Tekanan-tekanan air laut yang bekerja pada kapal dapat menyebabkan kerusakan struktur kapal. Tekanan-tekanan tersebut mencakup tekanan memanjang, melintang, dan lokal yang dapat menyebabkan kapal membengkok ke atas (hogging) atau ke bawah (sagging) serta dapat merusak kapal jika tidak ditangani dengan baik."

1. TEKANAN AIR LAUT YANG BEKERJA PADA KAPAL
I Wayan Punduh
Jurusan Teknika, Program Diploma Pelayaran, Universitas Hang Tuah
ABSTRAK
Kapal Niaga berfungsi mengangkut muatan melalui laut dengan cepat, aman, dan
ekonomis. Pada saat bongkar atau muat kapal ada di pelabuhan atau di air tenang. Pada
saat itu kapal menerima tekanan-tekanan yang sifatnya statis akibat ada perbedaan berat
(weight) dan buoyancy. Dengan pengaturan dan penanganan muatan yang baik maka
pengaruh-pengaruh buruk dapat diperkecil. Selebihnya kapal berlayar di laut. Keselamatan
kapal beserta muatannya tergantung pada keahlian nakhoda membawa kapal, kekuatan
konstruksi kapal dan faktor cuaca. Pada cuaca buruk bahkan ekstrim kapal akan menerima
tekanan-tekanan air laut. Apabila tengah-tengah kapal atau midship ada di puncak ombak
atau terjadi cresting maka midship akan melengkung ke atas atau kapal mengalami kondisi
hogging, dan sebaliknya apabila midship ada pada lembah ombak, kapal mengalami
kondisi sagging. Baik kondisi hogging maupun sagging sangat membahayakan struktur
kapal. Pada keadaan ekstrim kapal bisa rusak bahkan patah terlebih-lebih untuk kapal yang
sudah tua dimana material struktur kapal sudah mengalami kelelahan akibat menerima
beban secara berulang-ulang. Tekanan-tekanan lain adalah pada kondisi racking, pounding
dan lain-lain. Tekanan-tekanan ini perlu mendapat perhatian serius agar tidak terjadi hal-
hal yang tidak diinginkan.
Kata kunci: tekanan memanjang, tekanan melintang, tekanan lokal, hogging, sagging,
pounding.
PENDAHULUAN kemajuan teknologi yang memberi
kemudahan-kemudahan di semua bidang.
Latar Belakang
Dari segi sumber daya manusianya tidak
Fungsi utama kapal niaga adalah
perlu disangsikan lagi. Banyak sekali
mengangkut muatan melalui laut dengan
Perguruan Tinggi baik di dalam negeri
cepat, aman, dan ekonomis. Dikatakan
maupun di manca negara yang berkualitas
ekonomis karena kapal niaga dapat
dan sanggup mentransfer ilmu
mengangkut muatan dalam jumlah yang
pengetahuan dan pelatihan-pelatihan.
besar dengan ongkos yang relatif lebih
Selanjutnya tersebar galangan-galangan
murah dibandingkan dengan ongkos
kapal untuk mendapatkan pengalaman
angkut melalui udara. Penanganan muatan
kerja yang memadai sehingga pada
yang baik dengan prosedur yang tepat,
saatnya dihasilkan tenaga ahli yang
menjamin muatan akan aman sampai di
berpengalaman dalam bidang rancang
tempat tujuan. Muatan bisa sampai
bangun kapal.
ditempat tujuan dengan cepat sangat
Kemajuan di bidang metalurgi
tergantung dari unjuk kerja kapal dengan
memungkinkan para ahli memiliki
semua peralatan navigasi dan peralatan
material seperti pelat, profil, dan lain-lain
komunikasi, ditunjang oleh kondisi badan
sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan.
kapal yang baik.
Juga kemajuan industri bidang
Rancang bangun kapal dewasa ini
permesinan, peralatan navigasi dan
sudah sangat maju karena didukung oleh
komunikasi yang canggih sanggup
94

2. 95 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011
memanjakan para perancang bangun kapal dilaksanakan sesuai ketentuan yang
untuk memenuhi pilihannya. Dengan berlaku.
kemudahan-kemudahan tersebut Jika kapalnya sudah cukup tua
diharapkan dapat menghasilkan kapal tentu kekuatan materialnya sudah
sesuai apa yang diinginkan oleh pemilik menurun atau sudah mengalami kelelahan.
kapal. Disamping kapal yang canggih Apabila itu yang terjadi ditambah
masih ada faktor-faktor lain yang tekanan-tekanan air laut terhadap badan
berpengaruh terhadap keamanan dan kapal pada saat cuaca buruk atau cuaca
keselamatan kapal dalam pelayaran yang yang ekstrim bisa mengakibatkan hal-hal
antara lain adalah kepiawaian nahkoda yang tidak diinginkan seperti kapal
beserta anak buah kapal dan cuaca. bocor/patah/tenggelam.
Untuk menghasilkan tenaga ahli
bidang pelayaran yang berstandar Rumusan Masalah
internasional, masyarakat maritim Dari uraian di atas dapat
internasional atau International Maritime dirumuskan bahwa tekanan-tekanan air
Organization (IMO) telah mensyaratkan laut terhadap kapal yang sedang berlayar
semua pendidikan pelaut di seluruh dunia di laut pada kondisi cuaca buruk dapat
harus memenuhi standar pendidikan mengakibatkan kerusakan pada badan
Maritime Education and Training (MET) kapal. Akan diamati tekanan-tekanan pada
yang dikeluarkan oleh IMO, semua MET badan kapal (ship stresses) apa saja yang
secara berkala dikontrol oleh IMO. mungkin dialami oleh badan kapal yang
Sehingga dengan demikian semua sedang berlayar di laut dan antisipasi apa
MET memenuhi standar IMO dan dapat yang perlu diberikan pada konstruksi
menghasilkan tenaga-tenaga pelaut yang kapal untuk menghadapi tekanan-tekanan
berstandar IMO. Masalah cuaca air laut tersebut.
merupakan peristiwa alam yang tidak
dapat ditentukan maupun dikendalikan Maksud dan Tujuan
oleh manusia melainkan hanya bisa Maksud penulisan ini adalah untuk
diamati dan diramalkan. Agar mampu mencermati adanya tekanan-tekanan air
membawa kapal beserta muatannya laut terhadap badan kapal pada saat kapal
sampai ke tempat tujuan dengan selamat berlayar di laut.
sangat dibutuhkan kepandaian dan Tujuan penulisan ini adalah untuk
keseriusan nakhoda dalam memanfaatkan memberi penekanan serta mengingatkan
ramalan cuaca untuk mengantisipasi cuaca kepada para pelaut terhadap badan kapal
buruk terjadi. jangan sampai diabaikan terutama untuk
Dengan kemudahan-kemudahan kapal-kapal tua yang berlayar pada
seperti yang diutarakan di atas para kondisi cuaca buruk perlu mendapat
perancang bangun kapal dapat perhatian khusus agar kapal dapat sampai
menghasilkan karya-karya yang baik, di tujuan dengan aman dan selamat.
berkualitas, dan mampu menembus cuaca
yang relatif buruk. Namun demikian tidak TINJAUAN PUSTAKA
jarang kita saksikan dari media
Gaya yang bekerja pada kapal
massa/elektronik terjadinya kecelakaan
dapat berasal dari dalam kapal itu sendiri
yang menimpa kapal niaga. Kecelakaan
dan dapat juga berasal dari luar. Gaya
tersebut bisa terjadi karena faktor
yang berasal dari dalam kapal berupa
kesalahan manusia (human error) atau
berat struktur kapal, berat permesinan dan
karena kapalnya sendiri sudah tidak laik
berat muatan atau cargo. Sedangkan gaya
laut. Bisa saja karena kapalnya sudah tua
yang berasal dari luar dapat seperti
dan docking survey yang tidak
tekanan hydrostatik air laut pada badan

3. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 96
kapal, ombak, dan angin. Semua gaya- rotational yang mengambil sumbu putar
gaya tersebut dapat diklasifikasikan (turning axis) tegak lurus badan kapal ke
menjadi dua yakni gaya statis dan gaya arah atas dan bawah. Enam derajat
dinamis. kebebasan kapal yang berlayar di laut
Gaya statis merupakan perbedaan dapat dilihat pada gambar 1.
antara berat (weight) dengan buoyancy Baik gaya statis maupun gaya
yang bekerja pada semua titik di dinamis yang bekerja pada struktur kapal
sepanjang badan kapal, sedangkan gaya dapat menimbulkan:
dinamis dihasilkan oleh gerakan kapal di Tekanan-tekanan memanjang atau
laut serta bekerjanya angin dan ombak. longitudinal stresses ;
Selama berlayar di laut kapal Tekanan-tekanan melintang atau
bebas bergerak dengan enam derajat transversal stresses; dan
kebebasan yang terdiri atas tiga gerak Tekanan-tekanan local atau local
linier dan tiga gerak rotational. Tiga gerak stresses.
linier tersebut meliputi heaving, swaying, Longitudinal stresses yang bekerja pada
dan surging. Heaving adalah gerak linier badan kapal akibat beban statis beserta
ke arah ke atas dan ke bawah. Swaying curva buoyancy, weight, load, shearing
adalah gerak linier ke arah lambung kiri force dan bending moment digambarkan
dan kanan, sedangkan surging merupakan seperti gambar 2.
gerak linier ke arah haluan dan ke arah
buritan. Tiga gerak rotational meliputi
rolling, pitching, dan yawing. Dapat
dijelaskan bahwa rolling merupakan gerak
yang bersifat rotasi dengan sumbu
putarnya adalah garis lurus arah haluan
dan buritan.
Pitching adalah gerak rotational
dengan sumbu putarnya berupa garis lurus
arah lambung kanan dan arah lambung
kiri kapal. Sedangkan Yawing yaitu gerak
Gambar 1. Ship movement – the six degrees of freedom

4. 97 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011
Gambar 2. Static leading of a ship’s structure
Buoyancy force pada awal dan gambar 3 yang meliputi tiga kondisi yakni
akhir sama dengan nol sedangkan pada still water condition, sagging condition,
parralel midle body, konstan. Untuk berat dan hogging condition.
atau weight atau berat actual terdistribusi
sesuai curva (a). Beban atau Load pada
berbagai titik digambarkan pada curva (b),
pembebanan pada struktur kapal gaya ke
atas dan gaya ke bawah menimbulkan
shearing force. Shearing force pada
berbagai titik digambarkan pada curva (c).
Beban pada struktur kapal cenderung
membuat kapal menjadi bengkok dan
bending moment maksimum terjadi
apabila shearing force sama dengan nol
sebagaimana terlihat pada curva (d).
Longitudinal stresses yang diakibatkan
oleh beban dinamis dapat dilihat pada

5. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 98
Gambar 3. Beban dinamis dari struktur kapal: (a) still water condition; (b) sagging
condition; (c) hogging condition
Transverse Stresses yang terjadi membuat badan kapal menjadi
akibat bekerjanya beban statis atau static bengkok.
loading dapat mengakibatkan plat 3. Beban dinamis yang terjadi pada saat
lambung maupun plat dasar melengkung kapal berlayar di laut dimana ada
ke dalam seiring dengan kenaikan tekanan pengaruh ombak dan angin yang
air statis. Transverse stresses yang bekerja secara memanjang dapat
diakibatkan oleh bekerjanya tekanan- menyebabkan tengah-tengah kapal
tekanan dinamis atau dinamic stresses melengkung ke bawah (sag) atau
dapat menyebabkan terjadinya badan melengkung ke atas (hog).
kapal atau plat lambung menjadi miring 4. Beban statis yang bekerja melintang
yang dikenal dengan istilah racking. Pada badan kapal atau tekanan-tekanan
local stresses menyebabkan terjadinya melintang badan kapal dapat
slamming atau pounding dan panting. mengakibatkan terjadinya defleksi
pada plat lambung maupun plat dasar.
DATA DAN PEMBAHASAN 5. Tekanan-tekanan melintang atau
dynamic stresses yang terjadi pada
Data saat kapal mengalami rolling kapal
Karena ini sifatnya penelitian dipercepat atau diperlambat akan
kepustakaan maka data-data diambil dari menghasilkan gaya pada struktur
pustaka-pustaka yang ada di perpustakaan kapal yang cenderung menyebabkan
Program Diploma Pelayaran yang antara terjadinya distorsi, kondisi ini disebut
lain adalah: racking.
1. Gaya-gaya statis maupun gaya-gaya 6. Local stresses dapat menyebabkan
dinamis yang dapat menimbulkan terjadinya slamming atau pounding
longitudinal stresses, transversal dan juga panting.
stresses, dan stresses pada badan 7. Localised stresses yang disebabkan
kapal. oleh localised loading seperti
2. Beban statis yang bekerja pada peralatan permesinan yang sangat
struktur kapal secara terus-menerus berat atau general cargo dapat
sepanjang badan kapal atau tekanan- memperbesar terjadinya localised
tekanan secara memanjang cenderung distorsion pada bagian melintang.

6. 99 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011
Pembahasan
Longitudinal stresses akibat Pada kondisi hogging dimana
bekerjanya beban statis dapat tengah-tengah kapal melengkung ke atas
menyebabkan bending moment. Bending maka center girder juga akan melengkung
moment yang bekerja secara terus- ke atas atau balok menjadi bengkok,
menerus sepanjang badan kapal cenderung seperti yang digambarkan pada gambar 6,
membuat kapal bengkok. Sill Water dimana balok bagian atas mengalami
Bending Moment (SWBM) ini peregangan sedangkan pada bagian bawah
menyebabkan kapal menerima salah satu mengalami pengerutan. Apabila hal ini
dari dua kondisi ekstrim yang mungkin sering terjadi maka material akan
terjadi. Kedua kondisi ekstrim tersebut mengalami kelelahan atau fatique. Bahaya
adalah: paling besar fatique fracture terjadi sangat
Apabila buoyancy force pada lambat dan dari terjadi pada low stresses secara
daerah midship lebih besar daripada berulang-ulang dalam jangka waktu panjang.
weight maka kapal akan melengkung ke
atas atau “hog”, kondisi ini disebut
hogging, seperti yang ditunjukkan pada
gambar 4.
Gambar 4. Hogging condition
Sedangkan apabila weight a
midship lebih besar dari pada buoyancy
force maka kapal akan melengkung ke
bawah atau “sog”, dikatakan bahwa kapal
mengalami kondisi sagging, seperti yang
diperlihatkan pada gambar 5.
Gambar 6. Kondisi hogging dimana
Gambar 5. Sagging condition tengah-tengah kapal melengkung ke
atas maka center girder juga akan
melengkung ke atas atau balok menjadi
bengkok

7. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 100
Longitudinal stresses akibat
bekerjanya beban dinamis ini terjadi pada
saat kapal berlayar di laut, bisa mengalami
cuaca buruk yang ekstrim akan terjadi dua
kemungkinan.
Yang pertama, apabila puncak
ombak terjadi pada tengah-tengah kapal
atau wave cress a midship, maka
dikatakan kapal ada pada kondisi hogging
atau tengah-tengah kapal melengkung ke
atas. Gaya-gaya ini akan diterima oleh
balok penumpu tengah (center girder) dan
juga balok penumpu samping (intercostal
side girder). Apabila gaya-gaya yang
bekerja sangat ekstrim dapat
menyebabkan kapal patah. Gambar 7. Transverse stresses akibat
adanya beban statis mengakibatkan
Yang kedua, apabila midship plat lambung maupun plat dasar
berada pada lembah ombak maka struktur mengalami defleksi
kapal akan melengkung ke bawah atau
kapal mengalami kondisi sagging. Pada Transverse stress akibat adanya
keadaan ekstrim dapat mengakibatkan dynamic stresses menyebabkan terjadinya
kapal patah. racking. Apabila kapal mengalami rolling
kapal dipercepat atau diperlambat
Walaupun struktur kapal sudah menghasilkan gaya di dalam struktur
diperhitungkan oleh perancang bangun kapal yang cenderung menyebabkan
dengan sebaik-baiknya dengan cermat distorsi. Kondisi ini dikenal dengan istilah
namun sekali lagi masalah cuaca tidak racking, dapat dilihat pada gambar 8.
bisa dikendalikan oleh manusia. Di sini Pengaruh paling besar dirasakan apabila
perlu kepiawaian nahkoda dalam dalam kondisi light atau ballast condition.
memanfaatkan ramalan cuaca dan Distorsi ini akan dilawan oleh bracket,
memilih keadaan agar kapal tidak beam knee, joining horizontal dan vertikal
menemui cuaca yang ekstrim agar kapal item dari pada structure.
bisa selamat sampai ke tujuan.
Transverse stresses akibat adanya
beban statis mengakibatkan plat lambung
maupun plat dasar mengalami defleksi.
Transverse stresses akibat adanya beban
statis dapat dilihat pada gambar 7. Bagian
struktur kapal yang melawan transverse
stresses adalah sekat melintang atau
transverse bulk head, wrang atau floor
pada double bottom, deck beams, side
frame dan bracket yang berdekatan
dengan struktur seperti tank top flooring
atau margin plate. Gambar 8. Racking

8. 101 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 2, Maret 2011
Gambar 9. Pounding
Local stresses mengakibatkan
terjadinya slimming atau pounding dan
panting. Dalam cuaca buruk kapal
mengalami gerak tegak lurus ke atas dan
ke bawah (heaving) dan gerak rotasi
dengan sumbu putar tegak lurus lambung
kapal (pitching) sehingga haluan kapal Gambar 10. Panting
atau forward end mengalami keluar masuk Gerakan kapal di laut
air dengan slamming effect. Slimming mengakibatkan timbulnya gaya dimana
down haluan dalam air dikenal dengan gaya ini menyebabkan struktur kapal
istilah pounding. mengalami getaran atau vibrasi yang
selanjutnya mentransfer stresses ke bagian
Pounding dapat dilihat pada struktur lainnya. Localised loading dengan
gambar 9. Hal ini dapat menyebabkan adanya peralatan permesinan yang sangat
haluan kapal rusak. Untuk mengurangi berat ataupun general cargo dapat
kerusakan struktur kapal maka pada menaikkan localised distortion pada
pounding region diberi penguat tambahan bagian melintang. Localised loads dapat
atau stiffening. dilihat pada gambar 11. Arrangement
untuk menyebar beban ialah dengan cara
Gerakan ombak sepanjang kapal memberi kekuatan tambahan (stiffening)
menyebabkan terjadinya fluktuasi tekanan dan plat yang lebih tebal untuk melawan
air pada struktur kapal atau plat kapal hal tersebut.
yang cenderung menyebabkan gerak
keluar masuk plat kulit kapal atau shell
plating yang disebut panting. Panting
dapat dilihat pada gambar 10. Gerak
pitching pada kapal menyebabkan haluan
atau buritan kapal mengalami panting,
maka pada bagian haluan atau buritan
diberi penguatan (stiffening) untuk
mengantisipasi kerusakan.
Gambar 11. Localised loads

9. I Wayan Punduh : Tekanan air laut yang bekerja pada kapal 102
PENUTUP
Kesimpulan
Dari uraian di atas dapat ditarik
kesimpulan bahwa ada tekanan-tekanan
pada badan kapal baik tekanan
memanjang atau longitudinal stresses,
tekanan-tekanan melintang badan kapal
atau transversal stresses dan localised
stresses baik yang disebabkan oleh beban
statis maupun beban dinamis, tekanan-
tekanan tersebut ada walaupun tidak
terlihat namun perlu mendapat perhatian
serius. Terutama sekali untuk kapal-kapal
tua yang berlayar pada kondisi buruk yang
ekstrim. Hogging dan sagging yang
disebabkan oleh beban dinamis mungkin
menyebabkan kapal rusak bahkan patah di
laut.
Saran
Disarankan bagi pemilik kapal
atau owner agar mematuhi docking survey
dan dilaksanakan sesuai periodesisasinya
agar kondisi kapal selalu memenuhi
standar. Untuk operator disarankan agar
persyaratan kelaikan betul-betul
diperhatikan agar keselamatan pelayaran
lebih terjamin.
Bagi Nahkoda dan ABK seyogianya
betul-betul mengetahui kondisi kapalnya
serta memberi perhatian serius pada ship
stresses untuk menghindari terjadinya hal-hal
yang tidak diinginkan.
DAFTAR PUSTAKA
Eyres D.J. 1972. Ship Construction.
University of Plymont, Oxford.
Pursey. 1998. Merchant Ship
Construction. Brown, Son &
Ferguson, Ltd., Glasgow.
Stokoe E. A. 1977. Reed’s Ship
Construction for Marine Student.
South Shield Marine and Technical
College.
Taylor D.A., Dr. 1992. Merchant Ship
Construction. Marine Management
Ltd, London.