BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Untuk menjamin keselamatan kapal, ABK dan muatannya, maka salah

satu hal penting bagi kapal adalah harus memiliki stabilitas yang baik dalam

segala kondisi apapun. KM Senyum Bahari I tipe skipjack pole and line adalah

kapal baru yang sementara dibuat pada salah satu lokasi pesisir pantai desa Waai.

Tinggi geladak kapal tersebut dibuat lebih besar dari tinggi geladak kapal ikan

skipjack pada umumnya. Tinggi geladak KM Senyum Bahari adalah 2,65 m

sedangkan tinggi geladak kapal ikan skipjack yang pernah dibangun berkisar

antara 0,92-1,95 m (data pada lampiran 14). Nilai rata-rata B/H kapal ikan

skipjack pada umumnya sebesar 2,1, sedangkan B/H KM. Senyum Bahari I

sebesar 1,51. Tinggi geladak H besar maka tinggi titik berat kapal KG besar

dengan demikian tinggi metasenter GM kecil. Kecilnya tinggi metasenter GM

akan berpengaruh terhadap stabilitas kapal.

Untuk menjawab permasalahan-permasalahan tersebut maka perlu

dilakukan suatu tinjauan terhadap stabilitas KM Senyum Bahari I, sehingga dapat

diketahui berapa tinggi metasenter GM yang menjamin stabilitas kapal tersebut.

Dilakukan perhitungan stabilitas statis dan dinamis pada arah melintang di kondisi

air tentang. Berdasarkan hasil perhitungan tersebut selanjutnya dilakukan

pengecekan stabilitas menurut kriteria stabilitas. Dari hasil pengecekan apabila

kapal tersebut tidak stabil, maka dilakukan evaluasi stabilitas dimana dibuat solusi

untuk beberapa pertimbangan teknis.

Berdasarkan hasil perhitungan dan pengecekan kriteria stabilitas yang

dilakukan maka diperoleh berapa tinggi metasenter GM yang menjamin stabilitas

kapal tersebut. Dengan demikian tinjauan stabilitas terhadap kapal tersebut akan

dibuat dalam penulisan skripsi dengan judul : “Tinjauan Stabilitas KM Senyum

Bahari I ”.

B. Rumusan dan Pembatasan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah berapa tinggi metasenter awal

GM0 yang menjamin stabilitas KM. Senyum Bahari I ?.

Batasan masalah dalam kajian ini adalah perhitungan dilakukan hanya terhadap

stabilitas statis dan dinamis pada arah melintang.

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan berapa tinggi metasenter

awal GM0 yang menjamin stabilitas KM. Senyum Bahari I.

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan masukan bagi pemilik kapal,

para pembuat kapal atau pihak-pihak terkait lainnya khususnya dalam

menentukan tinggi geladak pada proses pembuatan kapal.

2

D. Defenisi Operasional

1. Diagram hidrostatis

Diagram ini menggambarkan karakteristik dari berbagai parameter

kapal dalam kondisi tegak yang merupakan fungsi dari tinggi sarat.

2. Skala Bonjean

Skala bonjean menggambarkan karateristik luas bidang gading kapal

pada setiap garis air.

3. Kurva tchebycheff

Kurva ini dibuat untuk menggambarkan kondisi melintang kapal

sehingga dapat ditentukan radius metasenter kapal pada beberapa variasi sudut

kemiringan.

4. Diagram stabilitas

Diagram stabilitas adalah suatu diagram yang menggambarkan kondisi

stabilitas kapal pada beberapa variasi sudut kemiringan.

5. Kurva Potong

Kurva ini menggambarkan hubungan antara displasemen kapal dengan

lengan stabilitas statis (GZ) pada beberapa variasi sudut kemiringan.

3

E. Sistimatika Penulisan

Sistimatika penulisan ini dibuat dalam lima bab yang berisikan tentang

penjelasan-penjelasan dari penulisan skirpsi ini. Dimana pada bab pertama

dijabarkan tentang pendahuluan yang terdiri dari latar belakang penulisan,

rumusan dan pembatasan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, defenisi

operasional, dan sistimatika penulisan. Kajian pustaka yang berisikan landasan

teori atau dasar-dasar teori yang dipakai sebagai acuan untuk menjelaskan

penulisan ini akan disajikan pada bab kedua. Sedangkan pada bab ketiga

dijelaskan mengenai metodologi penelitian yakni suatu proses atau alir berpikir

yang ditempuh untuk melaksanakan penulisan ini. Keseluruhan hasil dan

pembahasan dari penulisan ini dapat dilihat pada bab keempat. Sehingga

kesimpulan akhir dan saran yang dapat diajukan sebagai akhir dari seluruh

penulisan ini dapat disajikan pada bab kelima.

4

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Pengertian Stabilitas Kapal

Stabilitas kapal merupakan salah satu sifat suatu kapal (seagoing property

of the ship) untuk mempertahankan posisinya terhadap gaya-gaya yang bekerja,

sehingga kapal akan tetap berada pada posisi tegak setelah pengaruh gaya-gaya itu

hilang. Menurut John La Dage, stabilitas adalah kecendrungan suatu kapal untuk

kembali ke posisinya semula setelah kapal tersebut miring akibat gaya-gaya dari

luar1.

Selanjutnya stabilitas suatu kapal dapat dijelaskan lewat gambar sebagai

berikut :

Gambar 2.1 Titik Gaya-gaya yang Bekerja Pada Kapal

Keterangan gambar :

1 La Dage. J, Lee Van Gemert, 1977, Stability And Trim For The Ship’s Officer 2, D. Van

Nostrand Company, Inc. New Jersey.

5

M = Titik metasenter kapal

G = Titik berat

B = Titik pusat gaya apung kapal (center of buoyancy )

K = Lunas (keel)

Bentuk lambung di bawah air mengikuti pergerakan kemiringan kapal dan

menentukan posisi perpindahan center of buoyancy B. Posisi B dan G berkaitan

satu sama lainnya dan menentukan tingkat stabilitas kapal. Kapal dapat dikatakan

stabil pada kondisi G dibawah M atau GM positif.

Panjang GM untuk kapal ikan akan selalu tetap pada sudut kemiringan yang

sangat kecil ( = 10o 15o)2. Jika titik gravitasi G berada dibawah titik metasenter

M, maka GM > 0 itu berarti KM – KG > 0 maka stabilitas kapal baik. Dengan

demikian tinggi metasenter kapal GM dapat dihitung dengan rumus:

GM = KM – KG (m)

dimana,

KM : Tinggi titik metasenter melintang, yaitu letak titik metasenter

diukur dari lunas (keel) kapal (m).

KG : Tinggi titik berat kapal, yaitu letak titik berat diukur dari lunas

(keel) kapal (m).

B. Hidrostatis Kapal

2 Nomura. M, 1975, Fishing Techniques 1, Japan International Cooperation Agency, Japan.

6

Hidrostatis adalah bagian dari pada ilmu pengetahuan tentang

hidrodinamika, menyelidiki keseimbangan (equilibrium) dan gerakan fluida3.

Seluruh karakteristik kapal yang terapung pada posisi tegak dapat dikoleksikan

pada satu diagram berupa kurva-kurva, biasanya terdiri dari kurva-kurva sebagai

berikut :

Luas bidang air (S),

Absis titik pusat berat luas bidang air/garis air (Xf),

Momen inersia (Ix, Iy, Iyf),

Displasemen ( dan ),

Luas midship (S),

Absis dan aplikat titik pusat daya apung kapal (Xc dan Zc),

Radius metasenter melintang dan memanjang (r dan R),

Ton per centimeter benaman (q)

Koefisien-koefisien bentuk kapal (Cw, Cp, Cm, dan Cb).

1. Luas bidang air (S) dihitung dengan rumus aplikasi metode simpson I :

(m2)

dimana,

L – Jarak antara ordinat/gading teoritis kapal = LBP/n (m)

n – jumlah ordinat/gading kapal pada gambar rencana garis

– Jumlah integral perkalian f (faktor bidang simpson I – 1,4,1)

dengan ordinat setengah lebar kapal y (m)

3 De here. S, 1969, Bouyancy And Stability Of Ships 1, Technical Publications H. Stam

Culemborg, Netherland.

7

2. Absis titik berat bidang air kapal (Xf) dihitung dengan rumus aplikasi metode

simpson I :

(m2)

dimana,

k – faktor momen ditentukan dari midship

3. Momen inersia bidang air (Ix, Iy, Iyf) dihitung dengan rumus aplikasi metode

simpson I :

Ix = (m4)

Iy = (m4)

Iyf = (m4)

4. Displasemen ( dan ) dihitung dengan rumus aplikasi metode simpson I :

= (m3)

dimana,

T – Jarak antara garis air = T/1 (m)

di mana 1 adalah jumlah garis air kapal pada gambar rencana garis

– Jumlah integral perkalian f (faktor bidang simpson I – 1,4,1)

dengan luas bidang air kapal S

Sedangkan displasemen = . ……… (ton)

8

5. Luas bidang tengah kapal (midship) dihitung dengan rumus aplikasi merode

simpson I :

S = (m2)

6. Absis dan aplikat titik pusat daya apung kapal (Xc dan Zc)

Xc dapat ditentukan dengan rumus aplikasi metode simpson I :

Zc dapat dihitung dengan rumus aplikasi metode simpson I :

7. Radius metasenter melintang (r) dan memanjang (R) dihitung dengan rumus :

r = (m)

R = (m)

8. Ton per centimeter benaman (q) dihitung dengan rumus :

dimana,

: Berat jenis air laut (kg/cm3)

S : Luas bidang air (m2)

9. Koofisien bentuk kapal dihitung dengan rumus :

9

Cw =

dimana,

S : Luas bidang air (m2)

L : Panjang kapal (Lwl) (m)

B : Lebar kapal (m)

Cm =

dimana,

S : Luas bidang tengah kapal (m2)

B : Lebar kapal (m)

T : Tinggi sarat (m)

Cb =

Cp =

C. Skala Bonjean

Skala Bonjean adalah karakteristik luas bidang gading pada setiap

garis air kapal, yang ditentukan berdasarkan metode simpson I. Luas Bidang

gading ini selanjutnya digunakan untuk penggambaran skala bonjean.

10

Luas bidang gading ini dapat ditentukan dengan menggunakan rumus

sebagai berikut :

A = 2/3.T. f.y (m2)

dimana,

– Jumlah integral perkalian f (faktor bidang simpson I – 1,4,1)

dengan ordinat setengah lebar kapal y (m)

D. Stabilitas Kapal

Perhitungan radius metasenter melintang (BM)

Untuk menghitung radius metasenter melintang (BM) terlebih dahulu

digambarakan korpus tchebycheff. Korpus ini dibuat untuk menggambarkan

kondisi melintang kapal sehingga dapat ditentukan radius metasenter kapal pada

beberapa variasi sudut kemiringan.

Sedangkan persamaan yang digunakan dalam menghitung radius

metasenter pada kurva tchebycheff adalah sebagai berikut :

Yf =

=

= 0,1745 rad

dimana ,

a : Ordinat gading tchebycheff yang tenggelam (m)

b : Ordinat gading tchebycheff yang terangkat (m)

11

Momen inersia dan radius metasenter dihitung dengan rumus :

Ix =

IYf =

Penentuan lengan stabilitas

Lengan stabilitas statis (GZ) dan dinamis (d) dapat ditentukan dengan

menggunakan rumus :

Lengan stabilitas statis (GZ)

GZ = Lc – (a . sin )

dimana,

Lc = y . cos + (z -Zc) . sin

a = (Zg – Zc)

dimana,

y = /2 . (BM .cos )

z -Zc = /2 . (BM .sin )

= 0,1745 rad

Lengan stabilitas dinamis (d) :

d =

GZ = Lengan stabilitas statis dan = 0,1745 rad.

Lengan stabilitas statis (GZ) dan dinamis (d) yang telah diperoleh kemudian

digambarkan diagram stabilitas. Diagram stabilitas adalah suatu diagram yang

12

Ix0 =

r =

menggambarkan kondisi stabilitas kapal pada beberapa variasi sudut kemiringan.

Lengan stabilitas statis (GZ) dan dinamis (d) bila dikalikan dengan displasmen

(), maka akan diperoleh momen balik (MR) dan kerja (T)4.

Tinggi titik potong garis singgung lengkungan lengan stabilitas statis pada

kemiringan tertentu (), dengan garis vertikal dari titik yang berjarak 1 radian dari

() merupakan tinggi metasenter (GM) pada kemiringan tersebut.

Gambar 2.2. Diagram Stabilitas

Perhitungan periode roling (Tr) menggunakan rumus : 5

Tr =

dimana, Tr – Periode ayun melintang, yang berkisar antara 6 – 14 detik.

m = 0,39 – 0,45

B – Lebar

4 Semyonov. V – Shansky. Tyan, 1960, Statics and Dynamics of The Ships, MIR Publisher,

Moscow.

5 Traung. O. J, 1960, Fishing Boat Of The World II, London, Bros Ltd.

13

GM – Tinggi metasenter

E. Pengecekan Stabilitas

Pengecekan stabilitas dapat dilakukan berdasarkan kriteria stabilitas kapal

ikan (IMO, 2001) antara lain :

a. Luas daerah dibawa lengan lurus GZ tidak boleh kurang dari 0,055 meter

radian sampai sudut Q = 30° dan tidak boleh kurang dari 0,09 meter radian

sampai sudut miring Q = 40° atau sudut genang Qf bila sudut ini kurang

dari 40°.

b. Lengan lurus GZ harus sekurang-kurangnya 0,20 meter pada sudut miring

sama dengan atau lebih besar dari 30°.

c. Lengan lurus terbesar harus terjadi pada sudut miring yang melebihi 30°

atau sekurang-kurangnya 25°.

d. Tinggi titik metasenter awal GM0 tidak boleh kurang dari 0,35 meter.

14

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Tipe dan Subjek Penelitian

Tipe Penelitian : Deskriptif korelasional, yang menggambarkan adanya

hubungan antara titik berat kapal KG dan tinggi

metasenter GM, GZ.

Subjek Penelitian : KM. Senyum Bahari I tipe skipjack pole and line.

B. Lokasi Penelitian

Pengambilan data kapal dilakukan di salah satu lokasi pesisir pantai Desa

Waai Kecamatan Salahutu Ambon, sedangkan penulisan dan analisa hasil

penelitian yang merupakan inti permasalahan dilakukan di Fakultas Teknik

Unpatti Ambon.

C. Rancangan dan Prosedur Penelitian

Rancangan dan prosedur penelitian yang dilakukan antara lain :

o Berdasarkan data ukuran pokok kapal dan data ordinat setengah lebar kapal

(y) dari rencana garis, dipakai sebagai input untuk menghitung parameter

hidrostatis hingga sarat air penuh dan perhitungan skala bonjean.

15

o Dari gambar rencana umum dilakukan pengukuran terhadap komponen-

komponen berat kapal untuk menghitung tinggi titik berat KG pada kondisi

pemuatan.

o Melakukan penggambaran kurva tchebicheff berdasarkan hasil perhitungan

koofisien tchebicheff menurut jumlah gading, sekaligus perhitungan radius

metasenter BM pada = 0° - 90°.

o Kemudian melakukan perhitungan lengan stabilitas statis (GZ), lengan

stabilitas dinamis (d), lengan stablitas bentuk (lc) dan dilanjutkan dengan

penggambaran diagram stabilitas serta penggambaran kurva silang.

o Hasil dari keseluruhan perhitungan tersebut kemudian dilakukan pengecekan

stabilitas menurut kriteria stabilitas kapal ikan oleh IMO.

o Berdasarkan hasil pengecekan, jika tinggi metesenter (GM) tidak menjamin

stabilitas kapal tersebut, maka akan dilakukan evaluasi stabilitas terhadap

tinggi titik berat KG dengan melakukan beberapa variasi pemuatan pada

kapal.

D. Teknik Pengumpulan Data

Untuk kepentingan penelitian ini maka pengumpulan data dilakukan

dengan cara :

Pengambilan data dengan teknik wawancara untuk memperoleh data dan

keterangan dari pemilik kapal, para pembuat kapal atau pihak-pihak terkait

dalam memenuhi kebutuhan penelitian.

16

Studi literatur dimana penelitian dilakukan dengan menggunakan buku-buku

referensi yang berhubungan langsung dengan masalah penelitian, sedangkan

untuk mengecek stabilitas kapal digunakan kriteria stabilitas oleh IMO 2001.

E. Teknik Analisa Data

Berdasarkan permasalahan serta tujuan yang akan dicapai maka langkah-

langkah analisa data yang akan dibuat antara lain :

1. Dari data rencana garis kapal dilakukan perhitungan parameter hidrostatis,

perhitungan skala bonjean, penggambaran kurva tchebycheff sekaligus

perhitungan radius metasenter.

2. Berdasarkan gambar rencana umum dilakukan pengukuran dan perhitungan

terhadap komponen-komponen berat kapal seperti; berat lambung dan

perlengkapan, mesin dan instalasi, muatan bersih, air tawar, porvisi, bahan

bakar, ABK.

3. Berdasarkan perhitungan langkah 2 selanjutnya dipakai untuk menentukan

aplikat titik berat KG pada kondisi pemuatan.

4. Kemudian melakukan perhitungan lengan stabilitas dan sekaligus perhitungan

tinggi metasenter kapal, penggambaran diagram stabilitas, penggambaran

kurva potong.

5. Analisa stabilitas menggunakan kriteria stabilitas kapal ikan oleh IMO untuk

mengecek tinggi metasenter awal GM0. Untuk kapal ikan GM0 tidak boleh

kurang dari 0,35 m.

17

Semua proses perhitungan dan analisa data dalam penulisan ini dilakukan

dengan menggunakan komputer program Excel, sedangkan proses penggambaran

diagram hidrostatis, kurva thebycheff, diagram stabilitas, kurva silang dilakukan

dengan menggunakan komputer program AutoCAD.

18