Stabilitas Kapal PDF [PDF]

Citation preview

PENDALAMAN MATERI BANGUNAN DAN STABILITAS KAPAL PENANGKAP IKAN



MODUL 3 STABILITAS KAPAL PENANGKAP IKAN



i



DAFTAR ISI



DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii A. PENDAHULUAN ............................................................................................1 1.



Deskripsi Modul Stabilitas Kapal Penangkap Ikan .......................................1



2.



Relevansi Substansi.......................................................................................1



3.



Petunjuk Belajar ............................................................................................2



B. MODUL 3: STABILITAS KAPAL PENANGKAP IKAN .............................3 1.



Capaian Pembelajaran ...................................................................................3



2.



Sub Capaian Pembelajaran ............................................................................3



C. URAIAN MATERI...........................................................................................5 1.



Faktor-faktor yang mempengaruhi Stabilitas Kapal .....................................6



2.



Macam-macam Keadaan Stabilitas Kapal ....................................................8 a.



Stabilitas Positif (stable equilibrium) ........................................................8



b.



Stabilitas Netral (Neutral equilibrium)......................................................8



c.



Stabilitas Negatif (Unstable equilibrium) .................................................9



3.



Trim dan Perhitungan Stabilitas Kapal .......................................................11 a.



Trim .........................................................................................................11



b.



Perhitungan Stabilitas Kapal ...................................................................15



4.



5.



Pengaruh Permukaan Bebas (Free Surface Effect) dan Pengaruh Muatan .23 a.



Pengaruh pengambilan bobot/pembongkaran .........................................25



b.



Pengaruh penambahan bobot/pemuatan ..................................................25



c.



Pengaruh pergeseran bobot .....................................................................26



d.



Pengaruh bobot yang menggantung ........................................................27 Stabilitas Kapal pada saat Operasi Penangkapan Ikan ................................28



D. RANGKUMAN ..............................................................................................30 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................32



ii



A. PENDAHULUAN 1. Deskripsi Modul Stabilitas Kapal Penangkap Ikan Indonesia merupakan negara maritim yang memiliki luas kurаng lebih 5,8 juta km2 dеngаn garis pantai ѕераnјаng 81.000 km. Sumber daya alam ini memungkinkan negara Indonesia mengeksplorasi dan eksploitasi laut untuk kemakmuran rakyat indonesia. Salah satu bentuk eksplorasi dan ekploitasi laut di Indonesia adalah bidang perikanan tangkap dan budidaya. Khusus untuk perikanan tangkap potensi Indonesia sangat melimpah sehingga dapat diharapkan menjadi sektor unggulan perekonomian nasional. Untuk itu potensi tersebut harus dimanfaatkan secara optimal dan lestari, tugas ini merupakan tanggung jawab bersama termasuk bidang pendidikan dengan pengembangan modul PPG Stabilitas Kapal Penangkap Ikan. Modul ini akan menjelaskan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas kapal, macam-macam keadaan stabilitas kapal, trim dan perhitungan stabilitas kapal, pengaruh permukaan bebas (free surface effect) dan pengaruh muatan, dan stabilitas kapal pada saat operasi penangkapan ikan 2. Relevansi Substansi Keberlanjutan usaha perikanan tangkap sebagaimana diatur dalam UndangUndang Nomor 32 Tahun 2014 tentang Kelautan Pasal 3 yang mengamanatkan agar pemanfaatan sumber daya kelautan dilakukan secara berkelanjutan untuk sebesar-besarnya kesejahteraan bagi generasi sekarang tanpa mengorbankan kepentingan generasi mendatang. Pemanfaatan sumber daya kelautan ini dilakukan dengan mengedepankan penegakan kedaulatan dan hukum diperairan Indonesia, dasar laut, dan tanah di bawahnya. Keberlanjutan kegiatan penangkapan juga didukung oleh bidang pendidikan dan penelitian. Salah satu bidang pendidikan yaitu pengembangan kegiatan pendidikan dengan bentuk pendidikan kejuruan bidang kemaritiman. Keilmuan perikanan tangkap tidak hanya melibatkan ilmu perikanan saja tetapi bidang pelayaran dan perkapalan merupakan kajian penting dalam SMK kemaritiman. SMK kemaritiman bidang pelayaran kapal penangkap ikan



1



menjadi pendukung industri penangkapan. Oleh karena itu, kajian kemaritiman mencakup bidang perikanan, perkapalan, dan pelayaran. Modul Stabilitas Kapal Penangkap Ikan ini diharapkan dapat mendukung kegiatan pembelajaran PPG Program Pelayaran Kapal Penangkap Ikan. 3. Petunjuk Belajar Peserta PPG dapat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang berurutan. Modul ini dilengkapi link yang dapat langsung dilihat dalam jaringan internet. Video yang disediakan menjelaskan isi materi secara visual. Setiap modul dilengkapi dengan rangkuman dan tes formatif. Uji kepahaman dari tes formatif menjadi alat ukur tingkat penguasaan setelah mempelajari materi dalam modul ini. Jika Anda belum menguasai 75% dari setiap kegiatan, maka peserta PPG dapat mengulangi untuk mempelajari materi yang tersedia dalam modul ini. Apabila Anda masih mengalami kesulitan memahami materi yang ada dalam modul ini, silahkan diskusikan dengan teman atau dosen PPG. Perangkat pembelajaran membutuhkan dukungan teknis selain tersediaanya sumber bacaan utama seperti: a. Akses internet di ruangan belajar b. Komputer atau laptop yang memadai untuk setiap peserta PPG



2



B. MODUL 3: STABILITAS KAPAL PENANGKAP IKAN 1. Capaian Pembelajaran a. Peserta PPG mampu menjelaskan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas kapal b. Peserta PPG mampu menjelaskan tentang macam-macam keadaan stabilitas kapal c. Peserta PPG mampu menjelaskan tentang trim dan perhitungan stabilitas kapal d. Peserta PPG mampu menjelaskan tentang pengaruh permukaan bebas (free surface effect), dan pengaruh muatan, serta e. Peserta PPG mampu menjelaskan tentang stabilitas kapal pada saat operasi penangkapan ikan 2.



Sub Capaian Pembelajaran Tabel 1. Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan (Sub-CPMK) No. 1



SUB CPMK Mampu menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas kapal



2



Mampu menjelaskan dan memahami stabilitas positif (stable equilibrium)



3



Mampu menjelaskan dan memahami stabilitas netral (Neutral equilibrium)



3



Mampu menjelaskan dan memahami tirm



4



Mampu melakukan perhitungan stabilitas kapal



5



Mampu



menjelaskan



dan memahami



pengaruh pengambilan



dan



pengaruh



bobot/pembongkaran 6



Mampu



menjelaskan



memahami



penambahan



bobot/pemuatan 7



Mampu menjelaskan dan memahami pengaruh pergeseran bobot



8



Mampu menjelaskan dan memahami



pengaruh bobot



yang



menggantung



3



9



Mampu menjelaskan dan memahami stabilitas kapal pada saat operasi penangkapan ikan



4



C. URAIAN MATERI Masalah teknis yang perlu diperhatikan dalam penentuan perencanaan pembangunan kapal ikan, adalah agar hasil dari pembangunan kapal tersebut terjamin kestabilannya pada saat dioperasikan di laut. Stabilitas merupakan hal terpenting bagi pelayaran kapal sewaktu digunakan untuk operasi penangkapan ikan, karena pada kapal ikan dilakukan kerja operasi pada berbagai kondisi cuaca dalam batas-batas kemampuannya. Menurut Fyson (1985), stabilitas kapal dapat diartikan sebagai kemampuan sebuah kapal untuk dapat kembali ke posisi semula (tegak) setelah menjadi miring akibat bekerjanya gaya dari luar maupun dari dalam kapal tersebut atau setelah mengalami momen temporal. Defenisi dasar stabilitas kapal dapat dilihat pada video 1 (Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=Vf0M-fWkJ7c). Salah satu penyebab kecelakaan kapal di laut, baik yang terjadi di laut lepas maupun ketika di pelabuhan adalah peranan dari para awak kapal yang tidak memperhatikan perhitungan stabilitas kapalnya sehingga dapat mengganggu kesetimbangan secara umum yang akibatnya dapat menbyebabkan kecelakaan fatal seperti kapal tidak dapat dikendalikan, kehilangan kesetimbangan dan bahkan tenggelam yang pada akhirnya dapat merugikan harta benda, kapal, nyawa manusia bahkan dirinya sendiri. Sedemikian pentingnya pengetahuan menghitung stabilitas kapal untuk keselamatan pelayaran, maka setiap awak kapal yang bersangkutan bahkan calon awak kapal harus dibekali dengan seperangkat pengetahuan dan keterampilan dalam menjaga kondisi stabilitas kapalnya sehingga keselamatan dan kenyamanan pelayaran dapat dicapai.



5



Gambar 1. Berbagai Posisi Equilibrium pada Kapal (Sumber: Taylor, 1977) Stabilitas kapal dibagi dalam stabilitas statis dan stabilitas dinamis. Stabilitas statis (initial stability) adalah stabilitas kapal yang diukur pada kondisi air tenang dengan beberapa sudut keolengan pada nilai ton displacement yang berbeda. Nilai stabilitas statis kapal ditunjukkan oleh nilai lengan penegak (GZ).



Stabilitas



dinamis adalah stabilitas kapal yang diukur dengan jalan memberikan suatu “usaha” pada kapal sehingga membentuk sudut keolengan tertentu. 1. Faktor-faktor yang mempengaruhi Stabilitas Kapal Kapal akan mendapat sejumlah gaya yang mempengaruhinya pada saat beraktivitas di perairan. Gaya-gaya tersebut terdiri dari: 1) berat kapal dan muatan;



6



2) gaya tekan air ke atas; 3) pengaruh gelombang dan tekanan air; 4) gaya-gaya dari massa yang bekerja pada kapal; 5) pembagian muatan asimetris; 6) gaya-gaya torsi yang disebabkan oleh tidak samanya waktu oleng bagian depan dan bagian belakang dan 7) gaya-gaya penggerak beban kemudi (Kok, et al. 1983). Stabilitas pada sebuah kapal dipengaruhi oleh letak titik-titik konsentrasi gaya yang bekerja pada kapal tersebut. Ketiga titik tersebut adalah titik B (centre of bouyancy) yakni titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya apung pada kapal yang bekerja vertikal ke atas. Titik kedua adalah titik G (centre of gravity) yakni titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya berat pada kapal yang bekerja vertikal ke bawah. Titik ketiga adalah titik M (metacentre) yakni titik khayal yang merupakan titik potong dari garis khayal yang melalui titik B dan titik G saat kapal berada pada posisi tegak dengan garis khayal yang melalui kedua titik tersebut pada saat kapal berada pada posisi miring akibat bekerjanya gaya-gaya pada kapal. Titik M juga merupakan tinggi maksimum bagi titik G (Taylor, 1977 dan Hind, 1982). Untuk



mengetahui



lebih



jelas



dapat



melihat



video



2



(Sumber:



https://www.youtube.com/watch?v=6n8L9gNIc8o&t=21s) atau dapat melihat gambar 2.



Gambar 2. Titik-titik penting dalam stabilitas (Sumber: https://www.academia.edu/8631229/menghitung_stabilitas_kapal)



7



2. Macam-macam Keadaan Stabilitas Kapal Pada prinsipnya keadaan stabilitas ada tiga yaitu Stabilitas Positif (stable equilibrium), stabilitas Netral (Neutral equilibrium) dan stabilitas Negatif (Unstable equilibrium). a. Stabilitas Positif (stable equilibrium) Suatu kedaan dimana titik G-nya berada di atas titik M, sehingga sebuah kapal yang memiliki stabilitas mantap sewaktu menyenget mesti memilikikemampuan untuk menegak kembali.



Gambar 3. Stabilitas Positif (stable equilibrium) (Sumber: http://novverz.blogspot.co.id/2015/) b. Stabilitas Netral (Neutral equilibrium) Suatu keadaan stabilitas dimana titik G-nya berhimpit dengan titik M. maka momen penegak kapal yang memiliki stabilitas netral sama dengan nol, ataubahkan tidak memiliki kemampuan untuk menegak kembali sewaktumenyenget. Dengan kata lain bila kapal senget tidak ada MP maupun momen penerus sehingga kapal tetap miring pada sudut senget yang sama, penyebabnya adalah titik G terlalu tinggi dan berimpit dengan titik Mkarena terlalu banyak muatan di bagian atas kapal.



8



Gambar 4. Stabilitas Netral (Neutral Equilibrium) (Sumber: http://www.maritimeworld.web.id/2013/12/stabilitas-netral-danstabilitas-negatif.html) c. Stabilitas Negatif (Unstable equilibrium) Suatu keadaan stabilitas dimana titik G-nya berada di atas titik M, sehingga sebuah kapal yang memiliki stabilitas negatif sewaktu menyenget tidakmemiliki kemampuan untuk menegak kembali, bahkan sudut sengetnyaakan bertambah besar, yang menyebabkan kapal akan bertambah miring lagibahkan bisa menjadi terbalik. Atau suatu kondisi bila kapal miring karenagaya dari luar, maka timbullah sebuah momen yang dinamakan momen penerus/Heiling moment sehingga kapal akan bertambah miring.



9



Gambar 5. Stabilitas Negatif (Unstable equilibrium) (Sumber: http://www.maritimeworld.web.id/2013/12/stabilitas-netral-danstabilitas-negatif.html) Pada dasarnya stabilitas kapal dibedakan atas dua jenis yaitu stabilitas memanjang (saat kapal terjadi trim) dan stabilitas melintang (saat kapal oleng).



Gambar 6. Kapal dalam keadaan trim (Sumber: http://teori-bangunan-kapal.blogspot.co.id/2014/02/stabilitas-dantrim.html)



Gambar 7. Kapal dalam keadaan oleng (Sumber: http://teori-bangunan-kapal.blogspot.co.id/2014/02/stabilitas-dantrim.html)



10



Gambar 8. Kondisi Kapal dalam keadaan stabil (Sumber: http://teori-bangunan-kapal.blogspot.co.id/2014/02/stabilitas-dantrim.html) 3. Trim dan Perhitungan Stabilitas Kapal a. Trim Trim adalah perbedaan antara draft depan pada haluan dan draft belakang pada buritan. Trim merupakan sudut kemiringan kapal secara membujur. Trim merupakan sudut kemiringan kapal secara membujur. Trim adalah perbedaan sarat depan dan belakang. Bila muatan lebih berat di bagian depan disebut trim depan (trim by the head), kemudian bila lebih berat di belakang disebut trim belakang (tim by the stern). Apabila muatan terkonsentrasi di bagian tengah-tengah kapal disebut Sagging tetapi bila terkonsentrasi di bagian ujung-ujung disebut Hogging.



11



Gambar 9. Kapal Hogging dan Sagging (Sumber: http://belajar.ditpsmk.net/wp-content/uploads/2014/09/bangunan-danstabilitas-kapal-perikanan-1.pdf) Kapal yang dalam kondisi sagging atau hogging dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan pada sambungan kapal khususnya pada bagian dek maupun pada plat lambung.



Gambar 10. Trim Kapal (Sumber: http://www.maritimeworld.web.id/2014/01/Apa-Yang-DimaksudDengan-Trim-Dan-Cara-Menghitung-Trim.html) Gambar 10 di atas menunjukkan kapal trim even keel yaitu draft-draft depan sama dengan draft belakang (a = c). Kemudian nilai b=(a+c)/2, hanya terjadi bilamana kapal tidak hogging atau sagging.



Gambar 11. Trim by stern (Sumber: http://www.maritimeworld.web.id/2014/01/Apa-Yang-DimaksudDengan-Trim-Dan-Cara-Menghitung-Trim.html)



12



Gambar 11 di atas menunjukkan kapal trim by stern yaitu draft belakang lebih besar dari draft depan (a > c).



Gambar 12. Kapal trim by stern (Sumber: http://www.maritimeworld.web.id/2014/01/Apa-Yang-DimaksudDengan-Trim-Dan-Cara-Menghitung-Trim.html) Gambar 12 di atas menunjukkan kapal trim by head yaitu draft belakang lebih kecil dari draft depan (a < c). Dampaknya dapat mengakibatkan kapal akan mempunyai trim by stern yang disebabkan adanya moment yang bekerja berlawanan arah jarum jam.



13



Gambar 13. Trim Kapal (Sumber: http://belajar.ditpsmk.net/wp-content/uploads/2014/09/bangunan-danstabilitas-kapal-perikanan-1.pdf) Selain bentuk kapal, kekuatan mesin dan baling-baling, ada faktor dalam yang tidak tetap yang dapat mempengaruhi olah gerak kapal yaitu Sarat Kapal dan Trim Kapal. Sarat besar berarti kapal mempunyai muatan penuh dan mencapai sarat 14



maximumnya, reaksi terhadap gerakan kemudi terasa berat dan lambat/lamban, jika sudah berputar reaksi kembali memerlukan waktu yang cukup lama. Sarat kecil berarti bangunan kapal di atas air lebih banyak dipengaruhi oleh angin dan ombak sehingga menyulitkan olah gerak kapal, apalagi kapal kosong. Trim adalah perbedaan sarat depan dan belakang disebut nonggak atau nungging. Trim yang ideal adalah sedikit ke belakang jangan sampai pandangan anjungan tertutrup. Trim nol diperlukan pada waktu kapal naik dok, masuk sungai, melayari kanal dan sebagainya. b. Perhitungan Stabilitas Kapal 1) KM (Tinggi titik metasentris di atas lunas) KM ialah jarak tegak dari lunas kapal sampai ke titik M, atau jumlah jarak dari lunas ke titik apung (KB) dan jarak titik apung ke metasentris (BM), sehingga KM dapat dicari dengan rumus :



Diperoleh dari diagram metasentris atau hydrostatical curve bagi setiap sarat (draft) saat itu. 2) KB (Titik tinggi apung dari lunas) Letak titik B di atas lunas bukanlah suatu titik yang tetap, akan tetapi berpindah-pindah oleh adanya perubahan sarat atau senget kapal (Wakidjo, 1972). Nilai KB dapat dicari:



dimana d = draft kapal



15



Dari diagram metasentris atau lengkung hidrostatis, dimana nilai KB dapatdicari pada setiap sarat kapal saat itu (Wakidjo, 1972). 3) BM (jarak tituk apung ke metasentris) Menurut Usman (1981), BM dinamakan jari-jari metasentris atau metacentris radius karena bila kapal mengoleng dengan sudut-sudut yang kecil, maka lintasan pergerakan titik B merupakan sebagian busur lingkaran dimana M merupakan titik pusatnya dan BM sebagai jari-jarinya. Titik M masih bias dianggap tetap karena sudut olengnya kecil (10º - 15º). Lebih lanjut dijelaskan: BM = b2/10d , dimana:



b = lebar kapal (m) d = draft kapal (m)



4) KG (tinggi titik berat dari lunas) Nilai KB untuk kapal kosong diperoleh dari percobaan stabilitas (inclining experiment), selanjutnya KG dapat dihitung dengan menggunakan dalil momen. Nilai KG dengan dalil momen ini digunakan bila terjadi pemuatan atau pembongkaran di atas kapal dengan mengetahui letak titik berat suatu bobot di atas lunas yang disebut dengan Vertical Centre of Gravity (VCG) lalu dikalikan dengan bobot muatan tersebut sehingga diperoleh momen bobot tersebut, selanjutnya jumlah momen-momen seluruh bobot di kapal dibagi dengan jumlah bobot menghasilkan nilai KG pada saat itu. KG′ = dimana:



M W



KG’ = Jarak titik berat kapal diatas bidang lunas yang terakhir  M = jumlah momen (ton)  W = jumlah perkalian titik berat dengan bobot benda (m ton)



Contoh soal :



16



 Sebuah kapal dalam keadaan kosong mempunyai berat benaman 6.000 ton. Titik berat kapal dalam keadaan kosong tersebut terletak 4,5 meter diatas bidang lunasnya. Kapal itu akan dimuati dengan 250 ton muatan yang akan ditempatkan sedemikian rupa, sehingga titik berat muatan itu akan terletak 6 meter diatas bidang lunasnya. Disamping itu kapal juga akan dimuati satu party muatan yang beratnya 400 ton yang titik beratnya akan terletak 1,5 meter diatas titik berat semulanya. Ditanyakan : Kedudukan titik berat kapal setelah pemuatan dilakukan Jawab : Bobot



Jarak Titik



Momen



Berat (W)



(KG)



(M)



6000



4.5



27000



250



6.0



1500



400



1.5



600



6650



29100



KG′ = =



M W



29100 ton meter = 4376 meter 6650 ton



 Sebuah kapal yang pada suatu saat mempunyai berat benaman 7.500 ton titik beratnya terletak 6 meter diatas bidang lunasnya, melakukan pembongkaran bobot berikut ini : 700 ton dari 3 meter diatas bidang lunasnya 200 ton dari 4,5 meter diatas bidang lunasnya 100 ton dari 2,4 meter diatas bidang lunasnya Ditanyakan : Kedudukan titik berat kapal tersebut setelah muatan itu selesai dibongkar



17



Untuk menghitung soal tersebut, dianjurkan untuk memisahkan antara muatan-muatan yang dimuat dan yang dibongkar. Adapun kolomkolomya yang dianjurkan untuk digunakan adalah sebagai berikut : Berat benaman ( 1 ) Bobot



Jarak Titik



Momen



Berat (W)



(KG)



(M)



7500



6



45000



Jarak Titik



Momen



Pembongkaran (2) Bobot



Berat (W)



(KG)



(M)



700



3



2100



200



4.5



900



100



2.4



240



1000



3240



(1) – (2) 7500 − 1000 = 6500 45000 − 3240 = 41760 KG′ =



M 41760 ton meter = = 6.425 meter W 6500 ton



5) GM (tinggi metasentris) Tinggi metasentris atau metacentris high (GM) yaitu jarak tegak antara titik G dan titik M. Dari rumus disebutkan:



18



Nilai GM inilah yang menunjukkan keadaan stabilitas awal kapal ataukeadaan stabilitas kapal selama pelayaran nanti. 6) Momen penegak (righting moment) dan lengan pendek (righting arms) Momen penegak adalah momen yang akan mengembalikan kapal kekedudukan tegaknya setelah kapal miring karena gaya-gaya dari luar dangayagaya tersebut tidak bekerja lagi.



Gambar 14. Momen penegak atau lengan penegak (Sumber: https://www.academia.edu/8631229/menghitung_stabilitas_kapal) Pada waktu kapal miring, maka titik B pindak ke B1, sehingga garis gayaberat bekerja ke bawah melalui G dan gaya keatas melalui B1. Titik M merupakan busur dari gaya-gaya tersebut. Bila dari titik G ditarik garis tegak lurus ke B1M maka berhimpit dengan sebuah titik Z. Garis GZ inilah yang disebut dengan lengan penegak (righting arms). Seberapa besar kemampuan kapal tersebut untuk menegak kembali diperlukan momen penegak (righting moment). 19



Pada waktu kapal dalam keadaan senget maka displasemennya tidak berubah, yang berubah hanyalah faktor dari momen penegaknya. Jadi artinya nilai GZ nyalah yang berubah karena nilai momen penegak sebanding dengan besar kecilnya nilai GZ, sehingga GZ dapat dipergunakan untuk menandai besar kecilnya stabilitas kapal. Untuk menghitung nilai GZ sebagai berikut: 𝑆𝑖𝑛 Q = GZ/GM Jadi, GZ = GM 𝑆𝑖𝑛 Q Penjelasan : Untuk sudut senget Q tertentu, maka nilai GZ tergantung dari nilai GM (jarak antara titik G dan titik M). Besarnya nilai GM sesuatu kapal dapat dipergunakan sebagai ukuran untuk menilai besarnya stabilitas kapal tersebut, sebab menurut persamaan : Mp (Momen penegak) = W x GZ Maka momen penegak ( M ) sesuatu kapal dengan berat benaman tertentu adalah semata-mata tergantung dari nilai GZ saja. Contoh soal : Apabila pada sebuah kapal yang berat benamannya 5.000 ton yang sedang mengoleng sehingga jarat antara gaya berat dan gaya tekan keatasnya = 0,90 meter, berapa besarkah momen penegak kapal itu. Penyelesaian : Diketahui : W = 5.000 ton GZ = 0,90 meter Ditanyakan : Momen koppel Jawab : Mp = W x GZ = 5.000 ton x 0,90 meter = 4.500 ton meter



20



7) Periode oleng (rolling period) Periode oleng dapat kita gunakan untuk menilai ukuran stabilitas. Periode oleng berkaitan dengan tinggi metasentrik. Satu periode oleng lengkap adalah jangka waktu yang dibutuhkan mulai dari saat kapal tegak, miringke kiri, tegak, miring ke kanan sampai kembali tegak kembali. Wakidjo (1972), menggambarkan hubungan antara tinggi metasentrik (GM) dengan periode oleng adalah dengan rumus: 0.44 L v GM



T= Dimana,



T = Waktu oleng kapal L = lebar kapal GM = Tinggi metasentrik 0.44 = Kontanta



Yang dimaksud dengan periode oleng disini adalah periode oleng alami (natural rolling) yaitu olengan kapal air yang tenang. Jika waktu olengan yang pertama =T1, sedangkan waktu olengan yang terakhir = T2, maka menurut rumus olengan, dapat dituangkan dalam persamaan sebagai berikut : T1 =



0.44 L



T1 =



v GM1



0.44 L v GM2



Sehingga : 0.44 L T1 v = GM1 0.44 L T2 v GM2 =



v GM2 v GM1



21



T1 ∶ T2 = GM2 ∶ GM1 GM2 =



Atau :



T1 T2



x GM1



Dengan demikian dapat diketahui berapa prosen bertambah atau berkurangnya stabilitas kapal itu, yaitu sebesar : T1 x 100% T2



Contoh soal : Sebuah kapal yang lebarnya 60 kaki, tinggi metasentrumnya = 2,5 kaki, mengoleng dengan waktu olengan 16 detik. Setelah ruang muat nomor 4 bocor, kapal itu mengoleng dengan waktu olengan sebesar 22 detik. Berapakah tinggi metasentrumnya sekarang dan berapa prosenkah tinggi metasentrum terhadap tinggi metasentrum permulaannya (sebelum bocor). Penyelesainnya : Sebelum bocor



:



L



= 60 detik



GM1 = 2,5 detik T1 T2 = Setelah bocor



:



L



= 16 detik 0.44 L v GM1



=



0.44 x 60 v2,5



= 60 detik



GM2 = ? detik T2 T2 =



T1



= T2



= 22 detik 0.44 L



= v GM2



0.44 x 60 v GM2



0.44 x 60 v 2.5 0.44 x 60 v GM2



16 0.44 x 60 v GM2 = x 22 v 2.5 0.44 x 60



22



v GM2 =



16 v 2.5 0.44 x 60 x x 22 0.44 L



(16)2 = x 2.5 (22)2 =



256 x 2.5 484



= 1.32 kaki Tinggi metasentrum kapal itu GM2 = 1.32 kaki, atau ==



1.32 2.5



x 100% x GM1 = 60.08%



Sebuah kapal yang memiliki GM negatif (artinya bahwa titik berat kapal tersebut terletak diatas metasentrumnya), maka kapal akan berada dalam stabilitas goyah. Jadi kapal pada saat itu apabila menyenget oleh bekerjanya pengaruh luar, kapal tidak memiliki kemampuan untuk menegak kembali tetapi bahkan sudut sengetnya akan menjadi semakin besar, sebab kapal pada saat itu bukan memiliki momen penegak melainkan momen penyenget. 4. Pengaruh Permukaan Bebas (Free Surface Effect) dan Pengaruh Muatan Permukaan bebas terjadi di dalam kapal bila terdapat suatu permukaan cairan yang bergerak dengan bebas, bila kapal mengoleng di laut dan cairan di dalam tanki bergerak-gerak akibatnya titik berat cairan tadi tidak lagiberada di tempatnya semula. Penjelasan tentang free surface effect dapat dilihat pada video 3 (Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=zzJVYs1kgJ4). Titik G dari cairan tadi kini berada di atas cairan tadi, gejala ini disebut dengan kenaikan semu titik berat, dengandemikian



perlu



adanya



koreksi



terhadap



nilai



GM



yang



kita



perhitungkandari kenaikan semu titik berat cairan tadi pada saat kapal mengoleng sehingga diperoleh nilai GM yang efektif. Penjelasan lebih lanjut dapat dilihat pada video 4 (Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=1MwE-ArZTWE). Perhitungan untuk koreksi permukaan bebas dapat mempergunakan rumus:



23



Dimana, gg1



= pergeseran tegak titik G ke G1



r



= berat jenis di dalam tanki dibagi berat jenis cairan di luar kapal



l



= panjang tangki



b



= lebar tangki



W



= displasemen kapal



Gambar 15. Free Surface Effect (Sumber: http://aquamarine2008.blogspot.co.id/2013/05/free-surface-effect-efekpermukaan-bebas.html) Letak titik G kapal sangat tergantung pada penempatan bobot-bobot di atas kapal. Pada kapal kosong letak titik G sudah dapat diketahui dari percobaan stabilitas namun dengan adanya pemuatan, pembongkaran, pergeseran muatan, pemakaian bahan bakar, pemakaian air tawar dan kegiatan lain di atas kapal. Sehingga letak titik G kapal akan berubah kedudukannya sehingga kita perlu mengetahui dengan pasti letak titik G kapal selesai kegiatan. Kapal juga dapat



24



diibaratkan sebagai timbangan secara tegak dengan titik tumpunya adalah titik G kapal. a. Pengaruh pengambilan bobot/pembongkaran Apabila balok tadi dipotong seberat ”w” dengan jarak ”d” pada salah satu sisi maka kedudukan balok tadi tidak seimbang sehingga pada sisi yang dipotong akan naik dan sisi lainnya turun. Hal ini terjadi karena titik berat balok (G) bergeser ke (G1) menjauhi sisi yang dipotong 90 akibat moment dari bagian yang dipotong tadi (Gambar 2.1). Jarak pergeseran GG1 dapat dirumuskan sebagai berikut :



Gambar 16. Pergeseran muatan yang dimuat (Sumber: http://belajar.ditpsmk.net/wp-content/uploads/2014/09/bangunan-danstabilitas-kapal-perikanan-1.pdf) Sehingga letak titik G kapal akan bergerak ke G1 menjauhi titik berat bobot yang dibongkar. Jarak pergeseran G ke G1 dapat dirumuskan:



b. Pengaruh penambahan bobot/pemuatan Apabila balok tadi ditambah seberat ”w” dengan jarak ”d” pada salah satu sisi maka kedudukan balok tadi tidak seimbang sehingga pada sisi yang ditambah akan



25



turun dan sisi lainnya naik. Hal ini terjadi karena titik berat balok (G) bergeser ke (G1) mendekati sisi yang penambahan akibat moment dari bagian yang ditambah.



Gambar 17. Hukum pergeseran muatan yang dibongkar (Sumber: http://belajar.ditpsmk.net/wp-content/uploads/2014/09/bangunan-danstabilitas-kapal-perikanan-1.pdf) Berdasarkan Gambar 15. menunjukan bahwa letak titik G kapal akan bergerak ke G1 mendekati titik berat bobot yang dimuat. Jarak pergeseran G ke G1 dapat dirumuskan :



c. Pengaruh pergeseran bobot Akibat pergeseran bobot maka letak titik G kapal akan bergerak ke G1 searah dan sejajar dengan arah pergeseran. Pergeseran sama halnya dibongkar dan dimuat kembali.



26



Gambar 18. Pengaruh pergeseran bobot (Sumber: http://belajar.ditpsmk.net/wp-content/uploads/2014/09/bangunan-danstabilitas-kapal-perikanan-1.pdf) d. Pengaruh bobot yang menggantung Apabila muatan diangkat dengan alat bongkar di kapal (boom atau ship’s crane), maka titik berat muatan tersebut (g) akan pindah ke ujung batang pemuat. Akibatnya titik berat kapal (G) naik sehingga GM mengecil. Oleh karena itu, pada saat memuat kenaikan titik G harus sedemikian rupa sehingga tidak membuat GM negative (minimum permissible GM).



Gambar 19. Pengaruh bobot yang menggantung



27



(Sumber: http://belajar.ditpsmk.net/wp-content/uploads/2014/09/bangunan-danstabilitas-kapal-perikanan-1.pdf) 5. Stabilitas Kapal pada saat Operasi Penangkapan Ikan Berkaiatan dengan fungsinya yang sebagian besar untuk kegiatan penangkapan ikan, maka harus juga memenuhi syarat khusus untuk mendukung keberhasilan kegiatan tersebut yang meliputi: kecepatan, olah gerak/mneuver, ketahanan stabilitas, kemamapuan jelajah, konstruksi, mesin penggerak, fasilitas pengawetan dan prosesing serta peralatan penangkapan. a) Kecepatan. Kapal penangkap ikan biasanya membutuhkan kecepatan yang tinggi, karena untuk mencari dan mengejar gerombolan ikan. Disamping iitu juga untuk mengangkut hasil tangkapan dalam keadaan segar sehingga dibutuhkan waktu relatif singkat. b) Olah Gerak. Kapal perikanan memerlukan olah gerak/manuver kapal yang baik terutama pada waktu operasi penangkapan dilakukan. Misalnya pada waktu mencari, mengejar gerombolan ikan, pengoperasian alat tangkap dan sebagainya. c) Ketahanan Stabilitas. Kapal perikanan harus mempunyai ketahanan stabilitas yang baik terutama pada waktu operasi penangkapan ikan dilakukan. Ketahanan terhadap hempasan angin, gelombang dan sebagainya. Dalam hal ini kapal perikanan sering mengalami olengan yanng cukup tinggi. d) Jarak Pelayaran/Kemampuan jelajah. Kapal perikanan harus mempunyai kemampuan jelajah, untuk menempuh jarak yang sangat tergantung pada kondisi lingkungan perikanan, seperti: pergerakan gerombolan ikan, fihing ground dan musim ikan. Sehingga jarak pelayaran bisa jauh, sebagai contoh Tuna Long Line. e) Konstruksi. Konstruksi kapal perikanan harus kuat terhadap getaran mesin utama yang biasanya mempunyai ukuran PK lebih besar dibanding kapal niaga lainnya yang seukuran, benturan gelombangg dan angin akan lebih besar karena kapal perikanan sering memotong gelombang pada saat mengejar gerombolan ikan.



28



f) Mesin Penggerak. Mesin penggerak utama kapal (mesin engine) kapal perikanan, ukurannya harus kecil tetapi mempunyai kekuatan yang besar dan ketahanan harus tetap hidup dalam kondisi olengan maupun trim dalam waktu yang lama, mudah dioperasikan maju dan mundur dimatikan maupun dihidupkan. g) Fasilitas Pengawetan dan Pengolahan. Kapal perikanan biasanya digunakan juga untuk mengangkut hasil tangkapan sampai ke pelabuhan. Dalam pengangkutan diharapkan hasil tangkapan tetap dalam keadaan segar, untuk itu kapal perikanan harus dilengkapi dengan tempat penyimpanan ikan/palka yang berinsulasi dan biasanya untuk menyimpan es tetapi ada yang dilengkapi dengan mesin pendingin tempat pembekuan ikan, bahkan ada juga yang dilengkapi dengan sarana pengolahan. h) Perlengkapan Penangkapan. Kapal



perikanan biasanya membutuhkan



perlengkapan penangkapan, seperti: Line hauler, net hauler, trawl winch, purse winch, power block dan sebagainya. Perlengkapan penangkapan, tergantung pada alat tangkap yang digunakan dalam operasional.



29



D. RANGKUMAN Masalah teknis yang perlu diperhatikan dalam penentuan perencanaan pembangunan kapal ikan, adalah agar hasil dari pembangunan kapal tersebut terjamin kestabilannya pada saat dioperasikan di laut. Stabilitas merupakan hal terpenting bagi pelayaran kapal sewaktu digunakan untuk operasi penangkapan ikan, karena pada kapal ikan dilakukan kerja operasi pada berbagai kondisi cuaca dalam batas-batas kemampuannya. stabilitas kapal dapat diartikan sebagai kemampuan sebuah kapal untuk dapat kembali ke posisi semula (tegak) setelah menjadi miring akibat bekerjanya gaya dari luar maupun dari dalam kapal tersebut atau setelah mengalami momen temporal. Salah satu penyebab kecelakaan kapal di laut, baik yang terjadi di laut lepas maupun ketika di pelabuhan adalah peranan dari para awak kapal yang tidak memperhatikan perhitungan stabilitas kapalnya sehingga dapat mengganggu kesetimbangan secara umum yang akibatnya dapat menbyebabkan kecelakaan fatal seperti kapal tidak dapat dikendalikan, kehilangan kesetimbangan dan bahkan tenggelam yang pada akhirnya dapat merugikan harta benda, kapal, nyawa manusia bahkan dirinya sendiri. 1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Stabilitas Kapal Kapal akan mendapat sejumlah gaya yang mempengaruhinya pada saat beraktivitas di perairan. Gaya-gaya tersebut terdiri dari: 1) berat kapal dan muatan; 2) gaya tekan air ke atas; 3) pengaruh gelombang dan tekanan air; 4) gaya-gaya dari massa yang bekerja pada kapal; 5) pembagian muatan asimetris; 6) gaya-gaya torsi yang disebabkan oleh tidak samanya waktu oleng bagian depan dan bagian belakang dan 7) gaya-gaya penggerak beban kemudi. 2. Macam-Macam Keadaan Stabilitas Kapal a. Stabilitas positif Suatu kedaan dimana titik G-nya berada di atas titik M, sehingga sebuah kapal



yang



memiliki



stabilitas



mantap



sewaktu



menyenget



mesti



memilikikemampuan untuk menegak kembali. b. Stabilitas netral



30



Suatu keadaan stabilitas dimana titik G-nya berhimpit dengan titik M. maka momen penegak kapal yang memiliki stabilitas netral sama dengan nol, ataubahkan



tidak



memiliki



kemampuan



untuk



menegak



kembali



sewaktumenyenget. c. Stabilitas negatif Suatu keadaan stabilitas dimana titik G-nya berada di atas titik M, sehinggasebuah kapal yang memiliki stabilitas negatif sewaktu menyenget tidakmemiliki



kemampuan



untuk



menegak



kembali,



bahkan



sudut



sengetnyaakan bertambah besar, yang menyebabkan kapal akan bertambah miring lagibahkan bisa menjadi terbalik. 3. Trim Trim adalah perbedaan antara draft depan pada haluan dan draft belakang pada buritan. Trim merupakan sudut kemiringan kapal secara membujur. Trim merupakan sudut kemiringan kapal secara membujur. Trim adalah perbedaan sarat depan dan belakang. Bila muatan lebih berat di bagian depan disebut trim depan (trim by the head), kemudian bila lebih berat di belakang disebut trim belakang (tim by the stern). Apabila muatan terkonsentrasi di bagian tengahtengah kapal disebut Sagging tetapi bila terkonsentrasi di bagian ujung-ujung disebut Hogging. 4. Pengaruh Permukaan Bebas dan Pengaruh Muatan Permukaan bebas terjadi di dalam kapal bila terdapat suatu permukaan cairan yang bergerak dengan bebas, bila kapal mengoleng di laut dan cairan di dalam tanki bergerak-gerak akibatnya titik berat cairan tadi tidak lagiberada di tempatnya semula. 5. Stabilitas Kapal pada Operasi Penangkapan Ikan Berkaiatan dengan fungsinya yang sebagian besar untuk kegiatan penangkapan ikan, maka harus juga memenuhi syarat khusus untuk mendukung keberhasilan kegiatan tersebut yang meliputi: kecepatan, olah gerak/mneuver, ketahanan stabilitas, kemamapuan jelajah, konstruksi, mesin penggerak, fasilitas pengawetan dan prosesing serta peralatan penangkapan.



31



DAFTAR PUSTAKA



Fyson, J.



1985.



Design of Small Fishing Vessels.



Fishing News (Books)



Ltd.England. Hind, J.A. 1982. Stability and Trim of Fishing Vessels and Other Small Ships. Second Edition. Fishing News Books Ltd. Farnham, Surrey, England https://www.academia.edu/8631229/menghitung_stabilitas_kapal diakses tanggal 14 April 2018. http://www.maritimeworld.web.id/2014/01/Apa-Yang-Dimaksud-Dengan-TrimDan-Cara-Menghitung-Trim.html diakses tanggal 14 April 2018. http://repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/55110/4/BAB%20II%20Tinj auan%20Pustaka.pdf diakses tanggal 14 April 2018. http://teori-bangunan-kapal.blogspot.co.id/2014/02/stabilitas-dan-trim.html diakses tanggal 14 April 2018. Kok, H.G.M, Lonkhyusen, E.G.V and Nierich, F.A.C. 1983. Bangunan Kapal. Zundort. Netherland. Sari, Rizki Mulya. 2010. Stabilitas Statis Kapal Payang Madura (Kasus pada Salah Satu Kapal Payang di Pamekasan [Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Taylor, L.G. 1977. The Principles of Ship Stability. Brown, Son & Publisher, Ltd., Nautical Publisher, 52 Darnley Street. Glasgow. Wakidjo, P. 1972. Stabilitas Kapal Jilid II. Penuntun Dalam Menyelesaikan Masalah.



32