perancangan kapal trimaran untuk kapal puskesmas keliling ... · dengan metode parent design dan...
TRANSCRIPT
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
1
Abstrak— Kemajuan di bidang pembangunan infrstrktur,
pendidikan, kesehatan adalah tolok ukur kemajuan suatu
bangsa. Di Negara Indonesia yang wilayahnya cukup luasdan
terdiri dari pulau-pulau cenderung terjadi ketidakseimbangan
pembangunan.Terutama di beberapa pulau kecil yang
pembangunannya dirasa kurang. Dari sini perlu adanya
pemikiran atau strategi khusus untuk memajukan
pembangunan terutama di bidang kesehatan. Ide kami adalah
perancangan sebuah kapal Puskesmas Keliling yang
diharapkan mampu memajukan pelayanan kesehatan dipulau-
pulau kecil. Kepulauan Kangean yang secara geografis berada
di wilayah timur pulau Madura, khususnya berada di wilayah
kabupaten Sumenep. Sebagai wilayah kecamatan kepulauan,
kecamatan Arjasa dan Kangayan keduanya memiliki fasilitas
kesehatan yang cukup terbatas. Tugas akhir ini bertujuan
untuk mendapatkan desain konseptual kapal puskesmas untuk
daerah kepulauan Kangean, Madura. Proses desain kapal
dimulai dengan merumuskan owner requirement yang
dilanjutkan dengan penentuan ukuran utama kapal trimaran
dengan metode parent design dan optimasi kombinasi ukuran
utama kedua lambung sisi dan satu lambung utama (side hull
dengan main hull) ditinjau dari segi teknis maupun ekonomis
kapal. Dari hasil optimasi diperoleh ukuran utama main hull L
= 44.923 m, B = 2.972 m, T = 1.472 m, H = 3.679 m, ukuran
utama side hull L = 13.701 m, B = 0.788 m, T = 0.780 m, H =
2.987 m dan ukuran utama total trimaran adalah L = 44.923
m, B = 15 m, T = 1.472 m, H = 3.679 m.
Kata Kunci—kapal puskesmas , Kangean, Trimaran
I. PENDAHULUAN
emajuan di bidang pembangunan infrastruktur,
pendidikan, kesehatan adalah tolok ukur kemajuan
suatu bangsa. Di Negara Indonesia yang wilayahnya cukup
luas dan terdiri dari pulau-pulau cenderung terjadi
ketidakseimbangan pembangunan. Kepulauan Kangean
yang secara geografis berada di timur pulau Madura,
khususnya berada di wilayah kabupaten Sumenep terdiri
dari gugusan pulau-pulau kecil yang banyak. Sebagai
wilayah kecamatan kepulauan, kecamatan Arjasa dan
Kangayan keduanya memiliki fasilitas kesehatan yang
cukup terbatas. Data yang diperoleh dari BPS Sumenep
menunjukkan bahwa fasititas kesehatan dan tenaga
kesehatan di Kecamatan Arjasa dan Kangayan terbatas. Dari
data tersebut diketahui bahwa setiap kecamatan memiliki
fasilitas kesehatan tertinggi berupa puskesmas dengan
peralatan yang cukup terbatas. Keduanya tidak memiliki
Rumah Sakit sehingga jika terjadi keadaan darurat dan
memerlukan rujukan ke rumah sakit maka akan dirujuk ke
Rumah Sakit Umum Daerah yang ada di Sumenep daratan
atau ke Banyuwangi.
Sulitnya pemenuhan kebutuhan di bidang kesehatan, salah
satunya disebabkan oleh minimnya pembangunan pelayanan
kesehatan misalnya rumah sakit, puskesmas di daerah-
daerah ini. Hal tersebut seringkali mengakibatkan kurangnya
perhatian terhadap kesehatan masyarakat. Kondisi ini
diperburuk dengan kurangnya kemampuan kapal dalam
mengatasi permasalahan gelombang laut yang ada di daerah
tersebut. Sehingga, tidak jarang pula dalam kondisi
gelombang laut yang sedikit lebih tinggi saja, kapal sudah
tidak berani berlayar. Sementara kondisi gelombang di
perairan ini cukup ekstrim.
Refleksi tersebut salah satunya terjadi di wilayah timur
Madura, yaitu kabupaten Sumenep yang memiliki pulau-
pulau kecil yang tersebar di sepanjang perairan timur
Madura. Kabupaten ini memiliki jumlah pulau terbesar
diantara kabupaten yang ada di Madura yaitu 126 pulau
dimana 48 diantaranya berpenghuni. Dalam kesehariannya,
kebutuhan pelayanan kesehatan di kepulauan ini seperti
posyandu, poliklinik, maupun praktek dokter swasta
tergantung pada rumah sakit di pulau besar.
Perlu adanya usaha agar penduduk tersebut dapat
menikmati fasilitas pelayanan kesehatan dengan keadaan
geografis pulau tersebut, sehingga penggunaan fasilitas
umum terapung adalah metode yang tepat dalam
menjangkau penduduk pulau kecil. Sedangkan untuk
meningkatkan kecepatan tanggap dalam hal pelayanan
kesehatan maka saya membuat kapal yang lebih cepat,
dibutuhkan power mesin dan konsumsi bahan bakar yang
lebih besar. Untuk itu diperlukan konsep desain lambung
kapal yang memiliki tahanan yang lebih kecil dimana kapal
mampu berlayar lebih cepat dengan power mesin yang sama
(relatif kecil) [1]. Selain itu juga di tinjau dari segi
kenyamanan, artinya kapal haruslah mempunyai stabilitas
yang baik [2].
II. METODOLOGI PENELITIAN
Tahap awal yang dilakukan dalam pengerjaan Tugas
Akhir adalah dimulai dengan membaca dan mencari
referensi studi literatur terkait dengan Tugas Akhir yang
akan dikerjakan. Studi literatur dilakukan guna lebih
memahami permasalahan yang ada, sehingga memunculkan
dugaan awal yang selanjutnya bisa disusun menjadi sebuah
hipotesa.
Perancangan Kapal Trimaran Untuk Kapal
Puskesmas Keliling Di Daerah Kepulauan :
Studi Kasus Kepulauan Kangean, Madura
Agus Randi D, Djauhar Manfaat
Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: [email protected]
K
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
2
Studi literatur ini dilakukan untuk mengetahui
perkembangan teknologi perkapalan khususnya dalam
bidang perancangan kapal trimaran. Pada tahap ini
dilakukan studi pustaka terhadap berbagai referensi terkait
dengan topik penelitian. Selain untuk mengetahui, tahapan
ini juga untuk mencari konsep dan metode yang sesuai agar
dapat menyelesaikan masalah yang ada. Studi literatur ini
juga meliputi pencarian referensi atas teori-teori terkait atau
hasil penelitian sebelumnya, data peralatan dan obat yang
diperlukan oleh puskesmas.
Kemudian dilakukan studi lapangan dilakukan untuk
mengetahui kondisi real di lapangan berkaitan dengan peta
wilayah pulau kangean, kondisi perairan, sarana kesehatan
setempat, data kependudukan, sketsa puskesmas yang akan
digunakan. Hasil tahapan ini kemudian menjadi dasar
perumusan requirement kapal trimaran yang akan
direncanakan dengan berorientasi pada prospek
kemungkinan mendatang sehingga mampu menjadi sarana
kesehatan yang memadai di daerah kepulauan kangean
Untuk tahap pengerjaan dimulai dengan Penentuan data
payload dan sketsa Puskesmas ini dilakukan untuk
menentukan ukuran utama yang akan didesain. Payload
ditentukan dengan mendata perlengkapan dan obat-obatan
yang dibutuhkan sedangkan sketsa didapat dari data sketa
yang sudah ada di dinas kesehatan. Ada berbagai sketsa
yang ada dipilih salah satu yang tepat. Selanjutnya hasil dari
kedua hal tersebut digunakan sebagai dasar perumusan
requirement kapal trimaran yang di desain.
Setelah owner requirement didapat maka dilakukan tahap
Optimasi ukuran utama kapal trimaran dilakukan dengan
dua bagian utama yaitu optimisasi karakteristik kapal
trimaran dan analisa teknis. Optimasi karakteristik kapal
trimaran dilakukan dengan mengacu pada karakteristik
trimaran secara umum hasil studi dari University Colledge
London (UCL). Karakteristik trimaran yang digunakan
meliputi principal characteristics trimaran (karakteristik
masing-masing lambung) dan additional characteristics
trimaran (karakteristik hubungan antara main hull dengan
side hull). Sedangkan jenis kapal yang digunakan untuk
batasan karakteristik adalah kapal jenis ferry (Fast dan
Canadian Ferry) disesuaikan dengan jenis kapal yang akan
didesain
Kemudian dilakukan analisa teknis pada keseluruhan
kapal trimaran hasil variasi yang diiringi dengan variasi
ukuran utama masing-masing lambung hingga didapatkan
ukuran utama kapal yang optimal. Kapal trimaran yang
memenuhi batasan kriteria karakteristik trimaran dan analisa
teknis adalah yang paling optimum dan kemudian didesain
lines plan dan general arrangement
Setelah didapat ukuran utama dengan optimasi dan
analisa secara teknis dilakukan pembuatan model kapal
secara tiga dimensi dengan menggunakan software Maxsurf
Pro sehingga didapatkan rencana garis kapal. Tahap ini
disebut juga tahap permodelan awal dimana model yang
dihasilkan akan menjadi acuan untuk tahapan selanjutnya.
Perencanaan general arrangement trimaran dilakukan
dengan memperhatikan kebutuhan kondisi di lapangan serta
aspek keselamatan para penumpang (pasien). Desain
general arrangement mengacu pada gambar rencana umum
(general arrangement) kapal penumpang barang yang ada
serta dengan mempertimbangkan kebutuhan ruangan pada
kapal dan peraturan penentuan tata letak ruangan kapal yang
berlaku.
Penyusunan kesimpulan dari keseluruhan penelitian yang
dilakukan. Kesimpulan tersebut merupakan pembuktian dari
hipotesis awal serta jawaban dari keseluruhan permasalahan
yang ada meliputi evaluasi ketercapaian tujuan penelitian.
Pada tahapan ini juga dilakukan penyusunan laporan tugas
akhir yang merupakan keseluruhan report penelitian yang
telah dilakukan.
III. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Sketsa yang dipilih adalah sketsa puskesmas rawat jalan
karena kapal puskesmas ini nantinya mengelilingi
kepulauan, sehingga tidak bisa digunakan untuk
menginapkan pasien. Untuk sketsa rawat jalan yang dipilih
adalah skesa b karena lebih luas dan memiliki 3 ruang
pemeriksaan sehingga mampu memeriksa lebih banyak
pasien dan pasien tidak hanya menunggu di salah satu sisi.
Nantinya akan menjadi dasar dalam menetukan ukuran
utama kapal yang akan di desain.
Karena penyakit pada manusia tidak dapat di prediksi
maka dalam menentukan pasien acuannya tidak pada
pengobatan penyakit namun lebih kepada penanggulangan
penyakit atau penyuluhan. Penanggulangan penyakit
biasanya dilakukan pada usia dini. Untuk itu saya
menyimpulkan dari data kependudukan yang dijadikan
acuan adalah penduduk usia 0-5 tahun. Dari tabel
Ya
Pembahasan dan Kesimpulan
Identifikasi Masalah: Hal yang dibutuhkan
penduduk setempat di
bidang kesehatan
Studi Literature
Survey Lapangan
Mulai
Pengumpulan data: kapal pembanding
trimaran
Sinkronisasi Antara Survey Lapangan
Dengan Studi Literature
Tidak Optimal
Pembuatan rencana garis dan rencana umum
Mengoptimasi data: Ukuran utama awal
Hambatan,
Koreksi displasemen, trim, stabilitas, freeboard Perhitungan biaya produksi
Penentuan ukuran utama
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
3
kependudukan, penduduk usia 0-5 tahun yang terbanyak
adalah di desa pajananggar. Pada usia 0-5 tahun biasanya
pasien didampingi oleh orang tua. Jadi asumsi berat per
pasien sekitar 75 kg.
Penentuan kecepatan kapal yang optimal dilakukan
dengan rumus dasar penentuan kecepatan. Yaitu jarak yang
ditempuh dibagi dengan waktu yang diperlukan. Berikut
perhitungannya.
Tabel 1: rute kapal puskesmas [3]
Tabel 2: jadwal kerja puskesmas
Titik Waktu kerja
Titik waktu kerja
kapal 1 kapal 2
a 07.00-11.30 c 07.00-11.30
b 12.30-17.00 d 12.30-17.00
o 07.00-11.30 e 07.00-11.30
n 12.30-17.00 f 12.30-17.00
m 07.00-11.30 g 07.00-11.30
l 12.30-17.00 h 12.30-17.00
k 07.00-11.30 i 07.00-11.30
j 12.30-17.00
Penentuan jarak tempuh yang dijadikan acuan adalah
jarak terjauh. Jarak dari titik J ke A dan I ke A tidak
dijadikan pertimbangan karena rute tersebut adalah rute
untuk kembali ke titik awal . Table diatas dapat dilihat jarak
tempuh terjauh sebenarnya adalah dari titik B ke O, namun
penentuan tidak hanya dari segi jarak, namun juga dari segi
waktu. Penentuan waktu tempuh dapat dilihat dari jadwal
waktu kerja, dapat disimpulkan bahwa waktu terpendek
pelayaran terjadi pada waktu siang setelah jam 12.30 WIB.
Karena untuk sore tidak terbatas waktu. Jadi yang dipilih
dalah rute dari titik O ke N.
Dari penentuan sketsa, payload dan kecepatan, didapat
owner requirement sebagai berikut,
Ukuran utama dasar trimaran merupakan ukuran utama
dasar kapal sebagai acuan variasi ukuran utama. Penentuan
ukuran utama dasar ini diambil dari ukuran utama kapal
trimaran pembanding yang selanjutnya dikonversikan ke
dalam ukuran utama individu lambung dengan batasan ratio
ukuran utama hasil University Colledge Studies (UCL) [4].
Dengan penentuan kapal pembanding yaitu kapal
Trimaran atau masuk dalam kategori Fast Ferry Trimaran.
Principal and additional characteristics of UCL trimaran
studies untuk kapal trimaran jenis Fast Ferry
Setelah dilakukan 64 variasi didapatlah beberapa variasi
kapal yang sesuai dengan persyaratan kapal trimaran.
Dengan beberapa batasan antara lain, Tabel 3: ukuran utama yang dijadikan acuan
Item Fast
Ferry
Canadian
Ferry
Main Hull Relation
Main Hull L/B 14.56 17.69
Main Hull B/T 2.00 2.03
Main Hull D/T 2.50 2.50
Tabel 4: batasan agar variasi main hull diterima
Main Hull L/B 14.56 ≤ L/B ≤ 7.69
Main Hull B/T 2.00 ≤ B/T ≤ 2.03
Main Hull D/T D/T = 2.50 Untuk side hull juga sama dilakukan variasi dengan
batasan sesuai dengan karakteristik trimaran.
Perhitungan hambatan kapal trimaran mengacu pada buku
Multi-Hull Ship yang ditulis oleh V. Dubrovsky dan A.
Lyakhoviysky. Dalam buku tersebut dijelaskan bahwa
hambatan total trimaran merupakan akumulasi dari
hambatan masing-masing lambung dan hambatan
interferensi antar lambung. Hambatan masing-masing
lambung diperhitungkan secara individu pada masing-
masing lambung yang dilakukan dengan metode yang sama
dengan perhitungan pada kapal monohull. Metode yang
digunakan untuk menghitung hambatan individu ini adalah
metode Holtrop pada buku Principles of Naval Architecture,
Volume II Resistance, Propulsion and Vibration yang ditulis
oleh Lewis, Edward V.
Bahwa pada konsep desain trimaran, adanya hambatan
interferensi akan dapat mereduksi hambatan total trimaran.
Hal ini terjadi karena jika ditinjau dari dua persamaan di
atas, dan jika harga jumlah hambatan individu lambung
(RW2 + 2RW1) bernilai positif dan harga KW < 1 maka
nilai penjumlahan hambatan interferensi yang disebabkan
antar side hull (catamaran effect) dan hambatan interferensi
yang disebabkan antara side hull dengan main hull (trimaran
effect) atau (ΔRWC + ΔRWT) pasti bernilai negatif. Nilai
negatif ini menunjukkan bahwa hambatan interferensi akan
mereduksi hambatan total trimaran. Sehingga pada
perhitungan pendekatan hambatan trimaran ini diasumsikan
bahwa hambatan trimaran dihitung pada kondisi paling
besar. Sedangkan hambatan interferensi akan
diperhitungkan dengan program michlet berikut validasinya
Penentuan daya motor induk ini dimulai dari perhitunga
EHP, THP, DHP, SHP dan BHP. Hasil perhitungan tersebut
selanjutnya ditambahkan margin akibat letak kamar mesin
dan daerah pelayaran. Adapun perhitungannya adalah
sebagai berikut,
OWNER REQUIREMENT OF SHIP
No. Data Desain
1 Jenis Kapal Puskesmas Trimaran
2 Jenis Muatan Penumpang
3 Kapasitas Penumpang 205 Orang
4 Payload Kapal 33.3 Ton
5 Kecepatan Dinas 16 Knot 8.2304 m/s
6 Kecepatan Percobaan 16.96 Knot 8.7242 m/s
7 Rute Pulau Kangean
8 Radius Pelayaran 65.5 Mil Laut
RuteRadius
PelayaranSatuan
Waktu
TempuhSatuan
Pelabuhan batu guluk- P Mamburit 2 Mil Laut 0.13 jam
P Mamburit- Desa Timur Jangjang 13 Mil Laut 0.81 jam
Desa Timur Janjang- Desa
Kangayan10
Mil Laut 0.63jam
Desa Kangayan- Desa
Tembayangan8
Mil Laut 0.50jam
Desa Tembayangan-Desa Batu
Putih4
Mil Laut 0.25jam
Desa Batu Putih- Desa Gelaman 3 Mil Laut 0.19 jam
Desa Gelaman- Pulau Sapapan 3 Mil Laut 0.19 jam
Pulau Sapapan- Pelabuhan batu guluk 22.5 Mil Laut 1.41 jam
Total 65.5 Mil Laut 4.09 jam
9 Daerah Pelayaran Pelayaran Indonesia
10 Bunkering Port batuguluk
11 Klasifikasi yang Dipakai Biro Klasifikasi Indonesia
Keterangan
Penentuan Radius Pelayaran
Perkiraan Pasien
Rute
jarak yang
ditempuh(nm) Rute
jarak yang
ditempuh (nm)
KAPAL 1 KAPAL 2
a-b 2 a-c 6
b-o 13 c-d 3
o-n 10 d-e 3
n-m 8 e-f 1
m-l 4 f-g 6
l-k 3 g-h 7
k-j 3 h-i 4
j-a 22.5 i-a 22
Total 65.5 total 52
OWNER REQUIREMENT OF SHIP
No. Data Desain
1 Jenis Kapal Puskesmas Trimaran
2 Jenis Muatan Penumpang
3 Kapasitas Penumpang 205 Orang
4 Payload Kapal 33.3 Ton
5 Kecepatan Dinas 16 Knot 8.2304 m/s
6 Kecepatan Percobaan 16.96 Knot 8.7242 m/s
7 Rute Pulau Kangean
8 Radius Pelayaran 65.5 Mil Laut
RuteRadius
PelayaranSatuan
Waktu
TempuhSatuan
Pelabuhan batu guluk- P Mamburit 2 Mil Laut 0.13 jam
P Mamburit- Desa Timur Jangjang 13 Mil Laut 0.81 jam
Desa Timur Janjang- Desa
Kangayan10
Mil Laut 0.63jam
Desa Kangayan- Desa
Tembayangan8
Mil Laut 0.50jam
Desa Tembayangan-Desa Batu
Putih4
Mil Laut 0.25jam
Desa Batu Putih- Desa Gelaman 3 Mil Laut 0.19 jam
Desa Gelaman- Pulau Sapapan 3 Mil Laut 0.19 jam
Pulau Sapapan- Pelabuhan batu guluk 22.5 Mil Laut 1.41 jam
Total 65.5 Mil Laut 4.09 jam
9 Daerah Pelayaran Pelayaran Indonesia
10 Bunkering Port batuguluk
11 Klasifikasi yang Dipakai Biro Klasifikasi Indonesia
Keterangan
Penentuan Radius Pelayaran
Perkiraan Pasien
Gambar 1: tabel owner requirement
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
4
Perhitungan Effective Horse Power (EHP),
EHP (PE) = Rt . Vs
= 7.797 x 8.2304
= 64.174 kW.
Perhitungan Thrust Horse Power (THP),
THP (PT) = EHP / H
H = Hull effisiensy
H = (1-t)/(1-w)
t = thrust deduction [4]
= 0.1 (untuk single screw with open stern)
w = Wake Fraction [4]
= 0.3 x Cb + 10 x Cv x Cb - 0.1
Dimana Cb merupakan koefisien blok dari keseluruhan
trimaran yaitu merupakan perbandingan volume
displacement dari ketiga lambung dengan volume balok
(blok) pada ukuran total kapal trimaran.
Cb =
= (110.501 + 2 x 4.752 )/ (46.542 x 15 x
1.525)
= 0.113
Cv = (1+k) x CFo + CA
= 3.1107 x 0.00184 x 0.00213
= 0.00764
w = 0.3 x 0.116 x 10 x 0.00790 x 0.116 – 0.1
= -0.0576
H = (1 - 0.1)/(1 – (-0.0643))
= 0.8510
THP = 64.174/ 0.8510
= 75.409 kW.
Perhitungan Delivery Horse Power (DHP),
DHP (PD) = EHP / D
D = quasi-propulsive coefficient
= H x R x O [4]
R = Relative Rotative effisiensy
=0.98 Untuk Single Srew Propeller,[5]
O = Open water propeller efficiency [5].
Open water propeller efficiency untuk propeller yang
terpasang di buritan kapal adalah,
O = 0.55
D = 0.8456 x 0.98 x 0.55
= 0.4558
DHP (PD) = 64.174 / 0.4587
= 139.91 kW
Perhitungan Shaft Horse Power (SHP),
SHP (PS) = DHP / SB
SB = Stertube bearing efficiency and shaft
efficiency
= 0.98 for machinery aft
= 0.97 for machinery amidship [6]
SHP (PS) = 139.91 / 0.98
= 142.76 kW.
Perhitungan Break Horse Power (BHP),
BHP (PB) = SHP / g
g = Reduction gear efficiency = 0.975-0.98
= 0.975 for medium speed diesel
= 0.98 for low speed diesel [6]
BHP (PB) = 142.76 /0.98
= 145.67 kW.
Koreksi letak kamar mesin,
Koreksi = 3% untuk kamar mesin dibelakang
= 5% untuk kamar mesin ditengah
Koreksi = 3 % x 145.67
= 4.370 kW.
Koreksi daerah pelayaran,
Koreksi = 10-15 % untuk perairan Indonesia
= 20-30 % untuk Samudera Pasifik
= 25-35 % untuk Samudera Atlantik
= 30-40 % untuk Atlantik Utara
Koreksi = 15 % x 145.67
= 21.851 kW.
Total kebutuhan power mesin adalah,
Daya mesin = BHP (PB) +koreksi
= 145.67 + 4.370 + 21.851
=171.895 Kw = 233.709 HP
Besarnya daya generator diasumsikan,
Daya Generator = 0.273 x Daya Mesin
= 63.802 HP
Perhitungan Effective Horse Power (EHP),
Komponen LWT kapal trimaran terdiri dari berat
permesinan, berat equipment dan outfitting serta berat baja
kapal dimana khusus untuk berat baja kapal dihitung secara
parsial untuk masing-masing lambung. Adapun
perhitungannya adalah sebagai berikut
LWT = Wmt + WE & O + Wst
= 66,747 ton.
Komponen DWT kapal diantaranya adalah berat bahan
bakar, minyak pelumas, air tawar, provision, crew, luggage
dan payload kapal. Perhitungan tampak sebagai berikut,
DWT = Wconsumable + WPayload
= 9.462 + 33.3
= 41.855 ton
Displacement kapal trimaran dihitung berdasarkan ukuran
utama dan koefisien-koefisien ukuran utama kapal trimaran
dibandingkan dengan Displacement kapal trimaran dihitung
berdasarkan pada LWT dan DWT kapal trimaran.
Maksudenya dihitung selisihnya untuk dilakukan koreksi,
apakah memenuhi dengan koreksi displacement sebesar 5%.
Untuk menghitung trim, digunakan persamaan Parson
(2001) yaitu,
Trim = TA -TF
= ( )
LCG = titik berat kapal
LCG diperhitungkan sebagai suatu kesatuan titik berat
komponen-komponen berat kapal meliputi titik berat baja,
permesinan, equipment and outfitting dan consumable.
Pendekatan titik berat tersebut dihitung dengan rumus yang
disajikan oleh Parson pada Parametric Ship Design Chapter
11 sehingga mendapatkan LCG total. Besarnya LCG total
dari hasil perhitungan pendekatan LCG tersebut adalah.
LCG = -1.898 m dari midship.
= 20.402 m dari AP.
LCB = 19.563 m dari AP (telah dihitung pada
bagian sebelumnya)
GML = BML + KB – KG
BML = IL /
= 166979.515 / 115.092
= 1156.981 m
KB = 1.038 m
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
5
KG = 0.976 m
GML = 1136.431 + 1.070 - 0.914
= 1157.042 m
Trim = ( )
= 0.033
Adapun batasan yang diberikan untuk trim adalah
0.1 % L = 0.1 % x 46.719= 0.047 m karena trim < batasan
trim, maka koreksi trim kapal adalah diterima.
Perhitungan stabilitas kapal trimaran dilakukan dengan
menggunakan software hidrodinamika. Batasan untuk
perhitungan stabilitas trimaran adalah berdasarkan MSC 36
pasal 63 (HSC Code, Annex 7). Selain kriteria hal yang
diperlukan adalah data loadcase.
Kriteria batasan stabilitas dari regulasi ini adalah sebagai
berikut :
a. Luas gambar di bawah kurva dengan kurva
penegak GZ pada sudut 30o > 0.055 m.rad
b. Sudut dimana nilai GZ maksimum adalah > 12o
c. Luas gambar di bawah kurva GZ (A2) pada sudut
GZ maksimum > 0.028 m.rad.
Kapal multi-hull dapat dipastikan stabil, biasanya dalam
merancang kapal perhitungan stabilitas tidak harus dihitung
[7]. Jadi perhitungan stabilitaas kapal trimaran tidak
dimasukkan dalam pertimbangan analisa teknis. Namun
tetap dihitung hanya untuk mengetahui hasilnya. Sehingga
untuk ukuran utama dan untuk loadcase sudah ditentukan.
Berdasarkan ukuran utama yang sudah dipilih.
Perhitungan lambung timbul (freeboard) trimaran
dihitung berdasarkan Peraturan Garis Muat Indonesia
(PGMI) KM No. 3 Tahun 2005 karena kapal berlayar di
perairan antar pulau kecil dan masih dalam perairan
Indonesia. Karena actual freeboard lebih besar dari
perhitungan freeboard PGMI maka freeboard memenuhi.
Besarnya tonase kapal dihitung berdasarkan International
Convention Tonnage Measurement 1969. Dari hasil
perhitungan yang dilakukan, besarnya tonase kapal adalah,
Gross Tonnage (GT) = 475.878 m3
Net Tonnage (NT) = 207.397 m3
Gambar 2: Tabel rekapitulasi analisa teknis
Dilakukan perhitungan biaya modal untuk menentukan
kapal yang akan di desain, tentunya dipilih yang paling
rendah diantara 3 kapal tersebut. Perhitungan biaya
merupakan harga (price) dari kapal ketika dibeli atau
dibangun
Setelah total biaya didapat, maka selanjutnya
diperhitungkan perkiraan profit yang akan diambil, inflasi
dan dukungan pemerintah dimana besarnya profit adalah 5
% dari total biaya, inflasi adalah 2 % dari total biaya
sedangkan dukungan pemerintah adalah 9% dari total biaya.
Adanya profit dan inflasi akan menambah biaya sedangkan
dukungan pemerintah akan mengurangi biaya, sehingga
diperoleh total biaya akhir atau yang disebut biaya modal
(capital cost)
Kemudian tahap perhitungan terakhir yaitu iterasi proses
optimasi tingkat lanjut untuk mencari ukuran utama kapal
trimaran yang paling optimum. Proses optimasi ini
dilakukan beberapa kali (iterasi) dengan mengkorelasikan
dan mempertimbangkan perubahan variabel 64 ukuran
utama kapal karena penambahan/ pengurangan ratio ukuran
utama masing-masing lambung sebesar X% ratio tersebut.
Dimana X merupakan interval prosentase yang ditambahkan
(1.667 % atau 3.333%). Tampak sebagai berikut,
Gambar 3: contoh iterasi dengan excel
Tabel 5: ukuran utama masing-masing hull
Dimensi Mainhull Sidehull Satuan
Hull No. AA 27
L 44.923 13.701 [m]
B 2.972 0.788 [m]
T 1.472 0.780 [m]
H 3.679 2.987 [m]
Cb 0.506 0.508
Cm 0.922 0.923
Cp 0.549 0.550
Cwp 0.671 0.672
LCB midship -2.898 -2.578 [m]
99.374 4.274 [m
3]
Δ 101.859 4.381 [Ton]
Vs 16 [knot]
Main Hull Side Hull
Q-17 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
R-18 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
S-19 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
T-20 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
U-21 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
V-22 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
W-23 YES YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Successfull
X-24 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
Y-25 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
Z-26 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AA-27 YES YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Successfull
AB-28 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AC-29 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AD-30 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AE-31 YES YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Successfull
AF-32 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AG-33 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AH-34 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AI-35 NO YES Accepted Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
AJ-36 NO YES Rejected Accepted OK OK Accepted Accepted Failed
FreeboardAnalisa
Invesstasi
Characteristic TrimaranStatusHull No.
Vol vs
Displ.Trim Status
Main Hull
Stabilitas
Trimaran
Stabilitas
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
6
Tabel 6: ukuran utama kapal puskesmas
Item Nilai Satuan
Lwl 46.719 m
Lpp 44.923 m
B 15 m
T 1.472 m
H 3.679 m
LCBFP (m) 25.359 m
107.922 m3
Δ 110.621 ton
Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan linesplan dan
general arrangement.
Gambar 4: linesplan dan rencana umum kapal puskesmas keliling
IV. KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1) Ukuran utama kapal Puskesmas Keliling trimaran dapat
ditentukan dengan metode optimasi ukuran utama dari
masing-masing lambung dimana pada proses tersebut
dilakukan pula analisa teknis dan ekonomis kapal
trimaran. Adapun hasil ukuran utama kapal trimaran
yang sesuai dengan perairan setempat adalah sebagai
berikut. Untuk ukuran utama main hull L = 44.923 m,
B = 2.972 m, T = 1.472 m, H = 3.679 m, ukuran utama
side hull L = 13.701 m, B = 0.788 m, T = 0.780 m, H =
2.987 m dan ukuran utama total trimaran adalah L =
44.923 m, B = 15 m, T = 1.472 m, H = 3.679 m.
2) Desain bentuk lambung kapal trimaran yang sesuai
dengan owner requirement perairan laut setempat
adalah seperti yang ditunjukkan pada rencana garis
kapal trimaran yang didesain berdasarkan hasil optimasi
dan UCL Trimaran Studies.
3) Desain rencana umum (general arrangement) kapal
Puskesmas dengan bentuk lambung trimaran. untuk
pelayaran Kepulauan Kangean
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih Penulis tujukan, yang pertama
kepada Bapak Prof.Ir. Djauhar Manfaat, M.Sc, Ph.D selaku
dosen pembimbing, Bapak Dr.Ir. I Ketut Suastika. sebagai
dosen wali Penulis. Kedua kepada Ayah dan Ibu yang telah
memberikan dukungan doa dan biaya demi terselesaikannya
penelitian ini. Ketiga kepada teman-teman dan pihak-pihak
yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Wahyudi, Dedi dkk. Hybrid Propulsion System (DMP & DEP) for
Trimaran Type Fast Patrol Boat.
[2] Indiyono, Paul. 2010. Rancang Bangun Kapal Trimaran Untuk Meningkatkan Efisiensi Bahan Bakar, Waktu Tempuh dan Kinerja
Moda Transportasi Laut Antar Pulau. LPPM ITS. Surabaya.
[3] Siswanto, Mohammad. 2010. Tugas Akhir:Perencanaan Armada Dan Pola Operasi Kapal Puskesmas Keliling Untuk Daerah Kepulauan:
Studi Kasus Kepulauan Kangean, Jawa Timur. Surabaya. Jurusan
Teknik Perkapalan, FTK, ITS. [4] Apri H, Yuda. 2011. Tugas Akhir : Perancangan Kapal Penumpang
Barang Tipe Trimaran Untuk Pelayaran Antar Pulau: Studi Kasus
Pelayaran Kalianget-Kangean-Sapekan-Masalembu. Surabaya : Jurusan Teknik Perkapalan, FTK, ITS.
[5] Lewis, Edward. V. 1988. Principles of Naval Architecture Second
Revision. Vol II. The Society of Naval Architects and Marine Engineers. Jersey City.
[6] Parson, Michael. G. 2001. Parametric Design Chapter 11. Michigan :
University of Michigan, Dept. of Naval Architecture and Marine Engineering.
[7] Dubrovsky, V. Lyakhovitsky,A. 2001. Multihull-Ship. USA :
Backbone Publishing Company.