47
2. Amidship lembah dan puncak masing-masing dan menyebabkan maksimum sagging.
2.7. Gaya Yang Terjadi pada Kapal
Tingkah laku dinamik sangat berbeda dari kapal yang sama karena perubahan magnitude gaya-gaya hydrodinamik dan momen. Kontrol
hidrodinamik dipengaruhi dapat dikelompokkan katagori : 1 Efek air dalam berhubungan dengan draft kapal.
2 Efek lebar channal dan karakter topografi yang berhubungan dengan beam
kapal. 3 Perubahan penting pada air dalam atau lebar channel berhubungan dengan
ukuran kapal. 4 Interaksi dua kapal.
5 Kombinasi foregoing.
Pada kapal kayu penangkap ikan tradisional papan lambung dikonstruksi terlebih dahulu kemudian diikuti pemasangan gading-gading
frame, sedangkan pada kapal kayu penangkapan ikan yang modern sebaliknya dimana gading-gading frame dikonstruksi terlebih dahulu. Hasil
penelitian Iskandar 1997, menyebabkan kapal kayu penangkap ikan tradisionil sering tidak simetris dan terlalu berat. Taylor 1987 dan Hind
1982 menyebut bahwa stabilitas kapal dipengaruhi oleh titik-titik konsentrasi gaya yang bekerja pada kapal tersebut. Ketiga titik tersebut adalah
titik B center of buoyancy yakni titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya apung pada kapal yang bekerja vertikal keatas, Titik kedua adalah titik
G center of gravity yakni titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya berat pada kapal yang bekerja vertikal ke bawah. Titik ke tiga adalah titik M
metacentre yakni titik khayal yang merupakan titik potong dari garis khayal yang melalui titik B dan G saat kapal berada posisi titik tegak dengan garis
khayal yang melalui kedua titik tersebut saat kapal berada pada posisi miring akibat bekerjanya gaya pada kapal. Titik M merupakan tinggi maksimum bagi
titik G. Hind 1982 menyatakan bahwa posisi G tergantung dari bentuk badan kapal yang terendam didalam air. Diskusi stabilitas kapal, terminologi
48
equilibrium tidak dapat ditinggalkan, Taylor 1987 menerangkan bahwa
equlibrium adalah kondisi keseimbangan balance yang terjadi akibat bekerja gaya yang berlawanan. Pada kapal, kedua gaya yang berlawanan adalah gaya
apung arah vertikal keatas dan gaya berat arah vertikal ke bawah. Interaksi kedua gaya yang berlawanan mempengaruhi stabilitas kapal.
Gaya-gaya yang terjadi pada kapal dan berpengaruh pada lunas diantaranya adalah hogging, sagging dan slamming berdasarkan Lewis
1989. Hogging adalah gaya yang terjadi pada kapal pada saat kapal melewati gelombang yang panjangnya lebih panjang dari panjang kapal.
Sehingga kapal berada di puncak gelombang. Hal ini mengakibatkan adanya gaya tekan keatas pada kapal. Sagging adalah gaya yang terjadi pada kapal
pada saat kapal melewati gelombang yang panjangnya lebih pendek dari panjang kapal. Sehingga terbentuk ruang kosong dibawah kapal. Hal ini
mengakibatkan adanya gaya tekan kebawah pada kapal. Slamming adalah hempasan yang terjadi pada kapal setelah melewati suatu gelombang yang
pendek. Hal ini biasanya berpengaruh pada linggi dan lunas bagian haluan Regangan hogging, bagian atas tarik dan bagian bawah tekan
sebaliknya sagging bagian atas tekan dan bagian bawah tarik. Struktur harus dapat menahan sagging dan hogging pada geladak utama dan pengupas
stringers, sheer strake dan plating dibawah , plating diatas dan bawah bilge
, kedua inner dan outer bottom, keel, keelson dan rangka longitudinal dan lantai dasar.
Menurut Saunders 1965 pada The Society of Naval Architecture
bahwa struktur kapal yang diam terapung pada air tenang cendrung mengalami regangan berubah. Ketika rolling dan pitching pada waktu melaut
, propelled oleh layar atau uap, gaya bertambah besar, Regangan kapal dibagi pada :
1 Regangan struktural : regangan yang mempengaruhi struktur kapal secara keseluruhan. Di klasifikasikan sebagai berikut :
1 Regangan cendrung menyebabkan kapal lentur dalam gaya langsung.
2 Regangan cendrung mengubah bentuk transversal kapal.
49
2 Regangan lokal regangan yang mempengaruhi sebagian kapal. Di klasifikasikan sebagai berikut :
1 Regangan goncangan panting. 2 Regangan karena berat lokal seperti mesin.
3 Regangan yang disebabkan thrust pada propeler. 4 Regangan karena benturan anjungan.
5 Regangan karena tambat. Mengetahui gaya yang bekerja pada struktur, tegangan diperkiraan
dan tiang penunjang sebagian dan hubungan layak untuk memelihara tegangan dengan batas aman. Pada kasus kapal, gaya menerus, variasi
tergantung kondisi laut. Juga pada struktur lambung sangat kompleks bahwa tegangan tidak mungkin ditandai tertentu. Untuk alasan ini, sistem
ekstrem konvensional beban dan setelah membuat perhitungan standar tegangan yang dihasilkan. Perbandingan ini dibuat antara perbedaan
pendekatan struktur lambung dan menyediakan hubungan petunjuk pelayanan untuk praktek.
3 Regangan Lentur Longitudinal. Kapal sebagai balok besar, terutama lentur pada bagian belakang kapal aft dan bagian depan fore. Tiap
bagian mempunyai berat dan gaya keatas. Suatu bagian berat melampaui gaya apung, bagian lain gaya apung melampaui berat , Total gaya apung
semua bagian harus sama total berat. Andaikata kapal menjadi akhir rangkaian gelombang mempunyai panjang dari puncak ke puncak atau
dari lembah ke lembah. Akan menerima dua kondisi yaitu : 1 Kapal diperkirakan mempunyai puncak pada amidship gelombang
disebut terjadi hogging. 2 Kapal di perkirakan mempunyai lembah pada amidship gelombang
disebut terjadi sagging. 4 Regangan hogging, bagian atas tarik dan bagian bawah tekan sebaliknya
saggin bagian atas tekan dan bagian bawah tarik. Struktur harus dapat
menahan sagging dan hogging pada geladak utama dan pengupas stringers, sheer strake dan plating dibawah , plating diatas dan bawah
50
bilge , kedua inner dan outer bottom, keel, keelson dan rangka
longitudinal. dan lantai dasar. Untuk perkiraan draft pada L oleh L20, berikut ditemukan penggunaan’:
1 Keel to C.L pada amidship gelombang = 45d hogging. 2 Keel to C.L pada amidship gelombang = 45d sagging.
Kapal beroperasi dilaut mempunyai gerakan yang menyebabkan gaya dinamis termasuk percepatan. Penyebab utama gaya heaving dan pitching.
Analisis short term dapat dibagi dalam 12 grup. Penelitian terbanyak, mempertimbangkan menggunakan 5 lima divisi pada intensitas cuaca untuk
memperhitungkan range tersebut sesuai Tabel 6 Tabel 6. Hubungan antara Skala Beaufort dan Sea Condition Aktual
Weather group Beaufort number
Sea condition I
0-3 Calm or slight
II 4-5 Moderate III 6-7 Rough
IV 8-9 Very
rough V 10-12
Extremely rough
Distribusi long term probability, total probability akan melampaui nilai xj dalam rup weather khusus dikatakan i, ditemukan oleh kombinasi
probability Rayleigh dan probability normal. Jadi total tegangan adalah :
Q ι x x
ј
=
∫
+8 8
-
2 π Si ¯
½
exp - √ Eĸ-mј² 2 Si exp {- xј² Eĸ d
√ E. Dimana : S = standar deviasi = {
∑
= =
n k
k 1
√ E
k
-m ² N }
½
k = elastisitas modulus pada nilai k m =
∑
= =
n k
k 1
√ E
k
N
51
Tabel 7 Contoh Data Diberikan oleh Waktu pada Tiap Weather Grup
Weather Grup
I II
III IV
V General routes 0,51 0,51 0,14
0,035 0,005
Tanker routes 0,71 0,23 0,055
0,00038 0,0002
2.8. Sambungan Baut
Kategori