Buku Ajar Rancang Bangun Kapal Perikanan
Ronald M H, S.T., M.T. Ir. Syaifuddin, M.Si. Ir. Jonny Zain, M. Si.
Buku Ajar Rancang Bangun Kapal Perikanan
Ronald M H, S.T., M.T. Ir. Syaifuddin, M.Si. Ir. Jonny Zain, M. Si.
Jurusan Pemanfaatan Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Riau 2014
i
ii
iii
Kata Pengantar Buku ini membahas teknis perancangan kapal perikanan serta peraturan yang terkait tentang perencanaan kapal secara umum. Diawali
dengan
mengenalkan
jenis
kapal
perikanan
serta
pengelompokannya, dan dilanjutkan ke tingkat yang lebih tinggi membuat buku ini mudah dipahami. Buku ini mengambil literatur dari berbagai media referensi seperti internet, buku-buku terkini tentang kapal perikanan, serta pengalaman yang diperoleh di lapangan saat melakukan praktek Rancang Bangun Kapal Perikanan. Buku ini juga menyajikan persoalan dan pemecahan yang umum dihadapi dalam merancang kapal. Ini bertujuan untuk melatih nalar mahasiswa dan pembaca dalam menyelesaikan soal-soal perhitungan. Dengan demikian, ketika mahasiswa terjun ke lapangan, perhitungan yang dilakukan dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya. Walau ditujukan untuk mahasiswa, buku ajar ini berlaku umum, dan dapat digunakan sebagai sumber informasi dalam menambah wawasan dalam bidang kapal terutama kapal perikanan. Sebagai buku ajar yang diterbitkan perdana, buku ini masih memerlukan berbagai masukan untuk penyempurnaan isinya. Di samping itu, kekurangan-kekurangan di dalamnya menjadi hal yang tidak dapat dihindari mengingat perbedaan sudut pandang terhadap pemahaman literatur. Semoga buku ajar ini dapat memperkaya ilmu pengetahuan Indonesia.
dan
bermanfaat
terhadap
Terimakasih.
iv
kemajuan
pendidikan
Daftar Isi Kata Pengantar ....................................................................................................................iv Daftar Gambar ..................................................................................................................... ix Daftar Tabel ........................................................................................................................... xi BAB 1. KAPAL PERIKANAN ..........................................................................................1 1.1. Defenisi Umum .....................................................................................................1 1.2. Klasifikasi Kapal Perikanan ...........................................................................4 1.2.1. Klasifikasi Berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia............................................................................................................4 1.2.2. Klasifikasi Berdasarkan FAO (Food and Agriculture Organization) ..................................................................................................5 1.3. Rangkuman ..............................................................................................................7 1.4. Tugas ............................................................................................................................8 BAB 2. KELAYAKAN OPERASI KAPAL ...................................................................9 2.1. Kelaikan Operasional Kapal .........................................................................9 2.1.1. Surat Tanda Kebangsaan Kapal ......................................................9 2.1.2. Sertifikat Kelaikan Kapal .......................................................................9 2.2. Perlengkapan kapal ........................................................................................ 10 2.3. Perlengkapan lainnya : ................................................................................. 11 2.4. Aturan ....................................................................................................................... 11 2.4.1. Persyaratan Pengawakan Kapal Penangkapan Ikan .... 11 2.5. Kelaikan Operasional Alat Kapal .......................................................... 12 2.5.1. Izin Usaha Perikanan (IUP) .............................................................. 13 2.5.2. Surat Penangkapan Ikan (SPI) ...................................................... 13 2.5.3. Alat Penangkap Ikan ............................................................................ 13 2.5.4. Log Book Perikanan (LBP) dan Lembar Laik Operasi (LLD) .................................................................................................................... 13 2.5.5. Surat Izin Berlayar (SIB) ...................................................................... 14 2.5.6. Identitas Kapal .......................................................................................... 14 2.5.7. Jumlah dan Daftar penempatan ABK...................................... 14 2.6. Kelengkapan kapal lainnya ....................................................................... 14 2.6.1. Palka ikan berinsulasi .......................................................................... 14 2.6.2. Mesin bantu penangkapan ikan ................................................. 14 v
2.6.3. Alat bantu penangkapan ikan ...................................................... 15 2.7. Rangkuman ........................................................................................................... 15 2.8. Tugas ......................................................................................................................... 15 BAB 3. TAHAP PRA-PERENCANAAN KAPAL ............................................... 17 3.1. SIFAT-SIFAT KHUSUS KAPAL PERIKANAN.................................... 18 3.2. ASPEK DAN PERSYARATAN PERENCANAAN KAPAL PERIKANAN .................................................................................................................... 21 3.3. METODE PERENCANAAN KAPAL ........................................................ 24 3.3.1. Method of Comparison Ship (Metode Kapal Pembanding)................................................................................................ 24 3.3.2. Method of Statistic (Metode Statistik) ................................... 24 3.3.3. Method of Trial and Error (Iteration) ....................................... 24 3.3.4. Method of Complex Solution ....................................................... 25 3.4. PROSES PERENCANAAN KAPAL ........................................................... 25 3.4.1. Concept Design (Perencanaan Konsep) ............................... 26 3.4.2. Prelimenary Design (Perencanaan Awal) ............................. 26 3.4.3. Contract Design (Perencanaan Kontrak) .............................. 27 3.4.4. Detail Design ............................................................................................. 27 3.5. Rangkuman ........................................................................................................... 28 3.6. Tugas ......................................................................................................................... 29 BAB 4. PENGENALAN KARAKTERISTIK KAPAL .......................................... 30 4.1. UKURAN UTAMA KAPAL ............................................................................ 30 4.2. Perbandingan Ukuran Utama ................................................................. 34 4.3. KOEFISIEN BENTUK (FORM COEFFICIENTS) ................................ 37 4.3.1. Koefisien Garis Air (Water Plan Area Coefficient, C W) 38 4.3.2. Koefisien Gading Besar (Midship Coefficient, CM) ........ 38 4.3.3. Koefisien Blok (Block Coefficient,CB) ....................................... 39 4.3.4. Koefisien Prismatik Memanjang (Longitudinal Prismatik Coefficient, CP). ................................................................... 39 4.3.5. Koefisien Prismatik Tegak (Vertical Prismatik Coefficient, CPV) .......................................................................................... 40 4.4. Rangkuman ........................................................................................................... 42 4.5. Tugas ......................................................................................................................... 43 BAB 5. BESARAN KAPAL ............................................................................................. 44 vi
5.1. BESARAN KAPAL............................................................................................... 44 5.1.1. Densitas dan spesific gravity (SG) ............................................. 44 5.1.2. Volume Displasemen........................................................................... 45 5.1.3. Displasemen ............................................................................................... 45 5.1.4. Volume Pemindahan Air ................................................................... 45 5.1.5. Berat Pemindahan Air ......................................................................... 46 5.2. Bobot Mati (Dead Weight) ....................................................................... 47 5.2.1. Eksploitasi Kapal...................................................................................... 50 5.3. Berat Kapal Kosong (Light Weight) .................................................... 54 5.4. Volume Ruang Muat ..................................................................................... 54 5.5. TONASE KAPAL.................................................................................................. 55 5.5.1. Tonnage Measurement of Ship (Pengukuran Tonase Kapal) ................................................................................................................. 55 5.5.2. Biaya Pada Kapal ..................................................................................... 56 5.5.3. Fungsi Tonase Kapal ............................................................................ 56 5.5.4. Jenis Tonase ............................................................................................... 57 5.6. PERHITUNGAN GROSS TONNAGE ..................................................... 57 5.6.1. Perhitungan Gross Tonnage Untuk kapal yang memiliki panjang > 24 meter.......................................................... 57 5.6.2. Perhitungan Gross Tonnage Untuk kapal yang memiliki panjang < 24 meter.......................................................... 58 5.6.3. Perhitungan Gross Tonnage Di Bawah Geladak Utama ................................................................................................................................ 59
5.6.4. Perhitungan Gross Tonnage Di Atas Geladak Utama 59 5.7. Perhitungan Nett Tonnage (NT) atau Netto Register Tonnage ............................................................................................................................ 59 5.8. Rangkuman ........................................................................................................... 61 5.9. Tugas ......................................................................................................................... 62 BAB 6. PERHITUNGAN LUAS DAN VOLUME .............................................. 64 6.1. LUAS ........................................................................................................................... 64 6.1.1. Aturan Trapesoidal ................................................................................ 65 6.1.2. Aturan Ordinat Antara ........................................................................ 68 6.1.3. Aturan Simpson 1 .................................................................................. 68 6.1.4. Ordinat Tambahan ................................................................................ 71 vii
6.1.5. Penentuan Jarak Station pada Ordinat Tambahan ...... 77 6.1.6. Aturan Simpson 2 .................................................................................. 79 6.1.7. Aturan Simpson 3 (5 8 -1) .............................................................. 84 6.1.8. Tchebycheff’s Rules .............................................................................. 88 6.2. VOLUME .................................................................................................................. 93 6.3. Rangkuman ........................................................................................................... 98 6.4. Tugas ......................................................................................................................... 98 BAB 7. PERHITUNGAN TITIK BERAT ................................................................102 7.1. Momen Statis ....................................................................................................102 7.2. Center Of Bouyancy .....................................................................................105 7.3. Center Of Gravity............................................................................................105 7.4. Center of Flotation ........................................................................................106 7.5. MOMEN INERSIA ...........................................................................................110 7.5.1. Teorema Sumbu Sejajar ..................................................................114 7.5.2. Perhitungan Momen Inersia pada Bentu Kurva ...........115 7.5.3. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center Line ..116 7.5.4. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center of Flotation. (Melintang) ..........................................................................117 7.6. Rangkuman .........................................................................................................120 7.7. Tugas .......................................................................................................................120
viii
Daftar Gambar Gambar 1. Basic Design Spiral. .............................................................. 26 Gambar 2. Pengukuran Panjang Kapal. ................................................. 31 Gambar 3. Pengukuran Lebar pada Kapal Baja dan Kapal Kayu. ........ 31 Gambar 4. Pengukuran Tinggi Kapal .................................................... 32 Gambar 5. Pengukuran Sarat. ................................................................ 32 Gambar 6. Dimensi Kapal secara Umum. .............................................. 33 Gambar 7. Koefisien Garis Air. ............................................................... 38 Gambar 8. Koefisien Gading Besar. ....................................................... 38 Gambar 9. Koefisien Prismatik. .............................................................. 40 Gambar 10. Koefisien Prismatik Tegak. ................................................. 41 Gambar 11. Pengukuran GT dan NT pada kapal niaga (Dokkum, 2003). ................................................................................................................. 61 Gambar 12. Aturan Ordinat Rata-Rata. ................................................. 68 Gambar 13. Kurva Perhitungan Simpson 1. .......................................... 69 Gambar 14. Kurva Ordinat Tambahan................................................... 72 Gambar 15. Pembagian Ordinat Tambahan. ........................................ 72 Gambar 16. Bentuk Persegi.................................................................... 76 Gambar 17. Kurva Perhitungan Simpson 2. .......................................... 80 Gambar 18. Bidang Garis Air. ................................................................. 83 Gambar 19. Perhitungan Simpson 3 (5 8 -1). ....................................... 85 Gambar 20. Luas A1 dan A2................................................................... 87 Gambar 21. Kurva Perhitungan Ordinat Antara dengan 2 Ordinat. .... 88 Gambar 22. Kurva Perhitungan Ordinat Antara dengan 3 Ordinat. .... 90 Gambar 23. Perhitungan Volume dengan Menggunakan Irisan Horisontal (Water Plane Area). .............................................................. 93 Gambar 24. Perhitungan Volume dengan Menggunakan irisan Vertikal (station). .................................................................................................. 94 Gambar 25. Penentuan Titik Berat Kurva. ........................................... 103 Gambar 26. Titik Berat Gaya Tekan Ke Atas (Center of Bouyancy).... 105 Gambar 27. Titik Berat Gaya Kapal (Centre of Gravity). ..................... 106 Gambar 28. Titik Berat Bidang Garis Air (Centre of Flotation). ......... 106 ix
Gambar 29. Perhitungan Momen Inersia Elemen Kecil. ..................... 111 Gambar 30. Perhitungan Momen Inersia Persegi Terhadap Titik Berat. ............................................................................................................... 112 Gambar 31. Perhitungan Momen Inersia Persegi Terhadap Ujung Sisi. ............................................................................................................... 113 Gambar 32. Perhitungan Momen Inersia Persegi Terhadap Suatu Sumbu. .................................................................................................. 115 Gambar 33. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center Line. ..... 116 Gambar 34. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center Line. ..... 118
x
Daftar Tabel Tabel 1. Klasifikasi Kapal Perikanan berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia ................................................................................... 5 Tabel 2. Klasifikasi Kapal Perikanan berdasarkan ISSCFV....................... 6 Tabel 3. Daftar Koefisien Bentuk dan Perbandingan Ukuran Utama Kapal. ....................................................................................................... 36 Tabel 4. Nilai Cb pada berbagai kapal. ................................................. 42 Tabel 5. Rumus Perhitungan Luas. ........................................................ 65 Tabel 6. Perubahan Faktor Simpson Akibat Station Tambahan. ......... 73 Tabel 7. Momen Inersia Benda. ........................................................... 114
xi
BAB 1. KAPAL PERIKANAN Standar Kompetensi Mata Kuliah Mahasiswa dapat memahami defenisi kapal perikananserta mengklasifikasikannya. Kompetensi Dasar Mahasiswa 1. Mahasiswa dapat menjelaskan kapal perikanandan kapal yang berhubungan dengan perikanan. 2. Mahasiswa memahami pengklasifikasian Kapal perikananberdasarkan Klasifikasi Berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia
1.1. Defenisi Umum Kapal Perikanan Kapal, perahu atau alat apung lain yang digunakan untuk melakukan penangkapan ikan, mendukung operasi penangkapan ikan, pembudidayaan ikan, pengangkutan ikan, pengolahan ikan, pelatihan perikanan, dan penelitian/eksplorasi perikanan. Kapal Penangkapan Ikan Kapal yang secara khusus dipergunakan untuk menangkap ikan, termasuk penampung, menyimpan, mendinginkan, dan/atau mengawetkan. Kapal Pengangkut Ikan Kapal yang secara khusus dipergunakan untuk mengangkut ikan, termasuk memuat, menampung, menyimpan, mendinginkan, dan/atau mengawetkan. Satuan Armada Penangkapan Ikan Kelompok kapal perikananyang dipergunakan untuk menangkap ikan yang dioperasikan dalam satu kesatuan sistem operasi penangkapan, yang terdiri dari kapal penangkap ikan, kapal pengangkut ikan, dengan atau tanpa kapal lampu, dan secara teknis dirancang 1
beroperasi optimal apabila dalam satu kesatuan sistem operasi penangkapan. Alat Penangkap Ikan Sarana dan perlengkapan atau dipergunakan untuk menangkap ikan.
benda-benda
lainya
yang
Perahu Penangkap Ikan Sarana apung penangkapan yang tidak mempunyai geladak utama dan bangunan atas/rumah geladak dan hanya memiliki bangunan atas/rumah geladak yang secara khusus dipergunakan untuk menangkap ikan, termasuk menampung dan mengangkut, menyimpan, mendinginkan atau mengawetkan. Rakit Penangkap Ikan Sarana apung penangkapan yang terdiri dari susunan batang bambu, kayu, pipa atau bahan lainnya yang berdaya apung secara khusus dipergunakan untuk menangkap ikan, termasuk menampung dan mengangkut, menyimpan, mendinginkan atau mengawetkan. Kapal Pukat Hela Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan pukat hela yang dilengkapi dengan salah satu atau beberapa perlengkapan penangkapan ikan berupa pangsi pukat, penggantung, tempat peluncur dan batang rentang. Kapal Pukat Cincin Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan pukat cincin yang dilengkapi dengan salah satu atau beberapa perlengkapan penangkapan ikan berupa blok daya, derek tali kerut, sekoci kerja dan tempat peluncur. Kapal Penggaruk Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan alat tangkap penggaruk yang dilengkapi dengan salah satu atau beberapa perlengkapan penangkapan ikan berupa pangsi penggaruk dan batang rentang. Kapal Jaring Angkat 2
Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan alat tangkap jaring angkat yang dilengkapi dengan salah satu atau beberapa perlengkapan penangkapan ikan berupa pangsi jaring angkat, batang rentang depan dan belakang serta lampu pengumpul ikan. Kapal Jaring Insang Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan alat tangkap jaring insang yang dilengkapi dengan perlengkapan penangkapan ikan berupa pangsi penggulung jaring. Kapal Pemasang Perangkap Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan alat tangkap perangkap yang dilengkapi dengan perlengkapan penangkapan ikan berupa pangsi penarik tali perangkap Kapal Pancing Kapal penangkap ikan yang dipergunakan untuk mengoperasikan pancing yang dilengkapi dengan salah satu atau beberapa perlengkapan penangkapan ikan berupa penarik/penggulung tali (line hauler), pengatur tali, pelempar tali, bangku umpan, ban berjalan, bak umpan hidup atau mati dan alat penyemprot air. Kapal dengan Pompa Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan pompa penyedot untuk menangkap ikan Kapal Serba Guna (multi purpose) Kapal penangkap ikan yang mengoperasikan lebih dari 1 (satu) alat penangkapan ikan yang dilengkapi dengan salah satu atau beberapa perlengkapan penangkapan ikan yang sesuai dengan jenis alat penangkapan ikan yang digunakan. Kapal Penangkapan Rekreasi Kapal penangkap ikan yang dipergunakan untuk rekreasi dan mengoperasikan penangkapandengan alat tangkap ikan yang dilengkapi dengan fasilitas tempat memancing. 3
Kapal Bukan Penangkap Ikan Kapal yang secara khusus tidak dipergunakan untuk menangkap ikan. Kapal Induk Perikanan Kapal khusus yang memiliki fasilitas untuk pengolahan ikan hasil tangkapan dan siap dipasarkan atau memiliki fasilitas untuk mengangkut atau menarik kapal-kapal penangkap yang berukuran kecil untuk mendukung operasi penangkapan ikan. Kapal Pengangkut Perikanan Kapal yang secara khusus dipergunakan untuk mengangkut ikan, termasuk memuat, menampung, menyimpan, mendinginkan atau mengawetkan kapal pengawas perikanan dan perlindungan kapal yang secara khusus memiliki fasilitas pengawasan dan perlindungan untuk mendukung kegiatan eksplorasi dan perlindungan terhadap kegiatan perikanan. Kapal Riset Perikanan Kapal yang secara khusus memiliki fasilitas laboratorium untuk melakukan riset dan penelitian perikanan. Kapal Latih Perikanan Kapal yang secara khusus memiliki fasilitas pendidikan untuk mendukung pelatihan penangkapan ikan (Sumber: http://bbppi.info/index.php?pilih=hal&id=25)
1.2. Klasifikasi Kapal Perikanan 1.2.1. Klasifikasi Berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia Berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia kategori dan ukuran perahu/kapal perikananuntuk setiap jenis alat tangkap dibedakan berdasarkan 2 (dua) kategori, yaitu: 1) perahu tanpa motor (non-powered boat) dan perahu/ kapal (powered boat), seperti terlihat pada Tabel 1. 4
Tabel 1. Klasifikasi Kapal Perikanan berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia
Kategori Kapal Tanpa Motor
(Non-Powered Boat)
Perahu/Kapal
Boat)
Jenis Jukung Perahu Papan (Plank Built Boat)
Ukuran Kecil Sedang Besar
(Powered Motor Tempel Kapal Motor
< 5 GT 10 – 20 GT 20 – 30 GT 30 – 50 GT 50 – 100 GT 100 – 200 GT 200 – 300 GT 300 – 500 GT 500 – 1000 GT ≥ 1000 GT
1.2.2. Klasifikasi Berdasarkan FAO (Food and Agriculture Organization) Sesuai dengan Standar International Klasifikasi Statistik Kapal perikanan(International Standard Statistical Classification of Fishing Vessels, ISSCFV – FAO 1985), kapal perikanan terbagi atas 2 (dua) jenis kapal perikanan, yaitu: 1. Jenis kapal penangkap ikan 2. Jenis kapal bukan penangkap ikan (kapal perikanan lainnya). Jenis kapal penangkap ikan terbagi atas 11 (sebelas) tipe kapal dan kapal perikanan lainnya terbagi atas 7 (tujuh) tipe kapal. Klasifikasi kapal dengan menggunakan ”singkatan standar” dan ”kode ISSCFV” sesuai dengan Standar International Klasifikasi Statistik Kapal Perikanan, seperti terlihat pada Tabel 2. 5
Tabel 2. Klasifikasi Kapal Perikanan berdasarkan ISSCFV.
No. 1.
Klasifikasi Kapal Perikanan Kapal Penangkap Ikan a) Kapal Pukat Tarik 1. Kapal Pukat Tarik Samping a. Perikanan Basah b. Pembekuan Ikan 2. Kapal Pukat Tarik Buritan a. Perikanan Basah b. Pembekuan Ikan c. Pabrikan 3. Kapal Pukat Tarik 4. Kapal Pukat Tarik tdt*) b) Kapal Pukat 1. Kapal Pukat Cincin a. Tipe Amerika Utara b. Tipe Eropa 2. Kapal Pukat Cincin Tuna 3. Kapal Pukat Kantong 4. Kapal Pukat tdt*) c) Kapal Penggaruk 1. Menggunakan Penggaruk Perahu 2. Menggunakan Penggaruk Mekanis 3. Kapal Penggaruk tdt*) d) Kapal Jaring Angkat 1. Menggunakan Perahu untuk Pengoperasian Jaring 2. Kapal Jaring Angkat tdt*) e) Kapal Jaring Insang f) Kapal Pemasang Perangkap 1. Kapal Pemasang Perangkap 2. Kapal Pemasang Perangkap tdt*) g) Kapal Tali Pancing 1. Kapal Pancing Tangan 6
Singkat an
Kode ISSCFV
TO TS TSW TSF TT TTW TTF TTP TU TOX SO SP SPA SPE SPT SN SOX DO DB DM DOX NO NB
01.0.0 01.1.0 01.1.1 01.1.02 01.2.0 01.2.1 01.2.2 01.2.3 01.3.0 01.9.0 02.0.0 02.1.0 02.1.1 02.1.2 02.1.3 02.2.0 02.9.0 03.0.0 03.1.0 03.2.0 03.9.0 04.0.0 04.1.0
NOX GO WO WOP WOX LO LH
04.9.0 05.0.0 06.0.0 06.1.0 06.9.0 07.0.0 07.1.0
2. 3. 4. a. b. 5. 6. h)
2.
Kapal Rawai Kapal Rawai Tuna Kapal Pancing Joran (huhate) Tipe Jepang Tipe Amerika Kapal Pancing Tunda Kapal Tali Pancing tdt*) Kapal Menggunakan Pompa untuk Penangkapan i) Kapal Seba Guna/Aneka Guna 1. Kapal Pukat Pancing Tangan 2. Kapal Pukat Tarik-Pukat Cincin 3. Kapal Pukat Tarik-Jaring Hanyut 4. Kapal Seba Guna tdt*) j) Kapal Penangkapan untuk Rekreasi k) Kapal Penangkapan tidak Ditetapkan Kapal perikananLainnya a) Kapal Induk 1. Kapal Induk – Ikan Asin 2. Kapal Induk - Pabrik 3. Kapal Induk - Tuna 4. Kapal Induk untuk Dua Kapal Pukat Cincin 5. Kapal Induk tdt*) b) Kapal Pengangkut c) Kapal Rumah Sakit d) Kapal Survei dan Perlindungan e) Kapal Riset Perikanan f) Kapal Latih Perikanan g) Kapal perikananLainnya tdt*)
LL LLT LP LPJ LPA LT LOX PO
07.2.0 07.2.1 07.3.0 07.3.1 07.3.2 07.4.0 07.9.0 08.0.0
MO MSN MTS MTG MOX RO FX
09.0.0 09.1.0 09.2.0 09.3.0 09.9.0 10.0.0 49.0.0
HO HSS HSF HST HSP
11.1.0 11.2.0 11.3.0 11.4.0
HOX FO KO BO ZO CO VOY
11.9.0 12.0.0 13.0.0 14.0.0 15.0.0 16.0.0 99.0.0
1.3. Rangkuman 1. Ada berbagai defenisi yang perlu dipahami dalam kapal Perikanan, yaitu kapal perikanan, kapal penangkapan ikan, kapal 7
pengangkut ikan, satuan armada penangkapan ikan, alat penangkap ikan dan sebagainya. 2. Pada umumnya kapal perikanandapat diklasifikasikan berdasarkan Klasifikasi Berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia dan Berdasarkan FAO (Food and Agriculture Organization).
1.4. Tugas Jawablah Pertanyaan ini dengan singkat. 1. Apakah defenisi dari kapal perikanan, kapal penangkap ikan, dan kapal pengangkut ikan? 2. Sebutkan klasifikasi kapal perikanan berdasarkan Statistik Perikanan Tangkap Indonesia. Berikan jenisnya! 3. Sebutkan klasifikasi kapal perikanan berdasarkan ISSCFV!
8
BAB 2. KELAYAKAN OPERASI KAPAL Standar Kompetensi Mata Kuliah Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami tentang standar kelayakan dari operasi kapal Kompetensi Dasar Mahasiswa 1. Mahasiswa dapat menjelaskan berbagai kriteria dari kelayakan operasi kapal 2. Mahasiswa memahami dan dapat mengaplikasikan di bidang yang ditekuni.
2.1. Kelaikan Operasional Kapal Berdasaran Surat Keputusan Menteri Perhubungan Nomor 46 Tahun 1986 Sertifikasi Kelaiklautan Kapal Penangkap Ikan ”Setiap kapal penangkap ikan yang akan berlayar harus memenuhi persyaratan kelaik lautan kapal penangkap ikan dan kapal penangkap ikan yang dinyatakan memenuhi persyaratan kelaiklautan diberikan surat dan sertifikat berupa Surat Tanda Kebangsaan Kapal dan Sertifikat Kelaikan dan Pengawakan Kapal Penangkap Ikan”. 2.1.1. Surat Tanda Kebangsaan Kapal Surat tanda kebangsaan kapal diberikan pada kapal perikanandengan ketentuan sebagai berikut: Surat laut : isi kotor kapal 500 m3 atau 175 GT Pas tahunan : isi kotor kapal 20 m3 atau 7 GT Pas putih : isi kotor kapal <20 m3 dan >10 m3 Pas biru : isi kotor kapal 10 m3 atau 3 GT 2.1.2. Sertifikat Kelaikan Kapal Kelaikan kapal penangkap ikan meliputi: Konstruksi dan tata susunan kapal Stabilitas dan garis muat kapal 9
Perlengkapan kapal Permesinan dan listrik kapal Sistem dan perlengkapan pencegahan dan pemadam kebakaran Sistem dan perlengkapan pencegahan pencemaran dari kapal Jumlah dan susunan awak kapal
2.2. Perlengkapan kapal Perlengkapan kapal, alat pemadam kebakaran dan alat penolong berdasarkan Surat Keputusan Direktorat Jenderal Perhubungan Laut No Kp 46/1/1/-83 tahun 1983 menetapkan bahwa : “Kapal dengan ukuran isi kotor kapal < 425 m3 atau < 150 GT harus memiliki Perlengkapan kapal yang memenuhi persyaratan dan dalam keadaan baik”. Satu buah jangkar haluan dan 1 buah jangkar arus dengan rantai. Satu tali tarik 2 tali tambat, diameter dan panjang tali sesuai peraturan. Satu lampu puncak merah dan dibawahnya 1 lampu puncak hijau yang dapat terlihat dengan baik minimal 5 mil laut. Satu lampu lambung kanan (hijau) dan 1 lampu lambung kiri (merah). Panjang kapal < 12 meter, lampu lambung merah dan hijau dapat diganti dengan 1 lampu gabungan hijau-merah yang dipasang diatas puncak tiang. Satu lampu buritan putih dan 1 lampu jangkar putih. Panjang kapal < 7 meter, apabila kapal tidak memungkinkan dipasang lampu navigasi, maka kapal dilengkapi dengan 1 senter dan lentera cahaya putih yang siap digunakan sewaktu-waktu. Satu kerucut hitam dengan garis tengah alas 1 kaki, dipasang dihaluan dengan puncaknya kebawah, apabila kapal berlayar menggunakan pesawat penggerak bantu. Dua pompa tangan, dipasang secara tetap untuk palka dan kamar mesin serta kapal dilengkapi peralatan untuk menguras air. 10
2.3. Perlengkapan lainnya : o o o o o o
Satu terompet isyarat dan alat bunyi lainnya Satu Pedoman kemudi dan peta laut Satu Perum tangan dengan panjang tali 25 meter Satu Teropong jauh Dua bola hitam Bendera Republik Indonesia
2.4. Aturan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Isi kotor kapal > 100 m3, kapal dilengkapi 1 sampan dan dayung. Dua tabung pemadam kebakaran ( kapasitas 9 liter jenis bursa ). Satu bak pasir ( kapasitas 0,5 m3 ) dan 2 sekop. Dua Pelampung penolong dan tali secukupnya (wama Jingga dan tulisan nama kapal). Jaket penyelamat setiap pelayar (wama jingga). Alat apung lainnya. Alat isyarat dalam bahaya. Isi kotor kapal > 100 m3 kapal dilengkapi alat komunikasi radio. Minuman, makanan dan obat-obatan. o Persediaan air minum > 5 liter/pelayar/hari dan cadangan air minuman selama > 5 hari. o Persediaan makanan: Persyaratan gizi dan tidak rusak serta jumlah yang cukup untuk semua pelayar selama pelayaran. o Perlengkapan kesehatan: alat balut, obat batuk, obat demam malaria, influenza, sakit perut dll.
2.4.1. Persyaratan Pengawakan Kapal Penangkapan Ikan Sesuai dengan peraturan pemenntah RI Nomor 7 tahun 200 tentang Kepelautan untuk pengawakan kapal penangkap ikan bahwa setiap kapal penangkap ikan yang berlayar harus diawali:
Seorang nakhoda dan beberapa perwira kapal yang memiliki o Sertifikat keahlian pelaut kapal penangkap ikan dan o Sertifikat keterampilan dasar pelaut sesuai dengan daerah pelayaran, ukuran kapal dan day penggerak kapal. Sejumlah awak kapal ( ABK ) yang memiliki sertifikat keterampilan dasar pelaut. 11
Sertifikat keahlian pelaut nautika kapal penangkap ikan Sertifikat Ahli Nautika Kapal Penangkap Ikan tingkat I Sertifikat Ahli Nautika Kapal Penangkap Ikan tingkat II Sertifikat Ahli Nautika Kapal Penangkap Ikan tingkat III Sertifikat keahlian pelaut tekhnik permesinan kapal penangkap ikan: Sertifikat Ahli Mesin Kapal Penangkap Ikan tingkat I Sertifikat Ahli Mesin Kapal Penangkap Ikan tingkat II Sertifikat Ahli Mesin Kapal Penangkap Ikan tingkat III Persyaratan pengawakan kapal penangkap ikan sesuai dengan ukuran kapal dan daerah operasinya o Kapal dengan bobot 35 GT dan daerah pelayaran <60 mil 1. Nakhoda : surat keterangan kecakapan 60 mil 2. KKM : surat keterangan kecakapan 60 mil o Kapal dengan bobot sampai dengan 88 GT dan daerah pelayaran < 200 mil 1. Nakhoda : surat keterangan kecakapan 60 mil Plus 2. KKM : surat keterangan kecakapan 60 mil plus o Kapal dengan bobot 88-353 GT dan daerah pelayaran seluruh Indonesia. 1. Nakhoda : MPL tingkat II 2. Mualim I: MPL tingkat II 3. KKM : AMKPL tingkat II 4. Masinis: AMKPL tingkat II o Kapal dengan bobot 88-353 GT dan daerah pelayaran seluruh lautan. 1. Nakhoda : MPL tingkat I 2. K4ualim I: MPL tingkat I 3. Mualim II : MPL tingkat II 4. KKM : AMKPL tingkat I 5. Masinis I : AMKPL tingkat I 6. Masinis ILAMKPL tingkat II
2.5. Kelaikan Operasional Alat Kapal Keadaan kapal penangkap ikan yang memenuhi persyaratan kelaiklautan dan operasional penangkapan ikan sesuai dengan peraturan yang berlaku dalam melakukan kegiatan usaha 12
penangkapan ikan harus memenuhi ketentuan dan persyaratan yang telah ditentukan sesuai surat keputusan menteri kelautan dan perikanan No. 10 tahun 2003 tentang perizinan usaha penangkapan ikan. 2.5.1. Izin Usaha Perikanan (IUP) Yaitu surat izin yang harus dimiliki oleh perusahaan/perorangan yang akan melakukan usaha penangkapan ikan dilaut dengan menggunakan kapal dengan daerah penangkapan dan jumlah kapal perikananyang akan dioperasikan. 2.5.2. Surat Penangkapan Ikan (SPI) Yaitu surat izin yang harus dimiliki setiap kapal perikananberbendera Indonesia untuk melakukan kegiatan penangkapan ikan di wilayah pengelolaan perikanan. - Koordinat daerah penagkapan - Alat penangkap ikan yang digunakan - Pelabuhan penangkapan - Jalur penangakapan ikan yang terlarang - Identitas kapal- Jumlah dan daftar penempatan ABK. 2.5.3. Alat Penangkap Ikan Alat penangkap ikan yang digunakan sesuai dengan ketentuan yang ditentukan Ditjen Perikanan Tangkap tentang spesifikasi alat penangkap ikan. 2.5.4. Log Book Perikanan (LBP) dan Lembar Laik Operasi (LLD) LBP merupakan lembar isian yang berisi data, dan fakta mengenai aktifitas kapal perikanandalam melakukan operasionalnya. Berdasarkan LBP, kapal perikanandapat ditentukan kelayakan administrasi dan teknisnya sebelum kapal diperbolehkan melakukan kegiatan penangkapan. Kelayakan administrasi dan teknis perikanan tersebut selanjutnya dituangkan dalam bentuk lembar laik operasional (LLO) dan sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan Surat Izin Berlayar (SIB).
13
2.5.5. Surat Izin Berlayar (SIB) Surat yang diperbolehkan dari Syahbandar Pelabuhan Perikanan tempat keberangkatan setelah memenuhi kelaikan operasional kapal penangkapan ikan. 2.5.6. Identitas Kapal Jenis dan ukuran kapal penangkap ikan sesuai dengan sertifikasi teknis yang tercantum pada SPI. 2.5.7. Jumlah dan Daftar penempatan ABK Pengawakan kapal penangkap ikan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Informasi awak kapal meliputi jabatan dan ijazah/sertifikat yang dimiliki.
2.6. Kelengkapan kapal lainnya Kelengkapan kapal lainnya terdiri dari: 2.6.1. Palka ikan berinsulasi
Persyaratan teknis penangkapan ikan Rancang bangun palka Kesegaran mutu ikan dan Hegienis baik, aman konsumsi Sistem pendingin baik Penanganan ikan cepat, bersih dan sehat dalam menggunakan es dan air bersih Bahan pembuatan palka Peralatan.
2.6.2. Mesin bantu penangkapan ikan Penggunaan mesin bantu penangkapan sebagai indikator terhadap jenis alat tangkap ikan yang dipergunakan. Long Liner : Line Hauler, line thrower, conveyor belt, setting table dan line arranger; Purse Seiner : Power Black, Purse line winch; Gill Netter : Net hauler; Trawler : Trawl winch.
14
2.6.3. Alat bantu penangkapan ikan Penggunaan alat bantu penangkapan sebagai alat pengumpul ikan untuk penunjang operasi penag-kapan ikan (Lampu dan rumpon). (Sumber : Bulletin Mina Diklat BPPP Belawan – Medan)
2.7. Rangkuman 1. Setiap kapal penangkap ikan yang akan berlayar harus memenuhi persyaratan kelaik lautan kapal penangkap ikan dan kapal penangkap ikan yang dinyatakan memenuhi persyaratan kelaiklautan diberikan surat dan sertifikat berupa Surat Tanda Kebangsaan Kapal dan Sertifikat Kelaikan dan Pengawakan Kapal Penangkap Ikan. 2. Kelaikan kapal penangkap ikan meliputi: Konstruksi dan tata susunan kapal Stabilitas dan garis muat kapal Perlengkapan kapal, permesinan dan listrik kapal Sistem dan perlengkapan pencegahan dan pemadam kebakaran Sistem dan perlengkapan pencegahan pencemaran dari kapal Jumlah dan susunan awak kapal 3. Kelengkapan kapal lainnya terdiri dari palka ikan berinsulasi, penangkapan ikan dan alat bantu penangkapan ikan. 4. Kelaikan operasional kapal meliputi Izin Usaha Perikanan,Surat Penangkapan Ikan, Alat Penangkap Ikan, Log Book Perikanan dan Lembar Laik Operasi, Surat Izin Berlayar, Identitas Kapal, dan Jumlah ABK.
2.8. Tugas Jawablah pertanyaan ini dengan singkat. 1. Sebutkan persyaratan pengawakan kapal penangkap ikan! 2. Sebutkan persyaratan pengawakan kapal penangkap ikan sesuai dengan ukuran dan daerah operasinya! 3. Sebutkan sertifikat yang wajib dimiliki oleh seorang nahkoda dan perwira dalam kapal!
15
4.
Sebutkan aturan-aturan yang tertuang dalam Surat Keputusan Direktorat Jenderal Perhubungan Laut No Kp 46/1/1/-83 tahun 1983!
16
BAB 3. TAHAP PRA-PERENCANAAN KAPAL Standar Kompetensi Mata Kuliah Mahasiswa dapat memahami tahap pra-perencanaan kapal perikanan. Kompetensi Dasar Mahasiswa 1. Mahasiswa dapat menjelaskan hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan kapal perikanan. 2. Mahasiswa dapat menjelaskan sifat-sifat kapal perikanan. 3. Mahasiswa mampu menjelaskan aspek dan persyaratan perencanaan kapal Perikanan. Kapal perikanandirencanakan harus mampu bertahan menghadapi kondisi ekstrim saat melakukan operasi penangkapan. Oleh karena itu, sangat diperlukan kapal yang memiliki laik laut untuk mencapai maksud tersebut. Sebelum melakukan perencanaan kapal perikanan, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan oleh nelayan, pengusaha kapal perikananatau perencana kapal saat akan membuat kapal, yaitu; 1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Jenis kapal perikanan yang direncanakan untuk usaha perikanan, misalnya dengan alat tangkap purse seine, long line, gillnet, trawler, dan lain-lain Besar jarak pelayaran/jelajah dari fishing port ke fishing ground Besar hasil tangkapan (target muatan) Kecepatan kapal Jenis mesin utama (main engine) Besar daya mesin (HP) Jumlah ABK Penanganan dan penyimpanan hasil tangkapan Pemilihan konstruksi material
Secara umum Contoh kapal yang akan dibuat dapat menyesuaikan dengan tipe kapal yang ada di fishing port ataupun membuat desain baru namun tetap harus mengacu pada persyaratan di atas. Persyaratan tambahan untuk memperoleh kapal dengan kecepatan 17
yang lebih baik adalah dengan merencanakan bentuk badan kapal yang stream line dan langsing, sedangkan untuk menambah kapasitas ruang muat adalah dengan mengurangi besar ruangan kamar mesin tetapi akibatnya adalah besar mesin menjadi lebih kecil dan tentu kecepatannya juga akan berkurang
3.1. SIFAT-SIFAT KHUSUS KAPAL PERIKANAN Kapal perikananmerupakan salah satu jenis kapal yang mempunyai fungsi berbeda dengan kapal-kapal lainnya seperti kapal barang (general cargo), kapal tanker, kapal container maupun kapal penumpang (passenger ship). Kapal perikananmempunyai fungsi untuk menangkap, mengejar, menyimpan, dan mengangkut ikan hasil tangkapan. Dengan demikian factor kecepatan (speed), olah gerak (maneuverability), kelaiklautan (sea worthiness), lingkup area penangkapan (navigable area), konstruksi, mesin penggerak (propulsion engine), perlengkapan tangkap (fishing equipment), perlengkapan pemrosesan dan lainnya adalah merupakan faktor keistimewaan kapal perikanan (BBPPI, 2006). a. Kecepatan (Speed) Pada umumnya owner menginginkan kecepatan kapalnya besar karena akan digunakan untuk mencari dan mengejar gerombolan ikan di laut di daerah fishing ground maupun rumpon. Demikian juga saat mengangkut hasil tangkapan ke pelabuhan perikanan (fishing port) diperlukan kecepatan yang besar agar ikan tetap dalam kondisi yang segar (fresh). Bila dibandingkan dengan kapal barang, kecepatan kapal perikananlebih besar. Kecepatan kapal berhubungan dengan besarnya tenaga mesin (HP). Pada prinsipnya tidak hanya kecepatan yang tinggi yang diperlukan, tetapi penting pula kapal bergerak dengan kecepatan rendah. Contohnya untul keperluan hauling (menarik pancing). Agar main line dapat membentuk sudut yang diharapkan sesuai arah kapal, kadang kapal harus bergerak cepat dan dan kadang bergerak lambat untuk memungkinkan line hauler dapat bekerja dengan efektif. Saat setting (mengulur pancing) agar tiap branch line dapat diikatkan pada main line maka perlu memperlambat kecepatan kapal. 18
b. Olah Gerak Kapal (Manouverability) Pada semua kapal jenis apapun, jika olah geraknya kurang baik maka disimpulkan bahwa kapal tersebut juga kurang baik. Kapal perikananyang melakukan operasinya di tengah laut, tentu aktifitas melawan ombak, melakukan pengejaran terhadap gerombolan ikan, mengoperasikan fishing gear dan hauling hasil tangkapan menjadi keadaan yang dihadapi. Untuk bisa menghadapi kondisi tersebut maka kapal perikananharus memiliki steerability yang baik, turning circle yang kecil, pengaturan mesin propulsi untuk gerak maju mundur yang baik yang semuanya ini merupakan bagian dari manouverabilty kapal. c. Kelaiklautan (Seaworthiness) Untuk dapat melakukan prelayaran dengan aman , maka kapal harus laik laut. Kapal perikananyang relative memilki ukuran kecil namun didesain untuk berlayar jauh dari pantai harus memiliki kelaiklautan. Di fishing ground kapal perikananberlayar sambil mencari ikan, dengan demikian besar kemungkinan kapal akan mengambil daerah yang berlawanan dari semestinya, yaitu berdasarkan kondisi angin, arus gelombang dan lainnya. Sehingga kapal perikananlebih rentan menghadapi topan ataupun gelombang besar bila dibandingkan dengan kapal barang. Untuk itu kapal perikananharus direncanakan memiliki stabilitas yang baik, daya apung cadangan yang cukup, gerakan rolling (oleng) dan pitching (angguk) yang kecil,juga gerakan yawing (naik turun) yang sebaik mungkin dalam kondisi perairan yang buruk. d. Lingkup Area Pelayaran Lingkup area pelayaran kapal perikananjauh lebih luas bila dibandingkan dengan kapal biasa karena untuk kapal perikanantidak ada ketentuan luas lingkup area pelayarannya dan juga operasi pelayaran kapal perikanantergantung gerakan ikan, daerah musim ikan, perpindahan fishing ground. e. Konstruksi Kapal perikananbanyak berhadapan dengan peristiwa laut seperti topan, badai dan gelombang. Untuk mengatasi hal ini maka 19
konstruksi kapal perikananharus dibuat sekuat mungkin. Di samping itu getaran yang disebabkan perputaran poros dan berat permesinan harus ditopang dengan konstruksi yang kuat. Untuk mendapatkan gerakkan yang lincah maka konstruksi kapal direncanakan tidak berat. f. Tenaga Penggerak Perencana kapal pada umumnya menghendaki mesin kapal dengan daya HP yang besar dan kamar mesin yang kecil. Hal ini juga berlaku untuk kapal Perikanan. Ruang mesin harus dibuat seminimal mungkin agar ruang muat (fish hold) bisa maksimal. Saat ini mesin kapal sudah banyak menggunakan internal combustion engine di mana mesin ini mempunyai HP yang besar tetapi volume ruang mesin yang dibutuhkan tidak terlalu besar. Mesin ini lebih baik bila dibandingkan dengan steam engine dengan pembakaran di luar menggunakan boiler dan tentunya volume yang diperlukan dan berat mesinnya besar. Mesin-mesin kapal perikanandiharuskan bekerja lebih berat selama operasi pelayaran sehingga harus dapat bertahan dala, kondisi kritis di laut. Penentuan teknis mesin menjadi penentu keberhasilan kapal perikanansecara keseluruhan. g. Handling dan Processing Equipment Kapal perikananselain melakukan kerja menangkap ikan (fishing) juga dirancang untuk membawa hasil tangkapan (catch) ke pangkalan atau tempat pendaratan ikan. Hasil tangkapan harus sampai ke pangkalan dalam keadaan segar (freshness). Untuk mempertahankan kesegaran sampai batas maksimal yang dilakukan maka diperlukan perlengkapan-perlengkapan tertentu, misalnya ice hold, cold storage, refrigerator, ruang muat dilapisi insulation yang baik dan sebagainya. h. Perlengkapan Tangkap Perbedaan sumberdaya perairan (aquatic resources) yang menjadi tujuan penangkapan (fishing) menyebabkan perbedaan fishing gears yang akan digunakan. Supaya fishing equipment tersebut dapat dipakai seefisien mungkin maka diperlukan letak pengaturan yang sesuai dengan urutan kerja. Agar ABK dapat bekerja secara maksimal maka perlu perencanaan dek kerja seluas mungkin. Misalnya untuk tuna longliner diperlukan line setter dan line hauler. Untuk purse 20
seiner diperlukan net hauler, untuk drifter diperlukan turn table dan power block, sedangkan untuk trawler winch dan skip jack pole and line diperlukan live bait box, water pump dan lainnya. Peralatan instrumen ini akan mengambil tempat dan sering mengganggu kelancaran kerja ABK. Contohnya pelampung (buoy) pada long liner yang jumlahnya ratusan, gulungan tali temali dari main line dan branch line, terkadang perlengkapan ini memenuhi sebagian besar buritan sehingga ruang gerak kurang leluasa.
3.2. ASPEK DAN PERSYARATAN PERENCANAAN KAPAL
PERIKANAN Dalam perencanaan kapal perikananmaka ada beberapa aspek dan persyaratan yang harus dipehuhi yaitu: 1.
2.
Aspek Ekonomi Aspek ekonomi meliputi: Biaya pembuatan/pembangunan kapal yang rendah Memiliki mesin penggerak yang rendah tetapi kecepatannya besar dan sesuai dengan yang diinginkan Kapasitas ruang muat atau daya angkut yang besar tetapi dengan ukuran yang relatif sama Memliki peralatan bongkar muat untuk kapal barang atau peralatan tangkap dan bongkar (handling dan fishing equipment) yang efisien sehingga idle time pada saat melakukan proses kerja penangkapan dan pemuatan ikan hasil tangkapan maupun waktu di pelabuhan tidak terlalu lama. Hal ini akan berpengaruh terhadap pajak pelabuhan di mana akan menjadi lebih kecil serta akan menyebabkan ikan hasil tangkapan tetap dalam kondisi segar saat tiba di pelabuhan. Crew/ABK diusahakan seefektif mungkin dan sekecil mungkin karena akan mempengaruhi kerja operasional yang efektif dan tentunya biaya operasional/pengeluaran menjadi lebih kecil. Aspek Kelayakan Kapal Aspek kelayaklautan berhubungan dengan aspek ekonomi kapal yang dipakai sebagai dasar perencanaan untuk: 21
3.
Mengetahui karakteristik daerah pelayaran (fishing ground and fishing port). Ini berhubungan dnegan muatan yang diangkut, konstruksi dan kekuatan kapal serta keamanan kapal saat berlayar. Mengetahui karakter stabilitas kapal maupun trim kapal. Kapal direncanakan untuk tidak memiliki balas tetap (fixed ballast) karena akan mempengaruhi besar daya angkut/muatan kapal. Pembagian ruangan kapal (subdivision of the hull) juga harus diperhatikan. Penentuan ukuran daun kemudi agar diperoleh kemampuan gerak manuver kapal yang sesuai dengan fungsinya. Penanganan peralatan fishing equiment di kapal agar bisa dioperasikan dengan mudah Aspek Keamanan Aspek keamanan bertujuan: Mentaati peraturan keselamatan kapal yaitu aspek stabilitas. Membuat konstruksi dan kekuatan kapal cukup untuk keamanan kapal pada saat berlayar dengan memberi penguatan khusus pada beberapa tempat. Memperhatikan keselamatan terhadap kebakaran serta pada saat keadaan darurat. Perlengkapan pertolongan keselamatan ini harus dipenuhi untuk setiap kapal dan sesuai regulasi. Memperhatikan masalah penanganan dalam pengoperasian kapal khusunya pada mesin dan peralatan bantu.
4.
Aspek Budaya dan Keindahan Aspek ini diperlukan terutama untuk jenis kapal perikanantradisional Indonesia yang sangat beraneka ragam, yang juga disesuaikan dengan budaya dan karajter nelayan pengguna. Kapal dibuat seindah dan semenarik mungkin sesuai dengan budaya nelayan setempat tanpa meninggalkan aspek ekonomi.
5.
Aspek Persyaratan Kapal Aspek persyaratan kapal merupakan aspek yang mempengaruhi pembangunan kapal seperti 22
Kebutuhan data teknis yang disampaikan owners (pemilik kapal) dan ship designer (pihak perencana/galangan) dengan maksud pengguna kapal akan berpengaruh pada konsep keseluruhan perencana kapal. Kelas yang akan digunakan kapal. Hal ini tergantung daerah penangkapan, besar GT kapal dll. GT (gross tonnage) dan DWT (dead weigth/bobot mati) adalah elemen penting bagi perencana kapal. GT merupakan hubungan panjang, lebar dan tinggi dengan factor bentuk kapal.
Besaran GT berbeda di setiap negara, misalnya Jepang : GT = L x B x D x 0,56/2,83
Thailand
:
GT = (
P B) 2 ) xLx0,058 2
P = (B + 2D) Cb
Vietnam (Selatan)
:
Hongkong
:
Indonesia
:
P B) 2 ) xLx0,006 2 B 2 GT = (L - B) x B x 188 GT = (
GT = 0,353 V V = L x B x D x f f = 0,70
Dead
weigth adalah perbedaan antara displasmen pada sarat lambung timbul musim panas (summer freeboard draught) pada air laut tanpa trim, dengan berat kapal kosong , atau weight of light ship – LWT. DWT = Displasmen – LWT Perbandingan DWT/Displasmen adalah salah satu faktor efisiensi (efifiency factor) atau dead weigth coefficient yang dipakai dalam perencanaan kapal. Makin besar harga dead weigth coefficient maka akan semakin baik. Harga ini berkisar antara 0,45 – 0,85 tergantung tipe dan ukuran kapal. Harga dead weight coefficient dipengaruhi oleh kecepatan kapal, koefisien blok, jenis mesin propeler, metode konstruksi dan spesifikasi peralatan kapal. Harga dead weight coefficient diperoleh dari kapal pembanding dan dapat digunakan untuk menghitung displasmen dan ukuran utama. 23
3.3. METODE PERENCANAAN KAPAL Secara umum metode perencanaan Kapal adalah 3.3.1. Method of Comparison Ship (Metode Kapal Pembanding) Metode ini sering digunakan oleh pihak galangan kapal dalam merencanakan kapal baru. Dasar pemikiran metode ini adalah merencanakan kapal yang lebih baik dari kapal sebelumnya (kapal pembanding). Dalam perencanaan kapal dengan menggunakan metode ini pengalaman perencana (designer) juga diperlukan. Untuk merencanakan kapal baru metode ini tidak digunakan, melainkan hanya untuk pengembangan tipe yang telah ada. Keuntungan Metode ini adalah: 1. Bila perencanaan berhasil maka akan menambah pengalaman untuk perencanaan kapal selanjutnya. 2. Perencanaan cepat dan sederhana. 3. Resiko kegagalan sedikit karena bersifat untuk memperbaiki dari kapal yang sudah ada (aspek teknis dan ekonomis). 3.3.2. Method of Statistic (Metode Statistik) Metode ini tidak tergantung langsung dari kapal pembanding. Untuk mendapatkan data statistic maka dilakukan dengan menganalisa beberapa kapal modern unutk mendapatkan ukuran utama , parameter bentuk dan hasil-hasil percobaan. Metode ini digunakan untuk memecahkan perhitungan ukuran utama, perhitungan berat bagian konstruksi, perhitungan tenaga penggerak kapal dan lainnya. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan metode statistic adalah memperbaiki secara terus menerus semua statistic data–data kapal baru, sehingga memungkinkan memperkecil kesalahankesalahan perancangan. 3.3.3. Method of Trial and Error (Iteration) Metode ini paling banyak digunakan dalam perencanaan kapal. Ukuran utama final didapat setelah diadakan beberapa kali ulangan perhitungan (trial and error). Metode statistik juga dapat dipakai dalam proses metode ini. Grafik yang menunjukkan proses metode ini disebut dengan desain spiral (BSRA). Semua parameter sangat 24
tergantung satu sama lain, oleh karena itu perubahan dari parameter akan mempengaruhi yang lain dan semua parameter pada setiap putaran. Keuntungan metode ini adalah: 1. Besar tenaga penggerak/mesin, kapasitas ruangan dan stabilitas harganya dapat ditentukan sejak awal 2. Ulangan perencanaan tidak diperlukan 3. Perjanjian dengan pihak pemesan dapat dilakukan dengan lebih cepat 3.3.4. Method of Complex Solution Metode ini terutama dipakai untuk kapal-kapal yang harganya relative tinggi atau kapal yang rumit dan cocok juga untuk tipe baru. Metode ini jarang digunakan dalam perencanaan kapal kecuali dikombinasikan dengan metode perbandingan dan metode statistic. Dalam pelaksanaan metode ini susah dilaksanakan dengan tangan karena akan membutuhkan waktu yang lama, sehingga harus menggunakan komputer. Ukuran utama didapat dengan perhitungan daei persamaan yang pasti. Ketelitian pekerjaan cukup pasti sehingga tidak diperlukan koreksi dalam pekerjaannya.
3.4. PROSES PERENCANAAN KAPAL Dalam perencanaan kapal perikananterutama untuk kapal perikananbesar/modern yang dikembangkan untuk dibangun pada umumnya diperlukan proses perencanaan yang dilakukan berulangulang, sedangkan untuk perencanaan dan pembangunan kapal perikanankecil dan tradisional proses ini disederhanakan atau bahkan tidak dipakai lagi, karena pembangun/pengrajin biasanya menggunakan patrun yang sudah dan berdasarkan pengalaman pembuatan kapal sebelumnya. Proses perencanaan dilakukan berulang-ulang dimaksudkan untuk mendapatkan ukuran, bentuk, kapasitas dan kekuatan yang maksimal namun biaya yang diperlukan (cost) menjadi efisien. Perubahan yang sering dilakukan adalah objek kapal, proporsi, penggambaran rencana garis, perhitungan hidrostatik, lambung timbul dan penyekatan, perencanaan rencana 25
umum, struktur bangunan kapal, perhitungan daya mesin, serta estimasi berat, kapasitas kapal, stabilitas dan akhirnya perhitungan biaya yang efisien. Proses perencanaan ini disebut juga dengan Basic Design Spiral (Gambar 1)
Gambar 1. Basic Design Spiral.
Basic design spiral terdiri dari concept design, preliminary design contract design dan detail design. 3.4.1. Concept Design (Perencanaan Konsep) Langkah awal perncanaan kapal adalah menterjemahkan permintaan pemesan (mission requirement/technical requirement) ke dalam elemen-elemen dasar dari kapal yang akan direncanakan, sehingga dibutuhkan TFS (Technical Fisibility Study) yang menghasilkan proposed ship untuk panjang, lebar, sarat, tenaga kuda dan karakter lainnya dengan maksud memenuhi kecepatan, kapasitas, dead weight dan lain sebagainya. Hasil dari konsep ini digunakanuntuk mendapatkan perkiraan biaya konstruksi. 3.4.2. Prelimenary Design (Perencanaan Awal) Pada Preliminary design, konsep perencanaan adalah dengan melihat kembali ukuran dasar kapal yang dikaitkan dengan biaya dan performance. Pemeriksaan ulang terhadap panjang lebar, sarat, 26
tenaga kuda, dan dead weight yang diharapkan tidak mengalami banyak perubahan pada tahap ini. Seluruh hasil analisa di atas akan digunakan sebagai dasar pengembangan perencanaan kontrak dan spesifikasi teknis. 3.4.3. Contract Design (Perencanaan Kontrak) Hasil yang diperoleh adalah dokumen kontrak pembuatan kapal. Langkah-langkahnya merupakan satu atau lebih putaraan dari desain spiral. Sehingga kemungkinan terjadi proses perbaikan pada pleriminary desain ada. Tahapan ini menghitung lebih teliti hal-hal mengenai bentuk badan kapal (hull form) dengan memperbaiki rencana garis (lines plan), tenaga penggerak dengan memakai model test, sea keeping, manuovering characteristic, pengaruh jumlah propeller terhadap bodi kapal, detail konstruksi pemakaian material konstruksi, jarak gading dan lain-lain. Pada tahap ini juga dibuat estimasi titik berat kapal, di mana titik berat kapal dihitung berdasarkan posisi dan berat masing-masing peralatan (pos per pos). Pada tahap ini sudah dibuat rencana umum kapal serta kapasitas ruang muat, permesinan, gudang, bahan bakar, jumlah air tawar yang diperlukan, serta ruang akomodasi. Daftar standar kualitas bagian badan kapal serta perlatannya dan uraian mengenai metode pengetesan dan percobaan sudah harus ada untuk mendapatkan kepastian kondisi kapal yang terbaik. 3.4.4. Detail Design Langkah akhir dari perencanaan kapal adalah pengembangan dari detil rencana kerja. Hasil dari rencana ini berisi petunjuk/instruksi mengenai instalasi dan detail konstruksi kepada pembangun kapal, misalnya untuk konstruksi kapal baja maka detail gambar ini ditujukan kepada fitter (pemotong dan pemasang plat), welder (tukang las), outfitters (tukang perlengkapan, metal workers (tukang pelat), tukang kayu, machinery fendors (penjual mesin), piping (tukang pipa) dan lain-lain (BBPPI, 2005).
27
Bacaan buku lebih lanjut:
3.5. Rangkuman 1. Hal yang perlu diperhatikan oleh nelayan, pengusaha kapal perikananatau perencana kapal saat akan membuat kapal perikananadalah yaitu; a. Jenis kapal perikananyang direncanakan. b. Besar jarak pelayaran/jelajah dari fishing port ke fishing
ground
c. Besar hasil tangkapan (target muatan) d. Kecepatan Kapal e. Jenis mesin utama (main engine) f. Besar daya mesin (HP) g. Jumlah ABK h. Penanganan dan penyimpanan Hasil Tangkapan i. Pemilihan Konstruksi material 2. Faktor keistimewaan kapal perikananadalah kecepatan (speed), olah gerak (maneuverability), kelaiklautan (sea worthiness), lingkup area penangkapan (navigable area), konstruksi, mesin penggerak (propulsion engine), perlengkapan tangkap (fishing equipment), perlengkapan pemrosesan dan sebagainya.
28
3. Aspek yang perlu diperhatikan dalam perencanaan kapal perikananadalah aspek ekonomi, aspek kelayakan kapal, aspek keamanan, aspek budaya dan keindahan dan aspek persyaraatan kapal. 4. Metode perencanaan kapal terdiri dari beberapa metode yaitu Method of Comparison Ship (Metode Kapal Pembanding), Method of Statistic (Metode Statistik), Method of Trial and Error (Iteration), dan Method of Complex Solution. 5. Basic design spiral terdiri dari concept design, preliminary design contract design dan detail design.
3.6. Tugas Jawablah pertanyaan ini dengan singkat. 1. Sebutkan hal-hal yang perlu dilakukan sebelum perencanaan kapal perikanan! 2. faktor keistimewaan kapal perikanan! 3. Sebutkan yang termasuk dalam aspek ekonomi dalam perencanaan kapal! 4. Apa yang dimasksud dengan metode iterasi! 5. Jelaskan mengenai concept design dan pleriminary design?
29
BAB 4. PENGENALAN KARAKTERISTIK KAPAL Tujuan Umum Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami tentang ukuran utama kapal serta koefisien bentuk kapal. Kompetensi Dasar Mahasiswa 1. Mahasiswa dapat menjelaskan perbedaan LWL, LPP dan LOA 2. Mahasiswa memahami dan membandingkan koefisien bentuk kapal. 3. Mahasiswa dapat memahami perbandingan ukuran utama kapal.
4.1. UKURAN UTAMA KAPAL Ukuran utama kapal terdiri dari: a. Panjang Keseluruhan, Length Over All (LOA) Adalah panjang keseluruhan kapal yang diukur secara horizontal antara ujung linggi haluan (terujung) dan linggi buritan. b.
Panjang Antara Garis Tegak, Length Between Perpendicullar
(LPP, LBP)
Adalah panjang kapal yang diukur antara dua garis tegak, atau jarak horisontal antara garis tegak buritan (After Perpendicular/AP) dan garis tegak haluan (Fore Perpendicular/FP). After perpendicular atau garis tegak belakang ialah garis tegak antara perpotongan linggi buritan dengan poros kemudi (rudder), sedangkan fore perpendicular atau garis tegak haluan adalah garis tegak perpotongan linggi haluan dengan sarat air pada muatan penuh. c. Panjang Garis Air, Length of Water Line (LWL) Adalah panjang yang diukur pada garis air muatan penuh, yaitu antara linggi haluan dan linggi buritan pada sarat air penuh. Untuk garis air yang berada di bawah muatan penuh tetap disebut sebagai 30
LWL dan diberi penjelasan LWL tersebut. Bila digambarkan lebih disajikan pada Gambar 2.
LOA LWL LPP
Base line
AP
FP Gambar 2. Pengukuran Panjang Kapal.
d. Lebar Kapal (Breadth, B) Yaitu lebar terbesar diukur pada bidang tengah kapal di antara dua sisi dalam kulit kapal (kapal baja atau kapal yang terbuat dari logam lainnya). Untuk kulit kapal yang terbuat dari kayu atau bahan non logam lainnya, maka diukur jarak dua sisi terluar kulit kapal (Gambar 3). B
B
CL
CL
Lebar (B) Pada Kapal Baja
Lebar (B) Pada Kapal Kayu
Gambar 3. Pengukuran Lebar pada Kapal Baja dan Kapal Kayu.
31
e. Tinggi Geladak, Depth,Height (D, H) Yaitu jarak tegak yang diukur pada bidang tengah kapal, dari atas lunas sampai sisi atas balok geladak pada sisi kapal (Gambar 4).
H
CL Gambar 4. Pengukuran Tinggi Kapal .
f. Sarat Air, Draft, Draught (T,d) Yaitu jarak tegak yang diukur dari sisi atas lunas sampai ke permukaan air pada muatan penuh (Gambar 5).
d
CL
Gambar 5. Pengukuran Sarat.
Istilah lain yang sering muncul di dalam dunia kapal adalah: a. Sheer Merupakan lengkung geladak secara memanjang (longitudinal). Sheer diukur sebagai tinggi geladak pada sisi di titik tertentu di atas sisi tinggi geladak midship (curvature of decks in the longitudinal
direction and measured as the height of deck at side at any point above the height of deck at side amidships). Sheer berfungsi selain untuk
menambah
daya
apung 32
cadangan
kapal
juga
untuk
mempermudah mengalirkan air yang terjebak di geladak, baik di haluan maupun di buritan, akibat hujan, ombak dan penyebab lainnya. b. Camber (Round of Beam) Merupakan lengkung geladak secara melintang (transversal). Camber diukur sebagai tinggi geladak di tengah di atas tinggi geladak sisi. (measured as the height of deck at centre above the height of deck at side). Camber juga berfungsi untuk menambah daya apung cadangan serta mengalirkan air dari tengah kapal ke bagian sisi kapal. c.
Thumblehome
Tumblehome merupakan lengkung ke dalam sisi lambung di atas garis muat musim panas (the inward curvature of the side shell above the summer load line).
Gambar 6. Dimensi Kapal secara Umum.
d. Freeboard Freeboard atau lambung timbul merupakan jarak vertikal antara garis air (garis muat musim panas/summer load line atau sarat dinas/service draft) yang diijinkan ke sisi atas geladak pada tepi geladak tengah kapal. Geladak freeboard umumnya adalah geladak teratas yang terbuka terhadak cuaca dan laut, serta memilki tutup 33
yang permanen pada setiap bukaan dan di bawah bukaan tersebut terdapat tutup yang kedap air. e. Half Siding of Keel Merupakan bagian plat datar horizontal dari kulit alas diukur ke kiri atau ke kanan kapal dari centre line secara memanjang. Half siding keel merupak dimensi yang berguna saat melakukan docking ( the
horizontal flat portion of the bottom shell measured to port or starboard of the ship’s longitudinal centre line. This is a useful dimension to know when dry-docking).
4.2. Perbandingan Ukuran Utama Perbandingan ukuran utama kapal adalah L/B, L/H, B/T dan H/T. Panjang kapal (L) mempunyai pengaruh pada kecepatan kapal dan pada kekuatan memanjang kapal. Penambahan panjang L pada umumnya akan mengurangi tahanan kapal pada displacemen tetap, dan akan mengurangi kekuatan memanjang kapal. Penambahan panjang dapat pula mengurangi kemampuan olah gerak kapal (maneuver), mengurangi penggunaan fasilitas dok, galangan dan terusan. Sedangkan pengurangan panjang L pada displasemen tetap dapat mengakibatkan ruang badan yang besar. Pada harga L/B yang besar terutama sesuai untuk kapal-kapal dengan kecepatan yang tinggi dan mempunyai perbandingan ruangan yang baik, akan mengurangi kemampuan olah gerak kapal dan stabilitas kapal. Pada harga L/B yang kecil memberikan kemampuan stabilitas yang baik, tetapi akan menyebabkan penambahan tahanan kapal. Perbandingan L/H terutama mempunyai pengaruh terhadap kekuatan memanjang kapal. Pada harga L/H yang besar akan mempunyai pengaruh terhadap kekuatan memanjang kapal, sebaliknya untuk harga L/H yang kecil akan menambah kekuatan memanjang kapal.
34
Oleh Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) 2006, memberikan persyaratan L/H sebagai berikut: L/H = 14 disyaratkan untuk daerah pelayaran samudra L/H = 15 disyaratkan untuk daerah pelayaran pantai L/H = 17 diisyaratkan untuk daerah pelayaran lokal L/H = 18 diisyaratkan untuk daerah pelayaran terbatas Menurut BKI 1996 Pelayaran pantai adalah pelayaran sepanjang pantai, bila jarak ke pelabuhan terdekat dan jarak dari pantai tidak melebihi 200 mil. Pelayaran lokal adalah pelayaran menyusur pantai, bila jarak pelabuhan terdekat dan jarak dari pantai tidak melebihi 50 mil. Pelayaran terbatas (tenang) adalah perairan dangkal, teluk atau perairan serupa di mana kondisi lautnya tidak ganas. Sedangkan pelayaran samudera adalah pelayaran yang melintasi antara samudera. Dari ketentuan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa daerah yang mempunyai gelombang besar atau pengaruh-pengaruh luar lainnya yang lebih besar sebuah kapal mempunyai persyaratan harga perbandingan L/H yang lebih kecil. Namun mungkin saja terjadi penyimpangan dari ketentuan tersebut, oleh karena itu diperlukan perhitungan kekuatan konstruksi yang dapat dipertanggungjawabkan serta menjamin keamanan Lebar kapal B, terutama mempunyai pengaruh terhadap tinggi metacenter. Penambahan lebar B, pada displacement, panjang dan sarat kapal tetap akan menyebabkan kenaikan tinggi metacenter MG. Penambahan lebar pada umumnya digunakan untuk mendapatkan penambahan ruangan kapal. Akan tetapi kerugiannya adalah mengurangi fasilitas penggunaan dok, galangan dan terusan. Perbandingan B/T mempunyai pengaruh terhadap stabilitas kapal. Harga B/T yang rendah akan mengurangi stabilitas dan perbandingan B/T yang besar akan memiliki stabilitas yang baik.
35
Tinggi dek H, akan mempunyai pengaruh pada titik berat kapal (centre of gravity) KG, dan juga pada penambahan kekuatan kapal dan penambahan ruangan dalam kapal. Penambahan tinggi dek H akan menyebakan kenaikan KG, sehingga tinggi metacenter MG berkurang. Pada umumnya kapal barang mempunyai harga KG sebesar 0,6 H. Sarat air T,mempunyai pengaruh terhadap tinggi center of buoyancy (KB). Penambahan sarat T pada displacement, panjang dan lebar kapal yang tetap akan menyebabkan kenaikan KB. Sarat T yang besar selalu dihindarkan karena dapat menyebabkan kapal kandas , mengurangi jumlah pelabuhan yang dapat disingggahi, sehingga daerah pelayaran menjadi terbatas serta penggunaan fasilitas dok, galangan dan terusan menjadi berkurang pula. Perbandingan H/T mempunyai pengaruhdengan reserve displacement atau daya apung cadangan. Harga H/T yang besar dapat dijumpai pada kapal penumpang. Bila H – T maka disebut lambuing timbul (free board) dimana secara sederhana bahwa lambung timbul adalah tinggi tepi dek dari permukaan air. Tabel 3 memberikan data permbandingan ukuran utama kapal pada berbagai jenis kapal. Tabel 3. Daftar Koefisien Bentuk dan Perbandingan Ukuran Utama Kapal. No
Type Kapal
L/B
T/B
B/H
T/H
1
Kapal Cepat Besar (Vd = 22 knot)
8,50–0,90
0,37-0,43
1,45-1,55
0,58-0,66
2
Kapal Barang Besar (Vd = 15 -18 knot)
8,90-9,00
0,40-0,50
1,50-1,70
0,64-0,80
3
Kapal Barang Sedang (Vd = 10 -15 knot)
7,00-8,50
0,40-0,50
1,50-1,80
0,66-0,82
4
Kapal Sedang
6,00-8,00
0,40-0,50
1,52-2,20
0,70-0,99
5
Kapal Cepat Jarak Pendek (Vd = 16 -23 knot)
7,50-8,50
0,25-0,35
1,60-1,70
0,41-0,58
36
6
Kapal Perikanan
5,00-6,00
0,45-0,48
1,60-1,80
0,74-0,84
7
Kapal Tunda Samudra
4,50-6,00
0,37-0,47
1,65-1,85
0,65-0,82
8
Kapal Tunda Pelabuhan
3,50-5,50
0,37-0,46
1,73-2,20
0,73-0,90
9
Kapal Tunda Kecil
6,00-8,50
0,35-0,45
1,50-1,70
0,56-0,72
10
Kapal Motor Kecil/Layar
3,20-6,30
0,30-0,50
-
0,30-0.60
No
Type Kapal
L/H
1
Kapal Cepat Besar (Vd = 22 knot)
12,8-14,9
2
Kapal Barang Besar (Vd = 15 -18 knot)
3
CB
CM
CW
0,59-0,63
0,930,96
0,72-0,76
13.3-15.0
0,67-0,75
0,940,97
0,78-0,84
Kapal Barang Sedang (Vd = 10 -15 knot)
11.6-14.0
0,75-0,82
0,960,98
0,85-0,87
4
Kapal Sedang
11.0-15.4
0,73-0,80
0,950,99
0,83-0,87
5
Kapal Cepat Jarak Pendek (Vd = 16 -23 knot)
12.4-14.0
0,49-0,59
0,900,96
0,63-0,70
6
Kapal Perikanan
8,5-10,0
0,45-0,55
7
Kapal Tunda Samudra
7,90-10,5
0,55-0,63
8
Kapal Tunda Pelabuhan
7,80-10,0
0,44-0,55
9
Kapal Tunda Kecil
9,60-13,6
0,45-0,60
10
Kapal Motor Kecil/Layar
6,00-11,0
0,50-0,60
0,720,82 0,800,92 0,540,77 0,760,90 0,890,94
0,72-0,78 0,75-0,85 0,68-0,79 0,74-0,80 0,72-0,82
4.3. KOEFISIEN BENTUK (FORM COEFFICIENTS) Koefisien bentuk adalah koefisien yang menggambarkan karakteristik kapal (besar, kecil, langsing atau gemuk, cepat atau lambat) dengan membandingkan bentuk badan kapal dan suatu persegi panjang atau pun kotak. Koefisien bentuk terdiri dari koefisien garis air (water plan area coefficient, CW),koefisien gading besar (midship coefficient, CM)
37
koefisien blok (block coefficient,CB) koefisien prismatik memanjang, CP) ,koefisien prismatik tegak (Vertical Prismatik Coefficient, CPV) 4.3.1. Koefisien Garis Air (Water Plan Area Coefficient, C W)
CW adalah perbandingan antara luas garis air muat (AWL) dengan dengan luas penampang ABCD. D
C
AWL A
B Gambar 7. Koefisien Garis Air.
Luas persegi panjang ABCD adalah LWL x B. Sehingga dapat ditulis bahwa
Cw
AWL LWL xB
Harga CW kapal yang berbentuk runcing pada umumnya 0,70 – 0,90. 4.3.2. Koefisien Gading Besar (Midship Coefficient, CM) CM adalah perbandingan antara luas penampang gading besar AM yang terendam air dengan luas penampang yang lebarnya B dan tingginya T (sarat). Dapat dirumuskan:
CM
AM BxT AM
T
B Gambar 8. Koefisien Gading Besar.
38
4.3.3. Koefisien Blok (Block Coefficient,CB) Koefisien blok adalah perbandingan volume karena kapal dengan volume balok yang terendam ke dalam air.
B T
LWL Dapat dirumuskan
CB
Volume Displasemen LWL xBxT
Dari harga CB dapat dilihat apakah bentuk badan kapal mempunyai bentuk yang ramping atau gemuk. Pada umumnya kapal cepat mempunyai harga CB yang rendah dan sebaliknya kapal-kapal lambat mempunyai harga CB yang besar. Pada umumunya harga CB berada antara 0,20 – 0.84, di mana batas terendah dijumpai pada kapal-kapal layar, sedangkan batas terbesar dijumpai pada kapal-kapal tanker dan kapal-kapal sungai. 4.3.4. Koefisien Prismatik Memanjang (Longitudinal Prismatik Coefficient, CP). Koefisien prismatic memanjang adalah perbandingan antara volume badan kapal yang berada di bawah permukaan air (volume karena) dengan volume prisma yang memiliki luas penampang midship AM dan panjang LWL (Gambar 9). Sehingga dapat dirumuskan
CP
Volume Displasemen AM xLWL
39
AM
LWL Gambar 9. Koefisien Prismatik.
Apabila persamaan 2 diubah menjadi Vol Disp = LWLxBxTxCB dan persamaan 1 diubah menjadi AM = CMx BxT maka bila kedua persamaan ini dimasukkan ke persamaan semula maka
CP
LWL xBxTxC B C M xBxTxLWL CP
CB CM
Harga CP biasanya menunjukkan kelangsingan Harga CP pada umumnya antara 0,50 – 0,92.
bentuk dari kapal.
4.3.5. Koefisien Prismatik Tegak (Vertical Prismatik Coefficient,
CPV) Koefisien prismatic tegak adalah perbandingan antara volume badan kapal yang berada di bawah permukaan air (volume karena) dengan volume prisma yang memiliki luas penampang garis air (WPA) dan tinggi sarat (T) (Gambar 10). Dapat dirumuskan:
C PV
Volume Displasemen AWL xT
40
AWL diubah menjadi AWL = CWxLWLxB LWL xB Volume Displasemen dan persamaan C B diubah menjadi Vol Disp LWL xBxT = LWLxBxTxCB , Apabila persamaan Cw
WPA
T
LWL Gambar 10. Koefisien Prismatik Tegak.
maka bila dimasukkan ke persamaan semula diperoleh hubungan menjadi
C PV
LWL xBxTxC B CW xLWL xBxT
C PV
CB CW
Jadi koefisien prismatik tegak sama dengan koefisien blok dibagi dengan koefisien garis air. Perlu diingat bahwa nilai Cp selalu sedikit lebih besar dari nilai Cb di setiap garis air (waterline). Cp digunakan terutama oleh para peneliti pada tangki percobaan untuk melakukan pengujian hambatan pada berbagai prototipe bentuk lambung kapal tertentu. Nilai Cb dan Cw berubah saat saart air (draft) bergerak dari sarat muatan penuh ke ballast kosong (light ballast) hingga ke sarat kosong(dikenal dengan istilah light ship condition). Besar Cw, Cb, Cm dan Cp berguna untuk mengetahui ukuran desain bentuk kapal yang sesuai pada berbagai jenis kapal. Pada Tabel 4 berikut diberikan nilai Cb untuk jenis terbaik pada berbagai kapal.
41
Dapat dijelaskan bahwa Cb untuk bentuk medium/menengah (medium form ship), besar Cb mendekati 0,700; sedangkan untuk bentuk full/besar (full form ship) nilai CB > 0,700; dan untuk kapal yang kecil/ramping (fine-form ship) besar Cb < 0,700. Tabel 4. Nilai Cb pada berbagai kapal. Jenis Kapal
Tipikal Cb pada Muatan Penuh
Jenis Kapal
ULCC Supertanker
0,850 0,825
Oil Tanker Bulk Carrier
0,800 0,755 – 0,825
General Cargo Passengger Liner Container Ship Coastal Tug
Tipikal Cb pada Muatan Penuh 0,700 0,575 - 0,625 0,575 0,500
4.4. Rangkuman 1. Ukuran utama kapal terdiri dari Panjang Keseluruhan, Length Over All (LOA), Panjang Antara Garis Tegak, Length Between Perpendicullar (LPP, LBP), Panjang Garis Air, Length of Water Line (LWL), Lebar Kapal (Breadth, B), Tinggi Geladak, Depth,Height (D, H), Sarat Air, dan Draft, Draught (T,d), 2. Perbandingan ukuran utama memiliki pengaruh pada performa kapal, di antaranya adalah Perbandingan ukuran utama kapal adalah L/B, L/H, B/T dan H/T. 3. Persyaratan Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) 2006, terhadap perbandingan L/H adalah L/H = 14 disyaratkan untuk daerah pelayaran samudra L/H = 15 disyaratkan untuk daerah pelayaran pantai L/H = 17 diisyaratkan untuk daerah pelayaran lokal L/H = 18 diisyaratkan untuk daerah pelayaran terbatas 4. Koefisien bentuk terdiri dari Koefisien Garis Air (Water Plan Area Coefficient, CW), Koefisien Gading Besar (Midship Coefficient, CM), Koefisien Blok (Block Coefficient,CB), Koefisien Prismatik Memanjang (Longitudinal Prismatik Coefficient, CP), dan Koefisien Prismatik Tegak (Vertical Prismatik Coefficient, CPV).
42
4.5. Tugas Jawablah pertanyaan ini dengan singkat. 1. Sebutkan yang termasuk ukuran utama kapal! 2. Apa perbedaan LOA, LPP dan LWL? 3. Gambarkan dengan jelas ukuran utama kapal! 4. Apa yang dimaksud dengan sheer, camber (round of beam), thumblehome, freeboard dan half siding keel! 5. Jelaskan mengenai perbandingan ukuran utama! 6. Cari besar koefisien bentuk pada sebuah kotak yang mengapung 1 meter di laut. Dimensi kotak 5 x 3 x 2,5 m. 7. Apa pengaruh besar dan perbandingan ukuran utama terhadap kapal?
43
BAB 5. BESARAN KAPAL Standar Kompetensi Mata Kuliah Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami tentang besaran kapal. Kompetensi Dasar Mahasiswa 1. Mahasiswa dapat menghitung displasmen, spesific gravity, DWT serta besaran lainnya yang berhubungan dengan kapal. 2. Mahasiswa dapat menghitung GT dan NT kapal untuk segala ukuran panjang kapal.
5.1. BESARAN KAPAL Benda yang dimasukkan ke dalam air akan mengalami gaya tekan ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan, hal ini merupakan prinsip dasar hukum Archimedes. Pemahaman hukum ini diterapkan juga pada kapal yang dimasukkan ke dalam perairan. Dengan demikian kapal akan mengalami gaya tekan ke atas saat dimasukkan dalam air, baik dalam kondisi mengapung, melayang dan tenggelam. Besar-besaran kapal berhubungan dengan penerapan hukum Archimedes. 5.1.1. Densitas dan spesific gravity (SG) Setiap fluida memiliki massa/berat jenis (density). Sebagai contoh, air tawar memiliki densitas sebesar 1000 kg/m 3, sedangkan air laut (sea water) memiliki densitas sebesar 1025 kg/m3. Densitas adalah perbandingan antara massa dengan satuan volume. Selain densitas, dalam fluida dikenal juga istilah specific gravity (SG). Specific gravity atau relative density merupakan perbandingan antara berat suatu zat dengan berat volume yang sama dari air tawar. Jika volume tersebut dianggap satu meter kubik, maka SG atau densitas relatif suatu zat merupakan perbandingan dari densitas zat tersebut dengan densitas air tawar. SG dirumuskan dengan
44
SG zat
Densitas zat Densitas air tawar
Karena densitas air tawar besarnya adalah 1000 kg/m 3 maka SG suatu zat disederhanakan menjadi:
SG zat
Densitas zat atau densitas suatu zat = 1000 x SG zat tersebut 1000
5.1.2. Volume Displasemen Carene adalah bentuk badan kapal di bawah permukaan air tanpa kulit. Volume displasmen atau volume carene kapal adalah volume bentuk badan kapal yang berada di bawah permukaan air tanpa kulit lambung, tebal lunas, tebal daun kemudi, propeller, dan lain-lain. Volume displasemen ditulis dengan:
LWL xBxdxCB Di mana
= Volume Displasemen (m3) LWL = Panjang Garis Air (m) B = Lebar Kapal (m) d = Sarat Kapal (m)
5.1.3. Displasemen Displasemen kapal adalah berat badan kapal tanpa kulit yang tercelup dalam air (volume displasemen) atau berat karena kapal yaitu hasil perkalian volume displasmen dengan massa berat jenis air. Sesuai dengan hukum Archimedes displacement merupakan gaya tekan ke atas. Displasemen (Δ) dirumuskan
x air
[ton]
5.1.4. Volume Pemindahan Air Volume pemindahan air adalah volume air yang dipindahkan oleh badan kapal termasuk kulit lambung, lunas, sayap, kemudi, propeller
45
dan perlengkapan lainnya. Volume pemindahan air dirumuskan dengan:
Vs xC
[m3]
Di mana: Vs = Volume Pemindahan Air (m3) = Volume Displasemen (m3) C = Koefisien Penambahan berat (Volume kulit lambung diperkirakan 6% dari volume karena, untuk volume lunas, kemudi baling-baling serta perlengkapan lainnya diperkirakan 0,075% - 0,15% volume karena), sehingga Untuk kapal baja Vs (1,00675 1,00750 ) Untuk kapal kayu Vs (1,00075 1,00150 ) 5.1.5. Berat Pemindahan Air Berat pemindahan air atau disebut juga dengan gaya apung cadangan adalah berat air yang dipindahkan badan kapal secara keseluruhan. Berat pemindahan air ini sama dengan volume air yang dipindahkan dikalikan dengan berat jenis air (air). Berat pemindahan air ini (W) dapat dirumuskan:
W = Vs x air
[ton]
Sesuai dengan hukum Archimedes, sebuah kapal dalam keadaan terapung pada permukaan air akan mendapat gaya tekan ke atas sebesar berat air yang dipindahkan oleh badan kapal tersebut. Sehingga gaya tekan ( ) ke atas sama dengan berat air yang dipindahkan (W). Berat pemindahan air ini sama dengan berat kapal. Sehingga:
W LWLxBxTxCB x air xC
46
Berat pemindahan air adalah sama dengan berat kapal itu sendiri. Sedangkan berat kapal merupakan penjumlahan dari berat kapal kosong (LWT) dengan bobot mati kapal (DWT). Dapat dirumuskan:
LWT DWT 5.2. Bobot Mati (Dead Weight) Bobot mati adalah kemampuan sebuah kapal untuk mengangkut sejumlah muatan. Yang termasuk dalam muatan ini adalah bahan bakar, minyak pelumas, air tawar, air minum, bahan makanan, kru, penumpang dan barang yang dibawanya serta muatan angkut. DWT dapat disingkat dengan rumus:
DWT Eksploitasi Kapal Muatan Bersih Kapal (ton)
DWT = Pay Load + Consumables + Wcrew Eksploitasi kapal adalah jumlah berat consumable (kebutuhan yang digunakan selama dalam pelayaran) dengan berat penumpang. Contoh: 1. Sebuah kapal gillnet berbentuk kotak tiba di pelabuhan dengan membawa sejumlah muatan ikan pada sarat 3,5 m. Ukuran utama kapal gillnet tersebut adalah 16 m x 6 m x 5 m. Ketika seluruh muatan dipindahkan dari kapal ke pelabuhan perikanan, sarat kapal turun menjadi 2 m. Berapakah berat hasil tangkapan kapal tersebut? Jawab: Diketahui: L = 16 m B=6m H=5m Tfull load = 3,5 m T no load = 2 m Cb = 1 (karena berbentuk kotak) Ditanya weight? 47
Penyelesaian: Displasemen kapal saat muatan penuh
LxBxTxCb x air laut 16 x6x3,5x1x1,025 344,4 ton Displasemen kapal saat muatan kosong 16x6x2x1x1,025 196,8 ton Muatan kapal = Displasmen kapal pada muatan penuh – displasemen kapal pada muatan kosong Muatan kapal = 344,4 – 196,8 =147,7 ton Jadi berat muatan kapal gillnet tersebut adalah 147,7 ton 2.
Kapal trawl dibuat berbentuk kotak dengan ukuran 105 m x 30 m x 20 m dan mengapung di air laut. Jika kapal tersebut memiliki displasmen sebesar 20000 ton, berapakah volume gaya apung cadangan kapal tersebut? Jawab: Diketahui: L = 105 m B = 30 m H = 20 m = 20000 ton Ditanya weight? Penyelesaian: Volume displasmen kapal dihitung dengan menggunakan rumus
x air laut 20000 19512 ,2 m 3 air laut 1,025
Volume kapal dihitung dengan
cadangan 105 x30x 20 63000 m 3 Maka volume cadangan kapal adalah volume kapal – volume displasmen 63000 - 19512,2 43487 ,8 m 3.
3
Ketika tangki dasar ganda (double bottom) diisi dengan air tawar, maka berat muatan tangki tersebut adalah 125 ton. Apabila 48
muatannya diganti dengan minyak yang memiliki specific gravity 0,825, berapakah berat muatan tangki tersebut sekarang. Jawab: Diketahui: air tawar = 1000 kg/m3 SGminyak = 0,825 mair tawar = 125 ton volume air tawar=volume minyak karena diisi pada tangki yang sama Ditanya berat minyak? Penyelesaian:
massa minyak volume minyak SGminyak massa air tawar volume air tawar
Karena volume air tawar = volume minyak, maka
massa minyak massa air tawar massaminyak 125 x 0,825 103,125 ton/m 3 SGminyak
Maka berat minyak adalah 103,125 ton 4.
Sebuah tangki bahan bakar kapal pabrik perikanan memiliki ukuran 22 m x 16 m x 11 m diisi minyak dengan SG 0,84. Hitunglah massa minyak ketika ullage adalah 2,4 m. Ullage adalah jarak permukaan cairan dengan atas tangki, sedangkan sounding adalah jarak permukaan cairan ke dasar tangki. Dikenal juga dengan istilah sounding pad. Jawab: Diketahui: L = 22 m B = 16 m H = 11 m SG = 0,84 Ullage = 2,4 m Ditanya: massa minyak? Penyelesaian: 49
Volumeminyak 22 x 16 x 8,6 3027 ,2 m 3
minyak 1000 x SG minyak 1000 x0,84 840 kg/m 3 massaminyak 840 x 3027,2 2542,848 ton Maka massa minyak adalah 2542,848 ton 5.
Displasmen sebuah kapal longline adalah 220 ton. Apabila berat kapal kosong sebesar 100 ton, berat provision 2 ton, berat kru dan barang bawaan 2 ton, berat bahan bakar 5 ton, minyak lumas 0,5 ton dan air tawar 6 ton. Berapakah berat muatan ikan maksimum yang diizinkan hasil operasi penangkapan? Jawab: Diketahui: = 220 ton LWT = 100 ton wprovision = 2 ton w crew dan luggage = 2 ton wfuel oil = 5 ton wlubricant oil = 0,5 ton wfresh water= 6 ton Ditanya: muatan ikan maksimum (payload)? Penyelesaian:
LWT DWT
DWT = 220 -100 = 120 ton DWT = Payload + Consumable + Wcrew 120 = Payload + ( 2 + 5 + 0,5 + 6) + 2 Payload = 120 -15,5 = 104,5 ton Maka payload kapal longline tersebut adalah 104,5 ton 5.2.1. Eksploitasi Kapal Ekploitasi kapal terdiri dari bahan bakar, minyak lumas, air tawar, bahan makanan, kru kapal, serta perlengkapan yang dibawa.
50
a. Berat Bahan Bakar (Pfo) Berat bahan bakar adalah jumlah berat bahan bakar yang dipergunakan dalam operasi pelayaran. Berat bahan bakar tergantung dari besar tenaga penggerak, jarak pelayarn yang ditempuh dan kecepatan kapal. Dirumuskan:
Pfo
a x EHP x Cfo 1000 x V
Di mana: Pfo = Berat Bahan Bakar (ton) a = Aksi Radius (sea mile) EHP = Effective Horse Power (DK) V = Kecepatan Dinas (knot) Cfo = Koefisien berat pemakaian bahan bakar (kg/DK/Jam) Harga Cfo untuk motor diesel Jenis Motor
Motor Induk
Motor bantu
Motor Diesel 2 tak
0,168
0,182
Motor Diesel 4 tak
0,170
0,185
Ada 2 kecepatan kapal, yaitu: 1. Kecepatan Dinas adalah kecepatan rata-rata yang dipergunakan dalam dinas pelayaran suatu kapal. 2. Kecepatan Percobaan adalah kecepatan terbesar yang dapat dicapai kapal dalam pelayaran percobaan. Kecepatan percobaan kapal ditentukan dengan rumus: V percobaan = V dinas + (0,5 – 1,0) knot Aksi Radius adalah jarak pelayaran terpanjang yang dapat ditempuh kapal tanpa menambah bahan bakar, minyak lumas, air tawar, air minum dan bahan makanan yang diperlukan. Aksi radius dinyatakan dalam sea mile (1 sea mile = 1852 m). 1 mil = 1650 m.
51
Untuk kapal ikan, jarak pelayaran yang ditempuh kapal biasanya dinyatakan dengan jam operasi atau hari operasi pelayaran. Perhitungan berat bahan bakar yang diperlukan dalam operasi pelayaran adalah Pfo Cfo x BHP x t Dengan Pfo = Berat Bahan Bakar (kg) BHP = Brake Horse Power (DK), break t = lama operasi pelayaran (jam operasi) Cfo = Koefisien berat pemakaian bahan bakar (0,190 – 0,220) (kg/DK/Jam) fo = Berat Jenis Bahan Bakar (0,85 – 0,90 kg/dm3) b. Berat Minyak Lumas Pemakaian minyak lumas tergantung dari berat bahan bakar yang digunakan dalam operasi pelayaran Plo (2 4)%Pfo Dengan Plo = Berat Minyak Lumas (ton) Pfo = Berat Bahan Bakar (ton) c. Berat Air Tawar Pemakaian air tawar dipergunakan untuk mendinginkan motor diesel dan keperluan sanitari. 1. Air Tawar untuk Pendingin Pemakaian air tawar untuk pendingin motor diesel tergantung dari besar tenaga penggerak kapal, dirumuskan:
Pfw1 (3 5)kg / EHP 2. Air Tawar untuk minum dan Sanitari Pemakaian air tawar untuk keperluan air minum dan sanitari tergantung dari jumlah kru dan awak kapal, jarak pelayaran yang ditempuh serta kecepatan kapal. Dirumuskan;
Pfw2 Z x Cfw x Dengan 52
a 24 xV
Pfw Z Cfw a V
= Berat Air Tawar (ton) = Jumlah awak kapal + Penumpang = Koefisien berat keperluan air tawar (100 – 150) kg/orang/hari = Aksi Radius (sea mile) = Kecepatan dinas (knot)
Untuk kapal ikan ikan harga Cfw ditentukan oleh jenis pelayaran seperti pada tabel berikut: Harga Cfw
Jenis Pelayaran
20 liter/orang/hari
Pelayaran Samudra
20 - 30 liter/orang/hari
Pelayaran Lepas Pantai
30 liter/orang/hari
Pelayaran Pantai
Sehingga berat air tawar untuk keperluan eksploitasi adalah
Pfw Pfw1 Pfw2 Pfw (3 5)kg / EHP ( z x C fw x
a ) 24 x V
d. Berat Bahan Makanan Jumlah kru dan penumpang serta jumlah hari operasi pelayaran merupakan fungsi dari berat bahan makanan yang diperlukan untuk berlayar. Keperluan bahan makanan diperkirakan 5 kg/orang/hari. Dapat dirumuskan
Pe Z xCe x
a V
Dengan: Pe = Berat bahan makanan (ton) Z = Jumlah kru kapal dan penumpang Ce = Koefisien berat keperluan bahan makanan ( 5 kg/orang/hari) a = aksi radius (sea mile) V = kecepatan dinas (knot) Note: untuk kapal ikan pemakaian bahan makanan setiap kru adalah Ce = 2,0 – 2,5kg/orang/hari.
53
e. Berat Kru dan Barang Bawaan Berat kru kapal dan penumpang serta perlengkapanbawaan tergantung dari jumlah kru dan penumpang di atas kapal selama operasi pelayaran. Dirumuskan
Pc Cc x Z Pc = berat kru dan penumpang dengan barang bawaan (ton) Z = Jumlah kru dan penumpang’ Cc = Koefisien berat kru dan penumpang dan barang bawaan (150 – 200 kg/orang)
5.3. Berat Kapal Kosong (Light Weight) Pada umumnya berat kapal kosong dibagi atas 3 bagian besar 1. Berat material badan kapal (berat karpus) yaitu berat badan kapal (baja) dan bangunan atas (superstructure) serta rumah geladak (deck house). Bangunan atas adalah bangunan di atas geladak yang lebarnya selebar kapal seperti geladak akil (forecastle), anjungan (bridge) dan kimbul (poop). Sedangkan bangunan atas yang tidak selebar kapal disebut deck house, misalnya navigation
deck.
2.
3.
Berat Peralatan, yaitu berat seluruh peralatan yang ada di kapal misalnya jangkar, rantai jangkar, mesin jangkar, tali temali, capstan, mesin kemudi, mesin winch, derrick boom, mast , ventilasi, alat-alat navigasi, life boats, david, peralatan dan perlengkapan kamar dan lain sebagainya. Berat mesin penggerak dengan instalasi, yaitu berat motor induk, motor bantu, ketel, pompa-pompa, kompresor, separator, botol angina, pendingin/cooler, propeller, shaft propeller, intermediate shaft, bantalan poros, reduction gear dan jeseluruhan peralatan yang ada di kamar mesin
5.4. Volume Ruang Muat Umumnya palka/ruang muat (cargo hold) pada kapal dagang dan niaga dibedakan menjadi tiga ruangan yaitu: 1. Ruang muatan cair (liquid cargo tank) 2. Ruang muatan dingin (refrigerated cargo hold) 3. Ruang muatan kering (dry cargo hold)
54
Volume/kapasitas ruang muatan kering umumnya dibedakan dalam 3 macam muatan, yaitu 1. Gross cargo capacity, yaitu kapasitas ruang muat yang direncanakan tidak termasuk pengurangan konstruksi gadinggading (frame) 2. Grain Cargo Capacity, yaitu kapasitas ruang muatan biji-bijian atau tanpa pembungkusan tertentu 3. Bale cargo Capacity, yaitu kapasitas ruang muatan dalam pembungkusan tertentu, misalnya dalam karung, kotak, drum dan lain-lain. Untuk kapal ikan digunakan bale cargo capacity. Pada grain cargo capacity, muatan biji-bijian (curah) dapat mengisi bagian-bagian celah antara konstruksi di dalam ruang muatan (misalnya celah antara gading-gading), sedangkan pada bale cargo capacity dengan muatan yang dibungkus dalam pembungkusan tertentu dan tidak mengisi ruang antar celah-celah konstruksi dan anatara muatan satu dengan lainnya akan terdapat bagian-bagian kosong. Volume ruang muat (kapasitas ruang muat) tergantung jenis muatan /barang yang diangkut, atau dari spesifik volume dan stowage factor barang yang diangkut. Setiap barang yang dikapalkan memiliki standart nilai spesifik volume atau stowage factor sendirisendiri. Spesific volume
5.5. TONASE KAPAL 5.5.1. Tonnage Measurement of Ship (Pengukuran Tonase Kapal) Dimensi sebuah kapal dapat dinyatakan dengan menggunakan istilah yang menjelaskan karakteristik kapal tersebut. Masing-masing istilah memiliki singkatan yang spesifik dan ditentukan melalui jenis kapal tersebut. Misalnya untuk ukuran besar kapal kontainer dapat dinyatakan dalam jumlah kontainer yang dapat diangkut. Sedangkan untuk kapal RO-RO (roll –on roll –off) dapat dinyatakan melalui total luasan geladak dalam satuan m2. Besar kapal penumpang dinyatakan dalam jumlah penumpang yang diangkut. Kemudian pada tahun 1969, tepat pada konferensi IMO, diperkenalkan satuan baru, yaitu GT (Gross Tonnage) dan NT (Net Tonnage), untuk menetapkan standar dalam menghitung ukuran besar sebuah kapal di seluruh dunia. Kapal 55
merupakan sarana angkutan yang digunakan untuk kegiatan ekonomi. Kegiatan ekonomi selalu berkaitan dengan pajak, begitu juga dengan kapal akan selalu berkaitan dengan pajak kapal serta biaya yang dikeluarkan selama beroperasi. Apabila ukuran kapal semakin besar maka pajak yang dibebankan serta biaya yang digunakan untuk operasi juga akan semakin besar. Tonase kapal dianggap sebagai pemberi penghasilan pada kapal, sehingga pajak yang dibebankan pada sebuah kapal tergantung dari besar tonase kapal tersebut. Tonase digunakan juga sebagai penentu jumlah kru di dalam kapal. 5.5.2. Biaya Pada Kapal Pada umumnya biaya yang dikeluarkan pada sebuah kapal adalah 1. Pajak Pelabuhan yaitu biaya tambat atau sandar dan biaya penundaan 2. Biaya pengedokan dan biaya reparasi kapal 5.5.3. Fungsi Tonase Kapal Tonase kapal sangat diperlukan untuk pemilik galangan kapal, pemilik kapal dan pemerintah. Pemilik Galangan Kapal Tonase kapal digunakan untuk pedoman dalam penetapan tarif doking dan biaya reparasi kapal. Pemilik Kapal Tonase kapal digunakan untuk menunjukkan besarnya kapal yaitu kapasitas muatnya sehingga owner dapat memperkirakan besar pendapatan dan pengeluaran kapal (pajak-pajak dan ongkos). Untuk meminimalkan pengeluaran harian kapal, pemilik kapal akan membuat GT kapal serendah mungkin dengan cara memperkecil tinggi kapal, tetapi muatan (cargo) yang dapat diangkut di atas geladak lebih banyak. Konsekuensi dari strategi ini adalah kapal berada dalam keadaan yang berbahaya karena akan kehilangan daya apung cadangan yang menyebabkan stabilitas kapal menjadi buruk. Selain itu, pada geladak akan terdapat lebih banyak air akibat
56
freeboard kapal yang rendah. Strategi ini biasanya digunakan oleh kapal kontainer kecil. Pemerintah Tonase kapal digunakan untuk acuan dalam pemungutan pajak, yaitu pajak pelabuhan, sebagai imbalan atas pelayan (service) yang diterima kapal. Tonase juga digunakan sebagai batasan-batasan berlakunya syarat-syarat keselamatan kapal dan syarat-syarat lainnya. 5.5.4. Jenis Tonase Untuk mengukur tonnage digunakan register tonnage yaitu a. Bruto Register Tonnage (BRT) b. Netto register Tonnage (NRT) Pengertian Tonage Kapal Tonase adalah besaran volume yang memiliki satuan volume, di mana 1 RT (satuan register, register tonnage) menunjukkan ruangan sebesar 100 cubic feet atau 1 RT = 100 ft 3 (1 ft = 0,3048 m). Dengan demikian 1 RT = 100x0,30483, 1 RT = 2,8328 m3. Jadi, register ton digunakan untuk menentukan volume suatu ruangan.
5.6. PERHITUNGAN GROSS TONNAGE Gross tonnage dihitung menggunakan suatu formula yang memperhitungkan volume kapal di bawah geladak utama dan ruangan tertutup di atas geladak utama. Volume tersebut kemudian dikalikan dengan sebuah konstanta yang menghasilkan bilangan yang tak berdimensi. Ini berarti satuan ton atau m 3 tidak ada setelah bilangan hasil perhitungan (Dokkum, 2003). Perhitungan Gross Tonnage menurut International Convention on Tonage Measurement of Ship 1969, Intergovermental Maritime Consultation Organization (IMCO)adalah sebagai berikut: 5.6.1. Perhitungan Gross Tonnage Untuk kapal yang memiliki panjang > 24 meter Untuk kapal yang memiliki panjang ≥ 24 meter dihitung dengan menggunakan rumus: 57
GT
= K1 x V
Di mana: K1 = 0,2 + 0,02 log V V = volume total dari kapal yang diasumsikan kedap atau tertutup 5.6.2. Perhitungan Gross Tonnage Untuk kapal yang memiliki panjang < 24 meter Untuk kapal yang memiliki panjang < 24 meter dihitung dengan menggunakan rumus
GT
( a b) 0,353(a b) 2,83280
Di mana: a = volume ruangan tertutup yang berada di bawah geladak utama [m3] b = volume ruangan tertutup yang berada di atas geladak utama [m3] nilai 0,353 didapat dari
1 2,83280
Rumus pendekatan volume ruangan di bagian bawah geladak (V D) yaitu: VD
= (L.B(H – d).CBD)+(20 – 30%)V [m3] CBD = CB + (1 – CB){(0,8D – d)/3d} V = L x B x d x CB Rumus pendekatan volume ruangan di bagian atas geladak (VH), rumus yang digunakan yaitu: VH
= Δ 1.25
D d Sehingga : V
D 0.115 d
[m3]
= depth moulded = moulded draft at midship = VD + VH
[m3] 58
5.6.3. Perhitungan Gross Tonnage Di Bawah Geladak Utama Perhitungan GT di bawah geladak utama dirumuskan GT( a ) 0,353( LxBxDxCB ) Di mana: GT(a) = Gross tonnage di bawah geladak utama CB = adalah koefisien blok pada garis geladak utama kapal 5.6.4. Perhitungan Gross Tonnage Di Atas Geladak Utama Perhitungan Gross Tonnage Di Atas Geladak Utama dirumuskan GT(b) 0,353( L1 xB1 xD1 xC B1 )
GT(b) 0,353( L1 xB1 xD1 ) Di mana: GT(b) = Gross tonnage di atas geladak utama CB1 = adalah koefisien blok di atas geladak utama kapal L1 = Panjang ruangan di atas geladak utama B1 = Lebar ruangan di atas geladak utama D1 = Tinggi ruangan di atas geladak utama Pada umumnya ruangan tertutup di atas geladak utama berbentuk kotak sehingga koefisien blok bernilai 1. Dari perumusan di atas maka untuk menghitung gross tonnage kapal ikan di bawah 24 m adalah GT( a ) 0,353{( LxBxDxCB ) ( L1 xB1 xC1 )}
5.7. Perhitungan Nett Tonnage (NT) atau Netto
Register Tonnage Perhitungan netto register tonnage kapal dapat ditentukan dari hasil pengurangan brutto register tonnage kapal dengan besarnya register tonnage ruangan-ruangan yang sesuai dengan peraturan yang berlaku dalam perhitungan netto register tonnage. Net Tonnage dapat dihitung dari GT kapal dengan mengurangkan volume ruangan yang ditempati oleh kru, peralatan navigasi, peralatan penggerak (propulsi), workshop dan lain-lain. Besar NT tidak boleh kurang dari 30% GT kapal (Dokkum, 2003). 59
Perhitungan netto register tonnage bagi kapal ikan yang berukuran kecil (di bawah 50 RT) berdasarkan besar grosss tonnage/bruto register tonnage dikurangi dengan register tonnage ruang mesin. Penentuan netto register tonnage hanya untuk perhitungan ekonomis kapal, terutama dalam pajak pelabuhan, biaya docking dan penentuan keuntungan bagi pemilik kapal (owner). Rumus perhitungan Netto Register Tonnage adalah:
N1 N 2 4D + K3. 3d 1 10 2
NT
= K2. Vc .
Di mana: Vc = total volume ruang muat K2 = 0.2 + 0.02 log10 Vc K3 N1
= 1.25
GT 10 4
10 4
= jumlah penumpang dalam kabin di mana tidak lebih 8 penumpang N2 = jumlah penumpang yang lain N1 + N2 = total jumlah penumpang kapal yang diizinkan untuk dimuat yang disebutkan dalam sertifikat. Bila nilai N1+N2 lebih kecil dari 13 maka N1 dan N2 diambil 0. Menurut Dokkum (2003), perbedaan GT dan NT pada kapal niaga adalah, bahwa GT adalah hasil penjumlah NT dengan ruangan di atas kapal (volume kapal), dan NT adalah ruangan yang memberikan keuntungan kepada pemilik kapal (ruang muat, ruang penumpang, atau fishing hold) (Gambar 11).
60
Gambar 11. Pengukuran GT dan NT pada kapal niaga (Dokkum, 2003).
5.8. Rangkuman 1. Carene adalah bentuk badan kapal di bawah permukaan air tanpa kulit. Volume displasmen atau volume carene kapal adalah volume bentuk badan kapal yang berada di bawah permukaan air tanpa kulit lambung, tebal lunas, tebal daun kemudi, propeller, dan lainlain. 2. Displasemen kapal adalah berat badan kapal tanpa kulit yang tercelup dalam air (volume displasemen) atau berat karena kapal yaitu hasil perkalian volume displasmen dengan massa berat jenis air. 3. Berat pemindahan air atau disebut juga dengan gaya apung cadangan adalah berat air yang dipindahkan badan kapal secara keseluruhan. 4. Bobot mati adalah kemampuan sebuah kapal untuk mengangkut sejumlah muatan. 5. Tonase kapal sangat diperlukan untuk pemilik galangan kapal, pemilik kapal dan pemerintah. 6. Untuk mengukur tonnage digunakan register tonnage yaitu: a. Bruto Register Tonnage (BRT) b. Netto register Tonnage (NRT) 7. Perhitungan GT dan NT berbeda untuk kapal ≥ 24 m dan untuk kapal dengan panjang kurang dari 24 m.
61
5.9. Tugas Jawablah pertanyaan ini dengan singkat. 1. Jelaskan defenisi bobot mati kapal! 2. Apa yang dimaksud dengan displasemen dan volume displasmen?! 3. Hitunglah besar densitas sebuah fluida yang memiliki spesifik gravity 0,8! 4. Sebuah kapal tiba di pelabuhan dengan membawa sejumlah muatan ikan pada sarat 3,5 m. Ukuran utama kapal gillnet tersebut adalah 16 m x 6 m x 5 m. Cb kapal 0,55. Ketika seluruh muatan dipindahkan dari kapal ke pelabuhan perikanan, sarat kapal turun menjadi 2,5 m. Berapakah berat hasil tangkapan kapal tersebut? 5. Hitunglah GT dan NT kapal berikut, jika jumlah kru adalah 16 orang, panjang kapal (L) 26 m, lebar (B) 8 m dan tinggi (H) 6 m. Kapal memiliki 2 ruang muat dengan ukuran seperti pada gambar. 7 m
6 m
4,5 m
Ruang muat 1
Ruang 5 m muat 2
6 m 8 m
26 m 6.
7.
Sebuah tongkang berbentuk kotak dengan volume 1 m 3 (L = B = H = 1 m) mempunyai massa 600 kg, dimasukkan ke dalam air tawar. Maka sarat (T) tongkang tersebut adalah Diberikan bentuk penampang kapal ikan “KM. Erindo Marine” serta data T=3m B=6m a) Hitung displasmen kapal bila berlayar di air laut dan air tawar! b) Hitung CB, CM, CW, CP memanjang dan CP tegak kapal ikan tersebut. c) Hitung Gross tonnage. 62
6
FP 4
2 7 3 AP
4
Bacaan buku lebih lanjut:
63
BAB 6. PERHITUNGAN LUAS DAN VOLUME Standar Kompetensi Mata Kuliah Mahasiswa dapat memahami perhitungan luas dan volume dalam perencanaan kapal. Kompetensi Dasar Mahasiswa 1. Mahasiswa dapat menjelaskan perhitungan luas bidang lengkung dengan menerapkan aturan Simpson dalam perencanaan kapal. 2. Mahasiswa dapat menghitung volume bidang tidak beraturan dengan mengaplikasikan aturan Simpson. 3. Mahasiswa mampu membedakan penggunaan aturan trapesoidal, aturan Simpson 1, 2 dan 3, serta aturan ordinat antara.
6.1. LUAS Hampir semua perhitungan dalam perencanaan kapal memerlukan sejumlah pengukuran seperti luasan, momen luasan dan momen inersia. Luasan umumnya dibatasi oleh garis lurus dan sebuah kurva yang biasanya smooth. Namun, kurva tersebut bukan dalam bentuk persamaan yang memiliki persamaan kurva, sehingga tidak mungkin mengetahui besar luasan dengan menggunakan intergral matematika biasa. Penyelesaian perhitungan kurva tanpa memiliki persamaan matematis dilakukan dengan pendekatan aritmatika dengan membagi kurva dalam bentuk partisi-partisi atau elemen-elemen dan akhirnya kemudian dilakukan integrasi. Metode yang biasa digunakan diberikan dan diringkas pada Tabel 5. Aturan perhitungan luas tersebut menggunakan ordinat di antaranya ganjil, genap, kombinasi ganjil genap dan sedikitnya memiliki jumlah ordinat tertentu, misalnya 3 untuk aturan 5-8 1.
64
Tabel 5. Rumus Perhitungan Luas. No.
Aturan
Luasan
N
1
Trapesoidal
2
Ordinat Antara
3
Aturan Simpson 1
h A [Y1 4Y2 2Y3 .4Y4 ... YN ] 3
4
Aturan Simpson 2
5
Aturan 5 – 8 -1
3 A h[Y1 3Y2 3Y3 .2Y4 ... YN ] 8 1 A h[5Y1 8Y2 Y3 ] 12
1 1 A h[ Y1 Y2 Y3 ... YN ] 2 2 A h[Y1 1 Y2 1 Y3 1 ... YN 1 ] 2
2
2
2
Ganjil dan Genap Ganjil dan Genap
Ganjil
4, 7, 10 3
L = Panjang Kapal N =Jumlah Ordinat N – 1=Jumlah Interval Jarak Interval = h =
h
L kecuali untuk aturan ordinat rata-rata yaitu N 1
L N
Ujung-ujung Ordinat Y1 dan YN 6.1.1. Aturan Trapesoidal Trapesium adalah bidang dengan 4 sisi yang memiliki 2 sisi sejajar, seperti Gambar 1.2 .Jika panjang sisi sejajar Y1 dan Y2 dan terpisah sejauh h, maka luas trapezium adalah h A (Y1 Y2 ) 2
65
Aturan trapezoidal menjelaskan kurva yang diletakkan antara dua ordinat yang berurutan Y1 , Y2 dan lain-lain, dapat diganti dengan garis lurus.
y2
h y1
Gambar kurva dapat dibagi dalam berbagai jumlah yang mendekati bentuk trapezium sejumlah N, jarak h, serta ordinat Y1, Y2, Y3,…,YN. Aturan hanya menjumlahkan semua jumlah trapezium yang terpisah.
y4
y3
y2
yn
y1 h
h
h
h
h h h ( y1 y 2 ) ; ( y y ) ; ( y y ) 3 4 2 2 2 2 3 h Jadi total luas adalah A ( y1 2 y 2 2Y3 2 y 4 ... y n ) 2 1 1 Atau dapat ditulis A h( y1 y 2 Y3 y 4 ... y n ) . Aturan 2 2 Luasan trapezium adalah
trapezoidal memiliki tingkat akurasi yang lemah, sehingga aturan ini tidak tepat digunakan dalam memprediksi luas bidang dengan tingkat kesalahan yang kecil.
Contoh: Setengah lebar bidang garis air kapal yang memiliki panjang 122 m, pada jarak stasion yang sama dimulai dari buritan, adalah seperti di berikan dalam tabel berikut; Tentukan luas total bidang garis air tersebut 66
Station
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1/2 Lebar (m)
2,0
7,3
9,8
10,4
10,6
10,7
10,6
9,9
7,8
4,2
0,2
Jawab. Rumus
yang
digunakan
dalam
aturan
Trapezoidal
adalah
1 1 A h( y1 y 2 Y3 y 4 ... y n ) 2 2 . Untuk memudahkan perhitungan, dapat dilakukan dengan bantuan Microsoft Excel dan merubahnya menjadi seperti berikut: Ordinat 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Jarak interval h =
1/2 Lebar 2.00 7.30 9.80 10.40 10.60 10.70 10.60 9.90 7.80 4.20 0.20
122 12,2 m 10
Luas total adalah = 2x 82,4x12,2 = 2010,6 m2
67
Pengali
Hasil
0.5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.5
1 7.3 9.8 10.4 10.6 10.7 10.6 9.9 7.8 4.2 0.1 82.4
6.1.2. Aturan Ordinat Antara Metode ordinat antara adalah modifikasi dari aturan trapezoidal dan sering digunakan oleh teknisi kelautan. Satu setengah bidang digunakan pada setiap ujung interval biasa adalah panjang (L) yang dibagi menjadi sejumlah ordinat (Gambar 12). Sehingga
A h[Y1 1 Y2 1 Y3 1 ... YN 1 ] 2
2
2
y1
2
1
y2
y3
y2
1
yn
2
2
2
y1
1
y3
1 2
y4
yn
Gambar 12. Aturan Ordinat Rata-Rata.
6.1.3. Aturan Simpson 1 Aturan Simpson 1 digunakan untuk ordinat ganjil. Minimal 3 ordinat yang diperlukan. Aturan Simpson 1 paling banyak digunakan untuk menyelesaikan perhitungan luas atau pun volume suatu luasan dan bentuk lengkungan karena paling mendekati kebenaran. Semakin banyak jumlah ordinat maka hasil yang diperoleh juga semakin benar. Penambahan ordinat dilakukan pada bentuk kurva yang mengalami perubahan yang ekstrim. Hal ini dilakukan agar ketelitian semakin tepat. Untuk mendapatkan rumus perhitungan Simpson 1 digunakan dengan bantuan kurva yang ditunjukkan pada Gambar 13. Misalkan kurva y a0 x 2 a1 x a2 dibatasi dengan 3 ordinat y0, y1, dan y2 serta terpisah sepanjang interval h. Luas kurva dimisalkan Atot Ay 0 By1 Cy2 [.1] Luas ini disederhanakan dengan tujuan mendapatkan luas tanpa mengetahui bentuk persamaan kurva, cukup dengan mengetahui harga ordinat–ordinatnya saja. 68
dx y
y a0 x a1 x a2 2
y1
y0
y
y2
x
h
h
Gambar 13. Kurva Perhitungan Simpson 1.
Persamaan seperti ini selalu dijumpai pada bentuk kurva yang ada di dalam kapal seperti WPA, stasion, dan buttock line. Untuk mencari nilai A, B dan C dilakukan perhitungan luas dengan integral biasa, yaitu 2h
Atot
y dx 0
2h
Atot a 0 x 2 a 1 x a 2 dx 0
a 0 3 a1 2 x x a 2 x]02 h 3 2 8 Atot a 0 h 3 2a1 h 2 2a 2 h 3 Atot
Nilai
[2]
fungsi y a0 x 2 a1 x a2
dimasukkan
ke
persamaan
Atot Ay 0 By1 Cy2 . Sehingga diperoleh: Atot A[a2 ] B[a0 h 2 a1h a2 ] C[4a0 h 2 2a1h 2a2 ] Atot a0 h 2 [ B 4C] a1h[ B 2C] a2 [ A B C]
[3] Setelah memilah pers 2 dan pers 3 menurut nilai a0, a1 dan a2 maka diperoleh
8 a0 h 3 = a0 h 2 [ B 4C ] 3 69
8 h = B 4C 3 2a1h 2 = a1h[ B 2C ] 2h = B 2C
[4]
[5]
2a2 h = a 2 [ A B C ] 2h = A B C Dari persamaan 4 dan 5 diperoleh
8 h = B 4C 3 2h = B 2C 2 h 2C 3 1 C h 3 4 B h 3
[6]
_
Dengan memasukkan nilai B dan C ke persamaan 6 maka diperoleh
1 3
nilai A = h . Setelah nilai A, B dan C diperoleh maka luas kurva dengan aturan Simpson 1 adalah
1 A h[ y 0 4 y1 1y 2 ] 3
Rumus ini digunakan untuk 3 ordinat, sedangkan untuk n ordinat ganjil digunakan adalah:
1 A h[ y 0 4 y1 2 y 2 4 y 3 2 y 4 ..... 4 y n 1 y n ] 3
Contoh: Setengah lebar bidang garis air pada jarak station yang sama 12,2 m dimulai dari buritan masing-masing adalah 2,0; 7.3; 9,8; 10,4; 10,6; 10,7; 10,6; 19,9; 7,8; 4,2 dan 0,2. Tentukan dengan aturan Simpson 1 luas total bidang garis air tersebut. Jawab. Ubah ke dalam bentuk tabel.
70
Stasion 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1/2 Lebar 2.00 7.30 9.80 10.40 10.60 10.70 10.60 9.90 7.80 4.20 0.20
SM 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1
Hasil Luas 2 29.2 19.6 41.6 21.2 42.8 21.2 39.6 15.6 16.8 0.2 249.8
SM = Pengali Simpson (Simpson Multiplier) Luas = 2x
1 x 249,8 x 12,2 3
= 2031,7m2
6.1.4. Ordinat Tambahan Ordinat tambahan biasanya diberikan di ujung–ujung kurva. Perubahan bentuk kurva yang drastis memerlukan station/ordinat tambahan untuk menambah keakuratan perhitungan data. Perlu diingat, syarat penggunaan ordinat tambahan dengan menggunakan aturan Simpson adalah jika jumlah ordinat bernilai ganjil. Dengan demikian harus dipastikan apakah jumlah ordinat adalah ganjil serta penerapan faktor Simpson 1 4 1 tidak terputus pada setiap ordinat. Apabila terputus, maka hasilnya menjadi salah. Pada Gambar 14, bidang A dan B menunjukkan adanya perubahan drastis kurva, garis putus-putus menunjukkan ordinat tambahan yang letaknya di tengah-tengah bidang A dan B. Bila penambahan ordinat ditingkatkan lagi misalnya ditengah bidang C maka luasnya akan semakin akurat. Perhitungan luas dengan
71
menggunakan Simpson 1 akan sedikit mengalami perubahan pada jarak stationnya.
C B
A
Gambar 14. Kurva Ordinat Tambahan.
Station dibuat dengan ordinat ganjil dan diatur agar tetap aturan Simpson 1 bisa digunakan setelah penambahan ordinat. Jarak antar ordinat misalnya 2h, h, ½h atau ¼h dipilih satu yang tetap kemudian tiap-tiap ordinat dijumlahkan. Perhatikan contoh berikut;
y5
y4
y3
y2
y6
y7
y8 y9 y10 y11 y12
y1
y0 h
h
h
h
2h
2h
h
h
h h h h 2 2 2 2
Gambar 15. Pembagian Ordinat Tambahan.
Jarak station ditetapkan adalah h, maka modifikasi Simpson menjadi seperti susunan yang ditampilkan pada Tabel 6. Aturan Simpson pada station 4 dan seterusnya menjadi 3, 8, 3, 4, 1.5, 2, 1, 2 dan 0,5 dan bukan 1 4 2 ….4 1. Hal ini terjadi karena jarak stationnya berbeda yaitu h, 2h dan ½ h dan station yang dibuat tetap adalah h. Aturan Simpson untuk jarak station h adalah h (1 4 1), 72
sedangkan untuk jarak 2 h adalah 2h (1 4 1) atau (2h 8h 2h) dan untuk station ½ h adalah ½ h (1 4 1) atau (½ h 2h ½ h). Tabel 6. Perubahan Faktor Simpson Akibat Station Tambahan. Ordinat
SM Final
SM
0
1
1
1
4
4
2
1 1
2
3
4
4
4
1 2
3
5
8
8
6
2 1
3
7
4
4
8
1
0.5
1.5
9
2
2
10
0,5
0.5
1
11
2
2
12
0.5
0,5
Contoh: Bandingkan hasil luas dengan menggunakan ordinat tambahan dan tanpa menggunakan ordinat tambahan pada Gambar 15 bila nilai ordinat masing-masing adalah 0, 3.2, 3.5, 3.8, 4, 4, 4, 3.5, 3.4, 3.3, 2.8, 2.5dan 0. Jarak station untuk ordinat tambahan h adalah 2 m, sedangkan tanpa menggunakan ordinar tambahan adalah 2h. Jawab: Untuk mempermudah perhitungan, lebih baik data station dibuat dalam bentuk tabel. Diketahui bahwa luas dihitung dengan ordinat tambahan dan besar jarak stasion h = 2m. Maka:
73
Stasion
½ Lebar (m)
SM
Hasil Luas
0
0
1
0
1
3.2
4
12.8
2
3.5
2
7
3
3.8
4
15.2
4
4
3
12
5
4
8
32
6
4
3
12
7
3.5
4
14
8
3.4
1.5
5.1
9
3.3
2
6.6
10
2.8
1
2.8
11
2.5
2
5
12
0
0.5
0 124,5
Luas Gambar 15 adalah =
1 x 2 x124,5 83m 2 3
Bila dihitung tanpa ordinat tambahan dan jarak station H=2h = 4 m (namun yang digunakan dirumus adalah h) Ordinat
1/2 Lebar
SM
Hasil Luas
0
0
1
0
2
3.5
4
14
4
4
2
8
5
4
4
16
6
4
2
8
8
3.4
4
13,6
12
0
1
0 59,6
74
Luas gambar =
1 x 4 x59,6 79,47 m 2 . 3
Dari kedua hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa penambahan ordinat tambahan akan membuat hasil perhitungan semakin akurat. Contoh 2: Hitunglah luas station serta koefisien midship bila digambarkan 5,3 sebagai berikut. 1 5,1 1 4,8 0,5
4,6
0,5
4,4
0,25 0,25 0,25 0,25
3,3 2,6 2,1
CL Wl
0
0,25
0,5
0,75
1
1,5
2
3
4
Ordinat
0
2,1
2.6
3.3
4.4
4.6
4.8
5.1
5.3
Jawab: Wl
Ordinat
SM
Hasil
0
0
0.25
0
0,25
2.1
1
2.1
0,5
2.6
0.5
1.3
0,75
3.3
1
3.3
1
4.4
0.75
3.3
1,5
4.6
2
9.2
2
4.8
1.5
7.2
3
5.1
4
20.4
4
5.3
1
5.3 52,1
75
Jarak antar wl h = 1 m
1 3
Luas = 2 x x1x52,1 Luas = 34,73 m2 Koefisien Midship =
Luas 34,73 BxT 10,6 x 4
Cm = 0,819 Penambahan Ordinat Tambahan Pada Paralel Middle Body Seperti dijelaskan sebelumnya, ordinat tambahan berfungsi untuk membuat perhitungan luas atau volume lebih teliti dan diletakkan pada daerah yang memiliki perubahan kurva, luas dan volume yang esktrim naik ataupun turun. Ordinat tambahan tidak diperlukan pada paralel middle body atau daerah yang tidak ada perubahan ordinat (ukuran ordinat sama). Perhatikan Contoh:
5m
5m
4m
5m 5m
4m
5m
2m
5m
2m
5m
2m
5m
2m B
A Gambar 16. Bentuk Persegi.
Gambar 16 adalah paraleh middle body kapal di mana pada B diberikan 2 buah ordinat tambahan. Hitunglah luas daerah tersebut sebelum dan setelah diberi ordinat tambahan. Penyelesaian: Secara singkat luas paralel middle body tersebut adalah 5 x 8 = 40 m 2 (karena merupakan persegi panjang). Dengan menggunakan Aturan Simpson 1 hasil yang diperoleh adalah sama. Luas tanpa ordinat tambahan
76
h=4m Stasion 0 1 2
Luas =
Ordinat 5 5 5
SM 1 4 1
Hasil 5 20 5 30
SM 1 4 2 4 1
Hasil 5 20 10 20 5 60
1 x 4 x30 40 m2 3
Luas dengan ordinat tambahan h = 2m Stasion 0 1 2 3 4
Luas =
Ordinat 5 5 5 5 5
1 x 2 x60 40 m2 3
Dengan demikian, penambahan ordinat tambahan pada ordinat yang tidak berubah seperti kasus paralel middle body, tidak membuat perubahan hasil. 6.1.5. Penentuan Jarak Station pada Ordinat Tambahan Pemberian ordinat tambahan tentu akan menambah dan merubah satu atau beberapa jarak stasion. Aturan Simpson merupakan fungsi dari jarak stasion yang tetap. Dengan demikian, akan terjadi beberapa pilihan jarak stasion yang akan digunakan dalam perhitungan. Variasi pilihan jarak stasion tidak akan merubah hasil perhitungan sejauh perubahan faktor Simpson benar. 77
Perhatikan setengah bidang garis air berikut. Panjang kapal adalah 50 m dan setiap ordinat ditunjukkan pada tabel berikut. Tentukan luas garis air bidang tersebut. Stasion 0 0,5 1 1,5 2 3 4 5 6 7 8
0
1/2
1 11/2 2
10
Ordinat (m) 0 1 2,7 3 3,5 4 4,7 4,8 5 5 5
3
10
4
5
10
6
7
10
8
10
Penentapan acuan jarak stasion akan mengubah faktor Simpson. Jika misalkan ditetapkan h menjadi faktor Simpson, maka untuk jarak stasion 2h akan menjadi 2 (1 4 1) atau 2 8 2, untuk jarak stasion 1/2h menjadi ½(1 4 1) atau ½ 2 ½. Apabila ditetapkan 2h menjadi faktor Simpson, maka untuk jarak stasion h akan menjadi ½(1 4 1) atau ½ 2 ½ , sedangkan untuk jarak stasion ½ h menjadi ¼ (1 4 1) atau ¼ 1 1/4 . Dengan demikian apabila h ditetapkan 2,5; 5 atau 10 m maka faktor Simpon masing-masing adalah (semua satuan dalam m):
78
Stasion
FS h
Ordinat
0 0,5 1 1,5 2
0 1 2,7 3 3,5
3 4 5 6 7 8
4 4,7 4,8 5 5 5
2,5 1 4 2 4 3 8 4 8 6 16
5 0,5 2 1 2 1,5 4 2 4 3 8
4
2
Hasil h 10 0,25 1 0,5 1 0,75 2 1 2 1,5 4 1
2,5 0 4 5,4 12 10,5 32 18,8 38,4 30 80
5 0 2 2,7 6 5,25 16 9,4 19,2 15 40
10 0 1 1,35 3 2,625 8 4,7 9,6 7,5 20
20
10
5
251,1
125,55
62,775
Maka luas untuk h = 2,5 m adalah Luas = 2 x
1 x 2,5 x 251,1 418,5 m2 3
Luas untuk h = 5 m adalah
1 3
Luas = 2 x x5 x125,55 418,5 m2 Luas untuk h = 10 m adalah
1 3
Luas = 2 x x5 x62,775 418,5 m2 Kesimpulan yang diperoleh dari ordinat tambahan adalah hasil yang diberikan melalui perhitungan harus sama walaupun menggunakan jarak stasion yang berbeda. 6.1.6. Aturan Simpson 2 Aturan Simpson 2 digunakan untuk ordinat 4,7,10 dan kelipatannya. Sama seperti aturan Simpson 1, Simpson 2 juga sering digunakan untuk perhitungan luas. Untuk mendapatkan rumus perhitungan Simpson 2 digunakan dengan bantuan kurva polynomial seperti Gambar 17. 79
y a0 x 3 a1 x 2 a2 x a3
y
y1
y0
y2
dx
y
h
h
y3
h
x
Gambar 17. Kurva Perhitungan Simpson 2.
Kurva y a0 x 3 a1 x 2 a2 x a3 dibatasi dengan 3 ordinat y0, y1, dan y2 serta terpisah sepanjang interval h. Luas kurva dimisalkan Atot Ay 0 By1 Cy2 Dy3 . [7] Luas ini disederhanakan dengan tujuan mendapatkan luas tanpa mengetahui bentuk persamaan kurva, cukup dengan mengetahui harga ordinat-ordinatnya saja. Untuk mencari nilai A, B, C dan D dilakukan perhitungan luas dengan integral biasa, yaitu 3h
Atot
y dx 0
3h
Atot a 0 x 3 a1 x 2 a 2 x a3 dx 0
a a a Atot 0 x 4 1 x 3 2 x 2 a3 x]30h 4 3 2 81 9 Atot a0 h 4 9a1 h 3 a 2 h 2 3a3 h 4 2
[8]
Nilai fungsi y a0 x 3 a1 x 2 a2 x a3 dimasukkan ke persamaan 7. Sehingga diperoleh
80
Atot A[a3 ] B[a0 h 3 a1 h 2 a 2 h a3 ] C[8a0 h 3 4a1 h 2 2a 2 h a3 ] D[27 a0 h 3 9a1 h 2 3a 2 h a3 ]
Atot a0 h 3 [ B 8C 27 D] a1 h 2 [ B 4C 9 D] a 2 h[ B 2C 3D] a3 [ A B C D] [9] Setelah memilah persamaan 8 dan persamaan 9 menurut nilai a0, a1 dan a2 maka diperoleh
81 a 0 h 4 = a0 h 3 [ B 8C 27 D] 4 81 h = B 8C 27 D 3 9a1 h 3 = a1h 2 [ B 4C 9 D] 9h = B 4C 9D] 9 a 2 h 2 = a 2 h[ B 2C 3D ] 2 9 h = B 2C 3D 2 3a3 h = a3 [ A B C D] 3h = A B C D
[10]
[11]
[12]
[13]
Dari persamaan 10 dan 11 diperoleh
81 h = B 8C 27 D 4 9h = B 4C 9D _ 45 h 4C 18 D 4
[14]
Dari persamaan 11 dan 12 diperoleh 9h = B 4C 9D
9 h = B 2C 3D 2 9 h = 2C 6D 2
_ [15]
Dari persamaan 14 dan persamaan 15 diperoleh
81
45 h 4C 18 D x1 4 9 h = 2C 6D x2 2 _ 9 h 6D 4 3 9 D h, C h 8 8
Dengan memasukkan nilai C dan D ke persamaan 12 maka diperoleh
9 8
nilai B = h . Setelah nilai B, C dan D diperoleh maka nilai tersebut
3 8
disubsitusi ke persamaan 13 dan diperoleh A = h . dengan aturan Simpson 2 adalah
Luas kurva
3 9 9 3 Area h[ y 0 y1 y 2 y 3 ] atau 8 8 8 8 3 Area h[ y 0 3 y1 3 y 2 y3 ] 8 Rumus ini digunakan untuk 4 ordinat, sedangkan untuk ordinat 7, 10, 13 dan seterusnya digunakan:
3 A h[ y 0 3 y1 3 y 2 2 y3 3 y 4 ..... 3 y n 1 y n ] 8
Contoh: Tentukan luas total bidang garis air jika setengah garis air digambarkan sebagai berikut dan dibagi dengan station yang sama, panjangnya 120 m. Bandingkan hasilnya dengan menggunakan aturan Simpson 1. Gambar soal diberikan pada Gambar 18. Jawab: Dari gambar terlihat bahwa ada tujuh buah station yang di bagi dalam jarak yang sama. Jarak station adalah
120 20 6
82
7,6
7,6
7,5
4,6
3,7 1
4
3
2
5
6
0.1 7
Gambar 18. Bidang Garis Air.
Dengan menggunkan Simpson 2 diperoleh Station
1/2 Ord
SM
Product for Area
1
0
1
0
2
3.7
3
11.1
3
7.6
3
22.8
4
7.6
2
15.2
5
7.5
3
22.5
6
4.6
3
13.8
7
0.1
1
0.1 85.5
3 8 1282,5 m 2
Luas total adalah = 2 x x 20 x85,5
Bila dihitung menggunakan aturan Simpson 1, maka diperoleh tampilan tabel seperti berikut:
83
Station
1/2 Ord
SM
Product for Area
1
0
1
0
2
3.7
4
14.8
3
7.6
2
15.2
4
7.6
4
30.4
5
7.5
2
15
6
4.6
4
18.4
7
0.1
1
0.1 93.9
1 3
Luas total adalah = 2 x x 20 x93,9
1252 m 2 Dari kedua hasil tersebut terdapat perbedaan. 6.1.7. Aturan Simpson 3 (5 8 -1) Aturan Simpson 3 digunakan untuk mendapatkan luas antara 2 ordinat yang berurutan bila ada tiga buah ordinat yang diketahui. Biasanya rumus ini digunakan untuk menghitung luas tonjolantonjolan (appendages) pada bagian ujung. Aturan Simpson 3 ini tetap harus memiliki jarak station (jarak antar ordinat) yang sama. Untuk mendapatkan rumus perhitungan Simpson 1 digunakan dengan bantuan kurva seperti Gambar 19. Kurva y a0 x 2 a1 x a2 dibatasi dengan 3 ordinat y0, y1, dan y2 serta terpisah sepanjang interval h. Luas kurva dimisalkan:
Atot Ay 0 By1 Cy2
[16]
Luas ini disederhanakan dengan tujuan mendapatkan luas tanpa mengetahui bentuk persamaan kurva, cukup dengan mengetahui harga ordinat – ordinatnya saja.
84
y a0 x 2 a1 x a2
dx
y
y
y1
y0
y2
h
h
x
Gambar 19. Perhitungan Simpson 3 (5 8 -1).
Untuk mencari nilai A, B dan C dilakukan perhitungan luas dengan integral biasa, yaitu h
Atot y dx 0 h
Atot a 0 x 2 a 1 x a 2 dx 0
a 0 3 a1 2 x x a 2 x]0h 3 2 1 1 Atot a0 h 3 a1 h 2 a 2 h 3 2 Atot
[17]
Nilai fungsi y a0 x 2 a1 x a2 dimasukkan ke persamaan 1. Sehingga diperoleh Atot A[a2 ] B[a0 h 2 a1h a2 ] C[4a0 h 2 2a1h 2a2 ]
Atot a0 h 2 [ B 4C] a1h[ B 2C] a2 [ A B C] .
[18]
Setelah memilah persamaan17 dan pers 18 menurut nilai a0, a1 dan a2 maka diperoleh
1 a 0 h 3 = a0 h 2 [ B 4C ] 3 1 h = B 4C 3
[19]
85
1 a1 h 2 = a1h[ B 2C ] 2 1 h = B 2C 2
[20]
a 2 h = a2 [ A B C ] h = A B C Dari persamaan 19 dan 20 diperoleh
1 h = B 4C 3 1 h = B 2C 2 1 h 2C 6 1 C h 12 8 B h 12
.[21]
_
Dengan memasukkan nilai B dan C ke persamaan 21 maka diperoleh nilai A =
5 h . Setelah nilai A, B dan C diperoleh maka luas kurva 12
dengan aturan Simpson 3 adalah
A
1 h[5 y 0 8 y1 y 2 ] 12
Rumus ini digunakan hanya untuk 3 ordinat dan menghitung hanya luas 2 ordinat pertama saja.
1 h[5 y 0 8 y1 y 2 ] 12 1 h[5 y 2 8 y1 y 0 ] Untuk luas 2 A2 12 Untuk luas 1 A1
A1dan A2 dijelaskan pada Gambar 20.
86
y
1
y0
2
y1
h
y2
x
h
Gambar 20. Luas A1 dan A2.
Contoh; Luas daerah yang dibatasi tiga ordinat yang berurutan pada bidang garis air masing-masing adalah 14 m, 15 m, dan 15.5 m dengan jarak 6 m. Tentukan luasan bidang yang dibatasi 2 ordinat terakhir. Jawab; Ordinat tersebut bila digambarkan menjadi
14
15,5
15
6 Luas daerah yang diarsir adalah =
6
1 h(5 y 2 8 y1 y 0 ) 12
87
1 6(5(15,5) 8(15) 14) 12 91,75 m 2
6.1.8. Tchebycheff’s Rules Luasan suatu benda yang dibatasi dengan garis lurus dan sebuah kurva dapat dihitung dengan menggunakan aturan Tchebycheff. Untuk mendapatkan luasan dengan menggunakan rumus ini, sepanjang garis lurus dibagi dalam ordinat-ordinat yang diukur jaraknya dari tengah garis. Ketika ordinat itu dengan tepat diletakkan pada jarak yang sudah ditentukan maka luas dari benda tersebut adalah panjang benda dibagi jumlah ordinat dikalikan dengan jumlah nilai ordinat. Ketelitian yang diperoleh dengan menggunakan rumus ini tidak harus dengan menggunakan jumlah ordinat yang lebih banyak seperti aturan Simpson. A. Penggunaan 2 ordinat Misalkan y1 dan y2 pada Gambar 21 adalah dua ordinat yang jaraknya dari tengah garis adalah masing-masing –x dan +x dx
y y1
Y2
+x
-x
+l
-l
Gambar 21. Kurva Perhitungan Ordinat Antara dengan 2 Ordinat.
Panjang bidang adalah 2l dan persamaan kurva dimisalkan 2 y a0 x a1 x a2 , di mana a0, a1, dan a2 adalah konstanta. 88
Luasan elemen kecil adalah = ydx l
Maka luas gambar adalah
ydx
l
l
a 0 x 2 a1 x a 2 dx l
a0 3 a1 2 x x a2 x]ll 3 2 a a a a 0 l 3 1 l 2 a2 l 0 l 3 1 l 2 a2 l 3 2 3 2 2a [22] 0 l 3 2a 2 l 3
Misakan Luas gambar = Konstanta x Jumlah Nilai Ordinat Dapat disederhanakan Luas gambar = C( y1 + y2) Dengan mensubsitusi persamaan y a0 x 2 a1 x a2
ke rumus
pemisalan luas diperoleh Luas gambar C (a0 x 2 a1 x a2 a0 x 2 a1 x a2 )
C(2a0 x 2 2a2 ) .[23]
2a0 Cx 2 2a2 C Dari persamaan 22 dan 23 diperoleh
2a0 Cx 2 2a2 C
2a 2 C 2a 2 l
2a 0 3 l 2a 2 l 3
2l 2 Panjang Gambar C Jumlah Ordinat 2a 2a0 Cx 2 0 l 3 3 1 lx 2 l 3 3 1 2 x l 3 C
89
x
l
3 x 0,5773l Sehingga dapat disingkat Luas = C ( y1 y 2 ) Di mana C
Panjang Gambar Jumlah Ordinat
y1 y 2 Jumlah Nilai Ordinat
Penggunaan Tiga Ordinat Misalkan ordinat suatu bidang (Gambar 22) adalah y1, y2 dan y3 dibatasi sebuah kurva dengan garis lurus, seperti gambar. dx
y y0
y1
-x
y2 +x
-l
+l
Gambar 22. Kurva Perhitungan Ordinat Antara dengan 3 Ordinat.
Panjang bidang adalah 2l sedangkan –x dan +x masing-masing merupakan jarak dari tengah bidang. Misalkan kurva tessebut adalah y a0 x 3 a1 x 2 a2 x a3 . Luas elemen kecil adalah ydx, maka
90
l
Atot y dx l
l
Atot a 0 x 3 a1 x 2 a 2 x a 3 dx l
a 0 4 a1 3 a 2 2 x x x a 3 x] ll 4 3 2 a a a a a a Atot 0 l 4 1 l 3 2 l 2 a 3 l 0 l 4 1 l 3 2 l 2 a 3 l 4 3 2 4 3 2 2a Atot 1 l 3 2a3l. 3 Atot
[24]
Luas gambar dimisalkan = Sebuah konstanta dikali jumlah ordinat
Luas C ( y0 y1 y 2 ) Nilai persamaan y disubsitusi ke persamaan Luas C ( y 0 y1 y 2 ) .
LuasBidang C(a0 x 3 a1 x 2 a2 x a3 a3 a0 x 3 a1 x 2 a2 x a3 ) LuasBidang C(2a1 x 2 3a3 ).
[25]
Persamaan 24 dan persamaan 25 disamakan
2a1 3 l 2a3 l C (2a1 x 2 3a3 ) 3 3a3 C 2a3 l C
2 l 3
2a1Cx 2 x
2a1 3 l 3
1
l 2 x 0,7071l Bila y1 merupakan ordinat tengah, y0 dan y2. diletakkan pada 0,7071l ke kanan dan kiri ordinat tengah tersebut. Sehingga
Luas C ( y0 y1 y 2 ) Panjang Ordinat Di mana C = Jumlah Ordinat
91
Letak ordinat bila lebih dari 3 ordinat diperoleh dengan cara yang sama dengan di atas. Jarak ordinat tersebut dapat dilihat pada tabel berikut, di mana dibatasi sampai 10 ordinat. Jumlah Ordinat
Jarak Ordinat dari Tengah Panjang Bidang
2
0,5773
3
0
0,7071
4
0,1875
0,7947
5
0
0,3745
0,8325
6
0,266
0,4225
0,8662
7
0
0,3239
0,5297
0,8839
8
0,1026
0,4062
0,5938
0,8974
9
0
0,1679
0,5228
0,6010
0,9116
10
0,0838
0,3127
0,500
0,6873
0,9162
Contoh; Dengan menggunakan aturan Tchebycheef, hitunglah luas bidang garis air apabila setengah bidang garis air memiliki letak ordinat diukur dari midship ke buritan dan dari midship ke haluan sebagai berikut 8,38; 31,27; 50,00; 68,73 dan 91,62 m. Nilai ordinat dimulai dari buritan (AP) ke haluan (FP) adalah sebagai berikut 1,2; 5,0; 8,4; 10,5; 11,7; 11,8; 11,1; 9,6; 7,4; dan 3,8 m. panjang kapal adalah 200 m. Jawab.
8,4
10,5
11,8
11,7
11,1
9.6 7,4 3,80
1,2 5,0
100
100
92
Panjang Ordinat x Jumlah Nilai Jumlah Ordinat
Luas Setengah Bidang Garis Air =
Ordinat
200 x(1,2 5,0 8,4 10,5 11,7 11,8 11,1 9,6 7,4 3,8) 10 200 x76,7 =1534 m2 Luas = 10 Luas =
6.2. VOLUME Volume merupakan perkalian antara luasan (m 2) dengan tinggi ordinat (m). Untuk mencari volume kapal dapat dilakukan dengan membagi kapal dalam beberapa bidang luasan, kemudian bidang luasan ini dikalikan dengan jarak antar bidang luasan yang satu dengan bidang luasan yang lain. Untuk memudahklan perhitungan volume diusahakan jarak antara luasan sama (Gambar 23). Luasan kapal dibagi menjadi irisan vertikal dan irisan horizontal. Irisan vertical merupakan luas station sedangkan irisan horizontal merupakan luas bidang garis air atau water plane area. D
x
C
y
h
B
h
A dx
h
Gambar 23. Perhitungan Volume dengan Menggunakan Irisan Horisontal (Water Plane Area).
Prinsip perhitungan volume sama dengan mencari luasan seperti dijelaskan sebelumnya. Namun yang paling umum digunakan untuk
93
menghitung volume adalah dengan menggunakan aturan Simpson 1 dan Simpson 2. A
h
B
h
C
h
D
h
E
y x
dx
Gambar 24. Perhitungan Volume dengan Menggunakan irisan Vertikal (station).
Kapal dibagi menjadi beberapa luasan pada jarak yang sama. Luasan tersebut dicari dengan aturan Simpson. Setelah nilai luas diperoleh maka perhitungan volume dapat dilakukan. Perhatikan gambar 2. Elemen dx merupakan elemen luasan kecil. Apabila luasan ini semakin diperbesar sepanjang nilai y maka akan diperoleh nilai volume benda. Volume elemen kecil = y dx 4h
Volume Total
ydx 0
h Volume = ( A 4 B 2C 4 D E ) 3
Nilai A, B, C, D, dan E
merupakan luas station.
Contoh: Data water plane area suatu kapal pada beberapa sarat dibuat dalam tabel berikut. Sarat
0
1
2
3
4
m
Luas WPA
650
660
662
661
660
m2
94
Hitunglah volume displasmen kapal pada sarat 4 m! Jawab. Jarak antara ordinat adalah 1 m. Area
SM
Product Volume
650
1
650
660
4
2640
662
2
1324
661
4
2644
660
1
660 7918
1 x1(650 4 x660 2 x662 4 x661 660 ) 3 1 = x1x7918 3 2639,333 m 3
Volume =
Contoh: Gambar berikut adalah badan kapal yang tercelup di dalam air. Tentukan displasemen kapal jika berlayar di air laut dan LPP kapal 24 m (setiap station memiliki jarak yang sama). 1,8 1,5 4,1 2 2
4,5
1,5
4,2
1,5 3,1
1,5
4,0
1,5 3,5 St. 2
St. 3 St. 4
95
1,5
4,3 4,1
3,6 1,5 3,2 1,5 St. 1
1,8
2,1 1,8
St. 0
Jawab: Langkah 1 Perhitungan Luas Masing-Masing Station h = 1,8 m (jarak antar ordinat)
2 x1,8 x9,3 11,16 m 2 3
Luas Station 0 = Luas station 0 Titik
Ordinat
SM
Hasil Luas
0 1 2
0 1.8 2.1
1 4 1
0 7.2 2.1 9.3
Luas station 1 Titik
Ordinat
SM
Hasil Luas
0 1
0 3.2
1 4
0 12.8
2 3 4
3.6 4.1 4.3
2 4 1
7.2 16.4 4.3 40.7
h = 1,5 m
(jarak antar ordinat)
2 x1,5 x 40,7 40,7 m 2 3 Luas station 2 Titik
Ordinat
SM
0 1
0 3.5
1 4
Hasil Luas 0 14
2 3 4
4 4.2 4.5
2 4 1
8 16.8 4.5 43.3 96
sehinga Luas Station 1 =
h = 1,5 m (jarak antar ordinat) Luas Station 2 =
2 x1,5 x 43.3 43,3 m 2 3
luas station 3 Titik
Ordinat
SM
0 1 2
0 3.1 4.1
1 4 1
Hasil Luas 0 12.4 4.1 16.5
h = 2 m (jarak antar ordinat) Luas Station 3 =
2 x 2 x16,5 22 m 2 3
Luas station 4 sama dengan nol (0) Langkah 2 Perhitungan Displasemen Hasil Station Area SM Volume 0 11.16 1 11.16 1 40.7 4 162.8 2 43.3 2 86.6 3 22 4 88 4 0 1 0 total 348.56 h = 6 m (jarak antar station) =
1 x6 x348,56 697 ,12 m 3 3
697,12 x1,025 714,548 ton
97
6.3. Rangkuman 1. Berikut adalah tabel mengenai aturan perhitungan luas. Aturan Trapesoidal Ordinat Antara
Luasan
N
1 1 A h[ Y1 Y2 Y3 ... YN ] 2 2 A h[Y1 1 Y2 1 Y3 1 ... YN 1 ] 2
2
2
2
Aturan Simpson 1
h A [Y1 4Y2 2Y3 .4Y4 ... YN ] 3
Aturan Simpson 2
3 A h[Y1 3Y2 3Y3 .2Y4 ... YN ] 8 1 A h[5Y1 8Y2 Y3 ] 12
Aturan 5 – 8 -1
Ganjil dan Genap Ganjil dan Genap
Ganjil
4, 7, 10 3
2. Luasan suatu benda yang dibatasi dengan garis lurus dan sebuah kurva dapat dihitung dengan menggunakan aturan Tchebycheff dengan penggunaan 2 ordinat dan 3 ordinat. 3. Volume merupakan perkalian antara luasan (m2) dengan tinggi ordinat (m). Untuk mencari volume kapal dapat dilakukan dengan membagi kapal dalam beberapa bidang luasan, kemudian bidang luasan ini dikalikan dengan jarak antar bidang luasan yang satu dengan bidang luasan yang lain
6.4. Tugas Jawablah pertanyaan ini dengan singkat. 1. Sebutkan perbedaan aturan Simpson 1 dan 2! 2. Hitunglah luas daerah yang dibatasi dengan x = 4 dan x = 6 pada kurva Y= 2+ x2 dengan menggunakan integral biasa dan aturan simpson 1. 3. Aturan Trapezoidal paling akurat apabila ordinatnya semakin banyak. Selain memperbanyak ordinat, di manakah pada bagian kapal, aturan trapezoidal dapat digunakan? 4. Jelaskan penurunan aturan Simpson 2! 98
5.
Perhatikan gambar penampang melintang (midship) kapal trawler yang diukur dari lunas hingga geladak teratas. Hitunglah koefisien gading besar (Cm) kapal tersebut.
6.
Gambar di bawah merupakan bagian kapal yang tercelup air saat kondisi muatan penuh (dalam satuan meter). Kapal memiliki tinggi geladak utama 12 m. Jika = massa jenis air laut dengan besar 1,025 ton/m3.. Pertanyaan: 1. Hitunglah Cb, Cm dan Cw kapal. 2. Apakah kapal memiliki tumble home, rise of floor, rise of keel, sheer, rake of stem dan chamber. Jelaskan alasan masingmasing. 3. Apabila di suatu pelabuhan menurunkan sejumlah muatan ikan, kemudian sarat kapal berkurang 2 m, berapa ton ikan yang diturunkan dari kapal?
99
2 8
6 2
10 4 4
2 7.
Sebuah kapal tercelup di dalam air dengan panjang 25 m dengan jarak station yang sama memiliki ukuran sebagai berikut (dalam meter). 2 2 2 2 2
4,5
1,5 2 2
4,0 3,1
4,2
1,5
1,5 1,5
4,2 4,0
3,5 1,5 St. 2
St. 3 St. 4
100
2,0 1,8 1,7 1,8
4,1
1,5
3,5
1,5 1,5
3,2
St. 1
St. 0
Hitunglah: a.
Volume Displasemen
b.
Koefisien Blok, Koefisien Midship, CWP, CPV, CP memanjang
c. d.
GT (gross tonnage) NT (net tonnage)
101
BAB 7. PERHITUNGAN TITIK BERAT Standar Kompetensi Mata Kuliah Mahasiswa dapat memahami dan melakukan perhitungan titik berat benda 2 dimensi dan 3 dimensi yang tidak beraturan. Kompetensi Dasar Mahasiswa 1. Mahasiswa dapat menjelaskan perhitungan momen statis. 2. Mahasiswa dapat memahami defenisi LCG, KG, KB, dan LCB dan menghitung besarnya 3. Mahasiswa mampu melakukan perhitungan momen inersia terhadap suatu titik.
7.1. Momen Statis Setiap benda memiliki titik berat. Benda yang beraturan baik 2 dimensi maupun 3 dimensi seperti persegi panjang, segitiga kubus, prisma, bola dan lainnya memiliki rumus tertentu untuk menemukan titik beratnya. Namun bila bentuk benda itu tidak beraturan, untuk mencari titik berat benda dilakukan pendekatan dengan aturan Simpson 1. Pada umumnya titik berat suatu benda dirumuskan sebagai momen statis luasan benda terhadap suatu titik dibandingkan dengan luas benda itu sendiri. Momen statis pada suatu sumbu secara sederhana adalah luas suatu elemen dikalikan dengan titik berat luasan itu terhadap sumbu. Momen statis luasan biasa dikenal sebagai momen 1 (first moment). Perhatikan Gambar 25. Kurva dibatasi x0 dan x1. Daerah yang diarsir memiliki titik berat A dan tingginya dari sumbu x adalah yA dan dari sumbu y adalah xA.. Untuk mengetahui jarak titik berat tersebut maka langkah yang diambil adalah mencari momen statis luasan dan luas kurva tersebut. Momen statis elemen kecil terhadap sumbu x adalah y.dx. seluruh elemen yang dibatasi x0 dan x1 adalah
102
1 y , untuk 2
x1
Momen statis terhadap sumbu x =
1
2y
2
dx
x0
y
dx y = f(x)
xA
A
yA x0
x
x1 Gambar 25. Penentuan Titik Berat Kurva.
Sedangkan momen statis terhadap sumbu y adalah y.dx.x , maka momen statis seluruh elemen x1
Momen statis terhadap sumbu y = x. ydx x0
Setelah perhitungan momen statis selesai maka dicari titik berat terhadap masing-masing sumbu. x1
yA
x1
1 x y.dx 2 y 0
xA
x1
y.dx.x
x0
x1
ydx
ydx
x0
x0
x
yA
x1
1 1 2 y dx 2 x0
xA
x1
ydx
x. y.dx
x0
x1
ydx
x0
x0
103
Contoh Hitunglah titik berat kurva y x 2 terhadap sumbu x dan sumbu y bila kurva dibatasi oleh x = 0, dan x = 4 , sumbu x Jawab. Untuk menyelesaikan persoalan ini maka harus dicari luas kurva pada batasan tersebut serta momen statis pada masing-masing sumbu. 4
4
yA
1 2 y.dx 2 y
xA
0
4
ydx
4
ydx
0
0
4
4
yA
y.dx.x
1 2 y dx 2 0
xA
x. y.dx 0
4
ydx
4
ydx
0
0
1 1 5 4 . x ]0 2 yA 5 1 3 4 x ]0 3 3 y A x 2 ]04 y 10 16 y A 4,8
4
x dx 3
xA
0 4
x
2
dx
0
1 4 4 x ]0 y = x2 4 xA 1 3 4 x ]0 3 xA 3
(3;4,8)
x 4 0 Dengan demikian, titik berat dari titik (0,0) adalah (3 ; 4,8) 104
Kapal memiliki titik berat. Ada tiga buah titik berat yang dikenal pada sebuah kapal, yaitu titik berat gaya tekan ke atas (center of buoyancy), titik berat kapal (center of grafity), dan titik berat bidang garis air (center of flotation).
7.2. Center Of Bouyancy Titik berat gaya tekan ke atas adalah titik berat badan kapal yang tercelup dalam air atau titik berat air yang dipindahkan oleh badan kapal. Nilai titik berat ini pada tiap-tiap sarat berubah karena bentuk badan kapal yang tidak tetap. Lambang titik berat gaya tekan ke atas adalah B, dan letaknya diukur dari dasar kapal (keel) dan juga dari arah memanjang kapal (AP atau Midship).
B Gambar 26. Titik Berat Gaya Tekan Ke Atas (Center of Bouyancy).
Bila diukur dari dasar kapal, maka jarak dari lunas ke titik tekan ke atas dilambangkan dengan KB (keel to buoyancy) kadang-kadang disebut juga VCB (Vertical Center of Bouyancy), dan bila diukur secara memanjang kapal maka dilambangkan dengan LCB (Longitudinal Center of Bouyancy). LCB mempunyai defenisi titik tekan ke atas diukur dari buritan (AP). Bila titik berat diukur dari midship maka lambangnya diubah menjadi B.
7.3. Center Of Gravity Center of Gravity adalah titik pusat kapal, artinya center of gravity adalah titik berat kapal itu sendiri. Sama seperti buoyancy maka perhitungan center of gravity dibagi 2 yaitu diukur dari keel ke titik 105
berat kapal (KG atau VCG, Vertical Center of Gravity) dan diukur secara memanjang kapal (LCG) atau kadang secara memanjang titik G diukur dari midship disebut midship G, G.
G
Gambar 27. Titik Berat Gaya Kapal (Centre of Gravity).
7.4. Center of Flotation Center of Flotation atau pusat berat titik apung adalah titik berat bidang apung pada setiap water plane area atau garis air . Titik ini diukur pada setiap sarat dari AP. Bila diukur dari AP maka letak titik ini dilambangkan LCF (longitudinal center of flotation), sedangkan bila diukur dari midship disebut midship F, F . Untuk pengukuran dari keel pada bidang garis air tidak ada, karena letaknya pasti pada sarat teratas.
F
Gambar 28. Titik Berat Bidang Garis Air (Centre of Flotation).
Contoh: Kapal dengan panjang 130 m mengapung pada sarat penuh 6,5 m. Luasan water line dari sarat 1,3 sampai sarat penuh adalah
106
Water Plane
1.3
2.6
3.9
5.2
6.5
di atas base line
Luas
1460
1630
1740
1790
1800
m2
Appendages di bawah sarat 1,3 m memiliki displasemen 1310 ton dan KB 0,67. Hitung displasemen di air laut dan letak KB. Jawab: Volume dari sarat 1,3 sampai sarat penuh Pengali Hasil Water Plane Luas SM Hasil Momen Momen 1.3 1460 1 1460 1 1460 2.6 1630 4 6520 2 13040 3.9 1740 2 3480 3 10440 5.2 1790 4 7160 4 28640 6.5 1800 1 1800 5 9000 20420 Maka volume displasemen adalah
1 (1,3)(20420 ) 3
8849 m 3 8849 x1x025 9070ton Sedangkan momen statis terhadap dasar adalah Momen Statis =
1 (1,3)(1,3)(62580 ) 3
Momen Statis = 35253,4 m3 Maka letak KB adalah
35253,4 = 3,98 m 8849
107
62580
Untuk Displasemen dan KB total adalah: Displasemen
KB
Hasil Momen
Main Hull
9070
3.98
36098.6
Appendage
1310
0.67
877.7
Item
10380
36976.3
Displasmen total = 10380 ton KB total =
36976 ,3 3,56 m 10380
Contoh: Kapal 105 m memiliki setengah ordinat lebar pada bidang garis air dimulai dari buritan ke haluan sebagai berikut station
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ordinat
0.2
7.4
8.7
9
9.1
9.2
9.1
8.6
7.8
5.1
0
Tentukan luas dan letak center of flotation terhadap midship Jawab. Hasil Pengali Hasil Station Ordinat SM Luas Momen Moment 0 0.2 1 0.2 -5 -1 1 2 3 4
7.4 8.7 9 9.1
4 2 4 2
29.6 17.4 36 18.2
-4 -3 -2 -1
-118.4 -52.2 -72 -18.2
5 6 7
9.2 9.1 8.6
4 2 4
36.8 18.2 34.4
0 1 2
0 18.2 68.8
8
7.8
2
15.6
3
46.8
9 10
5.1 0
4 1
20.4 0
4 5
81.6 0
226.8
108
-46.4
Jarak antar ordinat h =
105 10,5m 10
1 3 2 WPA =1587 ,6 m
Luas WPA = 2 x x10,5 x 226,8
1 x10,5 x10,5 x(46,4) 3 3 Momen Statis terhadap midship = 3410 ,4 m 3410 ,4 Letak LCF terhadap midship = 2,148 m (tanda negative 1587 ,6 Momen Statis terhadap midship = 2 x
menunjukkan letaknya dibelakang midhip) Perhitungan titik berat terhadap midship secara sederhana dirumuskan: (x = suatu nilai) Hasil Pengali Hasil Station Ordinat SM Luas Momen Moment 0 x 1 x -3 x 1
x
4
x
-2
x
2
x
2
x
-1
x
3
x
4
x
0
x
4
x
2
x
1
x
5
x
4
x
2
x
6
x
1
x
3
x
total
xxx
total
xxx
1
2
1 1 xhx1 , untuk seluruh luas = 2 x xhx1 3 3 1 xhxhx 2 , untuk seluruh momen= Momen statis ½ lebar = 3 1 2 x xhxhx 2 3 Luas ½ lebar =
109
1 2 x xhxhx 2 3 Maka letak LCF terhadap midship, LCF 1 2 x xhx1 3 2 Sehingga LCF xh 1 Perhitungan titik berat terhadap AP secara sederhana dirumuskan Hasil Pengali Hasil Station Ordinat SM Luas Momen Moment 0 x 1 x 0 x 1
x
4
x
1
x
2
x
2
x
2
x
3
x
4
x
3
x
4
x
2
x
4
x
5
x
4
x
5
x
6
x
1
x
6
x
total
xxx
total
xxx
1
LCF 2 xh 1 Perbedaannya terletak pada pengali momen. Bila dihitung dari midship letak angka nol (0) berada di midship, sedangkan untuk AP letak angka nol (0) berada di AP.
7.5. MOMEN INERSIA Momen inersia merupakan luasan suatu bidang dikalikan dengan jarak kuadrat bidang tersebut dengan sumbu pusat. Momen inersia memiliki satuan m4. Momen inersia disebut juga sebagai momen kedua (second moment). Penggunaan momen inersia pada kapal untuk menemukan besar titik GM (Metacentre). Momen Inersia dibagi menjadi dua yaitu ke arah sumbu x dan ke arah sumbu y. Pada kasus sebuah kapal momen dihitung pada water plane area yang dibatasi oleh center line dan midship. Bila momen inersia dihitung terhadap sumbu memanjang kapal (centerline) maka momen ini dikenal 110
sebagai momen inersia memanjang disingkat IL (longitudinal Inertia), sedangkan bila momen inersia dihitung terhadap sumbu melintang kapal maka momen ini disebut sebagai momen inersia melintang, IT (transverse Inertia) . Letak sumbu momen inersia melintang tepat pada titik berat bidang garis air (Water plane Area, Area of Waterline). Sehingga untuk mencari momen inersia melintang harus terlebih dahulu menghitung letak titik berat garis air tersebut.
.
dA
y
B
A
Gambar 29. Perhitungan Momen Inersia Elemen Kecil.
Momen inersia elemen kecil terhadap sumbu AB adalah dA x y Perhatikan Gambar 30. Untuk menemukan momen inersia persegi panjang terhadap sumbu sejajar dengan titik berat persegi panjang tersebut adalah sebagai berikut: 2
L mewakili panjang elemen, sedangkan b mewakili lebar. G merupakan titik berat persegi panjang yang berimpit dengan sumbu AB. Potongan elemen kecil (bagian yang diarsir) memiliki luas l.dx dan momen inersia terhadap sumbu AB adalah I l.dx.x 2
111
dx
x G
A
b B
l
Gambar 30. Perhitungan Momen Inersia Persegi Terhadap Titik Berat.
Momen inersia keseluruhan bidang persegi adalah b / 2
I AB
l.x
2
dx
b / 2
b / 2
I AB l
x
2
dx
b / 2
1 I AB l. x 3 ] bb // 22 3 l.b 3 I AB 12
Untuk menghitung momen inersia terhadap salah satu ujung sisi persegi panjang pada dasarnya sama dengan sebelumnya. Perhatikan Gambar 31 berikut: Potongan elemen kecil (bagian yang diarsir) memiliki luas l.dx dan momen inersia terhadap sumbu AB adalah I l.dx.x 2 Momen inersia keseluruhan bidang persegi adalah: 112
dx
b x
A
B l
Gambar 31. Perhitungan Momen Inersia Persegi Terhadap Ujung Sisi. b
I AB l.x 2 dx 0 b
I AB l x 2 dx 0
I AB l I AB
x3 b ]0 3
b3 lb 3 l 3 3
Untuk benda yang bukan bentuk persegi panjang penghitungan momen inersia tetap menggunakan prinsip yang sama yaitu bahwa momen inersia suatu benda merupakan luasan benda tersebut dikalikan dengan jarak kuadrat terhadap sumbu tertentu. Ada trik yang membuat hasil perhitungan momen inersia benda selain bentuk persegi tidak serumit cara di atas, yaitu dengan melakukan cara seperti pada perhitungan titik berat baik LCF, LCG, dan LCB. Pada Tabel 6 diberikan rumus momen inersia pada beberapa luasan.
113
Tabel 7. Momen Inersia Benda. Bentuk Luasan Persegi Panjang Segitiga Lingkaran
Sejajar Titik Berat Bidang
Ujung Satu Sisi Sejajar Bidang
lb 3 12 lb 3 36 D 4 36
lb 3 3 lb 3 6
Tegak Lurus Titik Berat Bidang
D 4 32
Keterangan; l : panjang (horizontal) b : lebar, tinggi (vertikal) D : diameter lingkaran 7.5.1. Teorema Sumbu Sejajar Teorema sumbu sejajar merupakan cara untuk mendapatkan momen inersia suatu benda pada jarak sumbu tertentu. Teorema ini memudahkan untuk mengetahui momen inersia tersebut dengan mengetahui inersia pada pusat/titik berat benda. Pusat/titik berat benda biasanya dilambangkan dengan NA (Netral Absis). Perhitungan inersia pada netral absis suatu benda memiliki rumus yang pasti (Rumus pada Tabel di atas), tetapi inersia pada jarak tertentu nilainya tergantung dari jarak titik berat benda tersebut ke sumbu yang menjadi acuan untuk didapatkan momen inersianya. Misalkan inersia pada pusat benda (Netral Absis) adalah IG dan luasan benda adalah A, serta jarak antara netral absis dengan sumbu yang ingin dicari momen inersianya adalah h, maka momen inersia pada jarak h atau Ihh adalah I HH I G Ah 2 Dari rumus diatas dapat disimpulkan bahwa inersia benda pada jarak tertentu dari netral absis akan selalu lebih besar dari pada momen inersia netral absis sendiri.
114
A
N
h
O
I OO I NA Ah 2
O
Gambar 32. Perhitungan Momen Inersia Persegi Terhadap Suatu Sumbu.
Contoh; Hitunglah momen inersia persegi panjang pada salah satu sisinya. Jawab: Misalkan persegi panjang memiliki panjang l dan lebar b. Maka luas persegi panjang
adalah l.b , dan momen inersia NA adalah
maka momen inersia terhadap sisi adalah I HH I G Ah 2
lb 3 , 12
l.b 3 1 l.b( b) 2 12 2 3 3 lb l.b 12 4 3 lb 3
I HH I HH I HH
7.5.2. Perhitungan Momen Inersia pada Bentu Kurva Momen inersia pada kapal diperhatikan terutama pada kurva yang dibentuk oleh garis air atau water plane area. Perhitungan momen inersia lebih difokuskan ke arah memanjang dan melintang bidang garis air. Untuk membantu menyelesaikan perhitungan momen inersia tersebut penggunaan aturan Simpson 1 selalu digunakan. Bidang kurva garis air dibagi menjadi elemen-elemen kecil dan setiap 115
elemen dihitung inersianya baik ke arah sumbu x (memanjang kapal) maupun ke arah sumbu y (melintang kapal) sampai seluruh inersia panjang kapal dicakup. 7.5.3. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center Line Perhitungan momen inersia terhadap center line sama dengan inersia memanjang IL dx
y
C
L
L Gambar 33. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center Line.
Luas elemen kecil = y.dx L
Luas Water Plane
y.dx 0
Momen elemen kecil terhadap centre line adalah
dx. y 3 , maka 3
momen ½ bidang garis air terhadap centre line kapal sepanjang L L
adalah
0
y3 dx . Karena bidang kurva menggambarkan ½ bidang 3
garis air maka momen total bidang garis air terhadap centre line adalah: L
I
CL
2 3 y dx 3 0
116
Contoh: Tentukan momen inersia bidang garis air terhadap center line pada sebuah water plane kapal dengan panjang 18 m memiliki ½ ordinat pada jarak yang sama diukur dari buritan ke haluan. station
0
1
2
3
4
5
6
ordinat (m)
0
1,2
1,5
1,8
1,8
1,5
1,2
Jawab: station
ordinat (m)
ordinat 3
S.M
Hasil ICL
0
0
0
1
0
1
1.2
1.728
4
6.912
2
1.5
3.375
2
6.75
3
1.8
5.832
4
23.328
4
1.8
5.832
2
11.664
5
1.5
3.375
4
13.5
6
1.2
1.728
1
1.728
Total
63.882
2 1 x x3x68,882 3 3 42,588 m 4
I CL I CL
7.5.4. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center of Flotation. (Melintang) Perhitungan momen inersia terhadap center of flotation sama dengan momen inersia melintang IT. Perhatikan Gambar 34. Luas elemen kecil = y.dx
117
L
Luas Water Plane
y.dx 0
dx
A
O
y F x
C
L x
B
Z
Gambar 34. Perhitungan Momen Inersia Terhadap Center Line.
Harga x adalah jarak masing-masing elemen terhadap sumbu AB, sedangkan x adalah jarak titik berat bidang garis air (center of flotation) terhadap sumbu AB. Momen elemen kecil terhadap sumbu 2 AB adalah IAB x ydx , maka momen total bidang garis air terhadap L
sumbu AB
adalah
2 x 2 y.dx . Aturan Simpson 1 digunakan 0
menyelesaikan besar momen inersia tersebut. Untuk mendapatkan momen inersia terhadap pusat bidang garis air sumbu OZ ( F adalah center of flotation), teorema sumbu sejajar digunakan. Sehingga inersia terhadap sumbu melintang OZ adalah I AB I OZ Ax 2 Dan:
I OZ I AB Ax 2 Contoh: Tentukan momen inersia bidang garis air terhadap midship kapal yang panjangnya 18 m serta panjang ½ ordinat pada jarak yang sama diukur dari buritan ke haluan seperti berikut: station
0
1
2
3
4
5
6
ordinat (m)
0
1,2
1,5
1,8
1,8
1,5
1,2
118
Jawab: station
½ ordinat (m)
S.M
Hasil Luas
Pengali
Momen 1
Pengali
Momen 2 (Inersia)
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1.2
4
4.8
1
4.8
1
4.8
2
1.5
2
3
2
6
2
12
3
1.8
4
7.2
3
21.6
3
64.8
4
1.8
2
3.6
4
14.4
4
57.6
5
1.5
4
6
5
30
5
150
6
1.2
1
1.2
6
7.2
6
43.2
Total
25.8
84
1 x3x 25,8 3 1 2 x x3x 25,8 3
Luas bidang garis air 2 x
= 51,6 m2
Momen luas bidang garis air terhadap AP 2 x = 504 m3 Titik berat bidang garis air dari AP ( x )=
1 x3x84 x3 3
504 51,6
= 9,77 m Momen Inersia terhadap AB I AB 2 x
1 x3x332,4 x3x3 3
IAB = 5983.2 m4
Momen inersia terhadap titik berat bidang garis air ( F ) I F I AB A.x I F 5983,2 51,6(9,77) 2
IF = 1048 m4
119
332.4
7.6. Rangkuman 1. Titik berat gaya tekan ke atas adalah titik berat badan kapal yang tercelup dalam air atau titik berat air yang dipindahkan oleh badan kapal. 2. Center of Gravity adalah titik pusat kapal, artinya center of gravity adalah titik berat kapal itu sendiri. 3. Center of Flotation atau pusat berat titik apung adalah titik berat bidang apung pada setiap water plane area atau garis air . Titik ini diukur pada setiap sarat dari AP. 4. Momen inersia merupakan luasan suatu bidang dikalikan dengan jarak kuadrat bidang tersebut dengan sumbu pusat. Momen inersia memiliki satuan m4. Momen inersia disebut juga sebagai momen kedua (second moment).
7.7. Tugas Jawablah pertanyaan ini dengan singkat. 1. Sebutkan perbedaan LCG, LCB, LCF, KG dan dan KB! 2. Hitunglah titik berat daerah yang dibatasi dengan x = 1 dan x = 6 pada kurva Y= 3+ x2 dengan menggunakan integral biasa dan aturan simpson 1. 3. Jelaskan penurunan perhitungan singkat LCF! 4. Perhatikan gambar penampang melintang (midship) kapal trawler yang diukur dari lunas hingga geladak teratas. a. Hitunglah letak KB dan KG gading besar tersebut terhadap lunas. b. Hitung momen inersia terhadap lunas.
120
5.
Gambar di bawah merupakan bagian kapal yang tercelup air saat kondisi muatan penuh (dalam satuan meter). Kapal memiliki tinggi geladak utama 14 m. Pertanyaan: 1. Hitunglah letak KB dan KG kapal tersebut.. 2. Hitung letak LCG dan LCB kapal tersebut 3. Hitung momen inersia terhadap midship.
2 8
6 2
10 4 4
2 6.
Sebuah kapal tercelup di dalam air dengan panjang 25 m dengan jarak station yang sama memiliki ukuran sebagai berikut (dalam meter). 2
2 2 2 2
1,5 4,5
1,5 2 2
4,0 3,1
4,2
1,5 1,5 1,5
4,0 3,5 St. 2
St. 3 St. 4
121
1,5 1,5 1,5
4,2
2, 1,81,7 0 1,8
4,1 3,5 3,2 St. 1
St. 0
Hitunglah: a.
KG dan KB kapal.
b.
LCG, LCB dan LCF
c.
Momen inersia terhadap midship
122
DAFTAR PUSTAKA Balai Besar Pengkaji Penangkapan Ikan, Semarang. (2005). Biro Klasifikasi Indonesia. (1996). Peraturan Klasifikasi. Kapal Kayu. Dokkum, S. (2003) Ship Knowledge. A Moderen encyclopedia. Fyson. J. (1985). Fishing Vessel. Suwardiyono. (2008). Alat Bantu Pelacak Ikan. Semarang: Balai Besar Pengembangan Penangkapan Ikan. http://bbppi.info/index.php?pilih=hal&id=25 http://en.wikipedia.org/wiki/Fishing_vessel http://www.fao.org/docrep/003/v4250e/V4250E08.htm www.njscuba.net/artifacts/ship_fishing.html http://www.coolantarctica.com/gallery/whales_whaling/0045.htm http://www.pmel.noaa.gov/foci/info/foci_tour/slide11.html
123
