ANALISA KERUSAKAN BOLLARD PADA KAPAL TB.BHAYANGKARArepository.ppns.ac.id/2242/1/0216030008 -...

1

TUGAS AKHIR (602502A)

ANALISA KERUSAKAN BOLLARD PADA KAPAL TB.BHAYANGKARA

CHRISTIEN ADELIASAVITRI 0216030008

DOSEN PEMBIMBING : RUDDIANTO ST.,MT.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK BANGUNAN KAPAL JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

SURABAYA 2019

i

TUGAS AKHIR (602502A)

ANALISA KERUSAKAN BOLLARD PADA KAPAL TB. BHAYANGKARA

CHRISTIEN ADELIASAVITRI 0216030008

DOSEN PEMBIMBING : RUDDIANTO ST.,MT.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK BANGUNAN KAPAL JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

SURABAYA 2019

ii

Halaman ini sengaja dikosongkan.

iii

LEMBAR PENGESAHAN

iv


v

PERNYATAAN

PERNYATAAN BEBAS PLAGIATEBAS PLAGIAT

vi


vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kepada Allah SWT dan juga Shalawat dan juga

salam selalu kita limpahkan untuk junjungan kita Nabi Muhammad SAW, karena

rahmat dan karunia Nya-lah penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini

tepat pada waktunya dengan judul:

“ANALISA KERUSAKAN BOLLARD PADA KAPAL

TB.BHAYANGKARA”

Laporan Tugas Akhir ini bertujuan untuk memenuhi syarat memperoleh

gelar Ahli Madya (AmD) dan juga salah satu kurikulum yang ada di Politeknik

Perkapalan Negeri Surabaya.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis mendapatkan dukungan,

bantuan, bimbingan, pengalaman, dukungan dan kerja sama yang baik dari berbagai

pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Eko Julianto, M.Sc., MRINA selaku Direktur Politeknik Perkapalan

Negeri Surabaya.

2. Bapak Ruddianto, ST. MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Bangunan Kapal

Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

3. Bapak Ir. Hariyanto Soeroso, M.T., selaku Ketua Prodi Teknik Bangunan Kapal

Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

4. Bapak Ruddianto, ST. MT., selaku dosen pembimbing yang telah banyak

membantu dan memberi nasehat dalam penyelesaian Tugas Akhir saya.

5. Bapak Denny Oktavina Radianto, S.Pd., M.Pd., selaku Koordinator Tugas

Akhir.

6. Bapak dan Ibu Dosen Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya yang tidak dapat

penulis sebutkan satu-persatu.

7. Kedua orang tua, kakak dan adik saya yang selalu memberikan semangat, doa

dan dukungannya.

8. Bapak Bakti dan bapak Doan, selaku pembimbing OJT yang selalu memberi

arahan, ilmu dan masukan.

9. Teman-teman SB 2016 dan seluruh warga PPNS yang selalu membantu.

viii

10. Serta pihak – pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini, penulis berusaha

semaksimal mungkin mengerjakan sebaik-baiknya. Namun penulis menyadari

bahwa laporan ini masih banyak kekurangan dan kelemahannya. Untuk itu penulis

memohon saran dan kritik yang membangun diterima dengan senang hati guna

kesempurnaan laporan ini.

Akhirnya penulis senantiasa berharap bahwa apa yang ada dalam laporan

ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis sendiri, dan bagi pembaca pada

umumnya.

Surabaya, 14 Juli 2019

Penulis

ix

ANALISA KERUSAKAN BOLLARD PADA KAPAL TB.BHAYANGKARA

Christien Adeliasavitri

ABSTRAK

Bollard merupakan perlengkapan tambat di kapal yang berfungsi untuk

mengikatkan tali di kapal pada saat kapal tambat di pelabuhan dan pada saat kapal

ditunda atau menunda kapal lain. Desain bollard harus direncanakan dengan

perhitungan yang akurat agar bollard dapat berfungsi dengan maksimal. Bollard

pada kapal TB.Bhayangkara tidak awet dan mengalami kerusakan. Hal itu

berkenaan dengan desain bollard yang tidak tepat sehingga menyebabkan bollard

tidak berfungsi secara maksimal. Proses analisa kerusakan bollard pada kapal

TB.Bhayangkara dilakukan dengan metode elemen hingga yang dilakukan dengan

7 variasi pembebanan. Yaitu variasi pembebanan 0% muatan maksimum, 5%

muatan maksimum, 10% muatan maksimum, 25 % muatan maksimum, 50 %

muatan maksimum, 75 % muatan maksimum, dan 100 % muatan maksimum.

Setelah dilakukan variasi pembebanan maka akan dapat diketahui hasilnya. Gaya

tarik maksimal yang seharusnya ditumpu oleh bollard TB.Bhayangkara untuk

muatan 100 % (9042 ton) adalah sebesar 108069 newton. Sedangkan gaya tarik

maksimal yang mampu ditumpu oleh bollard pada kapal TB.Bhayangkara hanya

untuk muatan sebesar 10 % (904,2 ton) dengan safety factor 1. Jadi diperlukan

adanya redesain bollard agar dapat menopang beban maksimum dengan ukuran

yang disesuaikan dengan katalog nominal pipe size chart yaitu ukuran pipa

horizontal menggunakan ϴ 559 mm dan untuk pipa vertikalnya menggunakan ϴ

406,4 mm SCH.XS.

Kata kunci : bollard, variasi beban, metode elemen hingga.

x


xi

ANALYSIS OF THE DAMAGE TO THE SHIP'S BOLLARD ON TB.

BHAYANGKARA.

Christien Adeliasavitri

ABSTRACT

Bollard is the docking equipment on Board that serves to tie the laces on

the ship at the time of the ship docking at the port and at the time the ship is delayed

or put off other ships. Bollard design should be planned with an accurate

calculation so that the bollard can function optimally. Bollard on TB. Bhayangkara

is not durable and suffered damage. It deals with the design of the bollard does not

exactly causing the bollard does not function optimally. Process analysis of the

damage to the ship’s bollard on TB. Bhayangkara performed with the method

element to that done with 7 variations of load. Namely variations of the imposition

of the maximum charge is 0%, 5%, 10% of the maximum charge is the charge the

maximum, 25% of the maximum charge, the charge is 50% maximum, 75% of the

maximum charge, and 100% of the maximum charge. After a variation of loading

then it will be the result. Maximum pull style that should be held by the bollard TB.

Bhayangkara to charge 100% (9042 tons) is of 108069 newton. While the maximum

tensile style capable of held by the bollard on TB. Bhayangkara only for the charge

of 10% (904.2 tons) with safety factor 1. So the necessary existence of a bollard so

that redesain can sustain the maximum load sizes adjusted to nominal pipe size

catalog chart i.e. horizontal pipe size using ϴ 559 mm and for its vertical bar pipe

using ϴ 406.4 mm SCH. XS.

Key words: bollard, variation load, up to the elements method.

xii


xiii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ...................................................................... v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

ABSTRAK ............................................................................................................. ix

ABSTRACT ............................................................................................................. xi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii

BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang.............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 2

1.3 Tujuan ........................................................................................................... 3

1.4 Manfaat ......................................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ........................................................................................... 3

BAB 2 DASAR TEORI .......................................................................................... 5

2.1 Definisi Kapal ................................................................................................ 5

2.1.1 Pengertian Kapal Tugboat ...................................................................... 6

2.1.2 Definisi Kapal Tongkang. ..................................................................... 11

2.2 Tonggak Tambat (Bollard) .......................................................................... 11

2.3 Dasar Perencanaan Bollard ........................................................................ 13

2.3.1 Istilah Beban di Kapal. .......................................................................... 14

2.3.2 Tegangan Suatu Benda ......................................................................... 16

2.3.3 Gaya Tarik Kapal .................................................................................. 19

2.3.4 Pemilihan Bahan dalam Desain. ........................................................... 19

2.4 Metode Elemen Hingga .............................................................................. 23

BAB 3 METODE PELAKSANAAN ................................................................... 25

3.1 Flowchart Penelitian. ................................................................................... 25

3.2 Ukuran Bollard ............................................................................................ 26

3.3 Beban Maksimal yang Diizinkan ................................................................ 26

xiv

3.4 Beban yang Biasanya Dialami Bollard ........................................................ 26

3.5 Analisa Pembebanan dengan Metode Elemen Hingga ................................ 26

3.6 Tegangan yang Dialami > Tegangan Izin Bollard ....................................... 26

BAB 4 PEMBAHASAN ....................................................................................... 27

4.1 Asumsi Pembebanan .................................................................................... 28

4.2 Perhitungan Beban Tunda. ........................................................................... 28

4.3 Analisa Kekuatan Bollard. ........................................................................... 30

4.3.1 Pemodelan Bollard TB.Bhayangkara. ................................................... 31

4.3.2 Hasil Pemodelan. ................................................................................... 32

4.3.3 Re-Design Bollard TB.Bhayangkara. .................................................... 39

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 45

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 45

5.2 Saran ............................................................................................................. 45

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 47

LAMPIRAN .......................................................................................................... 49

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Kapal Tunda (tugboat) ...................................................................... 6

Gambar 2. 2 Seagoing Tugboat ............................................................................. 7

Gambar 2. 3 Harbor Tugboat ................................................................................. 8

Gambar 2. 4 River Tugboat ................................................................................... 8

Gambar 2. 5 Pushing tugboat ................................................................................ 9

Gambar 2. 6 Towing Tugboat................................................................................ 9

Gambar 2. 7 Side Tugboat ................................................................................... 10

Gambar 2. 8 Tongkang ........................................................................................ 11

Gambar 2. 9 Bollard ........................................................................................... 12

Gambar 2. 10 Vertical Type Bollard. .................................................................. 13

Gambar 2. 11 Oblique Type Bollard. .................................................................. 13

Gambar 2. 12 Arah Tegangan pada Pipa………………………………………..17

Gambar 3. 1 Flowchart penelitian ....................................................................... 25

Gambar 4. 1 TB.Bhayangkara ............................................................................. 27

Gambar 4. 2 Ilustrasi simulasi di lapangan.......................................................... 28

Gambar 4. 3 Dimensi Bollard. ............................................................................. 31

Gambar 4. 4 Model Bollard ................................................................................. 31

Gambar 4. 5 Bollard kondisi 1............................................................................. 32





Gambar 4. 10 Bollard kondisi 6........................................................................... 37

Gambar 4. 11 Bollard kondisi 7........................................................................... 38

Gambar 4. 12 Desain Bollard Baru. ................................................................... 42

Gambar 4. 13 Hasil pengujian desain bollard baru. ............................................ 43

xvi

.

Halaman ini sengaja dikosongkan

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Sifat material Alloy Steel .................................................................... 21

Tabel 2. 2 Sifat material ASTM A36 Steel ......................................................... 22

Tabel 2. 3 Sifat material Cast Carbon Steel ......................................................... 22

Tabel 2. 4 Sifat material AISI 347....................................................................... 22

Tabel 4. 1 Data Kapal BG. Dewi Iriana 5 ........................................................... 29

Tabel 4. 2 Beban muatan tongkang ...................................................................... 30

Tabel 4. 3 Sifat Material baja ASTM A36 .......................................................... 30

Tabel 4. 4 Keterangan hasil simulasi. ................................................................... 39

Tabel 4. 5 Katalog nominal pipe size chart .......................................................... 42

xviii


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara kepulauan. Dimana di Indonesia, wilayah

perairan lebih luas dibandingkan wilayah daratan. Untuk itu maka kehidupan

warga Indonesia tidak terlepas dari transportasi laut yaitu kapal. Alat

transportasi kapal ini dapat difungsikan sebagai alat pengangkut berbagai hal,

baik barang maupun manusia, baik dalam skala besar maupun kecil.

Dalam industri perkapalan, khususnya pada saat proses pembuatan

kapal harus merencanakan semua item agar kapal tersebut dapat maksimal

ketika digunakan. Item yang dibuat saat perencanaan awal seperti lines plan,

rencana umum, dan konstruksi. Setelah semua item itu sudah jadi maka

diperlukan sebuah sistem perlengkapan kapal beserta desainnya dengan

perhitungan yang akurat. Hal ini disebabkan karena sebuah kapal itu

menyangkut hal-hal yang sangat penting diantaranya adalah keselamatan

jiwa, fasilitas, materi dan barang yang nilainya cukup besar. Banyak sekali

jenis- jenis kapal dimana desain dan perencanan berbagai hal di dalamnya

pun berbeda sesuai dengan jenis dan fungsinya. Terdapat salah satu jenis

kapal yaitu tug boat.

Tugboat adalah jenis kapal pemandu yang biasa digunakan untuk

menarik dan mendorong kapal besar, memandu kapal besar pada jalur yang

berbahaya, memperbaiki kapal di laut, melakukan penyelamatan pada kapal

lain seperti memadamkan api. Selain itu tug boat adalah kapal yang fungsinya

menarik dan mendorong kapal-kapal lainnya. Dibedakan atas beberapa jenis

antara lain kapal tunda samudera, kapal tunda pelabuhan dan lain-lain.

Pada saat perencanaan khususnya perencanaan sistem perlengkapan

kapal tidak menutup kemungkinan adanya permasalahan. Misalnya saja

masalah bollard pada kapal TB.Bhayangkara. Dalam pembuatan bollard ini

pihak galangan hanya mendesain bollard sesuai dengan desain bollard pada

umumnya, tanpa memiliki dasar-dasar perhitungan bollard. Padahal setiap

bollard harus memiliki dasar perhitungan dan desain masing-masing sesuai

2

dengan fungsinya. Bollard pada kapal TB.Bhayangkara tidak awet dan

mengalami kerusakan. Hal itu berkenaan dengan desain bollard yang tidak

tepat dan menyebabkan kinerja bollard itu tidak maksimal sehingga bollard

menjadi cepat rusak.

Dalam mendesain suatu bollard, diperlukan suatu perencanaan yang

akurat. Perencanaan itu seperti berat beban yang seharusnya mampu ditumpu

oleh bollard. Dalam perencanannya juga harus mempertimbangkan ukuran

beserta jenis material yang digunakan agar fungsi bollard dapat tercapai

dengan maksimal.

Dalam hal ini terdapat solusi untuk mengatasi hal tersebut. Dengan

menggunakan desain yang sesuai dan perhitungan yang akurat bollard pada

kapal dapat bekerja sesuai fungsinya dengan baik dan juga awet dalam

penggunaannya. Hal tersebut yang melandasi penulis untuk melakukan

analisa tentang “Analisa Kerusakan Bollard pada Kapal TB.Bhayangkara”.

Selain untuk menganalisa kerusakan bollard juga untuk memberikan desain

bollard yang sesuai untuk kapal TB.Bhayangkara.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah dalam tugas akhir

ini yaitu:

1. Berapa besarnya gaya tarik maksimal yang seharusnya dapat ditumpu oleh

bollard pada kapal TB.Bhayangkara?

2. Berapa gaya tarik maksimal yang mampu ditumpu oleh bollard pada kapal

TB.Bhayangkara ?

3. Berapa ukuran seharusnya dari bollard pada Kapal TB.Bhayangkara agar

bollard tidak cepat rusak ?

3

1.3 Tujuan

Tujuan dari tugas akhir ini adalah :

1. Mengetahui gaya tarik maksimal yang seharusnya dapat ditumpu oleh

bollard pada kapal TB.Bhayangkara.

2. Mengetahui gaya tarik maksimal yang mampu ditumpu oleh bollard pada

kapal TB.Bhayangkara.

3. Mengetahui ukuran seharusnya dari bollard pada Kapal TB.Bhayangkara

agar bollard tidak cepat rusak.

1.4 Manfaat

Penelitian ini bermanfaat untuk :

1. Bagi peneliti

Menambah wawasan mengenai desain sistem perlengkapan kapal yang

sesuai khususnya desain bollard.

2. Bagi pembaca

Pembaca dapat menggunakan penelitian ini sebagai referensi untuk

mengembangkan penelitian yang berkaitan dengan desain sistem

perlengkapan kapal.

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah dari tugas akhir ini adalah :

1. Hanya difokuskan untuk menghitung kekuatan bollard yang dipakai pada

kapal TB.Bhayangkara saat ini dan merencanakan desain bollard baru

yang sesuai untuk kapal TB.Bhayangkara.

2. Perhitungan realisasi yaitu data perhitungan yang diperoleh dari lapangan

dengan cara wawancara dengan owner kapal.

3. Biaya material diabaikan.

4. Prosedur pembuatan diabaikan.

5. Pengelasan pada bollard diabaikan.

6. Kekuatan konstruksi kapal diabaikan.

7. Material yang digunakan adalah ASTM 36.

8. Metode yang digunakan adalah metode elemen hingga.

4


5

BAB 2

DASAR TEORI

2.1 Definisi Kapal

Menurut Undang - Undang nomor 17 tahun 2008 tentang Pelayaran,

Kapal adalah kendaraan air dengan bentuk dan jenis tertentu, yang digerakkan

dengan tenaga angin, tenaga mekanik, energi lainnya, ditarik atau ditunda,

termasuk kendaraan yang berdaya dukung dinamis, kendaraan di bawah

permukaan air, serta alat apung dan bangunan terapung yang tidak berpindah-

pindah (Pemerintah Republik Indonesia, 2008).

Sedangkan menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) Kapal

adalah kendaraan pengangkut penumpang dan barang di laut, sungai dan

sebagainya (Setiawan, 2012). Salah satu ahli juga berpendapat bahwa Kapal

adalah kendaraan pengangkut penumpang di laut, pada semua daerah yang

mempunyai perairan tertentu (Sofi’i & Djaja, 2008). Kapal yang digunakan

baik untuk keperluan transportasi antar pulau maupun untuk keperluan

eksploitasi hasil laut, harus memenuhi peryaratan kelaiklautan kapal, sehingga

menjamin keselamatan kapal selama pelayarannya di laut. Adapun kelaiklautan

kapal adalah keadaan kapal yang memenuhi persyaratan keselamatan kapal,

pencegahan pencemaran perairan dari kapal, pengawakan, garis muat,

pemuatan, kesejahteraan awak kapal dan kesehatan penumpang, status hukum

kapal, manajemen keselamatan dan pencegahan pencemaran dari kapal, dan

manajemen keamanan kapal untuk berlayar di perairan tertentu (Sofi’i & Djaja,

2008). Dengan demikian maka dapat diketahui bahwa pengertian kapal adalah

salah satu alat transportasi perairan yang dapat mengangkut barang maupun

manusia, dalam skala besar maupun kecil, yang digerakkan dengan tenaga

angin, tenaga mekanik, dan tenaga lainnya.

Kapal umumnya dibagi menjadi beberapa jenis klasifikasi. Jenis kapal

tersebut dapat dikelompokkan berdasarkan beberapa kriteria. Seperti

berdasarkan bahan utamanya, berdasarkan tenaga penggerak, dan berdasarkan

fungsinya (Irfan, 2015a). Dalam pembahasan tugas akhir ini hal yang mendasar

6

yang harus diketahui adalah subjek utamanya yaitu dua jenis kapal adalah kapal

tugboat dan kapal tongkang yang akan dijelaskan di bawah ini.

2.1.1 Pengertian Kapal Tugboat

Kapal tunda (tugboat) adalah kapal yang dapat digunakan untuk

melakukan manouver/pergerakan assistensi (bantuan), utamanya menarik atau

mendorong kapal lainnya di pelabuhan pada saat akan dan lepas sandar, laut

lepas atau melalui sungai atau terusan (lihat gambar 2.1). Kapal tunda

digunakan pula untuk menarik tongkang, kapal rusak, kapal kandas dan

peralatan lainya (Laksmono, 2017). Menurut(Djaya & Sofi’i, 2008), kapal

tunda adalah kapal yang fungsinya menarik atau mendorong kapal-kapal

lainnya. Sedangkan menurut(Abdurrofi, 2019),kapal tugboat merupakan kapal

yang berfungsi untuk menarik atau mendorong kapal lain, baik kapal-kapal

besar yang akan bersandar di pelabuhan maupun kapal-kapal yang tidak

mempunyai penggerak sampai bangunan lepas pantai.

Dari beberapa pendapat di atas maka dapat diketahui bahwa pengertian kapal

tugboat adalah kapal yang berfungsi untuk menarik dan mendorong kapal besar

lainnya.

Gambar 2. 1 Kapal Tunda (tugboat)

(Sumber : Buku Stabilitas Kapal untuk Perwira Pelayaran Niaga Vol.I, 2017)

7

A. Jenis-jenis Tugboat.

Tugboat dibedakan menjadi dua jenis yaitu menurut daerah kerjanya dan

menurut posisinya (Abdurrofi, 2019). Sedangkan pendapat ahli lain, jenis

tugboat dibedakan berdasarkan jenis baling-balingnya (Supriyadi, 2016). Dari

pendapat di atas maka penulis menguatkan pendapat Abrurrofi bahwa jenis tug

boat dibedakan menjadi dua yaitu menurut daerah kerjanya dan posisinya.

1. Menurut daerah kerjanya, tugboat dibagi menjadi :

a. Seagoing Tugboat.

Merupakan jenis tugboat yang daerah kerjanya di lautan lepas, sering

digunakan untuk operasi tengah laut seperti pelaksanaan mooring dan

unmooring, biasanya memiliki bentuk fore yang tinggi (berfungsi untuk

memecah ombak) serta secara keseluruhan lebih besar dari pada jenis-jenis

tugboat lainnya, memiliki mesin dan tenaga yang sangat besar, dan dapat

menampung awak 7 sampai 10 orang (Abdurrofi, 2019).

Gambar 2. 2 Seagoing Tugboat

(sumber : https://www.academia.edu)

b. Harbour Tugboat.

Sesuai namanya harbour tugboat merupakan jenis tugboat yang daerah

kerjanya berada di pelabuhan. Bentuknya lebih kecil dari seagoing tugboat.

Bertugas melayani kapal untuk merapat ke dermaga. Ini disebabkan karena

kapal-kapal besar tidak cukup ‘lincah’ untuk bermanuver di pelabuhan yang

ramai dengan kapal-kapal lain. Jadi kapal-kapal yang berukuran monster

https://www.academia.edu/

8

tersebut ditarik atau didorong oleh harbor tugboat menuju dermaga

(Abdurrofi, 2019).

Gambar 2. 3 Harbor Tugboat


c. River Tugboat

Jenis tugboat ini daerah kerjanya di sungai-sungai yang mempunyai

aliran yang tenang, river tugboat tidak dapat dan sangat berbahaya untuk

melakukan operasinya di laut lepas, karena desain hullnya yang rendah dan

kotak sehingga tidak memiliki kemampuan untuk memcah ombak dan sangat

rentan terhadap gelombang. Lebih sering digunakan untuk menarik atau

mendorong kapal tongkang, sehingga kapal ini disebut juga towboats atau

pushboats (Abdurrofi, 2019).

Gambar 2. 4 River Tugboat




9

2. Menurut posisinya saat menunda, dibagi menjadi :

a. Pushing Tugboat.

Merupakan kapal tugboat yang berfungsi untuk mendorong kapal lain.

Pada kapal ini dilengkapi dengan damprah, yaitu bantalan bantalan yang

terbuat dari karet agar pada saat mendorong, bodi kapal tidak akan tergores

(Abdurrofi, 2019).

Gambar 2. 5 Pushing tugboat


b. Towing Tugboat.

Merupakan kapal tugboat yang berfungsi untuk menarik kapal lain.

(Abdurrofi, 2019).

Gambar 2. 6 Towing Tugboat




10

c. Side Tugboat.

Dalam menunda kapal lain, tugboat jenis ini prinsipnya menempel pada kapal

lain dan menggerakkanya (Abdurrofi, 2019).

Gambar 2. 7 Side Tugboat


B. Fungsi Tugboat

Menurut Abdurrofi, 2019, fungsi utama tugboat adalah:

1. Menarik atau mendorong kapal-kapal yang berukuran besar yang kesulitan

bersandar di dermaga. Contoh: kapal tanker, kapal pesiar, kapal induk, dll.

Maupun kapal-kapal yang tidak memiliki penggerak sendiri. Contoh: kapal

tongkang. Serta memindahkan bangunan lepas pantai (offshore). Contoh:

semi-submersible, jack-up barge.

2. Membantu pelaksanaan mooring dan unmooring tanker. Sering kali tanker

kesulitan apabila sedang melakukan mooring dan unmooring (melepas )

kapal-kapal tanker di laut lepas. Maka dari itu diperlukan peran tugboat

sebagai pemandu dalam proses tersebut.

3. Memantau kondisi cuaca. tugboat sering kali digunakan untuk memantau

cuaca disekitar pelabuhan.

4. Menanggulangi dan minyak tumpah (oil spill). Dengan adanya pompa air

yang terdapat pada tugboat, maka pada saat terjadi kebakaran pelabuhan

maupun kapal, tugboat dapat membantu memadamkan api bersama-sama

dengan kapal pemadam kebakaran. Tugboat juga sering digunakan pada saat

terjadi insiden minyak tumpah (oil spill) yang di sebabkan oleh kebakaran

kapal, kapal tenggelam, dengan cara menarik jaring penyaring minyak.


11

2.1.2 Definisi Kapal Tongkang.

Menurut Wikipedia, tongkang adalah suatu jenis kapal yang dengan lambung

datar atau suatu kotak besar yang mengapung, digunakan untuk mengangkut barang

dan ditarik dengan kapal tunda dan digunakan untuk mengakomodasi pasang-surut

seperti pada dermaga apung (Wikipedia, 2018). Kapal tongkang adalah kapal yang

dibangun untuk transportasi sungai dan kanal dengan membawa muatan seperti

batu bara, kayu, dll. Beberapa tongkang tidak memiliki mesin (propeller) sehingga

harus ditarik oleh kapal tunda atau didorong oleh tow boats (Young, 2018).

Maka dari beberapa pendapat di atas dapat diketahui bahwa pengertian kapal

tongkang adalah suatu jenis kapal yang dengan lambung datar atau suatu kotak

besar yang mengapung yang membawa berbagai jenis muatan seperti batu bara dan

kayu. Kapal tongkang banyak digunakan pada daerah jalur pelayaran Sumatera,

Kalimantan, Sulawesi, Papua.

Gambar 2. 8 Tongkang

(Sumber :blogspot.com)

2.2 Tonggak Tambat (Bollard)

Menurut Wikipedia , bollard kapal adalah perangkat pelabuhan untuk

menambatkan (tambat) kapal di dermaga atau perangkat untuk mengikatkan tali di

kapal. Bollard biasanya terbuat dari besi cor dan diangker/ ditanamkan pada fondasi

dermaga sehingga mampu untuk menahan gaya yang bekerja pada penambatan

kapal di dermaga, sedang bollard yang ditempatkan di kapal biasanya sepasang

untuk melilitkan tali dikapal pada kedua bollard. Tali dililitkan sedemikian

sehingga dapat menahan gaya yang bekerja pada tali tetapi tetap mudah untuk

dibuka oleh awak kapal. Sedangkan menurut Mulaksono, 2013)tonggak tambat

(bollard) di kapal merupakan perlengkapan tambat di kapal yang digunakan untuk

https://id.wikipedia.org/wiki/Kapal

https://id.wikipedia.org/wiki/Kapal_tunda

https://id.wikipedia.org/wiki/Dermaga_apung


https://id.wikipedia.org/wiki/Pelabuhan

https://id.wikipedia.org/wiki/Tambat


https://id.wikipedia.org/wiki/Dermaga


https://id.wikipedia.org/wiki/Besi

https://id.wikipedia.org/wiki/Fondasi

https://id.wikipedia.org/wiki/Gaya

12

mengikat tali tambat pada saat kapal tambat di pelabuhan, atau digunakan sebagai

tonggak tambat untuk pengikatan tali pada saat kapal ditunda atau kapal menunda

kapal-kapal lain. Konstruksi tonggak tambat ini cukup kuat untuk menahan kapal

saat ditambatkan di pelabuhan. Tonggak tambat dibuat dari baja tuang atau

pipa/pelat baja dipasang pada geladak haluan kapal dan geladak buritan kapal. Pada

ukuran kapal tertentu bollard juga dipasang di mooring deck dekat dengan

fairleads. Jadi dapat diketahui bahwa tonggak tambat (bollard) merupakan

perlengkapan tambat di kapal yang berfungsi untuk mengikatkan tali di kapal pada

saat kapal tambat di pelabuhan dan pada saat kapal ditunda atau menunda kapal

lain.

Gambar 2. 9 Bollard

(sumber: Teknik Konstruksi Kapal Baja.2013)

Letak bollard atau bitts di atas kapal berada pada geladak utama (main deck).

Bollard dapat dibuat dari pipa dan dipasang tegak lurus di atas geladak, atau terbuat

dari besi cor yang dibentuk sedemikian rupa sehingga menyerupai tiang. Bollard

harus terpasang kuat di atas geladak sehingga tali tambat dapat terikat dengan baik

dan menahan gerakan kapal saat tambat. Selain digunakan untuk alat tambat,

bollard juga dapat digunakan sebagai alat tempat mengikat tali towing saat kapal

menarik kapal lain (seperti tongkang).. Banyak negara mengeluarkan standard

industri untuk pembuatan bollard/bitts, dan banyak juga bollard / bitts yang sudah

jadi (siap pakai) yang dijual bebas yang mengacu pada standard-standard tersebut.

Pemilik kapal dapat memilih apakah akan menggunakan bollard/bitts yang sudah

jadi (membeli) atau membuat bollard/bits sendiri (Tutu, 2016).

13

Adapun macam-macam bollard yang terpasang di kapal, menurut Adi dan

Djaja, 2008 ada bermacam-macam tipe bollard yang sering digunakan di kapal

antara lain:

a. Bollard yang berdiri vertikal (vertical type bollard).

Gambar 2. 10 Vertical Type Bollard.

(sumber: Nautika Kapal Penangkap Ikan ed. 3.2008)

b. Bollard yang membentuk sudut (Oblique type bollard).

Gambar 2. 11 Oblique Type Bollard.

(sumber: Adi dan Djaja ; Nautika Kapal Penangkap Ikan ed. 3)

2.3 Dasar Perencanaan Bollard

Mengingat fungsi bollard sebagai pengikat tali tambat / towing maka bollard

harus dibuat cukup kuat untuk menahan bobot kapal. Selain itu, karena bollard

berada diatas main deck dimana bollard akan sering terkena air yang dapat

menyebabkan karat dan juga gesekan yang disebabkan oleh tali yang dapat

mengikis bollard maka ketebalan material pipa dan plat sangat menentukan

kekuatan bollard. Bollard seharusnya tidak mudah rusak oleh air, cuaca

(terlindung cat) dan gesekan tali, umumnya kerusakan pada bollard terjadi karena

benturan, patah atau bollard tercabut / lepas dari deck (Tutu, 2016).

14

2.3.1 Istilah Beban di Kapal.

A. Displacement Kapal.

Displacement kapal merupakan berat dari volume air yang dipindahkan

oleh badan kapal yang tercelup dalam air (Manfaat, 2013). Sedangkan

menurut pendapat ahli lain, displacement adalah berat dari karene (Djaya &

Sofi’i, 2008). Jadi, dapat diketahui bahwa displacement kapal merupakan

berat total kapal yang tercelup dalam air.

Untuk perhitungan displacement tertuang dalam buku Teknik Konstruksi

Kapal Baja Jilid I, sebagai berikut :

D = L.B.T.Cb.

Dimana :

- D = Displacement (ton)

- L = Panjang kapal (m)

- B = Lebar kapal (m)

- T = Sarat kapal (m)

- Cb = Koeffisien Block

- = massa jenis (untuk air = 1,00 ton/m3, untuk air laut = 1,025 ton/m3)

A. Bobot Mati (Dead Weight)

Bobot mati adalah daya angkut dari sebuah kapal dimana di dalamnya

termasuk berat muatan, berat bahan bakar, berat minyak lunas, berat air

minum, berat bahan makanan, berat crew kapal dan penumpang serta barang

yang dibawanya (Djaya & Sofi’i, 2008). Bobot mati (dead weight

tonnage/DWT) adalah selisih antara displacement dan lightweight kapal,

yang juga merupakan berat dari muatan bersih (payload), bahan bakar,

minyak lumas, air tawar, gudang, penumpang, bagasi, dan crew (ABK/ anak

buah kapal (Manfaat, 2013). Jadi dapat diketahui bahwa bobot mati (dead

weight) adalah berat kapal yang berasal dari muatan yang dapat dipindahkan.

15

Perhitungan untuk mencari DWT yaitu:

DWT = Displacement – LWT ,dimana:

Displacement = berat keseluruhan kapal (ton)

LWT (lightweight) = berat kapal kosong (ton) ((Manfaat, 2013).

B. Berat Kapal Kosong (lightweight).

Lightweight kapal adalah berat kapal kosong atau penjumlahan berat

struktur, permesinan (mesin induk, motor bantu, pompa, kompresor, dan lain

sebagainya) serta perlengkapan dan peralatan (equipment dan outfit) kapal

(Manfaat, 2013). Sedangkan menurut pendapat ahli lain, berat kapal kosong

(lightweight) adalah berat yang umumnya dapat dibagi menjadi 3 bagian

besar, sebagai berikut:

1. Berat baja badan kapal (berat karpus), yaitu berat badan kapal, bangunan

atas (superstructure), dan perumahan geladak (deck house).

2. Berat peralatan, yaitu berat dari seluruh peralatan antara lain jangkar,

rantai jangkar, mesin jangkar, tali temali, capstan, mesin kemudi, mesin

winch, derrick boom, mast, ventilasi, alat-alat navigasi, life boat, davit,

perlengkapan dan peralatan dalam kamar-kamar dan lain-lain.

3. Berat mesin penggerak beserta instalasi pembantunya, yaitu adalah berat

motor induk, berat motor bantu, berat ketel, berat pompa-pompa, berat

compressor, separator, berat botol angina, cooler, intermediate shaft,

propeller, shaft propeller, bantalan-bantalan poros, reduction gear, dan

keseluruhan peralatan yang ada di kamar mesin. (Djaya & Sofi’i, 2008).

Jadi, dapat diketahui bahwa berat kapal kosong (lightweight) adalah bobot

mati kapal.

16

2.3.2 Tegangan Suatu Benda

Apabila suatu gaya dalam ditahan oleh penampang batang maka di

dalam penampang batang tersebut akan mengalami adanya tegangan.

Tegangan aadalah reaksi yang timbul di seluruh bagian specimen dalam

rangka menahan beban yang diberikan. Satuan yang digunakan dalam

penjabaran tegangan adalah satuan gaya dibagi dengan satuan luas. Pada

satuan SI, gaya diukur dalam Newton (N) dan luas diukur dalam satuan

m2, Biasanya 1 N/m2 dikenal sebagai satuan Pascal (Pa)(Hendrik, 2014).

Apabila dijabarkan dalam rumus sebagai berikut:

𝜎 =𝐹

𝐴

Dimana : 𝜎 = Tegangan (N/m2)

F = Gaya (Newton)

A = Luas (m2)

A. Teori Dasar Tegangan Pipa

Faktor penentu terhadap keberhasilan dari suatu rancangan sistem

perpipaan adalah dengan mengetahui dan memahami nilai dari tegangan

yang terjadi dalam kode standar, dan mengetahui variable apa saja yang

mempengaruhi perancangan tersebut (Budiono, 2017).

Dalam menerapkan kode standar desain, engineer harus mengerti

prinsip dasar dasar tegangan pipa dan hal-hal yang terkait dengan

sistem permipaan. Sebuah pipa dinyatakan rusak / gagal apabila

tegangan dalam yang terjadi pada pipa melebihi batas tegangan pipa yang

diizinkan (maksimum allowable stress). Tegangan dalam yang terjadi

pada pipa disebabkan oleh beban luar seperti benda mati, tekanan,

pemuaian karena ekspansi termal dan bergantung pada geometri pipa

serta jenis material pipa serta metode memproduksinya. Dalam

membahas kode standar pipa, kita harus membedakan pengertian

tegangan pipa menjadi 2 (dua), yaitu:

17

1. Tegangan pipa aktual, yaitu tegangan hasil pengukuran dengan

strain gauge atau dengan perhitungan secara manual ataupun dengan

software komputer.

2. Tegangan pipa code yaitu tegangan hasil perhitungan dengan

menggunakan persamaan tegangan yang tertera dalam kode

standar tertentu yang digunakan untuk merancang sistem pemipaan

yang telah disepakati.

Tegangan adalah besaran vektor yang selain memiliki nilai

juga memerlukan arah. Nilai dari tegangan didefinisikan sebagai Gaya

(F) per satuan luas (A). Untuk mendefinisikan arah tegangan pipa, sebuah

sumbu prinsip pipa dibuat saling tegak lurus seperti yang terlihat di

bawah ini

Gambar 2. 12 Arah Tegangan pada Pipa

(sumber : digilib.mercubuana.ac.id)

Sumbu ini terletak pada bidang tengah dinding pipa dan satu

arahnya yang sejajar dengan panjang pipa disebut dengan sumbu axial

atau longitudinal. Sumbu yang tegak lurus terhadap dinding pipa dengan

arahnya bergerak dari pusat pipa menuju luar pipa disebut radial. Sumbu

yang sejajar dengan dinding pipa namun tegak lurus dengan sumbu axial

disebut dengan sumbu tangential atau circumferencial (Budiono, 2017).

18

Tabel 2.1 Properti profil penampang bangun ruang.

Tabel 2. 1 Properti profil penampang bangun ruang

(Sumber: digilib.mercubuana.ac.id)

B. Tegangan Izin dan Beban Izin.

Menurut Isworo, 2018 rekayasa dapat dengan bebas didefinisikan

sebagai penerapan ilmu untuk tujuan umum dalam hidup. Untuk memenuhi misi

tersebut, insinyur mendesain sangat banyak obyek untuk melayani kebutuhan

masyarakat. Kebutuhan ini meliputi perumahan, pertanian, transportasi,

komunikasi, dan berbagai aspek kehidupan modem lain. Faktor-faktor yang

perlu ditinjau dalam desain meliputi kegunaan, kekuatan, tampilan, ekonomi,

dan proteksi lingkungan. Dalam mempelajari mekanika bahan, desain utama

yang diperhatikan adalah kekuatan, yaitu kapasitas obyek untuk memikul atau

menyalurkan beban. Kemampuan suatu struktur untuk menahan beban disebut

kekuatan. Kekuatan aktual suatu struktur harus melebihi kekuatan yang

dibutuhkan. Rasio kekuatan aktual terhadap kekuatan yang dibutuhkan disebut

faktor keamanan.

Tentu saja, faktor keamanan harus lebih besar daripada 1 jika kegagalan ingin

dihindari. Bergantung pada situasinya, digunakan faktor keamanan dengan harga

sedikit di atas 1 ,0 hingga 10. Faktor keamanan didefinisikan dan diterapkan

dengan berbagai cara. Untuk sebagian besar struktur, bahannya harus berada

19

dalam daerah elastis linier untuk mencegah terjadinya deformasi permanen

apabila beban dihilangkan. Pada kondisi ini, faktor keamanan ditetapkan

berdasarkan luluhnya struktur. Luluh mulai terjadi apabila tegangan luluh

tercapai di suatu titik sembarang di dalam struktur. Maka, dengan menerapkan

faktor keamanan terhadap tegangan luluh (atau kekuatan Juluh), kita

mendapatkan tegangan izin (atau tegangan kerja) yang tidak boleh dilampaui di

manapun di dalam struktur. Jadi

2.3.3 Gaya Tarik Kapal

Gaya tarik kapal yang terjadi pada bollard ditentukan oleh bobot kapal yang

tertambat, dan dapat dirumuskan sebagai berikut :

𝑃𝑐 = 𝐶𝑐 𝑥 𝛾𝑐 𝑥 𝐴𝑐 𝑥 𝑉𝑐2

2𝑔

Sumber : (OCDI, 1999)

Dengan :

c = massa jenis air laut (1,025 t/m3) dan massa jenis air tawar (1,0 t/m3)

Ac = luasan kapal yang ada di bawah permukaan air (m2)

Vc = kecepatan arus (m/s)

Cc = koefisien arus (1)

2.3.4 Pemilihan Bahan dalam Desain.

Pemilihan bahan untuk keperluan bukan suatu hal yang sulit, asalkan tidak

disertai dengan berbagai persyaratan, seperti misalnya mudah diperoleh, mudah

dikerjakan, atau diproses sehingga menghasilkan mutu yang sesuai dengan

spesifikasi dan harga yang murah. Sebenarnya prinsip pemilihan bahan

sederhana saja hanya perlu mempertimbangkan syarat-syarat sifat yang diminta

oleh desain konstruksi dengan sifat-sifat kemampuan bahan yang dapat

dipergunakan. Cuma saja dalam penentuan persyaratan masih ada kesulitan

mungkin informasi tentang bahan yang tersedia tidak lengkap atau informasi

tentang sifat bahan belum lengkap ada. Walaupun informasi itu sudah lengkap

mungkin saja akan dijumpai bahwa tidak ada bahan yang mampu memenuhi

semua persyaratan. Dalam hal ini perlu diadakan suatu pemilihan ulang dengan

20

mengurangi persyaratan lagi sehingga didapat suatu pilihan yang optimum

(Suarsana, 2017).

Biasanya persyaratan yang diminta oleh suatu desain kontruksi meliputi

sifat-sifat sebagai berikut :

1. Sifat mekanik meliputi: kekuatan, ketanguhan, kekerasan, keuletan kegetasan

dan lainya.

2. Sifat fisik seperti heat conductivity, electrical coductivity, heat expansion,

dimensi dan struktur mikro.

3. Sifat Kimia seperti : tahan korosi, aktivitas terhadap bahan kimia.

Faktor-faktor lain yang juga harus dipertimbangkan dalam desain adalah:

a. Teknologi yang tersedia untuk pengolahan bahan tersebut sampai menjadi

produk yang siap digunakan.

b. Faktor ekonomis misal : harga bahan produk, ongkos produk, harga material,

dll

c. Avaibility dari bahan, seperti apakah bahan tersedia di pasaran, dimana dapat

diperoleh seberapa banyak bahan yang tersedia.

Proses pemilihan bahan seringkali juga dapat disederhanakan misalnya

dengan mempersempit daerah pemilihan, dengan memberi prioritas pada yang

biasa digunakan untuk konstruksi yang sejenis. Seperti misalnya pada teknik

permesinan baja karbon akan mendapat prioritas pertama untuk

dipertimbangkan (karena dalam konstruksi biasanya orang banyak

menggunakan baja karbon, mudah diperoleh, harga relatif murah), baru

kemudian bila baja karbon tidak memenuhi syarat dicoba mempertimbangkan

penggunaan bahan-bahan lain, seperti baja paduan, besi cor, paduan non besi

(Suarsana, 2017).

21

A. Klasifikasi Baja

Menurut Suarsana, 2017 baja adalah paduan yang paling banyak

digunakan manusia, jenis dan bentuknya sangat b anyak. Karena

penggunaannya yang sangat luas maka berbagai pihak sering membuat

klasifikasi menurut keperluan masing-masing. Ada beberapa cara

mengklasifikasikan baja, antara lain:

a. Menurut cara pembuatannya : baja Bessemer, baja siemens-martin, baja

listrik, dan lainnya.

b. Menurut penggunaannya : baja konstruksi, baja mesin, baja pegas, baja

ketel, baja perkakas, dan lainnya.

c. Menurut kekuatannya : baja kekuatan lunak, baja kekuatan tinggi,.

d. Menurut struktur mikronya : baja eutectoid, baja hypieutektoid, baja

hypereutectoid, baja austenitic, baja ferritik, baja martensitic dan

lainnya.

e. Menurut komposisi kimianya : baja karbon, baja paduan rendah, baja

paduan tinggi, dan lainnya

f. Dan lain-lain.

Di bawah ini merupakan coontoh jenis baja beserta sifat mekaniknya :

Tabel 2. 2 Sifat material Alloy Steel

(sumber : software solidwork)

22

Tabel 2. 3 Sifat material ASTM A36 Steel


Tabel 2. 4 Sifat material Cast Carbon Steel


Tabel 2. 5 Sifat material AISI 347


23

2.4 Metode Elemen Hingga

Metode elemen hingga adalah suatu metode numerik yang cocok

digunakan dengan komputer digital. Dengan metode ini suatu elastic kontinum

dibagi -bagi (discretized) menjadi beberapa substruktur (elemen) yang

kemudian dengan menggunakan matriks, defleksi dari tiap titik (node) akan

dihubungkan dengan pembebanan, properti material, property geometric, dan

lain-lain. Metode elemen hingga telah digunakan secara luas untuk

menyelesaikan berbagai persoalan mekanika dengan geometri yang komplek.

Beberapa hal yang membuat metode ini favorit adalah karena secara komputasi

sangat efisien, memberikan solusi yang cukup akurat terhadap permasalahan

yang kompleks. (Maranata, Mulyatno, & Amiruddun, 2015).

24


25

BAB 3

METODE PELAKSAANAAN

3.1 Flowchart Penelitian.

Metodologi yang dilakukan pada penelitian ini berdasarkan flow chart seperti

ditunjukkan pada gambar 3.1 di bawah ini:

Mulai

Ukuran Bollard

Beban maksimal yang diijinkan

Beban yang biasanya dialami bollard

Gambar 3. 1 Flowchart penelitian

Tidak

Ya

A

Analisa Pembebanan dengan

Metode Elemen Hingga

𝜎 Maks > 𝜎 Izin

Selesai

Redesign

26

3.2 Ukuran Bollard

Ukuran bollard diporeh melalui data dari lapangan. Ukuran

bollard digunakan untuk mendapatkan desain bollard pada kapal

TB.Bhayangkara. Setelah ukuran bollard didapatkan maka dapat

dilakukan pengujian untuk mengetahui seberapa kekuatan dari bollard.

3.3 Beban Maksimal yang Diizinkan

Setelah mendapat ukuran bollard maka dapat diketahui kekuatan

bollard. Setelah kekuatan bollard diketahui maka dapat ditentukan

beban maksimal yang diizinkan untuk ditopang oleh bollard. Dengan

demikian bollard dapat berfungsi sesuai kebutuhan.

3.4 Beban yang Biasanya Dialami Bollard

Informasi mengenai beban yang biasanya dialami oleh bollard

diperoleh dari lapangan. Beban yang biasanya dialami bollard perlu

diketahui agar dapat diperoleh informasi berapa tegangan yang dialami

bollard. Setelah mendapatkan datanya maka dapat dilakukan analisa

tahap selanjutnya.

3.5 Analisa Pembebanan dengan Metode Elemen Hingga

Pada tahap ini dilakukan analisa dengan menggunakan aplikasi

solidwork. Analisa dilakukan untuk mengetahui tegangan maksimum

yang dialami bollard pada masing-masing variasi pembebanan.

3.6 Tegangan yang Dialami > Tegangan Izin Bollard

Setelah tegangan izin bollard dapat diketahui, lalu

dibandingkan dengan tegangan yang biasanya dialami oleh bollard.

Setelah dibandingkan maka dapat ditentukan desain bollard sudah

sesuai atau belum. Lalu dapat ditentukan bahwa diperlukan re-design

bollard atau tidak.

27

BAB 4

PEMBAHASAN

Gambar 4. 1 TB.Bhayangkara

(Sumber : Dokumentasi Pribadi)

Name : TB. Bhayangkara

Type : Tug boat

LOA : 28,64 m

Breadth Moulded : 8,00 m depth

Moulded : 3,60 m

Draft : 2,70 m

GT/NRT : 216/65

Listrik : 380 V/ 3 phase/ 50 Hz

28

4.1 Asumsi Pembebanan

Asumsi pembebanan saat kapal tug boat melakukan gerakan menarik

kapal tongkang. Menurut informasi dari galangan, TB.Bhayangkara sering

digunakan untuk menarik kapal tongkang batu bara 330 feet. Terdapat tujuh

variasi pembebanan yaitu :

a. Kondisi 1 : Tongkang tanpa muatan.

b. Kondisi 2 : Tongkang dengan 5 % muatan maksimum.

c. Kondisi 3 : Tongkang dengan 10 % muatan maksimum.

d. Kondisi 4 : Tongkang dengan 25 % muatan maksimum.

e. Kondisi 5 : Tongkang dengan 50 % muatan maksimum.

f. Kondisi 6 : Tongkang dengan 75 % muatan maksimum.

g. Kondisi 7 : Tongkang dengan 100 % muatan maksimum.

Gambar 4. 2 Ilustrasi simulasi di lapangan

(Sumber : dokumentasi pribadi)

4.2 Perhitungan Beban Tunda.

Pada perhitungan beban tunda ini diasumsikan dengan beban

tongkang (barge) yang ditarik oleh tugboat. Di bawah ini terdapat data

kapal tongkang dengan ukuran 330 feet yaitu kapal Dewi Iriana 5.

29

Data kapal BG. DEWI IRIANA 5

Ship Name : Dewi Iriana 5

Type of Ship : Barge

Flag/ Class : Indonesia / ABS

Owner : PT. PSS

Built : -

Grt/ Nrt : -/6000 m3

L.O.A : 330 feet

Breadth : 90 feet

Depth : 20 feet

Cb : 0,85

Draft : 19,03 feet

Arrival : 09 Maret 2019

Docking : 13 Maret 2019

Undocking : 07 April 2019

No spk : 19046 (001,002)

Tabel 4. 1 Data Kapal BG. Dewi Iriana 5

(Sumber : Satisfaction Note BG. Dewi Iriana 5 PT. KMS)

Dari data tersebut dapat dihitung Displacement dan Lightweight

sebagai berikut (1 feet = 0.305 meter, ρ = 1 untuk air tawar dan cb = 0,85) :

1. ∆ = L*B*T*Cb*ρ

= 100.58 * 27.43 * 5.8 * 0,85 * 1

= 13601,4 Ton.

2. DWT = Nrt * ρ (ρ= massa jenis batu bara = 1507 kg/m3)

= 6000 * 1507

= 9042000 kg = 9042 ton

30

3. LWT = Displacement - DWT

= 13601,4 – 9042

= 4559,4 Ton

Tabel 4.2 Beban Muatan Tongkang

Persentase Volume

Muatan

(%)

Beban Muatan Tongkang (ton)

Berat Muatan Displacement (Muatan +LWT)

0 0 4559,4

5 452,1 452,1 + 4559,4 = 5011,5

10 904,2 904,2 + 4559,4 = 5463,6

25 2260,5 2260,5 + 4559,4 = 6819,9

50 4521 4521 + 4559,4 = 9080,4

75 6781,5 6781,5 + 4559,4 = 11340,9

100 9042 9042+ 4559,4 = 13601,4 Tabel 4. 2 Beban muatan tongkang

(Sumber : Dokumen Pribadi)

4.3 Analisa Kekuatan Bollard.

Untuk menganalisa kekuatan bollard TB.Bhayangkara, harus mengetahui

dimensi dan jenis material yang digunakan bollard. Jenis material yang digunakan

bollard kapal TB.Bhayangkara adalah baja jenis ASTM A36 Steel, dengan sifat

material sebagai berikut.

Tabel 4. 3 Sifat Material baja ASTM A36

(Sumber : Software solidwork)

31

Untuk dimensi bollard pada kapal TB.Bhayangkara adalah sebagai berikut.

Gambar 4. 3 Dimensi Bollard.

(Sumber : PT.Barokah Gemilang Perkasa)

4.3.1 Pemodelan Bollard TB.Bhayangkara.

Pemodelan detail konstruksi bollard dilakukan dengan bantuan software

solidwork. Hasil pemodelan pada software solidwork sebagai berikut.

Gambar 4. 4 Model Bollard

(sumber : dokumen pribadi)

Bollard Vertikal

Bollard Horizontal

32

4.3.2 Hasil Pemodelan.

Pemodelan pada tiap-tiap kondisi pembebanan dilakukan dengan

memperhitungkan gaya tarik kapal dengan rumus sebagai berikut :

Pc = Cc.Yc.Ac.Vc2/2g, (Sumber OCDI),

dimana:

Cc = koefisien arus (1)

Yc = berat jenis air sungai (1 t/m3)

Ac = luas kapal di bawah permukaan air (m2)

Vc = kecepatan arus = 0,61 m/s (arus maksimum sungai)

g = 9,8 m/s2

A. Analisa Pembebanan Kondisi 1 (tanpa muatan).

Pada pembebanan kondisi 1 merupakan tongkang tanpa muatan. Jadi bollard

hanya menopang beban tongkang sebesar 4559,4 ton. Dengan demikian maka gaya

tarik bollard dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Kondisi 1 (tanpa muatan).

Ac = 1,94 . 100,58

= 195,13 m2.

Pc = 1.1.195,13.0,612/2.9,8

= 3,68 Ton = 36088,47 N, dan didapat hasil running sebagai berikut:

Gambar 4. 5 Bollard kondisi 1

(Sumber : dokumen pribadi)

33

Dari hasil Analisa pembebanan kondisi 1 (tanpa muatan) didapat

tegangan maksimum sebesar 2,078 x 108 N/m2 .

B. Analisa Pembebanan Kondisi 2 (muatan 5 %)

Pada pembebanan kondisi 2 yaitu tongkang dengan membawa muatan

baru bara sebesar 452,1 ton. Jadi bollard menopang beban total sebesar

5011,5 ton. Dengan demikian maka gaya tarik bollard dihitung dengan

rumus sebagai berikut :

Ac = 2,14 . 100,58

= 215,24 m2.

Pc = 1.1.215,24.0,612/2.9,8




Dari hasil analisa pembebanan kondisi 2 (muatan 5 %) didapat tegangan

maksimum sebesar 2,302 x 108 N/m2 .

34

C. Analisa Pembebanan Kondisi 3 ( muatan 10 %)





Ac = 2,33 . 100,58

= 234,35 m2.

Pc = 1.1.234,35.0,612/2.9,8




Dari hasil Analisa pembebanan kondisi 3 (muatan 10 %) didapat tegangan


D. Analisa Pembebanan Kondisi 4 ( muatan 25 %).





35

Ac = 2,91 . 100,58

= 292,68 m2.

Pc = 1.1.292,68.0,612/2.9,8






E. Analisa Pembebanan Kondisi 5 (muatan 50%).


baru bara sebesar 4521 ton. Jadi bollard menopang beban total sebesar



Ac = 3,86 . 100,58

= 388,23 m2.

Pc = 1.1.388,23.0,612/2.9,8


36





F. Analisa Pembebanan Kondisi 6 (muatan 75 %).





Ac = 4,83 . 100,58

= 485,80 m2.

Pc = 1.1.485,80.0,612/2.9,8


37





G. Analisa Pembebanan Kondisi 7 (muatan 100 %)


baru bara sebesar 9042 ton. Jadi bollard menopang beban total sebesar



Ac = 5,8 . 100,58

= 583,36 m2.

Pc = 1.1.583,36.0,612/2.9,8

= 11,02 Ton = 108069 N, dan didapat hasil running sebagai berikut:

38



Dari hasil Analisa pembebanan kondisi 7 (muatan 100 %) didapat

tegangan maksimum sebesar 6,225 x 108 N/m2 .

Berdasarkan hasil running pada tiap kondisi pembebanan di atas,

didapatkan data yang dapat dilihat pada table 4.4 di bawah ini:

Persentase

Vol. Muatan

(%)

Tegangan

yang terjadi

(N/m2)

Tegangan

Izin

(N/m2)

Safety

Factor

Keterangan

0 2,078 x 108 2,5 x 108 1,2 Memenuhi

5 2,302 x 108 2,5 x 108 1,12 Memenuhi

10 2,505 x 108 2,5 x 108 1 Memenuhi

25 3,127 x 108 2,5 x 108 0,8 Tidak

Memenuhi

50 4,149 x 108 2,5 x 108 0,6 Tidak

Memenuhi

75 5,187 x 108 2,5 x 108 0,48 Tidak

Memenuhi

39

Persentase

Vol.Muatan

Tegangan

yang terjadi

(N/m2)

Tegangan

Izin (N/m2)

Safety

Factor

Keterangan

100 6,225 x 108 2,5 x 108 0,4 Tidak

Memenuhi

Tabel 4. 4 Keterangan hasil simulasi.

(sumber : dokumen pribadi)

Berdasarkan tegangan maksimum yang terjadi pada tiap kondisi pembebanan di

atas dapat diketahui bahwa bollard pada TB.Bhayangkara hanya aman digunakan

ketika menarik kapal tongkang (barge) dengan beban 10 % muatan maksimum,

yaitu sebesar 904,2 ton batu bara dan nilai safety factor sebesar 1. Untuk itu,

maka perlu dilakukan re-desain bollard TB.Bhayangkara.

4.3.3 Re-Design Bollard TB.Bhayangkara.

Pipa bollard pada kapal TB.Bhayangkara menggunakan pipa SCH.80 dan

jenis material yang digunakan adalah baja ASTM 36. Dari perhitungan yang

telah dilakukan,, bollard pada kapal TB.Bhayangkara hanya mampu menahan

gaya tarik kapal sebesar 10 % muatan yaitu 4,43 ton (43443,46 N) dan seharusnya

bollard yang digunakan harus mampu menahan gaya tarik maksimum kapal

sebesar 11,02 ton (108069 N). Maka untuk merencanakan ukuran diameter

bollard yang tepat agar bollard dapat berfungsi dengan maksimal dilakukan

langkah-langkah dengan persamaan sebagai berikut:

𝐴 =𝜋

4(D2 – d2)

A = Luas penampang

D = Diameter luar

d = Diameter dalam

40

1. Bagian bollard vertikal.

Diketahui bagian bollard vertikal TB.Bhayangkara memiliki dimensi sebagai

berikut.

D = 219,1 mm,

d = 193,7 mm, maka :

𝐴 =𝜋

4(D2 – d2)

= 3,14

4(2192 – 193,72)

= 0,785 (48004,81-37519,69)

= 8230,82 m2 (luas penampang untuk gaya tarik 4,43 ton)

Untuk mendapatkan nilai luas penampang pipa bollard yang seharusnya

terpasang untuk gaya tarik sebesar 11,02 ton adalah sebagai berikut :

= 11,02

4,43 =

𝑥

8230,82

= 20412,43 m2

Setelah menentukan luas penampang pipa agar mampu menopang gaya tarik

11,02 ton, maka selanjutnya adalah menentukan dimensi bollard yang dapat

diasumsikan sebagai berikut :

D = 559 mm,

d = 533,6 mm, maka :

𝐴 =𝜋

4(D2 – d2)

= 3,14

4(5592 – 533,62)

= 0,785 (312481-284728,96)

= 21785,3514 m2 (memenuhi)

Jadi, berdasarkan data di atas dapat diketahui bahwa dengan mengacu pada tabel

nominal pipe size chart dimensi bagian bollard vertikal adalah D = 559 mm,

d=533,6 mm, dan menggunakan baja jenis sch XS.

41

2. Bagian bollard horizontal.

Diketahui bagian bollard horizontal TB.Bhayangkara memiliki dimensi

sebagai berikut.

D = 114,3 mm,

d = 97,18 mm, maka :

𝐴 =𝜋

4(D2 – d2)

= 3,14

4(114,32 – 97,182)

= 0,785 (13064,49-9443,95)

= 5650,99 m2 (luas penampang untuk gaya tarik 4,43 ton)

Untuk mendapatkan nilai luas penampang pipa yang seharusnya terpasang

untuk gaya tarik sebesar 11,02 ton adalah sebagai berikut :

= 11,02

4,43 =

𝑥

5650,99

= 14014,45 m2

Setelah menentukan luas penampang pipa agar mampu menopang gaya tarik

11,02 ton, maka selanjutnya adalah menentukan dimensi bollard yang dapat

diasumsikan sebagai berikut :

D = 406,4 mm,

d = 381 mm, maka :

𝐴 =𝜋

4(D2 – d2)

= 3,14

4(406,42 – 3812)

= 0,785 (165160,96-145161)

= 15699,96 m2 (memenuhi)

Jadi, berdasarkan data di atas dapat diketahui bahwa dengan mengacu pada

tabel nominal pipe size chart dimensi bagian bollard horizontal adalah D =

406,4 mm, d=381 mm, dan menggunakan baja jenis sch XS.

42

Untuk tabel nominal pipe size chart tertera dalam tabel di bawah ini .

Tabel 4. 5 Katalog nominal pipe size chart

(Sumber: https://hardhatengineer.com)

Dari perencanaan dimensi yang telah dibuat maka dapat diilustrasikan dalam

gambar di bawah ini :

Gambar 4. 12 Desain Bollard Baru.

(Sumber : Dokumen Pribadi)

https://hardhatengineer.com/

43

Setelah desain perencanaan bollard dilakukan setelah itu diuji tegangannya

dengan menggunakan software solidwork sebagai berikut :

Gambar 4. 13 Hasil pengujian desain bollard baru.


Dari hasil analisa pembebanan beban maksimum pada bollard dengan

desain baru, didapat tegangan maksimum sebesar 2,07324x 108 N/m2 .

Maka safety factor nya yaitu :

= 2,5 𝑥 108

2,07324𝑥 108 = 1,20

Berdasarkan hasil pengujian yang ada desain bollard baru memiliki nilai

safety factor 1,20, maka dari itu dapat disimpulkan bahwa desain bollard

baru aman dan mampu menopang beban maksimum.

44


45

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan analisis yang telah dilakukan dari

rumusan masalah yang diangkat, dapat ditarik kesimpulan bahwa ketebalan

material pelat sangat berpengaruh. Pernyataan tersebut dibuktikan dari hasil

perhitungan, sehingga didapatkan hasil sebagai berikut:

1. Gaya tarik maksimal yang seharusnya dapat ditumpu oleh bollard

TB.Bhayangkara untuk muatan 100 % (9042 ton) adalah sebesar 11,02 ton

(108069 Newton.)

2. Gaya tarik maksimal yang mampu ditumpu oleh bollard pada kapal

TB.Bhayangkara hanya untuk muatan sebesar 10 % (904,2 ton) dengan

safety factor 1.

3. Ukuran bollard yang seharusnya dipasang pada kapal TB.Bhayangkara

agar mampu menahan muatan 100 % adalah untuk pipa horizontal

menggunakan ukuran ϴ 559 mm dan untuk pipa vertikalnya menggunakan

ϴ 406,4 mm SCH.XS.

5.2 Saran

Untuk lebih sempurnanya penelitian ini, hal yang dapat dilakukan

untuk penelitian selanjutnya yaitu perlu adanya peninjauan pengelasan pada

bollard. Pemeriksaan pengelasan meliputi hasil pengelasannya harus

memenuhi standard yang ditentukan dan juga welder yang mengelas harus

terisertifikasi.

46


47

DAFTAR PUSTAKA

Abdurrofi, A. (2019). Tugboat (Kapal Tunda). Retrieved May 20, 2019, from

www.academia.edu./9765430/Artikel-Tug-Boat

Adi, D. B. S. dan, & Djaja, I. K. (2008). Nautika Kapal Penangkap Ikan Jilid 3. Jakarta:

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.

Budiono, V. (2017). Bab ii landasan teori 1. Retrieved July 18, 2019, from

http://digilib.mercubuana.ac.id/

Djaya, I. K., & Sofi’i, M. (2008). Teknik Konstruksi Kapal Baja Jilid 1. Jakarta:

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.

Hendrik, N. (2014). Rangkuman Penjelasan Mekanika dan Tegangan. Retrieved from

https://www.slideshare.net/mobile/MuslihMustofa/definisi-tegangan

Isworo, H. (2018). Mekanika Kekuatan Material I (1st ed.). Banjarmasin: Universitas

Lambung Mangkurat.

Laksmono, A. (2017). Stabilitas Kapal untuk Perwira Pelayaran Niaga Vol.1 ( edi

Purwanto, Ed.). Surabaya: Yayasan Bhakti Samudera Surabaya.

Manfaat, D. (2013). Case-Based Design. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Maranata, N., Mulyatno, I. P., & Amiruddun, W. (2015). Analisa Kekuatan Konstruksi

Kapal Tugboat Ari 400 HP Dengan Metode Elemen Hingga. 1–9.

Mulaksono, S. (2013). Konsep Dasar Kapal (1st ed.; Sumaryanto, Ed.). Jakarta:

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.

OCDI. (1999). The Technical Standard and Commentaries of Port and Harbour

Facilities. Japan: The Japan Port and Harbour Association.

Pemerintah Republik Indonesia. (2008). Undang - Undang Nomor 17 tahun 2008

Tentang Pelayaran. Pemerintah Republik Indonesia.

Setiawan, E. (2012). Kamus Besar Bahasa Indonesia. Retrieved July 14, 2019, from

https://kbbi.web.id/kapal.

Sofi’i, M., & Djaja, indra kusna. (2008). Teknik Konstruksi Kapal Jilid I (1st ed.).

Jakarta: Departemen Pembina Sekolah Menengah Kejuruan.

Suarsana. (2017). Ilmu Material Teknik. Denpasar: Universitas Udayana.

Supriyadi, A. A. (2016). Jenis-jenis Tug Boat/ Kapal Tunda. Retrieved April 9, 2019,

from https://madellobarru.wordpress.com/2016/08/23/jenis-jenis-tug-boat-atau-

kapal-tunda/

Tutu, S. (2016). BELAJAR MENGENAI KAPAL. Retrieved May 10, 2019, from

https://smithship.blogspot.com

Wikipedia. (n.d.). Bolder. Retrieved June 20, 2019, from

48

https://id.wikipedia.org/wiki/Bolder

Young, G. (2018). Jenis-jenis Kapal Laut dan Fungsinya. Retrieved June 10, 2019,

from http://asuransimarineindo.com/?p=2322.

49

LAMPIRAN

SHIP NAME : DEWI IRIANA 5

TYPE OF SHIP : BARGE

FLAG/ CLASS : INDONESIA / ABS

OWNER : PT. PSS

BUILT : -

GRT/ NRT : - / 6000 M3

L.O.A : 330 Feet

BREADTH : 90 Feet

DEPTH : 20 Feet

Cb : 0,85

DRAFT : 19,03 Feet

ARRIVAL : 09 MARET 2019

DOCKING : 13 MARET 2019

UNDOCKING : 07 APRIL 2019

No SPK : 19046 (001,002)

No. QTY

A. GENERAL SERVICE

A.1 DOCKING / UNDOCKING 1 1 Set

A.2 TUG ASSISTANCE 1 1 Set

A.3 DOCK FACILITY 26 26 Days

A.4 BERTHING FACILITY - - Days

A.5 DOCKING REPORT 1 1 Set

A.6 SHELL EXPANSION DRAWING 1 1 Set

A.7 TEMPORARY LADDER ACCESS TO MAIN DECK FOR INSPECTION & REPAIR 1 1 Set

A.8 REMOVE / REINSTALL SIDEBOARD DOOR Starboard & Portside 2 2 Set

B. STEEL WORKS

B.1 STARBOARD HULL

B.1.1 Void No. 1

BOTTOM

Replating Bottom Plate Fr. 38 - 39 12 x 710 x 1210 1 80,93 kg


` Renew Bottom Transversal Web Fr. 40 10 x 770 x 150 x 2050 1 148,05 kg

Renew Bottom Transversal Web Plate Fr. 38 10 x 2000 x 450 2 141,30 kg

Renew Bottom Longitudinal Fr. 37 - 39 12 x 150 x 150 x 3000 3 254,34 kg


Renew Collar Fr. 37 - 39 10 x 220 x 80 4 5,53 kg

B.1.2 Void No. 6

HULL

Replating Side Shell Plate Fr. 22 - 24 12 x 1830 x 2000 1 344,77 kg

Renew Side Longitudinal Fr. 22 - 24 10 x 120 x 120 x 2250 1 42,39 kg



Replating Fender Plate Fr. 22 - 24 12 x 300 x 2230 1 63,02 kg

B.2 CENTER HULL

B.2.1 Void No. 1

BOTTOM




Renew Bottom Transversal Web Fr. 39 10 x 760 x 150 x 1530 1 109,30 kg

Renew Vertical Stiffener Bulkhead Web Fr. 39 10 x 620 x 150 x 400 1 24,18 kg

Renew Bracket Fr. 38 - 40 10 x 530 x 450 2 35,94 kg

Renew Collar 10 x 220 x 80 2 2,76 kg

13 Maret 2019 - 07 April 2019

PT. KUKAR MANDIRI SHIPYARDSATISFACTION NOTE

DESCRIPTION DIMENSION ( in mm ) WEIGHT ( kg )

Data Arus Sungai Kahayan.

Lampiran Pengujian 1

Lampiran pengujian 3

Laporan Pengujian 6

Lampiran pengujian 7

Lampiran uji coba desain bollard baru

BIODATA PENULIS

Nama : Christien Adeliasavitri

Tempat/Tgl Lahir : Ponorogo, 22 Februari 1998

Jenis Kelamin : Perempuan

Warga Negara : Indonesia

Agama : Islam

Status : Belum menikah

Alamat : Desa Wagirkidul, RT 01/RW 01, Kec.Pulung, Kab.Ponorogo

E-mail : [email protected]

Riwayat Pendidikan

2002 - 2004 : TK Dharma Wanita

2004 - 2010 : SDN 1 Wagirkidul

2010 - 2013 : SMPN 4 Ponorogo

2013 - 2016 : SMAN 1 Ponorogo

2016 - 2019 : D3 – Teknik Bangunan Kapal, PPNS

ANALISA KERUSAKAN BOLLARD PADA KAPAL TB.BHAYANGKARArepository.ppns.ac.id/2242/1/0216030008 -...

Documents

Transcript of ANALISA KERUSAKAN BOLLARD PADA KAPAL TB.BHAYANGKARArepository.ppns.ac.id/2242/1/0216030008 -...