4 KAJIAN STRUKTUR KAPAL

Transkripsi

1 4 KAJIAN STRUKTUR KAPAL Pendahuluan Latar Belakang Struktur bangunan harus memenuhi syarat kekuatan, kekakuan dan stabilitas. Struktur kapal yang menerima semua gaya luar dan gaya dalam yang bekerja pada kapal tersebut. Gaya dalam yang bekerja pada struktur kapal yaitu 1) Beban tetap terdiri dari (1) Muatan tetap yaitu berat sendiri kapal, berat alat tangkap, berat perlengkapan keselamatan dan kesehatan (2) Muatan sementara antara lain 1} Berat perbekalan. 2} Berat nelayan atau penumpang kapal. 3} Berat bahan bakar : minyak oli 910 kg/m 3. 4} Berat air tawar :1000 kg/m 3. 5} Berat es. 6} Hasil tangkapan. 2) Beban sementara yaitu beban tetap ditambah ombak. Dari studi pustaka menunjukkan memperkirakan berat kapal ringan (pendekatan awal). Dengan cubic number (CUNO) dinyatakan LOA/WLL =12,5 m CUNO diperkirakan =95 m 3. berdasarkan tersebut maka : (1) Perlengkapan = 50 kg /m 3 CUNO (2) Machinery =15 kg /m 3 CUNO Tambahan berat yang biasa diiizinkan 7-10%. Berat lainnya dapat dinilai : (1) BBM: konsumsi keseluruhan 0,19 kg/hp/jam dan 100HP/motor diasumsikan untuk fishing trip 10 hari. Sehingga jumlah total =4560 kg (4-5 ton). (2) Air bersih : 10 l/orang /hari jumlah jadi berat air bersih 500 l=0,5 ton. (3) Persediaan (Provision) :5kg/orang /hari. Total jadi 250 kg. (4) Awak kapal : 75 kg/orang, jadi berat 5 orang = 375 kg.

2 71 (5) Alat tangkap dinyatakan 0,5 ton. (6) Hasil tangkapan 0,5 t/m 3, beban diterima gading-gading. (7) Es : 5 ton pada saat berangkat, beban diterima gading-gading. (8) Perbekalan untuk mesin, beban diterima gading-gading. (9) Mesin dan perlengkapan mesin, beban diterima gading-gading. Peralatan merupakan keperluan yang menjadi satu kesatuan dengan kebutuhan nelayan Power take-offs dan winch drives : medium dan high pressure system kgf/cm 2 digunakan paling banyak pada kapal ikan t, HP.Di Asia Tenggara pukat cincin menggunakan 18,5 m,120hp, ukuran m dan dalam 30-60m. Capstan (jangkar). Berat jangkar gram. Pada pukat cincin digunakan bumb langsung diterima gading-gading. Gaya luar yang terjadi pada kapal yaitu : 1) Hantaman ombak karena kecepatan ombak. 2) Angin (resistant). 3) Gaya keatas / apung dari air laut. Uraian dari ketiga gaya tersebut diatas adalah : 1) Gaya ombak, angin = massa air dikali percepatan gelombang. Percepatan adalah turunan (differential ) dari kecepatan. Berdasarkan data Juni 2004 kecepatan angin di Lampulo Aceh berkisar 6.15 knot. T = 6,7 detik, tinggi gelombang 1,5 m sehingga gaya pada struktur kapal 1023 kg/m. 2) Analisis gaya apung didapat dari ρg Adz, Adz adalah volume di bawah air,ρ adalah berat jenis 1,03 ton/m 3 = 1030 kg /m 3, g adalah percepatan gravitasi = 9,8 m /det 2. Besarnya gaya apung adalah ,3 kg. Gaya pada kapal dibagi dua yaitu : 1) Statik : Gaya konstan karena rencana struktur kapal, perlengkapan dan peralatan atau beban kapal berlayar. Biasanya distribusi berat, distribusi gaya apung, berat waktu melakukan perjalanan (BBM, air,gudang, es, ikan dll).

3 72 2) Dinamik disebabkan gelombang, benturan oleh beban luar atau gaya mesin yang fluktuatif. Biasanya slamming, pounding (pukulan) dan panting ( hentakan). (1) Yang disebabkan pergerakan vessel antar gelombang pitch, heave, roll, benturan badan kapal, deck. (2) Gelombang, mendarat dan penarikan /peletakan alat tangkap dan penurunan ikan, benturan dengan kapal lain dan dermaga. (3) Abrasi menyebabkan alat tangkap yang digerakan, angkur. (4) Vibrasi menyebabkan mesin utama dan perlengkapan. Dalam penelitian ini dihitung hanya gaya statik. Pengurangan volume struktur kayu kapal eksisting yang diganti struktur beton dihitung selisih biaya pengurangan harga kayu / m 3 dan biaya penambahan beton / m 3. Kapal selesai tuntas dikerjakan sekitar 4 bulan dengan jumlah tenaga tidak tetap antara 5 sampai 10 orang. Beton digunakan pada gading-gading, lunas, linggi buritan dan linggi poros Tujuan Mengkaji struktur gabungan beton dan kayu termasuk pembesian dan sambungan sebagai struktur alternatif pada kapal pukat cincin Manfaat Manfaat bagi ilmu struktur kapal adalah mengetahui dimensi struktur beton, struktur alternatif dan struktur kayu yang dapat dikembangkan dan diharapkan sebagai bahan acuan standar kapal penangkapan ikan Lingkup Penelitian Bentuk kapal dan dimensi struktur kapal dari data sekunder dan primer digunakan untuk struktur kayu sedangkan dimensi struktur beton bertulang dihitung dengan berat total hampir sama dengan struktur eksisting. Struktur alternatif dihitung dan dianalisis dengan melakukan simulasi dengan SAP 2000, hasil simulasi tersebut untuk mengontrol kekuatan stuktur, sambungan dan pembesian. Selain itu dihitung perbedaan biaya dan waktu antara struktur alternatif dan struktur kapal eksisting berdasarkan pengalaman penulis dibidang konstruksi selama di Aceh.

4 Metode Penelitian Penelitian ini dilaksanakan selama 4 bulan yakni dari bulan Agustus 2006 sampai dengan November 2006 di : 3) Pelabuhan Lampulo Banda Aceh. 4) Galangan Kapal Rakyat di Lampulo Banda Aceh. 5) Pelabuhan Muara Angke Jakarta. 6) Direktorat Kapal Pengkapan Ikan. Departemen Kelautan dan Perikanan 7) Biro Klasifikasi Indonesia Jakarta Menggunakan alat pengukur antara lain meteran, penggaris siku, benang dan paku selain itu alat dokumentasi yaitu tustel / handicam Pengumpulan Data Data sekunder dikumpulkan dari penelitian terdahulu yaitu dari tesis, disertasi dan studi kapal dari laporan konsultan Departemen Kelautan dan Perikanan, sedangkan data primer dilakukan langsung ke pelabuhan Lampulo, Muara Angke serta galangan kapal rakyat di Lampulo dengan melihat dan mengukur dimensi struktur kapal. Data yang dikumpulkan bentuk dan dimensi kapal, dimensi lambung, gading-gading, balok deck, galar, linggi Variabel Data Variable data yang digunakan adalah : 1) Beban mati (DL) yaitu berat sendiri dan berat beban yang tidak bergerak. 2) Beban hidup (LL) yaitu beban yang bergerak 3) Beban Ombak (WL) 4) Menggunakan data kapal eksisting. Analisis gelombang berdasarkan data Juni 2004 di Lampulo dengan kecepatan angin 6, 15 knot, gaya ombak 1023,94 kg/m Analisis Data Pembebanan berdasarkan variasi : 1) Beban tetap dengan kombinasi 1,2 DL + 1,6 LL digunakan pada analisis struktur dalam penelitian ini karena kombinasi 1,2 DL + 1,6 LL lebih besar dibandingkan

5 74 kombinasi beban tetap 1,4 DL atau 1,2DL + 1 LL yang merupakan standar beban tetap SNI Kayu No dan SNI beton No ) Beban sementara terdiri dari beban tetap ditambah beban gelombang dengan kombinasi 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL. Namun demikian beban gelombang belum ada pada stándar SNI, sehingga beban gelombang (0,9WL) dalam analisis struktur dipertimbangkan sebagai nilai antara kombinasi 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 E (gempa) pada beban sementara pada SNI beton No dan kombinasi beban 1,2 DL + 1,6 LL + 0,8 W (angin) pada struktur kayu.sni No Perkiraan biaya dan waktu berdasarkan data proyek konstruksi di Aceh dengan menggunakan kayu kelas I atau II dan perkiraan biaya beton K350 demikian juga harga pembesian dan penulangan. Metodologi studi kasus digunakan untuk mengeksplorasi struktur berdasarkan prinsip-prinsip mekanika teknik. Dalam menganalisis struktur digunakan instrumen sebagai berikut : 5) Tegangan izin, defleksi / lendutan izin untuk struktur kapal. Hasil simulasi komputer diperiksa terhadap tegangan izin sesuai SNI beton No dan SNI No dengan rumus : (2) Beton Perencanaan penampang terhadap geser ø Vu > Vn. Vu adalah gaya geser terfaktor, Vn=Vc + Vs. Vn adalah kuat geser nominal, Vc adalah kuat geser nomnal yang disumbangkan beton sedangkan Vs adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser. Untuk komponen struktur yang dibebani lentur dengan tekan aksial dimana kuat rencana φ P n < 0,10 f c A g. φ P n (max) = 0,80 φ [0,85 f c (A g-a st) + f y A st Lendutan yang menahan atau disatukan dengan komponen non struktur yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar l b /480, b batas lendutan boleh dilampaui bila langkah pencegahan kerusakan terhadap komponen yang disatukan telah dlakukan. Lendutan yang menahan atau disatukan dengan komponen non struktur yang mungkin tidak akan rusak oleh lendutan yang besar l d /240, d batasan ini boleh dilampaui bila ada lawan lendut yang

6 75 disediakan sedemikian hingga lendutan total dikurangi lawan lendut tidak melebihi batas lendutan yang ada. (3) Kayu P u < λ φ c P Dengan P u adalah gaya tekan terfaktor, λ adalah faktor waktu yaitu 0,8 jika beban hidup dari ruang umum, φ c = 0,90 adalah faktor tahanan tekan sejajar serat, dan P adalah tahanan terkoreksi. Dengan R adalah tahanan terkoreksi, R adalah tahanan acuan, C i adalah faktor-faktor terkoreksi. Tahanan rencana dihitung untuk setiap keadaan batas yang berlaku sebagai hasil kali antara tahanan terkoreksi, R, faktor tahanan, φ, dan faktor waktu, λ. Tahanan rencana harus sama dengan atau melebihi beban terfaktor, R u : R u λφ R Dengan R adalah tahanan terkoreksi untuk komponen struktur, elemen, atau sambungan, seperti tahanan lentur terkoreksi, M, tahanan geser terkoreksi, V, dan lain-lain. Begitu pula R u diganti dengan M u, V u, dan sebagainya untuk gaya-gaya pada komponen struktur atau sambungan. T = F t A n Dengan F t adalah kuat taris sejajar serat terkoreksi dan A n adalah luas penampang netto. 6) Gaya izin baut untuk menghitung jumlah baut dengan memperhatikan syarat tiga kali diameter jarak antar baut. 7) Pembesian ulir mutu BJTD 30 untuk pembesian utama sedangkan sengkang BJTP 24 dihitung dengan memperhatikan jarak pembesian minimal 2,5 cm dan selimut minimal 3 cm. Selain dari sisi struktur, untuk mengetahui perbedaan biaya dan waktu pembuatan kapal kayu dan kapal alternatif maka dilakukan pengamatan langsung di galangan kapal rakyat di Lampulo dan pengalaman pada konstruksi kayu dan beton di Aceh.

7 76 Sesuai tata cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia ( NI ). Lendutan strukur bangunan akibat berat sendiri dan muatan tetap dibatasi yaitu: 1) Untuk balok-balok pada truktur bangunan yang terlindung, lendutan maksimum, f max < 1/300 l. 2) Untuk balok-balok pada struktur bangunan yang tidak terlindung, lendutam maksimum, f max < 1/400 l. 3) Untuk balok-balok pada konstruksi kuda-kuda, antara lain gording dan kasau, lendutan maksimum, f max < 1/200 l. 4) Untuk struktur rangka batang yang tidak terlindung, lendutan maksimum, f max < 1/700 l. Yang mana l adalah panjang bentang bersih. Perkiraan biaya dan waktu harus dikaji lagi bila akan dibuat tipologi kapal pukat cincin yang akan operasional Pendekatan Material Komponen Kapal Bila dominan gaya tekan menggunakan beton bertulang misalkan linggi haluan sedangkan dominan gaya tarik dan untuk bagian yang mudah kena karang digunakan kayu misalkan lambung menggunakan kayu. Penggunaan beton bertulang mutu tinggi K350 dimaksud supaya watertight dan tahan terhadap benturan karang terutama pada lunas. Material beton dan kayu mempunyai tegangan yang diizinkan sebagai acuan dalam menganalisis kebutuhan pembesian, sambungan dan dimensi elemen struktur. Perkiraan biaya kayu terpasang mutu kelas I-II enam juta rupiah.sedangkan beton K350 dengan pembesian dan acuan multipleks tergantung jumlah kg baja dalam m3 beton. Waktu pelaksanaan tergantung metode pelaksanaan yang dilakukan dan perkiraan berdasarkan volume beton dan volume kayu. Pelaksanaan kapal kayu yang diamati di galangan kapal rakyat sekitar empat bulan. Sedangkan kapal alternatif.diperkirakan sekitar dua bulan mengingat metode pelaksanaan pengecoran dapat dilakukan sekaligus terutama dalam satu molen harus langsung dicor. Untuk gadinggading kira-kira lima kali pembuatan beton sedangkan lunas dan linggi juga lima kali

8 77 pembuatan beton karena volume molen beton yang tersedia dipasaran 0,5 m 3 dan 0,8 m Pendekatan Struktur Pendekatan struktur berdasarkan sifat material beton dan kayu yang memiliki karakter berbeda yaitu beton lebih kuat menahan tekan sedangkan kayu lebih kuat mendapat gaya tarik, sehingga dibatasi oleh tegangan izin lentur, geser, axial dan defleksi. Sedangkan sambungan dan pembesian / tulangan dibatasi oleh gaya izin yang dapat diterima baut dan pembesian, selain itu dibatasi jarak yang harus dipenuhi antar baut dan jarak antar sambungan. Metode analisis struktur dengan bantuan package program. Dalam memasukkan / input ke package program dibuat 2 katagori sebagai berikut : 1) Berat sendiri dimasukkan pada masing-masing (shell) yaitu lambung dan rangka kapal sedangkan beban hidup yaitu muatan dan awak kapal dimasukkan pada gading-gading.dan balok deck. 2) Beban hidup dan beban mati dimasukkan pada struktur kapal (gadinggading, linggi dan lunas) disebut frame. Masing-masing dimasukkan dua variasi pembebanan dan 2 kondisi yaitu : 1) 1,2 DL + 1,6 LL : (1) Pulang dengan muatan 100%. (2) Berangkat dengan bekal penuh. 2) 1,2 DL + 1,6 LL +0,9 WL (1) Pulang dengan muatan 100% (2) Berangkat dengan bekal penuh Ketentuan yang dimasukkan package program kedua katagori adalah : 1) Struktur kayu pada 1/5 panjang dari linggi haluan sesuai dengan kondisi eksisting kapal pukat cincin baik linggi maupun gading-gading. Struktur pada 4/5 panjang dari linggi buritan dibuat desain dari beton bertulang pada gading-gading, linggi buritan dan lunas. 2) Pada struktur kapal dimasukkan dimensi struktur, properties data, tumpuan (restraint), beban atau gaya yang akan dialami kapal pada package program.

9 78 3) Semua input dimasukkan dan di run. Hasil run (output) diperiksa bentuk struktur, ouput gaya, tegangan (lentur, torsi, momen, axial), deflection. 4) Output package program digunakan untuk menghitung dan memeriksa dimensi kapal, pembesain struktur beton dan menghitung sambungan. Kapal pukat cincin di Aceh kayu yang digunakan untuk gading-gading kelas kuat II, lunas dan linggi kayu kelas kuat I misalkan kayu damar. Kapal alternatif dengan gading-gading beton jarak satu meter dan lambung lebar 4 cm tinggi 20 cm kelas kuat II diperhitungkan menahan ombak Analisis tiga dimensi dengan package program Metode analisis dengan memberi beban yang bekerja pada elemen struktur dan beban tersebut terdistribusi oleh package program menurut kekakuan. Hasil output komputer dengan struktur tiga dimensi yang di run pada package program yaitu momen, geser, axial dan tegangan. Gaya di periksa terhadap tegangan yang diizinkan dari material yang digunakan Dalam memasukkan data beban ke komputer maka perlu diperhatikan hal-hal berikut : 1) Lanes plane : sesuai dengan bentuk kapal pukat cincin eksisting. 2) Beban akibat berat sendiri kapal dan muatan. 3) Berat sendiri dimasukkan sebagai beban tetap. 4) Berat kapal berangkat dengan bekal penuh. 5) Kapal pulang dengan hasil tangkapan penuh. Untuk kapal pulang dengan hasil tangkapan setengah penuh dan kapal pulang dengan hasil tangkapan nihil tidak dimasukkan pada input package program karena beban keadaan penuh, berangkat sudah memenuhi syarat struktur maka semua kondisi dapat dipenuhi. 1) Struktur : (1) Haluan : Linggi kayu lebar 25 cm, tinggi 35 cm (25/35). Gadinggading kayu lebar 10 cm, tinggi 15 cm (10/15). Papan lambung tebal 4 cm, tinggi 20 cm (4/20) (2) Midship : Lunas beton lebar 17 cm, tinggi 50 cm (17/50). Gadinggading beton lebar 6 cm, tinggi 15 cm (6/15). Papan lambung tebal 4 cm, tinggi 20 cm (4/20)

10 79 (3) Buritan : Linggi beton lebar 15 cm, tinggi 25 cm (15/25). Gadinggading beton lebar 6 cm, tinggi 15 cm (6/15). Papan lambung tebal 4 cm, tinggi 20 cm (4/20) 2) Tumpuan pada lunas dengan translasi arah x,y,z ditahan. Dimensi struktur kapal dimasukkan package program sesuai tabel 12. Tabel 12. Dimensi elemen struktur kapal Material Gading-gading atas Linggi haluan & Lunas dan bawah (cm) buritan (cm) (cm) Kayu 8/15 &10/15 25/35 & 23/35 25/35 Beton (midship 6/15 15/25 (buritan) 17/50 s/d buritan Penggunaan struktur kayu kelas II dan struktur beton K350 sesuai ketentuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia dan Tata Cara Perencanaan Beton Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung serta ketentuan dalam mekanika teknik menunjukkan 1) Tegangan lentur kayu kelas II yaitu Kuat izin lentur = 560 kg/cm 2, Kuat izin geser = 61 kg/cm 2. 2) Tegangan lentur beton σ izin = 0,71 σ bk =13,27 kg/cm 2, geser τ izin = 1,78 σ bk= 41,7 kg/cm 2. 3) Gaya momen maximum yang diterima oleh balok kayu adalah M max = σ izin dikali Inersia (I x ) dibagi y dan gaya geser maximum D = τ dikali lebar dikali inersia (I x ) dibagi statis momen (S x ). 4) Gaya momen maximum yang diterima oleh balok beton adalah M max = σ izin dikali Inersia (I x ) dibagi y dan gaya geser maximum = τ izin dikali lebar (b) dikali 7/8 tinggi untuk elastis atau 0,9 tinggi untuk ultimate. Dalam memasukkan beban pada struktur kapal dalam kondisi kapal berangkat dengan bekal penuh dan kapal pulang dengan muatan penuh. Perhitungan tersebut sebagai berikut : 1) Kapal kosong hanya berat sendiri (BS) =172 kg/m 2. Tiap gading-gading sepanjang gading- gading bawah= 86kg/m. Berat sendiri balok deck = 12,5 kg/m 2

11 80 2) Kapal berangkat dalam keadaan bekal penuh tabel 13. Tabel 13. Perhitungan Penyebaran Beban Kondisi Kapal Berangkat Bekal Penuh Haluan (kg/m 2 ) Midship (kg/m 2 ) Buritan (kg/m 2 ) Deck BS, awak kapal 3 BS, air bersih 100%, orang, Kayu= boom, Kayu= 28,2+ BS, Beton 56,25 +BS (84+167)x0.5+BS. Beton BS Lantai 172 BS,es100%,Kayu=26 dasar +BS. Beton =52 +BS BS, awak kapal 2 orang, persediaan 100%, alat tangkap, Kayu 72=36+BS Beton=72 + BS BS, mesin dan BBM 100%, Kayu = 150+BS Beton =300 + BS 3). Kapal pulang dengan muatan atau hasil tangkapan penuh sesuai tabel 14. Tabel 14. Perhitungan Penyebaran Beban Kondisi Kapal Pulang Hasil Tangkapan 100% Haluan(kg/m 2 ) Buritan (kg/m 2 ) Midship (kg/m 2 ) Deck BS BS, mesin dan BBM 10%, Kayu= 27.5+BS. Beton = 55 +BS BS,es 10%, Kayu=167,85 + BS Beton 167,85 +BS Lantai BS, BS, awak kapal 100%, BS,air bersih10%, bumb, persediaan 10%, alat tangkap, hasill tangkapan 100%. dasar Kayu=30+BS. Beton=60 +BS Beton= 656+BS Gading-gading beton pada jarak satu meter maka diperhitung papan lambung tersebut kuat tidaknya menahan ombak dengan tumpuan satu meter. Papan lambung diperhitungkan terhadap gaya ombak 1023,9 kg/m 2, sehingga setiap papan menerima gaya = 204,78 kg/m. Maka momen = 25,6 kgm. Tegangan lentur yang terjadi = 85,33,25 kg/cm 2 < σ izin (560 kg/cm 2 ) jadi papan lambung kuat untuk jarak gading-gading 1 m dengan tebal efektif 3 cm. Selain itu harus dihitung muatan tetap, sementara yang harus diterima oleh stuktur kapal. Perhitungan perataan muatan dengan asumsi awak dan persediaan dalam ruang awak kapal. Mesin dan BBM dibawah ruang awak kapal. Awak kapal berangkat dan pulang dalam keadaan kosong 3 orang di haluan.. Berat sendiri kapal = 172 kg/m 2, total beton bila dimasukkan pada sekat sampai dengan buritan adalah -2405,7 kg. Bila digabung berat lunas dari sisa berat gading-gading, linggi dan lunas(kayu) = 4529,952 kg maka ukuran lunas = 0,5 m maka ukuran lunas bisa 17/50 berarti lunas dapat diperbesar

12 81 menjadi 17/50 yaitu lebar 17 cm, timggi 50 cm (bila dari sekat ke belakang). Total beton bila dimasukkan pada sekat sampai dengan buritan adalah -1385,8 kg. Linggi buritan beton 13/25 lebar 13 cm, tinggi 25 cm. Bila digabung berat lunas dari sisa berat gading-gading, linggi dan lunas(kayu) = kg maka ukuran lunas = / (0.13x2500x21) =0.66 m, bila lebar 17 cm maka ukuran lunas bisa lebar 13 cm, tinggi 66 cm atau lebar 17 cm, tinggi 50 cm berarti lunas dapat diperbesar menjadi lebar 13cm, tinggi 66 cm atau lebar 17 cm, tinggi 50 cm (beton dari sekat ke belakang). Analisis peggantian dimensi struktur kayu menjadi beton tidak menambah berat total kapal tersebut karena telah diperhitungkan sebagai berikut : 1) Gading-gading kayu 10/15 (BJ rata2 1,04) maka berat sendiri = 17,16 kg/m Gading-gading dari beton ukuran lebar 6 cm, tinggi 15 cm maka berat sendiri beton 22,5 kg/m. Bila jarak gading2 beton 1m maka selisih berat kayu dan beton = 11,82 kg. Ukuran gading-gading 8/15 (BJ rata2 1,04) maka berat sendiri = 13,728 kg. 2) Linggi haluan kayu 25/35. Linggi buritan kayu 23/35. (1) Bila beton dari midship ke buritan maka perhitngan berat sendiri kapal = 172 kg/m2 x gading-gading beton (gading-gading kayu 42), total beton bila dimasukkan pada sekat sampai dengan buritan adalah =-2405,7 kg. Bila lebar linggi dari 13 membesar 17 cm kearah bawah maka berat linggi beton 93,75.kg. (2) Bila beton hanya pada midship maka perhitungan berat sendiri kapal = 172 kg/m2 x gading-gading beton (gading-gading kayu 22 ). Total beton bila dimasukkan pada sekat sampai dengan buritan adalah -1145,94 kg. Total berat linggi buritan kayu= 207,552 kg. Berat linggi beton 13/25 = 81,25 kg/m. Selisih antara berat linggi kayu dan beton = 2,256 x (93,75-81,25) = 28,2 kg. 3) Lunas kayu 25/35. Lunas kayu = 91 kg/m. Berat total lunas kayu =100 kg/m. Panjang lunas 21 m maka berat total lunas kayu 2100 kg. Linggi 23/35 = 83,72 kg/m. Berat total linggi buritan = 92 kg/m. Panjang linggi 2,256m.

13 (1) Bila beton dari midship ke buritan.selisih antara berat linggi beton dan kayu adalah - 17,55 kg. Bila digabung berat lunas dari sisa berat gading-gading, linggi dan lunas (kayu) adalah 4488,2 kg maka ukuran lunas 0,65761 m, bila lebar 17 cm = 4488,2 / (0,17x2500x21) = 0,50288 maka digunakan lebar 17 cm, tinggi 65.cm. (2) Bila beton hanya pada midship, selisih antara berat linggi beton dan kayu adalah = -21,875 kg. Bila digabung berat lunas dari sisa berat gading-gading, linggi dan lunas(kayu) = 3463, 93 kg maka ukuran lunas = 3463,93 / (0.13x2500x21) = 0,50754 m, bila lebar 17 cm maka lebar 13 cm, tinggi 50 cm atau lebar 17 cm, tinggi 39 cm. Total beban pada kapal sesuai tabel 15 sampai dengan tabel 18 adalah : 1) Kapal berangkat dalam keadaan bekal penuh. Tabel 15. Perhitungan Penyebaran Beban Kondisi Kapal Berangkat Bekal Penuh Kondisi Haluan (kg) Midship (kg) Buritan (kg) air bersih 100% 500/(3x2)=84 Awak kapal 100% 225/(2x2)=56, Persediaan 100% 400/(5,7x3)=24 Alat tangkap 100% 500/(1,5x2+5x2)=48 ES 100% 500/(3x2+1,5x2)=52 Mesin & perleng kapan 100% 100 BBM 100% 5100/(5,7x3)=300 Bumb 500/(1,5x2)=167 Hasiltangkapan 0% TOTAL 225(dek) 1500 ( ) 6150( ) 2) Kapal pulang dalam keadaan muatan atau hasil tangkapan 100% Tabel 16. Perhitungan Penyebaran Beban Kondisi Kapal Pulang Dengan Hasil Tangkapan 100%. Kondisi Haluan(kg) Midship (kg) Buritan (kg) air bersih 10% 5 /(3x2)=0,85 82

14 83 Awak kapal 100% ( )/5,7x3)=30 Persediaan 10% 25 alat tangkap 100% 500(48) ES 10% 50/9=6 Mesin dan /(5,7x3)=9 perlengkapan 100% BBM 10% 50/(5,7x3)=3 Bumb 500(167) Hasil tangkapan 100% 15000/ (5,7x3+3x2)=650 TOTAL ( ) 1125 ( ) 3) Kapal pulang dalam keadan muatan atau hasil tangkapan 50% Tabel 17. Perhitungan Penyebaran Beban Kondisi Kapal Pulang Dengan Hasil Tangkapan 50% Kondisi Haluan(kg) Midship (kg) Buritan (kg) air bersih 10% 5 (0,85) Awak kapal 100% (30) Persediaan 10% 25 alat tangkap 100% 500(48) ES 10% 50(6) Mesin dan perlengkapan 100% (9) BBM 10% 50/(5,7x3)=3 Bumb 500(167) Hasil tangkapan 50% 7500/(5,7x3+3x2)= 325 TOTAL 12555( ) 1125( ) 4) Kapal pulang dengan hasil tangkapan 0% Tabel 18. Perhitungan Penyebaran Beban Kondisi Kapal Pulang Dengan Hasil Tangkapan 0 % Kondisi Haluan(kg) Midship (kg) Buritan (kg)

15 84 air bersih 10% 5 Awak kapal 100% 225=56, /(5,7x3)=10, 3 Persediaan 10% 25 alat tangkap 100% 500 (48) ES 30% 50/9=17 Mesin dan perlengkapan 100% (9) BBM10% 50/(5,7x3)=3 Bumb 500 (167) Hasil tangkapan 0% 0 TOTAL 225(dek) 555 ( ) 900 ( ) Data tersebut kemudian dianalisis dengan package program. Output package program dianalisis : 1) Gaya yang terjadi pada lunas, linggi, gading-gading, kulit lambung. 2) Alternatif material pukat cincin. 3) Kekuatan, kekakuan, stabilitas, deformasi dan deflection. 4) Alternatif material pada lunas, linggi, gading-gading, kulit lambung sesuai dengan gaya yang terjadi. Dari data kapal yang digunakan untuk desain maka dilakukan analisis struktur dengan package program. Data yang dimasukkan antara lain : (1) Material beton K350 untuk lunas, linggi belakang, gading-gading bagian tengah dan belakang. (2) Gading-gading depan, linggi depan digunakan kayu kelas kuat dan kelas awet II. (3) Lunas dengan translasi di tahan tetapi rotasi di lepas yaitu x,y,z,ø x,ø y,ø z = 1,1,1,0,0,0. (4) Variasi pembebanan tiap katagori adalah (1) 1,2 DL + 1,6 LL (2) 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL (5) Yang dimasukkan package pogram adalah 1) Berangkat dengan Bekal penuh.

16 2) Pulang dengan hasil tangkapan penuh Output package program struktur yang digunakan adalah : (3) Elemen forces area shell. (4) Elemen forces frames. (5) Elemen stresses. (6) Joint reaction. (7) Joint displacement elemen stresses Tegangan Yang Terjadi Pada Struktur Jalur (seaway) kapal dipertimbangkan serupa balok dengan dukungan dan beban distribusi. Dukungannya adalah gaya apung gelombang dan beban adalah berat struktur kapal dan muatan. Sesuai tata cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia (NI ) Nilai kuat acuan (MPa) berdasarkan atas pemilahan secara mekanis pada kadar air 15%. Tabel 19. Nilai kuat acuan (MPa) berdasarkan atas pemilahan secara mekanis pada kadar air 15%. 85 Kode mutu Modulus Elastisitas Lentur E w Kuat lentur F b Kuat tarik sejajar serat F t Kuat tekan sejajar serat F c Kuat Geser F v Kuat tekan Tegak lurus Serat F c E E E E E E Nilai tersebut diatas dapat dikali 1,3 karena factor C r kayu masif = 1,15, Cf komponen struktur berpenampang persegi panjang yang terlentur terhadap sumbu diagonal.=1,4. C b = 0,95; φ s = 0,85 adalah faktor tahanan stabilitas. Kayu kelas kuat II dan kelas awet II diperkirakan ekivalen dengan E21,E22 dan E23 maka nilai tegangan izin, muatan sementara (s) dikali 1,3 1) Kuat lentur 560 kg/cm 2

17 86 2) Kuat tarik sejajar serat 500 kg/cm 2 (t), 650 kg/cm 2 (s). 3) Kuat tekan sejajar serat 410 kg/cm 2 (t), 533 kg/cm 2 (s). 4) Kuat geser 61 kg/cm 2. 5) Kuat tekan tegak lurus serat 200 kg/cm 2. Dari output package program didapat tegangan sebagai berikut : 1) Tegangan yang terjadi (lentur, geser, axial, torsi). untuk kayu dan beton 2) Tegangan izin (lentur, geser, axial, torsi). untuk kayu dan beton Output menunjukkan seluruh struktur beton tdak melampaui tegangan izin sehingga struktur lunas, linggi dan gading-gading dimensi dan mutu beton memenuhi syarat. Sedangkan gading-gading kayu, linggi haluan memenuhi syarat dimensi dan mutu kayu. Sedangkan sebagian kecil balok deck dan galar tidak memenuhi syarat tegangan terutama pada buritan. Hal ini disebabkan beban tersebut terkonsentrasi pada area tertentu menyebabkan beban kg/m2 tinggi diterima oleh balok dan galar tersebut. Sebagian kecil struktur kayu nilai kelangsingan yaitu L K /imin atau kl/r > 200. dengan L K adalah panjang tekuk sedangkan i =r adalah jari-jari gyrasi.k = koefisien tekuk.tergantung tumpuan yang diperhitungkan. Untuk mengatasi panjang tekuk diberi pengaku ntuk memperkecil panjang tekuk Hasil Simulasi Komputer Pada output elemen forces area shell dan elemen forces frames didapat momen, geser, axial. Untuk mengetahui tegangan yang terjadi melampaui atau tidak tegangan izinnya dapat dilihat dari elemen stresses frame dan shell Output komputer sesuai tabel antara lain : 1) Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL dengan output kg-cm. (1) Kondisi pulang dengan muatan 100% 1} Gaya pada lambung Tabel 20. Hasil Simulasi Gaya pada Lambung dengan Muatan 100% Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL Beban pada Momen(kgcm) Geser (kg) Axial(kg) Tegangan /cm 2 )

18 87 / batang Shell Haluan , , ,20 33,63 Midship , , ,50 Buritan , , ,91> 533 Frame Haluan , , ,96 19,66 Midship , , ,99 198,31 Buritan , , ,24 2} Gaya pada galar. Tabel 21. Hasil Simulasi Gaya pada Galar dengan Muatan 100% Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL Beban pada Momen(kgcm) Geser (kg) Axial (kg)tegangan(kg/cm 2 ) / batang Shell Haluan ,6 1816,24 377,35 Midship , ,6 478,76<533 Buritan , ,8 501,183<533 Frame Haluan , ,66 330,96 Midship , ,57 109,84 Buritan , ,45 210,804 (2) Berangkat dengan bekal penuh. 1} Gaya pada lambung Tabel 22. Hasil Simulasi Gaya pada Lambung dengan Bekal Penuh Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL Beban pada / Momen(kgcm) Geser(kg) Axial (kg)tegangan(kg/cm 2 ) batang Shell Haluan , ,69 707,06-58,95

19 88 Midship , ,9 878,1 106,643 Buritan , , ,1 217,955 Frame Haluan , ,04 667,72 17,75 Midship , ,8 899,84 58,89 Buritan , , ,1 72,41 2} Gaya yang diterima galar Tabel 23. Hasil Simulasi Gaya pada Galar dengan Bekal Penuh Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL Beban pada Momen (kgcm)geser (kg) Axial (kg) Tegangan(kg/cm 2 ) / batang Shell Haluan , ,1 10,04 Midship , ,08 190,93 Buritan , ,18 400,56 Frame Haluan , ,37 10,20 Midship , ,85 214,37 Buritan , ,29 401,10 2) Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL dengan output kg-cm (1) Pulang muatan penuh 1} Gaya pada lambung Tabel 24. Hasil Simulasi Gaya pada Lambung dengan Muatan 100% Variasi Pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL Beban pada / Momen(kg/cm) Geser (kg) Axial (kg)tegangan(kg/cm 2 ) batang Shell Haluan ,9 25,2807 Midship ,5 Buritan ,165 Frame

20 89 Haluan ,3 76,73 92,98 27,05 Midship ,76 904,24 288,61 Buritan , ,2 485,65>410 2} Gaya pada galar overstress Tabel 25. Hasil Simulasi Gaya pada Galar dengan Muatan 100% Variasi Pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL Beban pada / batang Shell Momen(kgcm) Geser (kg) Axial (kg) Tegangan(kg/cm 2 ) Haluan ,57-148, ,65 Midship814-40,43 302, ,93 Buritan887 74,46-8, ,15 Frame Haluan ,56-0, ,88 Midship ,9 7, ,15 Buritan ,4-9, ,95 Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL dengan output kg-cm (2) Berangkat dengan bekal penuh 1} Gaya pada lambung Tabel 26. Hasil Simulasi Gaya pada Lambung dengan Bekal Penuh Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL. Beban pada Momen(kgcm) Geser (kg) Axial (kg) Tegangan(kg/cm 2 ) / batang Shell Haluan , ,34 55,1-18,15 Midship , , ,53 52,48 Buritan , , ,98 238,05 Frame Haluan , ,59-159,98-17,44

21 90 Midship , , ,43-135,15 Buritan , , ,23 274,07 2} Gaya pada galar Tabel 27. Hasil Simulasi Gaya pada Galar dengan Bekal Penuh Variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL Beban padamomen (kgcm) Geser (kg)axial (kg) Tegangan(kg/cm 2 ) /batang Shell Haluan868-16,58 146,95-293,52 2,35 Midship814 43,96 6, ,12 151,31 Buritan887 70,97-8, ,11 246,16 Frame Haluan ,9-1088,47 9,071 Midship , ,2 193,99 Buritan , ,24 362, Sambungan antara beton dan kayu Perpaduan penggunaan material kayu dan beton untuk mengefisienkan penggunaan sumber alam yang terbatas dan memanfaatkan kelebihan masingmasing material dalam menghadapi atau menerima gaya yang bekerja pada kapal. Hubungan antara beton dan kayu harus kuat dan baik. Untuk menghasilkan sambungan yang kuat dan monolith maka baut untuk sambungan beton dan kayu dipasang sebelum beton dicor, sehingga untuk menyambung struktur kayu maka kayu tersebut terlebih dahulu dilubangi dan dipasang ulir atau kepala baut. Jumlah baut yang dipasang sebelum dicor disesuaikan dengan kebutuhan sambungan. Penggunaan beton K350 termasuk beton mutu tinggi, dianggap mudah didapat di berbagai tempat dan kedap air. Pada area yang akan dipasang baut maka sekitar area beton diberi pengikat dan penguat dengan memasang tambahan pembesian. Untuk mengurangi berat beton maka dilokasi yang gayanya relatif kecil maka beton bagian tengah dibuat hollow. Prinsip pengecoran harus tidak terputus pada pekerjaan berikut :

22 91 1) Lunas dan linggi belakang beton bertulang. 2) Gading-gading beton bertulang. Sambungan beton dan kayu yang diperhatikan adalah : 1) Lunas dan linggi haluan kayu. 2) Galar dan gading-gading kayu. 3) Gading-gading dan lambung. 4) Lunas dan lambung. 5) Linggi buritan dan lambung. Jarak antar baut sesuai dengan standar yaitu 3 kali diameter baut. Dalam hal ini penulis sudah memperhatikan tempat (kecukupan lokasi penyambungan) pada setiap sambungan. Panjang baut yang masuk beton dibuat lima centimeter atau minimal 1/3 dari tinggi beton dan hal ini dimasukkan juga pada perhitungan gaya izin cabut yang bisa diterima oleh baut. Pada sambungan beton dan kayu harus diperhatikan dengan baik supaya kerusakan bukan diakibatkan baut terlepas dari beton. Untuk menjaga menyatunya hubungan beton dan kayu maka kepala baut di pasang sebelum di diperhitungkan adalah : 1) Sambungan lambung kayu dengan gading-gading beton, galar kayu dan balok deck kayu sesuai detail I (gambar 15). 2) Sambungan baut pada lambung diisi latek (gambar 16). 3) Sambungan lunas beton dengan linggi kayu haluan dan lambung.sesuai detail II (gambar 17). 4) Sambungan lunas beton dengan linggi buritan beton dan linggi poros beton sesuai detail III (gambar 17). 5) Sambungan Lunas dengan Gading-gading Kayu (gambar 18). Hasil perhitungan sambungan antara gading-gading beton dan lambung, sambungan gading-gading dan galar kayu dimensi lebar 8 cm, tinggi 15 cm dan sambungan lunas dan linggi haluan kayu dimensi lebar 25 cm, tinggi 35 cm diperhitungkan terhadap kayu (tampang satu kayu kelas kuat 2) yaitu: S = 40 x d x bx (1-0,6 sin α ); atau S = 215 x d 2 x (1-0,35 sinα) dan terhadap beton, gaya izin diambil nilai yang kecil dari

23 92 P geser = π x d 2 x 0,58σ ; P tumpu = d x t x 1,35 σ ; dan P cabut = π x d x L x 0,7 σbk Dimana : P adalah gaya yang dapat diterima satu baut pada beton S adalah gaya yang dapat diterima satu baut pada kayu b adalah lebar kayu d adalah diameter baut α adalah sudut kemiringan kayu L adalah panjang baut σ adalah tegangan izin baut σ bk adalah tegangan beton karakteristik Perhitungan gaya maksimum yang dapat diterima baut sesuai hasil perhitungan dibawah ini : 1) Sambungan antara gading-gading beton dan lambung (1) Terhadap Kayu Merupakan sambungan tampang satu untuk kayu kelas 2 menggunakan D19. Maka gaya izin baut 505 kg. Merupakan sambungan tampang satu untuk kayu kelas 2 menggunakan D13. Maka gaya izin baut 236 kg. (2) Terhadap beton pakai baut St 37. Terhadap beton gaya izin baut D19 dengan baut St 37 adalah : 1} P geser = kg. 2} P tumpu = kg. 3} P cabut =754 kg. Terhadap beton gaya izin baut D13 dengan baut St 37 adalah : 1} P geser = 4928 kg. 2} P tumpu = kg. 3} P cabut = 418 kg. Jarak antar baut sesuai dengan standar yaitu 3 kali diameter baut. Panjang baut yang masuk beton dibuat 5 cm atau minimal 1/3 dari tinggi beton. Gaya izin yang digunakan disampaikan pada Tabel 28 Tabel 28. Gaya izin baut dalam satuan kg

24 Gading-gading Gading-gading Lunas dan linggi Lunas dan Struktur dan lambung dan galar haluan gading -gading kayu D13 D19 D13 D19 D13 D19 D13 D19 Kayu Beton 1123,2 1641,6 1123,2 1641,6 1123,2 1641,6 1123,2 1641,6 Cabut beton Sambungan gading-gading dan lambung 1) Jumlah baut yang diperlukan pada kondisi kapal pulang dengan muatan 100% dengan variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL sesuai tabel 29. Tabel 29. Jumlah baut sambungan gading-gading dan lambung pada kondisi pulang dengan 100% dengan variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL 93 Beban pada / batang Shell Haluan 334 Midship 57 Buritan 512 Frame Haluan No.Titik Defleksi izin =0,3325 (cm) (375,376) 0,289 (63,64) 0,379 (580,581) 0,283 (387,388) 0,287 Momen (kgcm) Geser (kg) Axial (kg) Jumlah baut D 13 Jumlah baut D 19 Axial Axial/ /momen Momen ,3 2830, ,24 220, ,57 991, , , Midship (63,64) ,88 187, ,57 0,259 Buritan 572 (647,648) 0, ,25-632, ) Jumlah baut yang diperlukan pada kapal berangkat bekal penuh variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL sesuai tabel 30 Tabel 30. Jumlah baut sambungan gading-gading dan lambung pada kondisi kapal berangkat dengan bekal penuh dengan variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL

25 Beban pada / batang Shell Haluan 370 Midship 122 Buritan 487 Frame No.Titik Defleksi izin = 0,3325(cm) (415,416) 0,161 (135,137) 0,264 (550,552) 0,301 Momen (kgcm) Geser (kg) Axial (kg) Jumlah baut D 13 Jumlah baut D 19 Axial/ momen Axial/ momen , , ,28-53, , , Haluan 370 (415,416) 0, , , Midship 122 (135,137) 0, ,28-53, Buritan (550,552) , , ,28 Dari dua kondisi tersebut maka sambungan digunakan baut 3 D 19, sedangkan kebutuhan baut karena gaya axial dapat dipegang pada tiap pertemuan gading-gading Sambungan gading-gading dan galar Jumlah baut yang diperlukan pada kondisi kapal pulang muatan 100% dengan variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL sesuai tabel Tabel 31. Jumlah baut sambungan gading-gading dan galar kondisi kapal pulang muatan 100% variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL. Beban pada / batang Shell Haluan 876 Midship 852 Buritan 882 No.Titik Defleksi izin =0,3325 (cm) (403,424) 0,0274 (38,63) 0,022 (541,560) 0,015 Momen (kgcm) Geser (kg) Axial (kg) Jumlah baut D 13 Geser/ momen Jumlah baut D 19 Geser/ Momen ,4 1800, , , , ,

26 Frame Haluan (403,424) , , ,027 Midship (38,63) , , ,015 Buritan 882 (541,560) 0, , , Jumlah baut diperlukan pada kondisi kapal berangkat bekal penuh dengan variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL sesuai tabel 32. Tabel 32. Jumlah baut sambungan gading-gading dan galar kondisi kapal berangkat bekal penuh variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL Beban pada / batang Shell Haluan 870 Midship 814 Buritan 887 Frame No.Titik Defleksi izin =0,33(cm) (393,414) 0,019 (3,26) 0,015 (550,569) 0,025 Momen (kgcm) Geser (kg) Axial (kg) Jumlah baut Jumlah baut D19 Geser/ momen Geser/ momen ,5 1326, , , , , Haluan (393,414) ,4 1341, ,019 Midship 814 (3,26) 0, , , Buritan 887 (550,569) 0, , , Maka sambungan gading-gading dan galar menggunakan baut 3D Sambungan lunas dan linggi haluan kayu Jumlah baut yang diperlukan pada kondisi kapal pulang muatan 100% variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL sesuai tabel 33 Tabel 33. Jumlah baut sambungan lunas dan linggi pada kondisi kapal pulang muatan 100%

27 Beban pada Shell Haluan 1073 frame Haluan 1073 No.Titik. Defleksi(cm) ( 817,819) -0,059 ( 817,819) -0, Momen Geser Axial Jumlah Jumlah (kgcm) (kg) (kg) baut D13 baut D 19 Axial / geser Axial / geser ,3 7695, ,8 5321, Digunakan baut 9 D 13 tertanam pada beton dan ditambahkan dynabolt 10 M 12 untuk kemudahan pelaksanaan selain menambah kekuatan Sambungan lunas dan gading-gading haluan kayu Jumlah baut yang diperlukan pada kondisi kapal pulang muatan 100% variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL + 0,9 WL sesuai tabel 34 Tabel 34. Jumlah baut sambungan lunas dan gading-gading haluan kayu pada kondisi kapal pulang muatan 100% Beban pada Shell Haluan 330 frame Haluan 330 No.Titik. Defleksi(cm) ( 364,371) -0,2086 ( 364,371) -0,2683 Momen Geser (kgcm) (kg) Axial Jumlah (kg) baut D13 Momen / geser Jumlah baut D 19 Momen / geser , , , , Digunakan baut 2 D 13 tertanam pada beton dan kayu Gambar Kapal Pukat Cincin dan Detail I sampai III dan Potongan 4.

28 97 Detail I adalah lambung kayu dengan gading-gading beton dan galar kayu Detail II adalah lunas beton, linggi haluan kayu dan lambung kayu. Detail III adalah lunas beton, linggi buritan beton dan linggi poros beton. Gambar 14. Rangka Kapal Pukat Cincin Seluruh detail dan potongan pada gambar 15 s/d gambar 19 sesuai halaman Pembesian Pada Struktur Beton Struktur beton harus diberikan pembesian, walaupun pembesian minimal. Hal ini untuk mengatasi retak (crack). Sesuai SNI Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung pembesian minimal setiap elemen struktur ditentukan sebagai berikut : 1) Pelat = 0,18% dari luas pelat/m 2. 2) Balok = 0,035%. 3) Kolom 1%. Sambungan beton dengan beton yang diperhatikan adalah 4) Panjang penyaluran pembesian (stek). 5) Panjang overlap pembesian. 6) Kesinambungan pengecoran. 7) Tidak berongga (padat). Bila output package program /hasil perhitungan luas pembesian lebih kecil dari presentase yang ditentukan diatas maka pembesian yang digunakan luas minimal tersebut. Hasil output luas pembesian dan jumlah pembesian (tulangan ) utama menunjukkan pembesian yang diperlukan

29 sesuai tabel 35. dengan kondisi kapal pulang muatan 100% dengan variasi pembebanan 1,2DL+1,6LL+0,9WL. 98 Tabel 35. Luas dan jumlah pembesian lunas dan gading-gading Beban Lunas. pada / Tulangan batang Atas cm 2 ) shell Haluan 643 Midship 655 0,0402 (1D16) 0,22 (1 16) Lunas. Tulangan Bawah (cm 2 ) 0,02011 (1 D16) 0,11 (1 D16) Gading-gading &linggi buritan Tul.Atas (cm 2 ) Kayu 0,00455 (1 Ø 10 ) Gading-gading, linggi buritan Tul.Bawah(cm 2 ) Kayu 0,002275(58) (1 Ø 10 ) Buritan 663 0,06 (1 D16) 0,03029 (1 D16) 0,6 (622) (1 Ø 10) 0,3 (622) (1 Ø 10) frame Haluan 0, ,00666 Kayu Kayu 643 (1 D16) (1 D16) Midship 655 0,08591 (1 D16) 0,04284 (1 D16) 0,07081 (58) (1 Ø 10 ) 0,03533 (58) (1 Ø 10 ) Buritan 663 0,04649 (1 D16) 0,02321 (1 D16) 0,22 (1 Ø 10) 0,11 (1 Ø 10) Maka pembesian gading-gading 2 D 13 (atas dan bawah) sengkang Ø8-150, sedangkan pembesian lunas 3 D 16 (atas) dan 3 D 16 (bawah) sengkang Ø Pembesian lunas, gading-gading dan sambungan gadinggading dengan galar dan balok deck sesuai gambar Balok Kayu Yang Mengalami Overstress Dari output SAP beberapa elemen mengalami overstress pada pembebanan : 1) Pulang hasil tangkapan penuh dengan beban mati, beban hidup, ombak (1,2 DL+1,6 LL+0,9 WL) pada batang yang overstress dengan memasukkan sebagai shell.dan frame sesuai tabel 36.

30 Tabel 36. Batang yang overstress pada pulang hasil tangkapan penuh dengan memasukkan sebagai shell dan frame (1,2 DL+1,6 LL+0,9 WL) Batang Shell dan frame Shell Frame Poros buritan Balok deck dekat midship Galar antara buritan dan midship 629,630,1074, ,968, 1078 Tidak ada 782 Tidak ada Tidak ada Tidak ada 811,812,813, 848,849,850 Galar buritan Tidak ada 880,881,882, 883,886,887, 890,891 Balok Buritan Balok buritan Deck atas Buritan gading-gading ujung Balok lintang midship Buritan penghubung gading-gading ,1062, ,914,1060,1086,1087,1088 Tidak ada Tidak ada Tidak ada 789,825,1063, Tidak ada 1072,1085, 1089,1090, 1091 Tidak ada Tidak ada 567 Tidak ada Tidak ada 721 Tidak ada Tidak ada 916,917,918,919, 920,921,922,923, 927,929 2) Berangkat bekal penuh dengan beban mati, beban hidup, ombak (1,2 DL+1,6 LL+0,9 WL) pada batang dengan memasukkan sebagai shell dan frame sesuai tabel 37. Tabel 37. Batang yang overstress pada berangkat bekal penuh penuh denganmemasukkan sebagai shell dan frame(1,2 DL+1,6 LL+0,9 WL). 99

31 100 Batang Shell dan frame Shell Frame Poros buritan 629, 1074 Tidak ada Tidak ada Gading-gading 520 Tidak ada Tidak ada buritan belakang Balok Atas Buritan Tidak ada 825 Tidak ada Buritan Penghubung Gading-Gading 920,921, Balok Deck 782 Tidak ada Tidak ada Midship 3) Pulang hasil tangkapan penuh dengan beban mati, beban hidup (1,2 DL+1,6 LL) dengan memasukkan sebagai sebagai shell dan frame sesuai tabel 38. Tabel 38. Batang yang overstress pada pulang hasil tangkapan penuh dengan memasukkan sebagai shell dan frame(1,2 DL+1,6 LL) Batang Shell dan frame Shell Frame Buritan Gadinggading 567 Tidak ada Tidak ada ujung Poros buritan 629, ,968, 1074,1076 Tidak ada Balok lintang Tidak ada 721 Tidak ada midship Balok deck midship 782 Tidak ada Tidak ada cantlever Galar buritan 880,881,882 Tidak ada 883,886,887,891 Buritan penghubung 916,918,919,92 Tidak ada 916 gading-gading 0,921,922,923,9 27,928,929 Buritan deck 1058 Tidak ada Tidak ada Balok atas buritan 837,914 Tidak ada 825,1060,1063 Balok atas galar 1087,1088 Tidak ada 1086,1089 buritan

32 101 Balok lintang deck Tidak ada Tidak ada 791 buritan Antara galar buritan Tidak ada Tidak ada 811,848,849 dan midship Poros buritan Tidak ada Tidak ada 967,968,1074, ) Berangkat hasil bekal penuh dengan beban mati, beban hidup (1,2 DL+1,6 LL) dengan memasukkan sebagai shell dan frame sesuai tabel 39. Tabel 39. Batang yang overstress pada berangkat bekal penuh dengan memasukkan sebagai shell dan frame(1,2 DL+1,6 LL) Batang Shell dan frame Shell Frame Poros buritan 629,1074 Tidak ada Tidak ada Balok deck midship 782 Tidak ada Tidak ada Gading-gading Tidak ada Tidak ada 520 buritan belakang Balok lintang deck Tidak ada Tidak ada 791 buritan Galar buritan Tidak ada Tidak ada 880,881,882,883,887,890 Penghubung gading-gading pada Tidak ada Tidak ada 917,918,919,920,921,922,923 buritan (sambungan antar lambung) Balok atas buritan Tidak ada Tidak ada 825,837,914 Balok atas galar Tidak ada Tidak ada 1086,1087,1088 buritan Perkiraan Biaya Kapal Kayu dan Kapal Alternatif.

33 102 Volume kayu yang dibuat alternatif beton dihitung dan dibandingkan maka volume masing-masing dihasilkan sebagai berikut : 1) Beton pada gading-gading, lunas, linggi buritan dan linggi poros dihasilkan volume sebagai berikut : (1) Gading-gading 2,44 m 3. (2) Lunas depan 0,21 m 3. (3) Lunas belakang 2,14 m 3. (4) Linggi buritan 0,19 m 3. 2) Volume kayu hasil perhitungan sebagai berikut (1) Gading-gading 4,06 m 3. (2) Lunas 2,35 m 3. (3) Linggi buritan 0,47 m 3. Perkiraan biaya kapal alternatif dengan kapal kayu dibandingkan tetapi bukan keseluruhan kapal tetapi bagian struktur kapal yang dibuat alternatif yang dibandingkan dengan struktur kapal sebenarnya. Perkiraan biaya tersebut sesuai tabel 40. Tabel 40. Perkiraan Biaya Struktur Kapal Eksisting dan Kapal Alternatif No Kapal Alternatif Kapal kayu (Rp), Selisih (Rp) Keterangan (Rp),harga 2006 harga tanpa alat sambung dengan alat sambung 4.4. Uji Model Sambungan Model suatu struktur harus dilakukan analisis yang mendalam dan diimbangi oleh kelengkapan alat uji di laboratorium. Hal yang umum dilakukan adalah melakukan simulasi dari bentuk, material, dimensi yang sesungguhnya dan dibandingkan dengan uji model dengan alat uji di laboratorium. Saat ini penulis tidak melakukan hal tersebut, tetapi diharapkan lain waktu dapat dilakukan, mengingat waktu yang dibutuhkan untuk

34 103 melakukan analisis tersebut cukup lama +/- lima tahun dan alat uji model di laboratorium belum tersedia. Membuat model harus memperhatikan koefisien material, koefisien gaya dan koefisien geometri. Karena model yang sesuai dengan ukuran sebenarnya belum mendapatkan formulanya, maka dibuat dua detail sambungan yang akan dilakukan uji kekedapannya. Problem pada kapal kayu yang ada (eksisting) sampai saat ini tidak mungkin kedap total, tetapi untuk mengatasi masuknya air laut dari celah kayu saat ini diatasi dibagian lambung diberi lapisan seng, dicat dengan ter warna hitam sampai batas draft. Model yang diwujudkan adalah 2 (dua) sambungan yaitu : 1) Sambungan lunas dengan gading-gading kayu dan lambung. 2) Sambungan gading-gading beton dengan galar kayu dan balok deck kayu. Alat uji untuk kekuatan sambungan dan getaran untuk bentuk sambungan kapal belum ada walaupun dibuat sambungan yang relatif simpel. Yang dapat dilakukan adalah membuat model sambungan agar menjadi contoh sambungan dari kapal alternatif dan di uji sampai seberapa jauh tingkat kekedapannya. Alat uji standar yang tersedia antara lain : 1) Uji tekan beton berbentuk kubus 15x15x15 cm, selinder tinggi 30 cm, diameter 15 cm. 2) Uji lentur balok beton panjang 50 cm, tebal 15 cm, lebar 15 cm dengan gaya P 20 KN atau 2 ton. 3) Uji lentur balok beton panjang 60 cm, tebal 15 cm, lebar 15 cm dengan gaya P 150 KN atau 15 ton. 4) Uji susut beton dengan benda uji ukuran panjang 50 cm lebar 10 cm, tinggi 10 cm. 5) Uji tarik baja tulangan. 6) Uji tekuk metal. 7) Uji impermeabilitie beton dengan bentuk benda uji beton silinder diameter 15 cm, tinggi 30 cm. 8) Uji lentur balok kayu lebar 8 cm tebal 15 cm. 9) Uji frekwensi beton diameter 215 mm, tinggi 200 mm.

35 104 Sambungan pada struktur kapal belum ada bentuk yang memadai untuk diuji maka diharapkan kemudian hari ada alat uji sesuai dengan bentu sambungan yang dapat memenuh kriteria sebagai berikut : 1) Kekuatan terhadap lentur, geser, axial tarik, axial tekan dan torsi. 2) Kekuatan terhadap kejut, fatique (kelelahan), pukulan benda tajam. 3) Damping (peredaman). 4) Kekedapan 4.5. Kesimpulan Dari hasil perhitungan dan output komputer menunjukkan hal-hal berikut : 1) Material kayu kelas II dan beton K 350 memenuhi syarat dan mudah didapat Beton K350 digunakan karena masih bisa dibuat dengan molen / mixer.dengan memperhatikan mutu material dan kebersihan mateial antara lain batu pecah, pasir dan semen yang sesuai standar SNI material beton. 2) Gaya luar dengan memperhitungkan ombak berdasarkan data dari Lampulo Juni 2004 dibuat dengan variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL.+ 0,9 WL dan variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL dengan memasukkan berat sendiri pada masing-masing elemen struktur. (diberi istilah shell) dan dimasukkan pada struktur (gading-gading, balok deck) dengan istilah frame menunjukkan hasil sebagai berikut : (1). Pada lambung 1} Kapal pulang dengan muatan 100%,di bagian haluan, midship tegangan tidak melampaui yang dizinkan, lambung buritan tegangan pada sumbu x (S11) ada yang melampaui tegangan yang diizinkan tetapi hanya sedikit. 2} Kapal berangkat dengan bekal penuh, di bagian haluan, midship dan buritan tegangan tidak melampaui yang dizinkan. 3) Gaya luar dengan memperhitungkan, ombak berdasarkan data dari Lampulo Juni 2004 dibuat variasi pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL.+ 0,9