modul stabilitas

7/25/2019 Modul Stabilitas

1/28

POKOK BAHASAN I

PENGANTAR STABILITAS1.1 Pengertian Stabilitas

Stabilitas adalah keseimbangan dari kapal, merupakan sifat atau kecenderungan darisebuah kapal untuk kembali kepada kedudukan semula setelah mendapat senget (kemiringan)yang disebabkan oleh gaya-gaya dari luar (Rubianto, 1996). Sama dengan pendapat akid!o(19"#), bah$a stabilitas merupakan kemampuan sebuah kapal untuk menegak kembalise$aktu kapal menyenget oleh karena kapal mendapatkan pengaruh luar, misalnya angin,ombak dan sebagainya.Secara umum hal-hal yang mempengaruhi keseimbangan kapal dapat dikelompokkankedalam dua kelompok besar yaitu %(a). &aktor internal yaitu tata letak barang'cargo, bentuk ukuran kapal, kebocoran karenakandas atau tubrukan(b). &aktor eksternal yaitu berupa angin, ombak, arus dan badai

1.2 Jenis Stabilitas

ilihat darisifatnya , stabilitas atau keseimbangan kapal dapat dibedakan men!adi dua !enis yaitu satbilitas statis dan stabilitas dinamis.

1. Stabilitas statis diperuntukkan bagi kapal dalam keadaan diam dan terdiri daristabilitas melintang dan membu!ur.Stabilitas melintang adalah kemampuan kapal untuk tegak se$aktu mengalami sengetdalam arah melintang yang disebabkan oleh adanya pengaruh luar yang beker!a padanya.Stabilitas membujur adalah kemampuan kapal untuk kembali ke kedudukan semulasetelah mengalami senget dalam arah yang membu!ur oleh adanya pengaruh luar yang beker!a padanya. Stabilitas melintang kapal dapat dibagi men!adi sudut senget kecil( -1*) dan sudut senget besar (+1*). kan tetapi untuk stabilitas a$al padaumumnya diperhitungkan hanya hingga 1* dan pada pembahasan stabilitas melintangsa!a.

#. Stabilitas dinamis diperuntukkan bagi kapal-kapal yang sedang oleng atau

mengangguk ataupun saat menyenget besar. ada umumnya kapal hanya menyengetkecil sa!a. adi senget yang besar, misalnya melebihi # bukanlah hal yang biasa


2/28

dialami. Senget-senget besar ini disebabkan oleh beberapa keadaan umpamanya badaiatau oleng besar ataupun gaya dari dalam antara lain /0 yang negati e.

alam teori stabilitas dikenal !uga istilah stabilitas a$al yaitu stabilitas kapal pada senget

kecil (antara 21*). Stabilitas a$al ditentukan oleh 3 buah titik yaitu titik berat (4enter of gra ity) atau biasa disebut titik /, titik apung (4enter of buoyance) atau titik 5 dan titik metasentris (0etacentris) atau titik 0.

a!a"#"a!a" Kea$aan Stabilitas

ada prinsipnya%ea$aan stabilitas ada tiga yaitu Stabilitas ositif (stable e uilibrium),stabilitas 7etral (7eutral e uilibrium) dan stabilitas 7egatif (8nstable e uilibrium).&a'. Stabilitas P(sitif & Stable Equlibrium '

Suatu kedaan dimana titik 0-nya berada di atas titik /, sehingga sebuah kapal yang memilikistabilitas mantap se$aktu menyenget mesti memiliki kemampuan untuk menegak kembali.&b'. Stabilitas Netral & Neutral Equilibrium '

Suatu keadaan stabilitas dimana titik /-nya berhimpit dengan titik 0. maka momen penegak kapal yang memiliki stabilitas netral sama dengan nol, atau bahkan tidak memilikikemampuan untuk menegak kembali se$aktu menyenget. engan kata lain bila kapal sengettidak ada 0 maupun momen penerus sehingga kapal tetap miring pada sudut senget yang

sama, penyebabnya adalah titik / terlalu tinggi dan berimpit dengan titik 0 karena terlalu banyak muatan di bagian atas kapal.&!'. Stabilitas Negatif & Unstable Equilibrium '

Suatu keadaan stabilitas dimana titik /-nya berada di atas titik 0, sehingga sebuah kapalyang memiliki stabilitas negatif se$aktu menyenget tidak memiliki kemampuan untuk menegak kembali, bahkan sudut sengetnya akan bertambah besar, yang menyebabkan kapalakan bertambah miring lagi bahkan bisa men!adi terbalik. tau suatu kondisi bila kapal

miring karena gaya dari luar , maka timbullah sebuah momen yang dinamakan 0 0:7:7:R8S';eiling moment sehingga kapal akan bertambah miring

1. ) Titi%#Titi% Penting *ala" Stabilitas


3/28

0enurut ;ind (196"), titik-titik penting dalam stabilitas antara lain adalah titik berat (/), titik apung (5) dan titik 0.

/b. 1


4/28

>oefisien 5lok dengan 7otasi 4b.>oefisien blok adalah merupakan perbandingan antara olume badan kapal (isi karene)

dengan olume suatu balok dengan pan!ang ? =$l, lebar ? 5 dan tinggi ? oefisien 5lok

4 b ?V

L x B x d

@ ? Asi karene.(m3)= ? =$l ? an!ang garis air.(m)5 ? =ebar karene atau lebar kapal.(m)d ? Sarat kapal.(m)

ari harga 4b dapat dilihat apakah badan kapal mempunyai bentuk yang gemuk atauramping.

ada umumnya kapal cepat mempunyai harga 4b yang kecil dan sebaliknya kapal 2 kapallambat mempunyai harga 4b yang besar. b. K(efisien garis air & ater Plane area !(effi!ient '

>oefisien garis air dengan notasi 4$l.4 $l adalah perbandingan antara luas bidang garis air muat ( $l ) dengan luas sebuah empat persegi pan!ang dengan lebar 5.

4$l ?A

wl

L wl

$l ? =uas bidang garis air.(m#)=$l ? an!ang garis air.(m)5 ? =ebar kapal ( =ebar /aris ir ) (m)

c. K(efisien Ga$ing besar $engan N(tasi /" & i$s0i+ /(efi!ient '.


5/28

4m adalah perbandingan antara luas penampang gading besar yang terendam air dengan luas

suatu penampang yang lebarnya ? 5 dan tingginya ? d.

4m ?A

m

B x d

m ? luas penampang gading besar (m#)5 ? lebar kapal (m)d ? sarat kapal (m)

;arga 4m terletak antara ,* B ,99* dimana harga yang pertama di dapatkan pada kapaltunda sedangkan yang terakhir di dapatkan pada kapal 2 kapal pedalaman.5entuk penampang melintang yang sama pada bagian tengah dari pan!ang kapal dinamakan

dengan Paralel Midle Body .$. K(efisien Pris"ati% & Pris"ati% /(effi!ient '

K(efisien Pris"ati% e"an ang &L(ngit,$inal Pris"ati! /(efi!ient '.

>oefisien prismatic meman!ang dengan notasi 4p adalah perbandingan antara olume badankapal yang ada di ba$ah permukaan air ( Asi >arene ) dengan olume sebuah prisma denganluas penampang midship ( m ) dan pan!ang =$l

4p ?V

Am x L wl

@ ? Asi >arene (m3)m ? =uas penampang gading besar(m#)

=$l ? an!ang garis air.(m) 7ilai 4p bisa !uga diperoleh dengan


6/28

4 p ?C

b

C m

Seperti di!abarkan berikut ini.

4p ?V

Am x L wl

CCCCCCC (1)

4 b ?V

L x B x d

@ ? 4 b D = D 5 D d CCCCC..(#)

4m ?

Am

B x d

m ? 4m D 5 D d CCCCCC..(3)engan memasukkan persamaan (#) dan (3) pada persamaan (1) maka akan diperoleh%

4 p ?L x B x d x C

b

L x B x d x C m

4 p ?C

b

C m

adi koefisien prismatik meman!ang sama dengan koefisien balok dibagi koefisien midship.;arga 4p pada umumnya menun!ukkan kelangsingan bentuk dari kapal. ;arga 4p yang besar terutama menun!ukkan adanya perubahan yang kecil dari bentuk penampang melintangdisepan!ang pan!ang =$l.

ada umumnya kapal mempunyai harga 4p yang terletak antara ,* dan ,9#.K(efisien Pris"ati% Tega% & erti!al Pris"ati! /(efi!ient'.

>oefisien rismatik tegak dengan notasi 4p adalah perbandingan antara olume badan kapalyang ada diba$ah permukaan air ( Asi >arene ) dengan olume sebuah prisma yang berpenampang $l dengan tinggi ? d

4 p ?V

Awl

x d$l ? =uas enampang garis air.(m#)

< ? Sarat air.(m)

>alau di!abarkan lebih lan!ut dengan mengganti hargaV = Lwl B.d.Cb dan Awl = Lwl.B.Cwl ,maka di peroleh

4 p ?C bC wl


7/28

1.3 *is+la!e"ent $an berat %a+al

Sesuai hukum rchimedesE5enda akan mengalami gaya tekan ke atas sebesar berat cairan yang dipindahkan oleh bendatersebutF>apal !uga mengalami hal tersebut, besar gaya apung kapal(buoyancy) memiliki besar samadengan berat cairan yang dipindahkan oleh badan kapal yang ada diba$ah permukaan air../aya berat ini adalah resultan dari semua berat yang ada di kapal, arahnya ke ba$ah.Sedangkan gaya apung memiliki arah ke atas.

ika ter!adi perubahan sarat kapal maka, titik berat dan titik apung akan mengalami perubahan

pula.isplacement merupakan badan air yang dipindahkan oleh badan kapal. isplacement pada

dasarnya digolongkan men!adi dua yaitu displacemen olume dan displacement berata. *is+la!e"en 4(l,"e disebut !uga isi karene.

>arene adalah bentuk badan kapal yang ada di ba$ah permukaan air. engan catatan, bah$a tabel kulit, lunas sayap, daun kemudi, baling 2 baling dan lain 2 lain perlengkapankapal yang terendam di ba$ah permukaan air tidak termasuk >arene.

Asi karene adalah olume badan kapal yang ada di ba$ah permukaan air ( tidak termasukolume kulit dan lain 2 lain ).Asi >arene ( @ ) ? = . 5 . < . 4b, = ? an!ang >arene ( m )

5 ? =ebar >arene ( m )< ? Sarat >arene ( m )4b ? >oefisien balok ( m )

b. *is+la!e"ent berat

isplacement berat adalah berat dari karene atau berat cairan yang dipindahkan oleh badankapal yang ada di ba$ah air.

G ? @ .

G ? = . 5 . < . 4b .

G ? berat karene atau displacement berat(ton)= ? an!ang >apal ( m )5 ? =ebar >apal ( m )< ? Sarat kapal ( m ) ? 0assa !enis air laut ? 1, #* ton ' mH.


8/28

!. *ea$ eig0t T(nnage &* T'>emampuan kapal untuk dapat dimuati beban seperti muatan, air ta$ar, bahan bakar,

perbekalan, minyak pelumas, penumpang, bagasi, a$ak kapal dan lainnya, sampai pada sarat tertentu dan pada cairan dengan density tertentu pula

$. Berat %a+al %(s(ng &Lig0t $i+la!e"ent'5erat kapal kosong umumnya dibagi men!adi 3 bagian besar%1. 5erat ba!a badan kapal, yaitu berat badan kapal, bangunan atas, dan perumahan

geladak #. 5erat peralatan, yaitu berat dari seluruh peralatan antara lain !angkar, ranatai

!angkar, mesin !angkar, tali temali, capstan, mesin kemudi, mesin $inch, derrick boom, mast, entilasi, alat-alat na igasi, life boat, da it, perlengkapan dan peralatan dalam ruangan kapal lainnya.

3. 5erat mesin penggerak beserta instalasi pembantunya, yaitu berat motor induk, berat motor bantu, berat ketel, berat pompa, berat kompresor, separator, botolangin, dan peralatan dalam kamar mesin lainnya.

e. =oaded displacement5erat kapal secara keseluruhan pada saat kapal terbenam pada sarat maksimum yangdiperbolehkan, yaitu merupakan light displacement I muatan I air ta$ar I bahan bakar I perbekalan I a$ak kapal

=oaded displacemen ? light displacement I apal dengan isplacement ( ) tetap berlayar dari air laut 5 1, #* (J ? 1 #*) ke airta$ar 5 1, (J ? 1 )

(atau m) di air ta$ar ? (atau m) di air laut. 0aka1 D (@I ) ? 1 #* D @

1 @ I 1 ? 1 #* @1 ? 1 #* @ 2 1 @ ? #* @

? #* @'1 ? @'K L $ ? 'K

Angat pembahasan < 4 < 4 ? '1 turunan dari $ ? (Gsarat'1 ) D < 4 dimanaGsarat ? 1 cm

alam kasus ini Gsarat ? & , maka(Gsarat'1 ) D < 4 ? 'K . tau (& '1 ) D < 4 ? 'K . adi& ? 'K< 4

Setiap kapal memiliki bentuk yang berbeda-beda, sehingga nilai & tiap kapal berbeda5esarnya & dapat dilihat pada limsol 0ark (dari S 2 & atau < 2


10/28

engan menggunakan perbandingan, maka '& ? (1 #* - D)'(1 #* -1 ),atau

? O& D (1 #* 2 D)P'#* D

TPI

POKOK BAHASAN IISTABILITAS STATIS

2.1 Titi%#titi% +enting $ala" stabilitas

0enurut ;ind (196"), titik-titik penting dalam stabilitas antara lain adalah titik berat (/), titik apung (5) dan titik metacenter (0)(a).


11/28

3. 5ila ada penggeseran bobot, maka titik berat sebuah kapal akan berpindah searah danse!a!ar dengan titik berat dari bobot yang digeserkan

(b).


12/28


13/28

(a). >0 (0 ialah !arak tegak dari lunas kapal sampai ke titik 0, atau !umlah !arak dari lunas ke titik

apung (>5) dan !arak titik apung ke metasentris (50), sehingga >0 dapat dicari denganrumus %

>0 ? >5 I 50iperoleh dari diagram metasentris atau hydrostatical cur e bagi setiap sarat (draft) saat itu.

(b). >5 (


14/28

? !umlah perkalian titik berat dengan bobot benda (m ton)(e). /0 (//0 ? (>5 I 50) - >/

7ilai /0 inilah yang menun!ukkan keadaan stabilitas a$al kapal atau keadaan stabilitaskapal selama pelayaran nanti

2.) ("en Penega%

engan berpindahnya kedudukan titik tekan 5 dari kedudukannya semula yang tegak lurus

diba$ah titik berat / itu akan menyebabkan ter!adinya sepasang koppel, yakni dua gaya yangsama besarnya tetapi dengan arah yang berla$anan, yang satu merupakan gaya berat kapal itusendiri sedang yang lainnya adalah gaya tekanan keatas yang merupakan resultante gayatekanan keatas yang beker!a pada bagian kapal yang berada didalam air yang titk tangkapnyaadalah titik tekan.

engan terbentuknya sepasang koppel tersebut akan ter!adi momen yang besarnya samadengan berat kapal dikalikan !arak antara gaya berat kapal dan gaya tekanan keatas. 8ntuk memperoleh keterangan yang lebih !elas, harap perhatikan gambar diba$ah ini

oppel an ;ubungannya engan Stabilitas >apalang dimaksud dengan sepasang koppel adalah sepasang gaya yang sama besarnya tetapi

dengan arah yang berla$anan. (lihat gambar ).pabila pada sebuah benda beker!a sepasang koppel, maka benda tersebut akan berputar.

5esarnya kemampuan benda itu berputar ditentukan oleh hasil perkalian antara gaya yangmembentuk koppel itu dan !arak antara kedua gaya tersebut.

pabila sebuah kapal menyenget, pada kapal tersebut akan ter!adi sepasang koppel yang

menyebabkan kapal itu memiliki kemampuan untuk menegak kembali atau bahkan bertambahmenyenget lagi.


15/28

8ntuk memperoleh gambaran yang lebih !elas, harap perhatikan gambar. 5esarnyakemampuan untuk menegak kembali sebuah kapal se$aktu kapal menyenget dengan suatusudut tertentu adalah sama dengan hasil perkalian antara gaya berat kapal dan !arak antara

gaya berat kapal dan gaya tekanan keatas yang beker!a pada kapal saat tertentu itu.0omen penegak adalah momen yang akan mengembalikan kapal ke kedudukan tegaknyasetelah kapal miring karena gaya-gaya dari luar dan gaya-gaya tersebut tidak beker!a lagi(Rubianto, 1996).

ada $aktu kapal miring, maka titik 5 pindah ke 5N, sehingga garis gaya berat beker!a ke ba$ah melalui / dan gaya keatas melalui 5N.


16/28

ada stabilitas positif akan timbul momen penegak (righting moment) momen inimembantu kapal untuk kembali tegak0oment of static stability ? D /T ? D /0 D Sin U

ada kapal yang memiliki stabilitas positif berarti letak titik / kapal berada diba$ah titik 0 bilamana kapal mendapat gaya luar sehingga kapal miring, maka titik pusat daya apung 5yang menekan ke atas bergerak ke sisi yang rendah sesuai bentuk bangunan kapal yangtrbrnam sehingga timbulah dua buah gaya yang berla$anan arah, antara pusat gaya yangmenekan ke atas melalui titik 5 dan pusat gaya yang menekan ke ba$ah melalui titik /adapun !arak antara kedua gaya ini adalah lengan /T sehingga timbul kopel dengan kopelsebesar berat benaman D !arak antara kedua gaya (/T). 0omen inilah yang men!adikan kapaltegak sehingga disebut V0omen enegakV

).2 Stabilitas Negatif

>eadaan stabilitas kapal yang demikian ini apabila kedudukan titik / lebih tinggi dari padakedudukan metasentrumnya (titik 0), sehingga sebuah kapal yang memiliki stabilitas goyah

atau negatif se$aktu kapal menyenget kapal tidak memiliki kemampuan untuk menegak kembali, tetapi bahkan sudut sengetnya akan bertambah besar (lihat gambar diba$ah ini)


17/28

/ diatas 0 Stabilitas 7egatif (negati e e uilibrium)apalyang pada suatu saat mengoleng demikian dikatakan bah$a stabilitas kapal itu kurang ataukerapkali !uga disebut bah$a kapal itu Elangsar E.


18/28

Stabilitas langsar adalah stabilitas positif dimana nilai /0 terlalu kecil. penyebab /0yang terlalu kecil karena penem patan muatan terkonsentrasi di palkah bagian atas lebih besardari bagian ba$ah (muatan berat di deck) tandanya sudut olengan kapal relatif besar, dengan

demikian periode olengan !uga relatif besar meskipun kapal berlayar di laut tenang. akibatstabilitaas kapal bisa men!adinetral (titik / berhimpit dengan titik 0) kemudian bisa men!adinegatif (titik / diatas titik 0) sehingga sangat berbahaya !ika cuaca buruk sepertiombak'angin besar. penanggulangan kapal di tengah laut !ika memungkinkan mengisi ballasttangki bagian ba$ah yang berukuran kecil, dan pemakaian air ta$ar dan 0& , 0 & daritangki atas.

).3 Stabilitas Ka%,

Sebuah kapal yang mengoleng secara cepat dan dengan menyentak-nyentak, maka halitu menandakan bah$a kapal kemampuannya untuk menegak kembali se$aktu kapalmenyenget adalah terlalu besar atau kele$at besar. >apal yang dalam keadaan demikian itudikatakan bah$a stabilitas kapal itu terlalu besar atau seringkali disebut bah$a kapal ituE>aku E.

Stabilitas kaku adalah stabilitas positif dimana /0 terlalu besar. enyebab /0 besar adalah karena penempatan muatan terkonsentrasi di palkah bagian ba$ah lebih besar dari

pada bagian atas'muat besi di palkah ba$ah.


19/28

1 #1. osisi titik / sebelum ditambah

muatan#. osisi titik / setelah ter!adi penambahan

muatan

1 #1. osisi titik / sebelum dikurangi muatan#. osisi titik / setelah dikurangi muatan

PEN:EBAB T9R9NN:A TITIK BERAT *AN AKIBAT 7SE


20/28

1 #1. posisi titik / sebelum dikurangi

muatan#. posisi titik / setelah dikurangi muatan

1 #

1. osisi titik / sebelum ditambahmuatan

#. osisi titik / setelah ditambah muatandi atas titik /

1 #1. osisi titik / sebelum ditambah

muatan#. osisi titik / setelah ditambah muatandiba$ah titik /


21/28

-.2 Per0it,ngan Per,ba0an Titi% Berat

PERPIN*AHAN HORISONTAL

PERGESERAN 9ATAN ERTI/AL


22/28

PENA BAHAN 9ATAN

enambahan bobot diba$ah titik /

enambahan muatan diatas titik /

engurangan muatan diba$ah titik /

engurangan 0uatan diatas titik /


23/28

> > 5 ; S 7 @=AS< 7 = ==


24/28

3.1 List

4onsider a ship floating upright as sho$n in &igure 1K.1.


25/28

3.2 L(ll

efinisi% yaitu sudut senget (listing angle) yang ter!adi karena kapal memiliki stabilitas a$anegatif.


26/28

Rumus dasar (all sided !ormulae )%/T ? (/0 I Y 50 tg #Z) Sin Z /0 (-)

ngle of =oll (Z) /T ? , Z [ nol- /0 I Y 50 tg # Z ? Y 50 tg # Z ? /0


27/28

3. Jika tidak ada tangki double bottom center maka yang diisi adalah tangki pada sisiyang rendah, memang kapal akan bertambah miring tetapi apabila GM kapalpositip maka sudut kemiringan akan berkurang.

Hal yang tidak boleh dilakukan adalah mengisi tangki pada sisi yang tinggi ataumemindahkan bobot dari sisi yang rendah ke sisi yang tinggi. !arena kapal akanmengayun ke sisi lainnya dengan sudut senget yang lebih besar, sehingga mungkin kapalakan terbalik.

> > 5 ; S 7 @AA74=A7A7/


28/28

modul stabilitas

Documents