh gaya yang bekerja padanya . Terdapat 3 titik yang memegang peranan penting dalam peninjauan stabilitas suatu kapal yaitu titik G, B dan M. Menurut Kok (1983) titik berat G (center of gravity) adalah titik resultan gaya berat seluruh bagian kapal termasuk semua isi yang berada didalamnya yang menekan ke bawah ; titik apung B (Bouyancy) adalah titik berat geometris bagian kapal yang terbenam dalam air yang menekan ke atas, dan titik M (metacenter) adalah tinggi sudut inklinasi dari lunas kapal ANALISIS STABILITAS KAPAL BAJA TYPE PURSE SEINE DI KELURAHAN TUMUMPA KOTA MANADO SULAWESI UTARA Oleh: Heru Santoso ** ), Jozhua Huwae * ) abstract Stability of the ship can be defined as the ability of the ship to return to an upright position after a dip caused by forces acting on it. There are 3 points that play an important role in the review of the stability of a ship that is the point G, B and M. A. Gravity G (center of gravity) is the resultant point of gravity throughout the ship, including all contents therein are pressed down; floating point B (bouyancy) is geometric gravity parts of the ship that sank in water that suppresses upwards, and the point M (metacenter) is a high angle of inclination of the keel and the center line of the work force of buoyancy and gravity.
17
Embed
ANALISIS STABILITAS KAPAL BAJA TYPE PURSE SEINE DI KELURAHAN TUMUMPA KOTA MANADO SULAWESI UTARA
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
5
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Secara geografis Sulawesi Utara
terletak pada 00º15'51" - 05º34'06" LU
dan 123º07'00"-127º10'30" BT dengan
luas daratan 15.472,98 kilometer persegi,
dan luas perairan laut adalah 314.982
kilometer persegi, mempunyai tingkat
produktivitas perikanan 8,85 ton per
kilometer persegi per tahun atau 264.000
ton per tahun (Anonimous 2006). Hal ini
menunjukan bahwa provinsi Sulawesi
Utara memiliki sumberdaya laut yang
besar, yang diharapkan dapat menopang
pengembangan pembangunan ekonomi
daerah.
Guna meningkatkan ekspor
perikanan Kementerian Kelautan
Perikanan telah melaksanakan berbagai
program. Program-program tersebut
mencakup optimalisasi usaha perikanan
tangkap di setiap wilayah perairan laut
maupun perairan umum sesuai dengan
potensi produksi lestari dan nilai,
penguatan dan pengembangan prasarana
dan sarana perikanan tangkap serta
perikanan budidaya, pengembangan
industri peralatan dan mesin serta
penunjang perikanan, seperti alat tangkap,
bangunan kapal dan mesin kapal (Dahuri
dkk, 2001). Untuk pembangunan kapal
perikanan menunjukan peningkatan yang
signifikan hal ini terlihat dari produksi
pembuatan kapal baru yang begitu
banyak diberbagai tempat. Pembuatan
kapal ikan sebagian besar dikerjakan oleh
pengrajin kapal tradisional dengan bahan
baku kayu sebagai bahan utama dan
dikerjakan berdasarkan kemampuan dan
keterampilan yang dimiliki. Seiring
dengan waktu bahan baku berupa kayu
sebagai bahan utama pembuatan kapal
semakin sulit diperoleh, oleh karena itu
untuk memperlancar usaha, sebagian
pemilik kapal telah mengganti bahan
baku kayu dengan bahan baja yang
dikerjakan dengan cara tradisional.
Menyadari keadaan perairan laut
yang bersifat dinamis ini, maka stabilitas
maupun konstruksi kapal haruslah
diperhitungkan sedemikian rupa dengan
memperhatikan prinsip-prinsip
perancangan dan aturan-aturan yang
ditetapkan
Stabilitas kapal dapat
didefinisikan sebagai kemampuan kapal
untuk kembali ke posisi tegak setelah
mengalami kemiringan yang diakibatkan
oleh gaya yang bekerja padanya .
Terdapat 3 titik yang memegang peranan
penting dalam peninjauan stabilitas suatu
kapal yaitu titik G, B dan M. Menurut
Kok (1983) titik berat G (center of
gravity) adalah titik resultan gaya berat
seluruh bagian kapal termasuk semua isi
yang berada didalamnya yang menekan
ke bawah ; titik apung B (Bouyancy)
adalah titik berat geometris bagian kapal
yang terbenam dalam air yang menekan
ke atas, dan titik M (metacenter) adalah
tinggi sudut inklinasi dari lunas kapal
ANALISIS STABILITAS KAPAL BAJA TYPE PURSE SEINE DI KELURAHAN TUMUMPA KOTA MANADO SULAWESI UTARA
Oleh:
Heru Santoso**), Jozhua Huwae*) abstract
Stability of the ship can be defined as the ability of the ship to return to an upright position after a
dip caused by forces acting on it. There are 3 points that play an important role in the review of
the stability of a ship that is the point G, B and M. A. Gravity G (center of gravity) is the resultant
point of gravity throughout the ship, including all contents therein are pressed down; floating
point B (bouyancy) is geometric gravity parts of the ship that sank in water that suppresses
upwards, and the point M (metacenter) is a high angle of inclination of the keel and the center line
of the work force of buoyancy and gravity.
6
serta titik pusat garis yang bekerja gaya
apung dan gaya berat.
Menurut Mandagi (2003), jika M
> G maka kapal akan stabil, jika M = G
kapal menjadi netral, jika M < G kapal
berada pada keadaan tidak stabil.
Masengi, et al (1991) juga menyatakan
bahwa untuk menentukan kelaikan lautan
suatu kapal secara teknis perlu diketahui
tinggi rendahnya (metacentri hight), GM.
Jika nilai GM lebih besar kapal akan
menjadi lebih stabil. Kapal dikatakan
laik laut bila Stabilitas kapal yang baik,
konstruksi membujur dan melintang yang
terpasang kokoh , bahan pembuatan
sesuai aturan, olah gerak kapal baik
,perlengkapal kapal lengkap dan alat-alat
keselamatan sesuai standart, hal ini perlu
dilakukan untuk menghasilkan suatu
bangunan kapal yang utuh, kokoh dan
tahan terhadap fenomena alam yang
terjadi di perairan laut.
Tujuan Penelitian
Untuk menjawab permasalahan
yang telah dirumuskan di atas, maka
penelitian ini bertujuan untuk :
1. Menganalisis gaya-gaya utama yang
mempengaruhi stabilitas antara lain
Centre of gravity (G), Centre of
buoyancy (B) dan Metacentre (M)
2. Menganalisis apakah stabilitas kapal
Purse Seine yang sementara dibangun
masuk dalam kategori Stable
equilibrium, Unstable equilibrium
atau Neutral Equilibrium
3. Mengetahui kelayakan stabilitas kapal
tersebut saat pengoperasian baik
kondisi air tenang maupun
bergelombang.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan akan
memberikan manfaat antara lain sebagai :
1. Bahan informasi bagi pemilik kapal
dan awak kapal dalam
pengoperasian kapal.
2. Bahan masukan dan informasi
ilmiah kepada masyarakat yang
berkecimpung dalam bidang
perikanan
3. Bahan masukan kepada instansi
terkait dalam hal pengawasan
terhadap proses pembuatan kapal
purse seine.
4. Bahan informasi yang dapat
dijadikan dasar pengkajian ilmiah
lebih lanjut tentang pembuatan
suatu bangunan kapal ikan.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Stabilitas Awal
Stabilitas ialah
kecenderungan kapal untuk kembali
ke kedudukan semula setelah senget
yang disebabkan oleh gaya luar
(Thamrin Fikri, 2002). Gaya-gaya
luar yang dapat menimbulkan kapal
senget adalah :
1) Angin
2) Keadaan laut dan gelombang
3) Kebocoran yang disebabkan oleh
tubrukan atau kekandasan.
Menurut Istopo,Capt (2001),
Stabilitas kapal dibagi dalam 2
bagian diantaranya stabilitas dinamis
dan stabilitas statis.
Stabilitas dinamis diperuntukan bagi
kapal-kapal yang sedang oleng atau
mengangguk, sedangkan stabilitas
statis bagi kapal dalam keadaan
diam.
Stabilitas awal ditentukan oleh 3 titik
yaitu :
1. Titik berat (centr of grafity)
Titik berat (G),
merupakan titik dimana gaya
gravitasi dianggap bekerja secara
vertikal ke arah bawah dengan
gaya sama dengan berat bodi
kapal.
Menurut Masengi, K.W.A (1995), letak
titik berat (G) berada pada sebuah
penampang bidang yang dibentuk oleh
lunas da haluan/linggi, dimana letaknya
kapal adalah simetris terhadap bidang ini.
7
Makin banyak bobot yang terletaknya di
bagian atas maka letak titik G-nya
semakin tinggi terhadap lunas dan
sebaliknya
2. Titik apung ( center of buoyancy)
Menurut Santoso, I.G.M dan J.J. Sudjono
(1983), titik apung (B) merupakan titik
tangkap dari resultante semua gaya-gaya
yang menekan tegak ke atas dari bagian
kapal yang terbenam.
Kapal mengapung dan tidak tenggelam
hanya apabila gaya-gaya yang bekerja ke
bawah sama dengan gaya-gaya yang
bekerja ke atas, G = B. Titik B ini
bukanlah merupakan sebuah titik yang
tetap, tetapi akan berpindah-pindah oleh
adanya perobahan syarat atau senget
(miring).
3. Metacenter
Metacenter merupakan titik yang selalu
berubah menurut kemiringan kapal. Titik
ini merupakan titik pusat gaya apung
yang memotong tegak pada saat miring
kapal. Adapun letak titik G, B dan M
antara lain adalah :
1) Titik B selalu mengikuti arah
kemiringan kpl
2) Titik G selalu mengikuti garis khayal
3) Titik perpotongan garis B dan G
disebut M
4) GM merupakan tinggi Metacentre
5) Bila G di bawah M maka GM menjadi
positif
6) Bila G di atas M maka GM menjadi
negative
B. Kesetimbangan Kapal
Untuk menjaga supaya kondisi kapal
stabil, maka kesetimbangan kapal perlu
juga diperhatikan. Kesetimbangan kapal
dibagi dalam 3 kondisi antara lain :
a) Stable equilibrium
b) Unstable equilibrium
c) Neutral Equilibrium
1. Stable Equilibrium
(Kesetimbangan Stabil)
Kesetimbangan ini merupakan
kesetimbangan positif kapal, dimana
bila kapal mendapat gaya luar yang
mempengaruhi stabilitas, posisi titik
beratnya tetap terletak dibawah titik
metacentre. Adapun asumsi dari
kesetimbangan ini adalah sebagai
berikut:
Titik G harus di bawah M, sehingga
tinggi awal GM harus positif.
Ketika miring, kapal akan membentuk
lengan GZ selanjutnya membentuk
RM (righting moment)
2. Unstable Equilibrium
(Kesetimbangan Takstabil)
Menurut Sugiarto dan Tjitro
D.Sudarsono (2004), apabila kapal
mengalami senget pada sudut kecil dan
ada gejala untuk tambah senget, maka
dinamakan Unstable Equilibrium. Ini
tandanya kapal mempunya GM
negative. Pada gambar 3 menunjukan
kesetimbangan kapal bila mengalami
gaya luar yang mempengaruhi kapal
tersebut.
• Apabila kapal dimiringkan
sedikit, kapal akan semakin miring
• G berada di atas M; GM =
negatif
3. Neutral Equilibrium
(Kesetimbangan Netral)
a. Sekali miring, akan terus
miring, kecuali ada gaya luar
yang mengembalikannya
b. Titik G berimpit dgn M; GM = 0
c. Untuk mencapai titik kesetimbangan
positif (M di atas G), tambah beban
d. Kapal tidak pernah tenggelam pada
stabilitas ini karena bagian yang
bersentuhan dengan air makin besar
Mengkoreksi kesetimbangan takstabil dan
netral
1. Muatan yang sudah ada di kapal
dipindahkan ke posisi yang lebih
rendah
8
2. Beban dapat dimuat di bawah titik G
kapal
3. Beban dapat dikeluarkan dari tempat-
tempat di atas G
Negatif GM dan Sudut Loll
1. Sudut kemiringan pada mana
capsizing moment sudah tak ada
2. Kapal akan berosilasi pada sudul loll,
bukan pada posisi tegaknya
METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini merupakan
penelitian lanjutan yang dilaksanakan di
galangan kapal tradisional Kelurahan
Tumumpa, Kota Manado. Pelaksanaan
penelitian dilakukan selama 1 bulan
mulai akhir Mei 2011 sampai dengan Juni
2011.
B. Bahan dan Alat Penelitian
Bahan dan alat penelitian yang
dipakai dalm penelitian ini adalah :
1. Kapal baja type Purse seine, 2.
Busur, 3. Tali, 4. Meteran, 5.
Bandul, 6. Kayu, 7.Kertas, 8. Alat
tulis, 9. Alat gambar, 10.
Komputer, 11. Kamera, 12. Stop
Watch, 13. Pemberat.
C. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam
penelitian ini adalah metode deskriptif.
Metode deskriptif adalah suatu metode
dalam meneliti status sekelompok
manusia, suatu objek, suatu set kondisi,
suatu system pemikiran, ataupun suatu
kelas perisiwa pada masa sekarang.
Tujuannya adalah untuk membuat
deskripsi, gambaran atau lukisan secara
sistematis, faktual dan akurat mengenaik
fakta, sifat-sifat serta hubungan antara
fenomena yang diselidiki (Nasir, 2003).
D. Teknik Pengambilan Data
Pengambilan data adalah suatu
proses pengadaan data yang
berhubungan dengan rumusan masalah
dan tujuan penelitian yang hendak
dicapai. Oleh karena itu dalam penelitian
ini data dikumpulkan berdasarkan teknik
pengambilan data dengan cara observasi,
wawancara dan pengukuran langsung
terhadap objek yang diteliti.
1. Pengukuran Ukuran Utama
Kapal
a. Length Over All (LOA) , panjang
seluruh kapal yang diukur dari bagian
paling ujung buritan hingga bagian
paling ujung pada haluan.
b. Breadth Moulded (BM), lebar kapal
yang diukur mulai dari sisi luar kapal
yang satu kesisi lainnya.
c. Depth (D), dalam atau tinggi kapal
yang idukur mulai dari dek terendah
hingga ke bagian badan kapal
terbawah.
d. Length Water Line (LWL), panjang
garis air.
e. Draf (D), dalam sarat kapal yang
diukur dari LWL (garis air kondisi
kapal kosong) hingga kebawah kapal
terbawah atau lunas bagian atas.
2. Penentuan Olengan Bebas Kapal
Aturan-aturan untuk mengatur GM
dapat dilakukan dengan menggunakan
percobaan momen system pengujian
kemiringan (inclining experiment) yaitu :
2. Kapal diusahakan dalam keadaan
diam atau dapat juga dengan cara
mengikat kapal agar tidak oleng
karena pengaruh ombak.
3. Menyiapkan beban yang telah
diketahui beratnya.
4. Mengukur panjang lengan (Righting
Arm) kapal pada bagian tengah kapal
paling lebar.
5. Menempatkan clinometers pada
bagian tengah kapal yang paling
lebar.
6. Meletakkan beban pada bagian
pinggir kapal yang paling lebar,
kemudian sudut yang dibentuk pada
clinometers dicatat.
9
7. Ketika semua alat sudah diset,
kemudian berat 6 orang yang akan
melakukan gerakan untuk
mengolengkan kapal ditimbang.
8. Melakukan penambahan beban
sebanyak tiga kali dimana dari
setiap beban dilakukan tiga kali
pengulangan.
9. 6 orang tersebut berdiri ditepi kapal
untuk membentuk sudut, lalu berlari
dari tepi lebar kapal yang satu ke
tepi lebar kapal yang lainnya,
pengulangan dilakukan selama 3
kali, lalu keenam orang diam
dibagian tengah kapal.
10. Setelah kapal melakukan gerak
oleng angka-angka yang ditunjukan
bandul seperti pada gambar 3,
ketika benang bandul bergerak di
samping busur dibaca skalanya.
Analisis Data
Data yang telah dikumpulkan
dianalisis dengan menggunakan program
computer hydromaks/outo cat guna
mengetahui stabilitas dari kapal yang
dibangun baik pada kondisi air
bergelombang maupun kondisi air tenang
dalam keadaan muatan penuh maupun
kondisi kosong.
Perhitungan dilanjutkan dengan
menghitung Koefisien bentuk kapal dan
gaya yang bekerja antara lain :
1. Analisis Koefisien Bentuk Kapal
Menurut Nomura, M and T.
Yamazaki, (1977), Koefisien bentuk
kapal yang mempengaruhi sifat dan
bentuk lambung kapal terdiri dari
koefisien balok (Cb), koefisien gading
besar (Cm), koefisien gafis air (Cw)
dan koefisien prismatik (Cp). Ke
empat koefisien ini dianalisis dengan
rumus sebagai berikut :
a. Koefisien Balok (block coefficient)
b. Koefisien gading besar (midship
coefficient)
c. Koefisien garis air ( watter plane
area coefficient )
d. Koefisien prismatik ( Prismatic
Coefficient)
2. Analisis Stabilitas
a. Momen pembalik (Righting momen)
sebagai berikut :
b. Tinggi Titik Metacenter dari Keel
(KM)
c. Periode Rolling Kapal (Tr).
d. Tinggi Titik Berat Kapal Dari Keel
(KG).
e. Besarnya Sudut Helling (θ)
f. Tinggi Mertacenter
HASIL DAN PEMBAHASAN
I. Perhitungan Stabilitas Pada Kondisi
Muatan Penuh
Perhitungan stabilitas kapal pada
kondisi muatan penuh bertujuan untuk
untuk mengetahui seberapa besar momen
yang bekerja pada kondisi tersebut,
diantaranya Long Centre Gravity (LCG)
dan Vertical Centre Gravity (VCG).
Kedua pengukuran ini diukur dari garis
dasar kapal (Base Line), dimana untuk
LCG pengukuran dimulai dari gading 0
yang berada sejajar dengan tongkat
kemudi (Rudder Stock). Sedangkan
untuk pengukuran VCG diukur dari Base
line pada bagian tengah kapal (Midship
section). Adapun hasil pengukuran dapat
dilihat dalam tabel 1.
10
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0 10 20 30 40 50 60
Max GZ = 0.775 m at 50°
GfMo = 1.411 m
Heel to Starboard °
GZ
m
a. Kalkulasi Stabilitas Kapal Pada Air
Tenang
Perhitungan Stabilitas kapal
pada kondisi air tenang saat kapal
kosong dengan desitas air laut (Specific
Gravity) adalah 1,025 dan posisi kapal
dalam keadaan tidak Trim seperti tabel 2,
dimana VCG pada kondisi kapal kosong
adalah 1,290 m dan LCG = 11,1 m
Setelah mengetahui Nilai VCG dan LCG
maka perhitungan dilanjutkan untuk
mengetahui tinggi titik berat. Dengan
menggunakan program computer
Hydromax maka akan mengetahui
besarnya lengan penegak (GZ), dimana Z
merupakan titik perpotongan antara
gerakan garis dari B yang melalui titik G
dan GM merupakan tinggi Metacenter
kapal.
Gambar 11. Grafik Pengukuran Titik
GM dan GZ
Tabel 1. Perhitungan Titik Berat Kapal Pada Kondisi Muatan Penuh
No Weight Component Qty Weight
LCG VCG Moment Moment
(Tonnes) LCG VCG
I Light Weight 1 53.75 670.3 63.35
II Dead Weight
- Fuel oil tank 2 8.49 9 1.38 76.45 11.72
- FWT Aft 2 12.76 3 1.63 38.28 20.8
- Fish Hold. No.1 & 2 2 5 11.5 0.9 57.5 4.5
- Fish Hold No. 3 & 4 2 5 15.5 0.9 77.5 4.5
- Fish Hold No. 5 & 6 2 5 19.5 0.9 97.5 4.5
- Perlengkapan tangkap 1 5 13.5 0 67.5 0
- Jaring 1 3 2 3.6 6 10.8
- ABK 25 2.5 10 3.6 25 9
III Displacement 1 100.5 1116.03 118.17
LCG position 11.1
VCG position 1.29
11
Tabel 2. Perhitungan LCG dan VCG pada Kondisi Kapal Kosong
N
o. Item Name Qty.
Weight
Tonne Long.Arm m Vert.Arm m FS Mom.
Tonne.m
1 Lightship 1 100.5 11.1 1.29 0
2 Disp= 100.5 LCG=11.100 m VCG=1.290 m 0
3
4
FS corr.=0 m
VCG fluid=1.29 m
Tabel 3. Ordinat Stabilitas Kapal
NO
0° Heel 5° Starb.
Heel
10°
Starb.
Heel
20°
Starb.
Heel
50°
Starb.
Heel
60°
Starb.
Heel
1 Displacement
Tonne
100.5 100.5 100.5 100.5 100.5 100.5
2 Draft at FP m 0.804 0.801 0.793 0.762 0.263 -0.164
3 Draft at AP m 1.725 1.725 1.723 1.701 1.545 1.517
4 WL Length m 25.935 25.932 25.926 25.903 25.508 24.787
5 Immersed Depth
m
1.442 1.436 1.508 1.723 2.129 2.19
6 WL Beam m 4.911 4.927 4.968 5.083 3.45 3.195
7 Wetted Area m^2 137.426 137.463 137.529 136.612 141.422 142.425