Oleh : 1. ISMA KHOIRUL MUCHLISHIN ( ) 2. FAISAL ANGGARDA A.R. ( )

Transkripsi

1 Tugas Akhir Oleh : 1. ISMA KHOIRUL MUCHLISHIN ( ) 2. FAISAL ANGGARDA A.R. ( ) Jurusan : Teknik Bangunan Kapal Program Studi : Teknik Perancangan Dan Konstruksi Kapal POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2 Abstrak Negara Indonesia merupakan negara berkembang yang kaya akan sumber daya alam. Dua per tiga negara Indonesia adalah lautan, sehingga banyak penduduk Indonesia yang bergelut di area tersebut tidak terkecuali nelayan. Nelayan Indonesia memanfaatkan kekayaan bahari Indonesia dengan membuat kapal penangkap ikan. Banyak sudah kapal penangkap ikan yang dibuat dengan tangan terampil mereka. Mereka menggunakan material kayu sebagai material kapal. Akan tetapi, sekarang banyak masalah yang muncul di kalangan nelayan kita. Kayu yang dijadikan sebagai material kapal sudah sulit didapatkan. Akibat hal tersebut, maka para produsen kayu meninggikan harga jual kayu. Tidak hanya itu, harga minyak dunia juga melambung tinggi. Hal ini mengakibatkan banyak nelayan Indonesia yang gulung tikar karena input yang didapat tidak sebanding. Seiring perkembangan industri, para cendekiawan dunia sudah berhasil memecahkan masalah tersebut. Mereka memanfaatkan potensi bumi akan kandungan aluminium dan menjadikannya sebagai material kapal. Hal ini sangat efektif, berdasarkan perhitungan yang baik, dengan dimensi dan displacement yang sama, muatan ikan yang terdapat pada kapal ikan aluminium meningkat hingga + 2 (dua) kali lipat dari muatan ikan pada kapal ikan kayu. Hal diatas membuktikan bahwa semakin meningkat muatan ikan kapal ikan yang diangkut dan Ligth Weight Ton (LWT) kapal ikan relatif kecil dibandingkan dengan penggunaan material kayu, tanpa mengurangi kekuatan dan kelayakan kapal ikan tersebut.

3 Latar Belakang Sebagai negara kepulauan, Indonesia mempunyai potensi maritim yang sangat besar. Namun demikian, kenyataan saat ini menunjukkan bahwa pemanfaatan potensi ini banyak dilakukan oleh kapal-kapal ikan asing secara ilegal.hal ini karena mereka mampu membangun kapal yang baik dan mempunyai teknologi yang lebih canggih dari pada kapal-kapal ikan Indonesia. Terlebih mereka mampu menyelesaikan pembangunan kapal tepat waktu. Disamping itu, gencar diberitakan bahwa semakin mahalnya harga kayu di pasaran dan melambungnya harga bahan bakar. Kesemuanya itu menambah permasalahan nelayan Indonesia yang mengakibatkan semakin merugi. Dewasa ini, material aluminium diteliti mampu menggantikan material yang umumnya digunakan sebagai material pembangunan kapal. Pergantian tersebut dilihat dari daya angkut, usia kapal, dan cadangan material di bumi. Aluminium yang digunakan pada pembangunan kapal mempunyai karakteristik berbeda dengan aluminium pada umumnya. Karakteristik yang mencolok dan diperhitungkan sebagai pengganti material kayu adalah mempunyai sifat ringan. Sehingga dengan menjadikan material aluminium sebagai material kapal, akan mendapat beberapa keuntungan diantaranya, muatan kapal bertambah (Dead Weight Ton) dan kecepatan kapal meningkat. Terkait hal tersebut dalam tugas akhir ini, dirancang sebuah inovasi teknologi dengan mengganti material kayu yang dipakai dalam pembangunan kapal ikan menjadi material aluminium.

4 Rumusan Masalah Permasalahan yang kami angkat dalam tugas akhir ini adalah : 1. Bagaimanakah perancangan konstruksi aluminium? 2. Apakah kapasitas muat kapal ikan tersebut bertambah? Batasan Masalah Batasan masalah tugas akhir ini antara lain : 1. Perhitungan berat konstruksi kapal aluminium, 2. Prosentase perbandingan kapasitas muat kapal ikan berbahan kayu dan aluminium

5 Tujuan Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Meningkatkan jumlah muatan yang mampu diangkut oleh kapal, 2. Meningkatkan kapasitas muat kapal ikan.

6 Metodologi Start Pengumpulan Data Perhitungan LWT Kapal Aluminium Penggambaran Konstruksi Kapal Aluminium Perbandingan Kapasitas Muat Kapal Ikan Penyusunan Laporan 1. Pengumpulan Data Data-data yang digunakan diperoleh dari beberapa literaturliteratur (misal Aluminium Boats, Boat Building With Aluminium dll), dari internet, dan studi lapangan di PT. PAL Indonesia 2. Perhitungan LWT Kapal Aluminium Perhitungan LWT kapal dilakukan dengan metode post per post (setiap komponen kapal dihitung satu per satu). Rule yang digunakan yakni Rulefinder Lloyd s Register Penggambaran Konstruksi Kapal Aluminium Penggambaran konstruksi kapal dilakukan untuk mengetahui kebutuhan profil dan plat. 4. Perbandingan Kapasitas Muat Kapal Ikan Perbandingan kapasitas muat kapal ikan dititik beratkan pada data kapal pembanding yaitu kapal ikan kayu dan hasil perhitungan berat LWT kapal ikan aluminium. 5. Penyusunan Laporan Laporan disusun secara sistematis, sesuai prosedur / tatacara penulisan tugas akhir. Dilakukan dengan tujuan merangkum semua hasil perhitungan yang telah dilakukan. Finish

7 Hasil dan Pembahasan Dalam pengerjaan tugas akhir ini, perencanaan konstruksi kapal aluminium mengacu pada konstruksi kapal aluminium yang real dan mengacu pada buku-buku pedoman pembangunan kapal aluminium. Rule yang digunakan dalam perhitungan konstruksi kapal adalah Rulefinder Lloyd s Register Rule and Regulation Perhitungan LWT kapal dilakukan dengan cara post per post (setiap komponen kapal dihitung dan dikalkulasi). Data yang diambil dari kapal ikan kayu adalah: 1. Ukuran utama kapal (L, B, T, H, Vs), 2. Displacement kapal, 3. Berat peralatan kapal (termasuk nilai LWT kecuali W konstruksi ), 4. Kebutuhan operasional kapal (W oil, W crew, W fuel dll), 5. Wmuatan dan kebutuhan ruang muat, 6. Sistem konstruksi dan jarak frame. Adapun alur perhitungan LWT kapal aluminium adalah sebagai berikut : 1. Perencanaan dan perhitungan beban (sisi, alas, geladak, dan machinery) 2. Perencanaan dan perhitungan tebal plat yang diijinkan, 3. Perencanaan dan perhitungan modulus profil, 4. Kalkulasi kebutuhan profil dan plat kapal,

8 Ukuran Utama LOA = 16,20 m LWL = 14,50 m B H T Vs Me = 3,40 m = 1,70 m = 1,10 m = 8 knots = 1 x 51,5 HP Fish hold = 13m 3 FO tank FW tank = 1300 liter = 300 liter

9 Perencanaan Beban Beban Dasar P BS = P SS (kn/m 2 ) P SS = Ph + wp + Pw (kn/m 2 ) Dimana : wp = faktor desain = 0,472 Ph = beban hidrostatik pada kulit kapal = 10(Tx-(z-zk)) (kn/m 2 ) Pw = beban gelombang = Pm Pm = 10.fz. Hrm (kn/m 2 ) Tx = sarat perencanaan yang diukur diatas baseline (m) z = jarak vertikal diukur dari baseline sampai titik G (m) zk = jarak vertikal dari keel (diatas baseline) ke baseline (m) 2 Hrm = Cwmin = kr xwl Cw Cwmin 1 xm cb 0.2 Lwl km kr fz = faktor distribusi vertikal = e -u + (1-e -u ) ((z-zk)/tx) = e -((2Π Tx)/Lwl) + (1-e -((2Π Tx)/Lwl) ) ((z-zk)/tx)

10 xm = 0,5-0,6fn = kr = 2,25 km = kr 0.5 xm 1 Cb 0.2 2

11 Beban Sisi Pw = Pm = 10.fz. Hrm (kn/m 2 ) Ph = 10(Tx-(z-zk)) (kn/m 2 ) P wd = Ph + wp + Pwd 0 (kn/m 2 ) atau P wd = Pd = 6 + 6fL fhs (kn/m 2 )

12 Beban Geladak P wd = Ph + wp + Pwd 0 (kn/m 2 ) atau P wd = Pd = 6 + 6fL fhs (kn/m 2 ) fl xwl = faktor lokasi = Lwl = 2 fhs = faktor tinggi gelombang = 1

13 Komponen Kapal Aluminium yang Dihitung Plat keel, Plat sisi, Plat geladak, Plat sekat dan transom, Center girder, Wrang plat, Bracket, Bar keel, Main frame, Balok geladak (deck beam), Penegar sekat, Perlengkapan kapal.

14 No. Bagian Item Formula 1. Plate keel and bar keel 2. Plate stem Plate keel Bar keel bk 7,0L 340 R tk 0,45 1,85 k L a R AK k a 1,85LR 2 tk k a 0,7 L 8,25 ts k a 0,14L 4 R R 3. Bottom and side shell plating, transom, and sheerstrake tp 22,4s p f a Stiffening modulus Inertia 4. Web area 5. Center girder Thickness Face plate Face plate outside 0,5L R Ф 3 psl e I A f 100 E psl e Aw A f a 100 tw 1,4 k a L 1 Af 0, 56 L R k a R 2 psl e Z Z f a 0,25 0,7 2, km 5 L R 6. Floor general Overall depth at Cl Thickness In machinery Face plate area B<10 m d f = 40(B+0,85D) B 10 m d f = 40(1,5B+0,85D)- 200 Af 0, 28k a L R 4,7df s tw ka 3,1 0, ,7df s tw ka 3,1 0,

15 No. Bagian Item Formula 1. Shell envelope 2. Single bottom structure 3. Bulkheads Deck plating and stifferners Superstructures and deckhouse Bottom shell plating Side shell plating Center girder web Floor webs Watertight bulkhead plating Deep tank bulkhead plating Strength/Main deck plating Lower deck/inside deckhouse Superstructure side plating Deckhouse front uppertiers Deckhouse aft. ω km (0,7 L R + 1,0) 4,0 ω ω km (0,5 L R + 1,4) 3,5 ω ω km (1,1 L R + 1,4) 5,0 ω ω km (0,8 L R + 1,1) 4,0 ω ω km (0,43 L R + 1,2) 3,0 ω ω km (0,5 L R + 1,4) 3,5 ω ω km (0,5 L R + 1,4) 3,5 ω ω km (0,3 L R + 1,3) 3,0 ω ω km (0,4 L R + 1,1) 3,0 ω ω km (0,55 L R + 1,5) 3,0 ω ω km (0,25 L R + 0,7) 2,5 ω Dimana : - ω = koreksi tipe servis (tabel 2.9.2) - km = 385/(σa + σu) - σa = nilai minimal tegangan yield / 0,2% tegangan yang diijinkan pada kondisi belum dilas (N/mm 2 ) - σ u = nilai minimal kuat tarik ultimate pada kondisi belum di las (N/mm 2 ) - Lr = panjang konstruksi (m)

16 No. Kriteria Kapal Ikan Kayu Kapal Ikan Aluminium 1. DWT (ton) 6,20 12,35 2. LWT (ton) 18,90 12,85 3. Muatan (ton) 4,04 10,19 4. Kapasitas muat + es (m 3 ) 13,00 5. Kapasitas muatan (m 3 ) 10,00 No. Kriteria Kapal Ikan Kayu Kapal Ikan Aluminium 1. DWT (ton) 6,20 12,35 2. LWT (ton) 18,90 12,85 3. Muatan (ton) 4,04 10,19 5. Kapasitas muatan (m 3 ) 10,00 25,22

17 Prosentase DWT Kapal Ikan Prosentase Muatan Kapal Ikan Bahan Kayu 33% Bahan Kayu 28% Bahan Aluminium 67% Bahan Aluminium 72% Prosentase LWT Kapal Ikan Prosentase Kapasitas Ruang Muat Bahan Aluminium 40% Bahan Kayu 28% Bahan Kayu 60% Bahan Aluminium 72%

18 Alternatif Fram e Luasan (m 2 ) Faktor Simpso n (fs) fs luasan Fr.16 3, ,2828 Fr.17 3, ,0795 Fr.18 4, ,9438 Fr.19 4, ,0355 Fr.20 3, ,6565 Fr.21 3, ,8345 Fr.22 3, ,9075 Fr.23 3, ,7169 Fr.24 3, ,6309 Fr.25 3, ,9418 Fr.26 3, ,4255 Fr.27 3, ,6646 Fr.28 3, ,5709 Fr.29 3, ,5240 Fr.30 3, ,0959 Fr.31 2, ,4077 Fr.32 2, ,5904 Total 171,3088 h = 360 mm = 0,36 m Volume = 1/3 h Σfx = 1/3 0,36 171,3088 = 20,56 m 3

19 Kesimpulan Berdasarkan perhitungan dan studi diatas, dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Muatan bertambah menjadi 10,19 ton dengan kebutuhan ruang muat sebesar 25,22 m 3, 2. Muatan yang mampu diangkut setelah redesign ruang muat kapal sebesar 8,29 ton dengan kebutuhan ruang muat 20,56 m 3, 3. Sehingga sarat kapal ikan berubah, menjadi 1,098 m dari 1,1 m. Perhitungan sarat kapal dilakukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut : = DWT + LWT (ton) T = /(L.B.cb.Bj airlaut ) (m)

20

21

22

23

24 Penutup ATAS SEMUA ARAHAN DAN KRITIKAN KAMI UCAPKAN TERIMA KASIH Wassalamu alaikum Wr. Wb.