TEKANAN AIR LAUT YANG BEKERJA PADA KAPAL                               I Wayan Punduh       Jurusan Teknika, Program Diplo...
95   Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011memanjakan para perancang bangun kapal     ...
I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal   96kapal, ombak, dan angin. Semua gaya-              rotational...
97   Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011                     Gambar 2. Static leadi...
I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal     98 Gambar 3. Beban dinamis dari struktur kapal: (a) still wa...
99   Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011Pembahasan        Longitudinal   stresses  ...
I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal   100        Longitudinal      stresses    akibatbekerjanya beba...
101 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011                                 Gambar 9. P...
I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal   102PENUTUPKesimpulan         Dari uraian di atas dapat ditarik...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

3. tekanan air laut yang bekerja pada kapal i wayan punduh

3,048 views

Published on

Published in: Education, Technology, Business
0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,048
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

3. tekanan air laut yang bekerja pada kapal i wayan punduh

  1. 1. TEKANAN AIR LAUT YANG BEKERJA PADA KAPAL I Wayan Punduh Jurusan Teknika, Program Diploma Pelayaran, Universitas Hang Tuah ABSTRAKKapal Niaga berfungsi mengangkut muatan melalui laut dengan cepat, aman, danekonomis. Pada saat bongkar atau muat kapal ada di pelabuhan atau di air tenang. Padasaat itu kapal menerima tekanan-tekanan yang sifatnya statis akibat ada perbedaan berat(weight) dan buoyancy. Dengan pengaturan dan penanganan muatan yang baik makapengaruh-pengaruh buruk dapat diperkecil. Selebihnya kapal berlayar di laut. Keselamatankapal beserta muatannya tergantung pada keahlian nakhoda membawa kapal, kekuatankonstruksi kapal dan faktor cuaca. Pada cuaca buruk bahkan ekstrim kapal akan menerimatekanan-tekanan air laut. Apabila tengah-tengah kapal atau midship ada di puncak ombakatau terjadi cresting maka midship akan melengkung ke atas atau kapal mengalami kondisihogging, dan sebaliknya apabila midship ada pada lembah ombak, kapal mengalamikondisi sagging. Baik kondisi hogging maupun sagging sangat membahayakan strukturkapal. Pada keadaan ekstrim kapal bisa rusak bahkan patah terlebih-lebih untuk kapal yangsudah tua dimana material struktur kapal sudah mengalami kelelahan akibat menerimabeban secara berulang-ulang. Tekanan-tekanan lain adalah pada kondisi racking, poundingdan lain-lain. Tekanan-tekanan ini perlu mendapat perhatian serius agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan.Kata kunci: tekanan memanjang, tekanan melintang, tekanan lokal, hogging, sagging,pounding.PENDAHULUAN kemajuan teknologi yang memberi kemudahan-kemudahan di semua bidang.Latar Belakang Dari segi sumber daya manusianya tidak Fungsi utama kapal niaga adalah perlu disangsikan lagi. Banyak sekalimengangkut muatan melalui laut dengan Perguruan Tinggi baik di dalam negericepat, aman, dan ekonomis. Dikatakan maupun di manca negara yang berkualitasekonomis karena kapal niaga dapat dan sanggup mentransfer ilmumengangkut muatan dalam jumlah yang pengetahuan dan pelatihan-pelatihan.besar dengan ongkos yang relatif lebih Selanjutnya tersebar galangan-galanganmurah dibandingkan dengan ongkos kapal untuk mendapatkan pengalamanangkut melalui udara. Penanganan muatan kerja yang memadai sehingga padayang baik dengan prosedur yang tepat, saatnya dihasilkan tenaga ahli yangmenjamin muatan akan aman sampai di berpengalaman dalam bidang rancangtempat tujuan. Muatan bisa sampai bangun kapal.ditempat tujuan dengan cepat sangat Kemajuan di bidang metalurgitergantung dari unjuk kerja kapal dengan memungkinkan para ahli memilikisemua peralatan navigasi dan peralatan material seperti pelat, profil, dan lain-lainkomunikasi, ditunjang oleh kondisi badan sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan.kapal yang baik. Juga kemajuan industri bidang Rancang bangun kapal dewasa ini permesinan, peralatan navigasi dansudah sangat maju karena didukung oleh komunikasi yang canggih sanggup 94
  2. 2. 95 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011memanjakan para perancang bangun kapal dilaksanakan sesuai ketentuan yanguntuk memenuhi pilihannya. Dengan berlaku.kemudahan-kemudahan tersebut Jika kapalnya sudah cukup tuadiharapkan dapat menghasilkan kapal tentu kekuatan materialnya sudahsesuai apa yang diinginkan oleh pemilik menurun atau sudah mengalami kelelahan.kapal. Disamping kapal yang canggih Apabila itu yang terjadi ditambahmasih ada faktor-faktor lain yang tekanan-tekanan air laut terhadap badanberpengaruh terhadap keamanan dan kapal pada saat cuaca buruk atau cuacakeselamatan kapal dalam pelayaran yang yang ekstrim bisa mengakibatkan hal-halantara lain adalah kepiawaian nahkoda yang tidak diinginkan seperti kapalbeserta anak buah kapal dan cuaca. bocor/patah/tenggelam. Untuk menghasilkan tenaga ahlibidang pelayaran yang berstandar Rumusan Masalahinternasional, masyarakat maritim Dari uraian di atas dapatinternasional atau International Maritime dirumuskan bahwa tekanan-tekanan airOrganization (IMO) telah mensyaratkan laut terhadap kapal yang sedang berlayarsemua pendidikan pelaut di seluruh dunia di laut pada kondisi cuaca buruk dapatharus memenuhi standar pendidikan mengakibatkan kerusakan pada badanMaritime Education and Training (MET) kapal. Akan diamati tekanan-tekanan padayang dikeluarkan oleh IMO, semua MET badan kapal (ship stresses) apa saja yangsecara berkala dikontrol oleh IMO. mungkin dialami oleh badan kapal yang Sehingga dengan demikian semua sedang berlayar di laut dan antisipasi apaMET memenuhi standar IMO dan dapat yang perlu diberikan pada konstruksimenghasilkan tenaga-tenaga pelaut yang kapal untuk menghadapi tekanan-tekananberstandar IMO. Masalah cuaca air laut tersebut.merupakan peristiwa alam yang tidakdapat ditentukan maupun dikendalikan Maksud dan Tujuanoleh manusia melainkan hanya bisa Maksud penulisan ini adalah untukdiamati dan diramalkan. Agar mampu mencermati adanya tekanan-tekanan airmembawa kapal beserta muatannya laut terhadap badan kapal pada saat kapalsampai ke tempat tujuan dengan selamat berlayar di laut.sangat dibutuhkan kepandaian dan Tujuan penulisan ini adalah untukkeseriusan nakhoda dalam memanfaatkan memberi penekanan serta mengingatkanramalan cuaca untuk mengantisipasi cuaca kepada para pelaut terhadap badan kapalburuk terjadi. jangan sampai diabaikan terutama untuk Dengan kemudahan-kemudahan kapal-kapal tua yang berlayar padaseperti yang diutarakan di atas para kondisi cuaca buruk perlu mendapatperancang bangun kapal dapat perhatian khusus agar kapal dapat sampaimenghasilkan karya-karya yang baik, di tujuan dengan aman dan selamat.berkualitas, dan mampu menembus cuacayang relatif buruk. Namun demikian tidak TINJAUAN PUSTAKAjarang kita saksikan dari media Gaya yang bekerja pada kapalmassa/elektronik terjadinya kecelakaan dapat berasal dari dalam kapal itu sendiriyang menimpa kapal niaga. Kecelakaan dan dapat juga berasal dari luar. Gayatersebut bisa terjadi karena faktor yang berasal dari dalam kapal berupakesalahan manusia (human error) atau berat struktur kapal, berat permesinan dankarena kapalnya sendiri sudah tidak laik berat muatan atau cargo. Sedangkan gayalaut. Bisa saja karena kapalnya sudah tua yang berasal dari luar dapat sepertidan docking survey yang tidak tekanan hydrostatik air laut pada badan
  3. 3. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 96kapal, ombak, dan angin. Semua gaya- rotational yang mengambil sumbu putargaya tersebut dapat diklasifikasikan (turning axis) tegak lurus badan kapal kemenjadi dua yakni gaya statis dan gaya arah atas dan bawah. Enam derajatdinamis. kebebasan kapal yang berlayar di laut Gaya statis merupakan perbedaan dapat dilihat pada gambar 1.antara berat (weight) dengan buoyancy Baik gaya statis maupun gayayang bekerja pada semua titik di dinamis yang bekerja pada struktur kapalsepanjang badan kapal, sedangkan gaya dapat menimbulkan:dinamis dihasilkan oleh gerakan kapal di Tekanan-tekanan memanjang ataulaut serta bekerjanya angin dan ombak. longitudinal stresses ; Selama berlayar di laut kapal Tekanan-tekanan melintang ataubebas bergerak dengan enam derajat transversal stresses; dankebebasan yang terdiri atas tiga gerak Tekanan-tekanan local atau locallinier dan tiga gerak rotational. Tiga gerak stresses.linier tersebut meliputi heaving, swaying, Longitudinal stresses yang bekerja padadan surging. Heaving adalah gerak linier badan kapal akibat beban statis besertake arah ke atas dan ke bawah. Swaying curva buoyancy, weight, load, shearingadalah gerak linier ke arah lambung kiri force dan bending moment digambarkandan kanan, sedangkan surging merupakan seperti gambar 2.gerak linier ke arah haluan dan ke arahburitan. Tiga gerak rotational meliputirolling, pitching, dan yawing. Dapatdijelaskan bahwa rolling merupakan gerakyang bersifat rotasi dengan sumbuputarnya adalah garis lurus arah haluandan buritan. Pitching adalah gerak rotationaldengan sumbu putarnya berupa garis lurusarah lambung kanan dan arah lambungkiri kapal. Sedangkan Yawing yaitu gerak Gambar 1. Ship movement – the six degrees of freedom
  4. 4. 97 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011 Gambar 2. Static leading of a ship’s structure Buoyancy force pada awal dan gambar 3 yang meliputi tiga kondisi yakniakhir sama dengan nol sedangkan pada still water condition, sagging condition,parralel midle body, konstan. Untuk berat dan hogging condition.atau weight atau berat actual terdistribusisesuai curva (a). Beban atau Load padaberbagai titik digambarkan pada curva (b),pembebanan pada struktur kapal gaya keatas dan gaya ke bawah menimbulkanshearing force. Shearing force padaberbagai titik digambarkan pada curva (c).Beban pada struktur kapal cenderungmembuat kapal menjadi bengkok danbending moment maksimum terjadiapabila shearing force sama dengan nolsebagaimana terlihat pada curva (d).Longitudinal stresses yang diakibatkanoleh beban dinamis dapat dilihat pada
  5. 5. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 98 Gambar 3. Beban dinamis dari struktur kapal: (a) still water condition; (b) sagging condition; (c) hogging condition Transverse Stresses yang terjadi membuat badan kapal menjadiakibat bekerjanya beban statis atau static bengkok.loading dapat mengakibatkan plat 3. Beban dinamis yang terjadi pada saatlambung maupun plat dasar melengkung kapal berlayar di laut dimana adake dalam seiring dengan kenaikan tekanan pengaruh ombak dan angin yangair statis. Transverse stresses yang bekerja secara memanjang dapatdiakibatkan oleh bekerjanya tekanan- menyebabkan tengah-tengah kapaltekanan dinamis atau dinamic stresses melengkung ke bawah (sag) ataudapat menyebabkan terjadinya badan melengkung ke atas (hog).kapal atau plat lambung menjadi miring 4. Beban statis yang bekerja melintangyang dikenal dengan istilah racking. Pada badan kapal atau tekanan-tekananlocal stresses menyebabkan terjadinya melintang badan kapal dapatslamming atau pounding dan panting. mengakibatkan terjadinya defleksi pada plat lambung maupun plat dasar.DATA DAN PEMBAHASAN 5. Tekanan-tekanan melintang atau dynamic stresses yang terjadi padaData saat kapal mengalami rolling kapal Karena ini sifatnya penelitian dipercepat atau diperlambat akankepustakaan maka data-data diambil dari menghasilkan gaya pada strukturpustaka-pustaka yang ada di perpustakaan kapal yang cenderung menyebabkanProgram Diploma Pelayaran yang antara terjadinya distorsi, kondisi ini disebutlain adalah: racking.1. Gaya-gaya statis maupun gaya-gaya 6. Local stresses dapat menyebabkan dinamis yang dapat menimbulkan terjadinya slamming atau pounding longitudinal stresses, transversal dan juga panting. stresses, dan stresses pada badan 7. Localised stresses yang disebabkan kapal. oleh localised loading seperti2. Beban statis yang bekerja pada peralatan permesinan yang sangat struktur kapal secara terus-menerus berat atau general cargo dapat sepanjang badan kapal atau tekanan- memperbesar terjadinya localised tekanan secara memanjang cenderung distorsion pada bagian melintang.
  6. 6. 99 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011Pembahasan Longitudinal stresses akibat Pada kondisi hogging dimanabekerjanya beban statis dapat tengah-tengah kapal melengkung ke atasmenyebabkan bending moment. Bending maka center girder juga akan melengkungmoment yang bekerja secara terus- ke atas atau balok menjadi bengkok,menerus sepanjang badan kapal cenderung seperti yang digambarkan pada gambar 6,membuat kapal bengkok. Sill Water dimana balok bagian atas mengalamiBending Moment (SWBM) ini peregangan sedangkan pada bagian bawahmenyebabkan kapal menerima salah satu mengalami pengerutan. Apabila hal inidari dua kondisi ekstrim yang mungkin sering terjadi maka material akanterjadi. Kedua kondisi ekstrim tersebut mengalami kelelahan atau fatique. Bahayaadalah: paling besar fatique fracture terjadi sangat Apabila buoyancy force pada lambat dan dari terjadi pada low stresses secaradaerah midship lebih besar daripada berulang-ulang dalam jangka waktu panjang.weight maka kapal akan melengkung keatas atau “hog”, kondisi ini disebuthogging, seperti yang ditunjukkan padagambar 4. Gambar 4. Hogging condition Sedangkan apabila weight amidship lebih besar dari pada buoyancyforce maka kapal akan melengkung kebawah atau “sog”, dikatakan bahwa kapalmengalami kondisi sagging, seperti yangdiperlihatkan pada gambar 5. Gambar 6. Kondisi hogging dimana Gambar 5. Sagging condition tengah-tengah kapal melengkung ke atas maka center girder juga akan melengkung ke atas atau balok menjadi bengkok
  7. 7. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 100 Longitudinal stresses akibatbekerjanya beban dinamis ini terjadi padasaat kapal berlayar di laut, bisa mengalamicuaca buruk yang ekstrim akan terjadi duakemungkinan. Yang pertama, apabila puncakombak terjadi pada tengah-tengah kapalatau wave cress a midship, makadikatakan kapal ada pada kondisi hoggingatau tengah-tengah kapal melengkung keatas. Gaya-gaya ini akan diterima olehbalok penumpu tengah (center girder) danjuga balok penumpu samping (intercostalside girder). Apabila gaya-gaya yangbekerja sangat ekstrim dapatmenyebabkan kapal patah. Gambar 7. Transverse stresses akibat adanya beban statis mengakibatkan Yang kedua, apabila midship plat lambung maupun plat dasarberada pada lembah ombak maka struktur mengalami defleksikapal akan melengkung ke bawah ataukapal mengalami kondisi sagging. Pada Transverse stress akibat adanyakeadaan ekstrim dapat mengakibatkan dynamic stresses menyebabkan terjadinyakapal patah. racking. Apabila kapal mengalami rolling kapal dipercepat atau diperlambat Walaupun struktur kapal sudah menghasilkan gaya di dalam strukturdiperhitungkan oleh perancang bangun kapal yang cenderung menyebabkandengan sebaik-baiknya dengan cermat distorsi. Kondisi ini dikenal dengan istilahnamun sekali lagi masalah cuaca tidak racking, dapat dilihat pada gambar 8.bisa dikendalikan oleh manusia. Di sini Pengaruh paling besar dirasakan apabilaperlu kepiawaian nahkoda dalam dalam kondisi light atau ballast condition.memanfaatkan ramalan cuaca dan Distorsi ini akan dilawan oleh bracket,memilih keadaan agar kapal tidak beam knee, joining horizontal dan vertikalmenemui cuaca yang ekstrim agar kapal item dari pada structure.bisa selamat sampai ke tujuan. Transverse stresses akibat adanyabeban statis mengakibatkan plat lambungmaupun plat dasar mengalami defleksi.Transverse stresses akibat adanya bebanstatis dapat dilihat pada gambar 7. Bagianstruktur kapal yang melawan transversestresses adalah sekat melintang atautransverse bulk head, wrang atau floorpada double bottom, deck beams, sideframe dan bracket yang berdekatandengan struktur seperti tank top flooringatau margin plate. Gambar 8. Racking
  8. 8. 101 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011 Gambar 9. Pounding Local stresses mengakibatkanterjadinya slimming atau pounding danpanting. Dalam cuaca buruk kapalmengalami gerak tegak lurus ke atas danke bawah (heaving) dan gerak rotasidengan sumbu putar tegak lurus lambungkapal (pitching) sehingga haluan kapal Gambar 10. Pantingatau forward end mengalami keluar masuk Gerakan kapal di lautair dengan slamming effect. Slimming mengakibatkan timbulnya gaya dimanadown haluan dalam air dikenal dengan gaya ini menyebabkan struktur kapalistilah pounding. mengalami getaran atau vibrasi yang selanjutnya mentransfer stresses ke bagian Pounding dapat dilihat pada struktur lainnya. Localised loading dengangambar 9. Hal ini dapat menyebabkan adanya peralatan permesinan yang sangathaluan kapal rusak. Untuk mengurangi berat ataupun general cargo dapatkerusakan struktur kapal maka pada menaikkan localised distortion padapounding region diberi penguat tambahan bagian melintang. Localised loads dapatatau stiffening. dilihat pada gambar 11. Arrangement untuk menyebar beban ialah dengan cara Gerakan ombak sepanjang kapal memberi kekuatan tambahan (stiffening)menyebabkan terjadinya fluktuasi tekanan dan plat yang lebih tebal untuk melawanair pada struktur kapal atau plat kapal hal tersebut.yang cenderung menyebabkan gerakkeluar masuk plat kulit kapal atau shellplating yang disebut panting. Pantingdapat dilihat pada gambar 10. Gerakpitching pada kapal menyebabkan haluanatau buritan kapal mengalami panting,maka pada bagian haluan atau buritandiberi penguatan (stiffening) untukmengantisipasi kerusakan. Gambar 11. Localised loads
  9. 9. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 102PENUTUPKesimpulan Dari uraian di atas dapat ditarikkesimpulan bahwa ada tekanan-tekananpada badan kapal baik tekananmemanjang atau longitudinal stresses,tekanan-tekanan melintang badan kapalatau transversal stresses dan localisedstresses baik yang disebabkan oleh bebanstatis maupun beban dinamis, tekanan-tekanan tersebut ada walaupun tidakterlihat namun perlu mendapat perhatianserius. Terutama sekali untuk kapal-kapaltua yang berlayar pada kondisi buruk yangekstrim. Hogging dan sagging yangdisebabkan oleh beban dinamis mungkinmenyebabkan kapal rusak bahkan patah dilaut.Saran Disarankan bagi pemilik kapalatau owner agar mematuhi docking surveydan dilaksanakan sesuai periodesisasinyaagar kondisi kapal selalu memenuhistandar. Untuk operator disarankan agarpersyaratan kelaikan betul-betuldiperhatikan agar keselamatan pelayaranlebih terjamin. Bagi Nahkoda dan ABK seyogianyabetul-betul mengetahui kondisi kapalnyaserta memberi perhatian serius pada shipstresses untuk menghindari terjadinya hal-halyang tidak diinginkan.DAFTAR PUSTAKAEyres D.J. 1972. Ship Construction. University of Plymont, Oxford.Pursey. 1998. Merchant Ship Construction. Brown, Son & Ferguson, Ltd., Glasgow.Stokoe E. A. 1977. Reed’s Ship Construction for Marine Student. South Shield Marine and Technical College.Taylor D.A., Dr. 1992. Merchant Ship Construction. Marine Management Ltd, London.

×