Kata Kunci: desain dan konstruksi kapal fibreglass dengan penguat bambu.

Transkripsi

1 3 DESAIN DAN PERHITUNGAN DINDING PERAHU TRADISIONAL BERBAHAN FIBER DENGAN BAHAN PENGUAT BAMBU Triardi Opera 1, Duskiardi 1, Hendra Suherman 1 Jurusan Teknik Mesin- Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta Kampus III Jl. Gajah Mada Gunung Pangilun Telp.(0751) soemenyo@yahoo.co.id ABSTRAK Bahan baku kapal ikan di Indonesia sebagian besar terbuat dari kayu. Kayu semakin sulit ditemukan karena bebeberapa faktor. Pertama ialah banyaknya penebangan liar sehingga keberadaan kayu semakin sedikit, Kedua ialah pembuatan bahan baku kertas yaitu pulp, dan yang terakhir peralatan rumah yang terbuat dari kayu. Dalam hal ini solusi mencari bahan baku kapal ialah menggunakan fiber dengan penguat bambu,tentunya untuk mendapatkan keuntungan antara lain bambu mempunyai sifat-sifat antara lain kuat, ulet, lurus, rata, keras, mudah dibelah, dan mudah dibentuk. Nilai ketanguhan lentur bambu rata-rata adalah 840 kg/cm2 dan modukus elasitasnya sebesar 2x10 5 kg/cm2.kekuatan geser bambu rata-rata cukup rentah yaitu 23 kg/cm2, pada pembebanan jangka pende dan 10 N/cm2, pada pembebanan jangka panjang (6-12 bula).untuk kekuatan tarik sejajar serat cukup tinggi yaitu sebesar 2-3 (10 3) N/mm2 (Janssen,1980). Penelitian ini bertujuan menganalisa desain dan Konstruksi kapal fiberglass. Metode yang digunakan adalah metode lay-up dan metode sympson.. ketebalan serat sesuai dengan standar Biro Klasifikasi Indoonesia (BKI). Hasil dari perencanaan desain dan perhitungan dinding perahu berbahan fiber dengan bahan penguat bambu didapat ketebalan dinding perahu 41,9 mm,dan kekuatan tegangan dinding perahu 19,8x10 6 N/mm 2. Perahu tradisonal berbahan fiber dengan penguat bambu ini mempunyai kapasitas 12 orang. Kata Kunci: desain dan konstruksi kapal fibreglass dengan penguat bambu. ABSTRAK The raw material of fishing boats in Indonesia are mostly made of wood. Wood is getting harder to find because bebeberapa factors. The first is the number of illegal logging so that the presence of the less wood, second is the manufacture of raw materials, namely paper pulp, and the latest home appliances made of wood. In this case the solution is to look for the ship raw materials using bamboo fiber amplifier, of course, to benefit, among others, bamboo has the properties including a strong, resilient, straight, flat, hard, easy to cut, and malleable. Value ketanguhan bamboo bending the average is 840 kg / cm2 and modukus elasitasnya of 2x10 5 kg / cm2.kekuatan sliding bamboo rentah pretty average at 23 kg / cm2, the term loading Pende and 10 N / cm2, the long-term loading (6-12 bullae).to fiber tensile strength parallel high at 2-3 (10 3) N / mm2 (Janssen, 1980). This study aims to analyze the design and construction of fiberglass boats. The method used was a lay-up method and the method sympson.. fiber thickness in accordance with the standards of the Bureau of Classification Indoonesia (BKI). The results of the planning design and calculation of the boat walls made from bamboo fiber reinforcing material obtained with a wall thickness of 41.9 mm boat, and the boat wall tension strength 19,8x106 N / mm2. Traditional boat made of bamboo fiber amplifier has a capacity of 12 people. Keywords: design and construction of fiberglass boats with bamboo boosters.

2 I.PENDAHULUAN Perahu tradisional sudah sejak dulu digunakan oleh para nelayan disepanjang pantai untuk sarana utama menangkap ikan di laut,perahu-perahu tradisonal sangatlah banyak macamnya,hal ini hampir dapat dilihat hampir disetiap wilayah pesisir pantai Indonesia. Penggunaan material fiber untuk pembuatan perahu-perahu ukuran kecil pada kegiatan perikanan mulai berkembang sejak awal tahun 1960-an.Negara-negara produsen seperti Amerika serikat dan jepang berusa memasarkan jenis material ini ke negaranegara lainnya,termasuk indonesia pada tahun 1970-an sebagai alternatif kayu dan besi.alternatif pembuatan perahu fiber dan bertulang bambu penting untuk sarana alat transportasai perikanan,karena bahan bakunya mudah diperoleh dan perawatannya cukup mudah. Ada berbagai alasan pembuatan perahu tradisonal ini menggunakan fiber dengan bertulangan bambu.pemanfaatan bambu,tentunya diharapkan mendapatkan berbagai keuntungan,antara lain bahan bambu dikenal oleh masyarakat memiliki sifat-sifat yang baik untuk dimanfaatkan, antara lain batangnya kuat, ulet, lurus, rata, keras, mudah dibelah, mudah dibentuk dan mudah dikerjakan serta ringan sehingga mudah diangkut. Selain itu bambu juga relatif murah dibandingkan dengan bahan bangunan lain karena banyak ditemukan di sekitar pemukiman pedesaan. Bambu menjadi tanaman serbaguna bagi masyarakat pedesaan. Salah satu produk dari bambu yang berperan penting dalam pengurangan penggunaan kayu adalah laminasi bambu. Laminasi bambu dapat meningkatkan kekuatan bambu secara signifikan terutama untuk kekuatan-kekuatan bambu yang lemah seperti kekuatan gesernya. Jumlah penduduk Indonesia pada tahun 2005 adalah 219,2 juta jiwa dengan kecepatan pertambahan penduduk 1,34% per tahun (Anonim, 2006). Sementara itu menurut Supriana et al. (2003) kebutuhan rumah di Indonesia per tahun adalah 2,9 juta unit dan kebutuhan kayu gergajian ratarata tiap unit rumah adalah sekitar 2,97 m 3 sehingga total volume kayu gergajian yang diperlukan untuk perumahan per tahun di Indonesia adalah sekitar 8,6 juta m 3 atau setara dengan 17,2 juta m 3 kayu bundar. Oleh karena itu periu dicari bahan substitusi kayu khususnya sebagai bahan bangunan dan mebel. Bambu merupakan salah satu bahan yang dapat digunakan untuk tujuan tersebut karena sejak jaman dahulu manusia telah menggunakan bambu sebagai bahan bangunan, mebel, alat rumah tangga dan barang kerajinan. Bambu yang termasuk tanaman cepat tumbuh dan mempunyai daur yang relatif pendek (3-4 tabun) merupakan salah satu sumber daya alam yang cukup menjanjikan Sebagai bahan substitusi kayu. Sebagai bahan substitusi kayu, bambu harus memiliki dimensi tebal, lebar dan panjang seperti papan atau balok kayu. Masalah yang timbul dalam pemanfaatan bambu sebagai bahan substitusi kayu tersebut adalah keterbatasan bentuk dan dimensinya. Bambu yang bentuk aslinya bulat dan berlubang jika akan digunakan sebagai pengganti papan atau balok kayu harus memenuhi persyaratan lebar dan tebal tertentu. Dengan semakin majunya teknologi perekatan diharapkan dapat mengatasi keterbatasan bentuk dan dimensi bambu sebagai bahan substitusi kayu. Dalam bentuk pipih bambu mempunyai ketebalan yang relatif kecil (tipis) sehingga untuk menambah ketebalannya perlu dilakukan usaha laminasi dengan menggunakan perekat tertentu. Di samping itu untuk mendapatkan produk bambu dengan ukuran seperti papan atau balok kayu maka bambu yang bentuk aslinya bulat dan diameternya semakin kecil ke arah ujung harus dibelah dengan alat tertentu sehingga diperoleh bilah yang lurus dan mudah direkat ke arah samping (lebar). Bilah yang dihasilkan kemudian diserut pada kedua permukaannya sehingga mudah direkat ke arah tebal. Hasil produk perekatan bilah bambu tersebut dikenal dengan nama bambu lamina.lebarnya.

3 II.METODE PENELITIAN Mulai Studi Literatur Gambar 3.2 gambar palka Desain dinding perahu berbahan fiber dengan bahan penguat bambu Gambar teknik Kesimpulan Selesai Gambar 3.1 Diagram alir perencanaan dinding perahu tradisional a.volume Palka Palka pada kapal ikan memiliki fungsi sebagai tempat untuk menyimpan ikan hasil tangkapan. Selain untuk menyimpan hasil tangkapan, peranan palka pada kapal ikan adalah sekaligus sebagai tempat untuk menjaga mutu hasil tangkapan. Apabila pengawetan atau penjagaan mutu ikan setelah ditangkap menggunakan es, maka di dalam palka selain terdapat ikan hasil tangkapan juga terdapat es. Keberadaan palka pada kapal ikan merupakan kekhasan kapal ikan yang membedakannya dengan jenis kapal lainnya. Pada umumnya, palka berada di bawah geladak ukur kapal. Berdasarkan bentuk palka, metode yang digunakan untuk mengukur volume palka apabila palka berbentuk ruang segi empat adalah dengan mengalikan panjang, lebar dan tinggi ruangan tersebut. Untuk bentuk palka yang mengikuti bentuk badan kapal, pengukuran volume palka dapat dilakukan dengan menggunakan Sympson s Rules untuk menghitung luas penampang pada sisi melintang palka kemudian dikalikan dengan panjang palka (searah panjang kapal). Pengukuran volume palka pada kapal ikan lebih mudah diterapkan jika dibandingkan dengan pengukuran GT kapal. Pengukuran GT kapal sebagaimana yang telah dijelaskan sebelumnya, meliputi pengukuran seluruh ruangan tertutup yang berada di bawah maupun di atas geladak ukur. Pengukuran volume palka adalah kegiatan pengukuran terhadap salah satu atau beberapa ruangan tertutup (apabila palka lebih dari satu ruangan) yang berada di bawah geladak ukur kapal. b.mengitung ketebalan dinding Metode lay-up,yang dihitung adalah kebelan kulit lambung yang didapatkan berdasarkan scantling number dan glass content ya harus di atas 28 %.sedangkan pada metode vacuum infusion bukan berdasarkan ketebalannya tetapi berdasarkan glass content parameter persegi. a.metode Hand Lay-Up formula scantling number adalah: Sn=(LOA+B+D) / 28,23 Setelah nilai Sn didapatkan,maka kita dapat menentukan ketebalan dari kulit perahu secara mendasar. Formulanya adalah : Shell thickness(mm)=6,35x

4 1) Volumedisplacement(m2) =p.l.t p= panjang perahu(m) l= lebar perahu(m) t= tinggi perahu(m) 2) Tondisplacement( ): = /v =densitas air tawar (1ton/m 3 ) =volume displacement(m 3 ) 3) Waterplanearea(Aw) Cw=LxB A=LxBxCW Keterangan L=panjang B=lebar d = draft kapal (m) 8) Jarak titik apung (B) terhadap titik metacentre (M), BM= I/ = volume displacement (m 3 ) I = moment innertia c. Gambar Teknik Gambar teknik merupakan salah satu alat yang menunjang bagi kegiatan produksi pembuatan dinding perahu. Hal bertujuan untuk Mengetahui dan memahami kegunaan alat-alat gambar, aturan dasar yang digunakan untuk mewujudkan gambar teknik. Selain itu agar dapat membuat dan membaca gambar teknik atau gambar kerja ( Jensen, Ch. and Helsaed,New york, last edition). 4) Coeffecientofmidship(C): C= A/ (Bxd) A=luas tengah perahu(m 2 ) B=lebarperahuterbesa(m) d=draftbadan perahu(m) ) Coeffecientofblock(Cb): Cb = / (LxBxD) 3 4 L=panjang perahu(m) B=lebar perahu terbesar(m) d=draft badan perahu(m) 6) Coefficientofprismatic(Cp): Cp= /( AxL) = volumedisplacement(m 3 ) A = luas tengah perahu(m 2 ) L=panjang perahu(m) 7) Jarak titik apung (B) terhadap lunas (K), KB= 1/3 [2,5 d ( /Aw) = volume displacement (m 3 ) Aw = waterplane area (m 2 ) Keterangan : 1.Apron/lunas depan(linggi haluan) Linggi haluan adalah merupakan bagian yang paling besar mendapatkan tekanan dan tegangan-tegangan, sebagai akibat terjangan perahu terhadap air dan pukulan-pukulan ombak. 2.Gading-gading Gading-gading adalah salah satu komponen kerangka perahu melintang yang dipasang pada sisi perahu mulai dari linggi haluam, lunas dan sampai linggi buritan. 3.Lunas Lunas adalah balok memanjang di dasar kapal yang terletak pada bidang memanjang perahu, antara linggi haluan dan linggi buritan sepanjang perahu. Lunas

5 merupakan bagian kontruksi terpenting pada suatu perahu. 4.Dinding perahu Dinding perahu adalah berbahan fiber dengan berpenguat bambu. 5.Tempat mesin perahu Tempat mesin adalah tempat meletekan esin perahu. III.Hasil dan Pembahasan Desain dan Konstruksi merupakan hal yang sangat mendasar dalam rencana pembuatan kapal fiberglass, karena sangat berpengaruh pada ketahanan, manuver, kestabilan, dan laik atau tidaknya kapal berlayar yang telah ditetapkan oleh Biro Klasifikasi Indonesia (BKI). Desain dan konstruksi kapal dibuat dengan ketelitian tinggi yang pada akhirnya menggunakan sebuah software yang membantu mempermudah dalam pembuatan design kapal, software ini bernama Maxsurf. Maxsurf adalah permukaan tiga dimensi yang kuat, dengan pemodelan sistem yang digunakan dalam bidang desain laut. Tabel ukuran dimensi utama perahu Parameter Model Perahu K7ABAH LOA (m) 6,87 Lpp (m) 6,45 B (m) 1,05 D (m) 0,58 d (m) 0,45 Skala 1:1 a.mengitung ketebalan dinding Metode lay-up,yang dihitung adalah kebelan kulit lambung yang didapatkan berdasarkan scantling number dan glass content ya harus di atas 28 %.sedangkan pada metode vacuum infusion bukan berdasarkan ketebalannya tetapi berdasarkan glass content parameter persegi. a.metode Hand Lay-Up formula scantling number adalah: Sn=(LOA+B+D) / 28,23 =(6,87m+1,05m+0,28m) / 28,23 =8,2m/28,23 =0,29m=290mm Setelah nilai Sn didapatkan,maka kita dapat menentukan ketebalan dari kulit perahu secara mendasar. Formulanya adalah : Shell thickness(mm)=6,35x = 6,35x =6,35x6,61 =41,9mm b. Perhitungan hidrostatis Diketahui : Panjang perahu : 6,87 m Lebar : 1,05m Tinggi terendam : 0,45m Volume displacement (m 3 ) V=p.l.t=6,87m.1.05m.0,45m=3,24m 3 p=6,87m l=1,05m t=0,45m Ton displacement (Δ), dengan rumus: Δ= Ѷ x δ=3,24 m 3.1,025 ton/m 3 = 3,32 ton = 3,24 (m 3 ) δ = densitas air laut (1,025 ton/m 3 )

6 Waterplane area (Aw), dengan rumus simpson I: Coefficient of block (Cb), Cw adalah perbandingan luas batas air pada draft dan luas persegi empat Luas persegi=6,87m.1,05m=7,21m 2 Luas batas air=6,87m.0,45m=3,09m 2 Cw=luas persegi empat / luas batas air=7,21m 2 /3,09m 2 =2,33 A=LxBxCw=6,87m.1,05m.2,33=16,7m 2 Keterangan A=16,7=1670mm 2 =3320kg=33200N L=6,87m d=1,05m B=1,05m = 33200N / 1670 mm 2 =19,8 N/mm 2 =198kg/cm 2 Coefficient of midship (C ), dengan rumus: C= A/ (Bxd)=16,7m 2 /(6,87m.0,45) =16,7m 2 /15,2m 2 =253,8 L = 6,87m B = 1,05m d = 0,48m Cb= /(LxBxD)=3,24m 3 /(6,87m.1,05m.0,45m) = 3,24m 3 /3,24m 3 =1 Coefficient of prismatic (Cp), dengan rumus: A = 16,7m 2 L =6,87m V =3,24m Cp= /(AxL)=3,24m 3 /(16,7m 2.6,87m) =3,2 3 /114,7m 3 =0,02 Jarak titik apung (B) terhadap lunas (K), = 3,24m 3 A = 3m 2 d = 0,45m KB= -1/3 [2,5 d ( /Aw)=- 1/3(2,5x0,45m-(3,24m 3 /3m 2 ) = - 1/3(1,12m-9,7m)= -1/3(-8,5m)=2,8m

7 Jarak titik apung (B) terhadap titik metacentre (M), Cisolok, Sukabumi. Skripsi. Bogor. Fyson, J Design of small fishing vessels. Engalnd :Fishing News Book. Imron, M Pembuatan dan Perawatan Kapal Fiberglass Ukuran 5 GT. Sulastiningsih I. M Beberapa Sifat Bambu Lamina yang terbuat Dari Tiga Jenis bambu. Skripsi. Bogor. Nugroho Purwanto Ari Optimasi Tata Letak Area Produksi Galangan Kapal Fiberglass. Skripsi. Depok. = 3,24m 3 I = 0,65m 2 BM= I/ I=1/12(L.B 3 )=1/12(6,87m.1,05 3 m) =1/12(6,87m.1,15m)=1/12(7,9m 2 )=0,65m 2 BM= I/ =0,65m 2 / 3,24m 3 =0,2m IV. Hasil a. Kesimpulan 1. Bedasarkan hasil analisa apabila batas air perahu dirubah maka ton displacment ya berubah juga dan ditetapkan draft ya 0,45 m maka berat ton displacment ya 3,32 ton. 2. Berdasarkan analisa didapatkan ketebalan dinding perahu. 3. Bambu yang digunakan adalah jenis bambu apus. 4. Kapasitas penumpang 12 orang. b.saran pembuatan kapal fiberglass dengan penguat bambu sehingga bahan baku menjadi hemat. Daftar Pustaka Muharam Arif Syamsul Desain dan Komtruksi Kapal Fiberglass di PT. Carita Boat kecamatan Setu, Kabupaten Tangerang Selatan, Banten. Skripsi. Bogor. Eko S. Y Desain Perahu Fibreglass Bantuan LPPM IPB di Desa Cikahuripan, Kecamatan