Ship Stress

Dilihat dari judulnya, ternyata bukan manusia saja yang mengalami stress, kapalpun juga bisa stress . laubagaimanakah ke stress an pada kapal...?? check it out.

Karena kapal mengapung d iair maka kapal selalu mengalami tekanan dan tegangan pada badan kapal yang diakibatkan baik pengaruh gaya dari luar maupun dari dalam kapal itu sendiri. 

Pengaruh dari dalam antara lain berat kapal itu sendiri, muatan, mesin kapal dan pengaruh dari operasional mesin-mesin kapal. 

Pengaruh dari luar seperti : tekanan hydroststis dari air pada badan kapal, angin dan ombak. Untuk itu kapal harus dirancang dengan tepat dan harus digunakan seeficien mungkin dalam membawa muatan sehingga mempunyai kekuatan yang cukup terhadap pengaruh tekanan dan tegangan dari gaya gaya tersebut diatas. 

Tekanan dan tegangan terjadi secara local, transversal dan longitudinal pada badan kapal namun yang paling besar yang pengaruhnya pada badan kapal adalah secara membujur yang menyebabkan terjadinya pembekokan (bending) sepanjang badan kapal.. 

Gaya yang bekerja pada badan kapal yang menyebabkan terjadinya tekanan dan tegangan dibedakan menjadi 2 yaitu :

• Gaya statis yang disebabkan oleh Gaya gravity (berat) dan gaya apung (buoyancy) yang bekerja pada titik-titik sepanjang badan kapal 
• Gaya dinamis disebabkan oleh angin, ombak dan pergerakan kapal diatas air 

Pergerakan kapal dapat digambarkan menjadi 6 gerakan seperti gambar dibawah ini :

Longitudinal Stresses

Bilamana kapal mengapung diair maka terdapat 2 buah gaya yang bekerja yaitu:

1. Gaya gravity yang bekerja tegak lurus kebawah yang disebabkan oleh berat kapal dan isinya

2. Gaya buoyancy yang bekerja tegak lurus keatas akibat tekanan hidrostatis

Besarnya gaya gravity yang bekerja pada kapal akan sebanding dengan besarnya gaya buoyancynya, namun tidak merata disepanjang badan kapal. Gambar ”a” menunjukkan lengkungan gaya gravity dan buoyancy yang bekerja sepanjang badan kapal. Pada gambar “b” menggambarkan pemuatan pada titik - titik disepanjang badan kapal dimana terdapat titik yang mengalami gaya gravity lebih besar dari pada gaya buoyancy atau sebaliknya.

 Gambar “c” menunjukkan lengkungan shearing force. Shearing force dibentuk oleh pemuatan pada badan kapal sehingga menimbulkan gaya yang bekerja keatas dan kebawah. Gambar “d” adalah lengkungan bending moment.

Bending moment jumlah moment pada satu sisi dengan sisi yang lain. Maksimun bending moment terjadi bilamana shearing force adalah nol.

Pengaruh dari bending moment terhadap kapal akan cenderung membengkokkan sepanjang badan kapal. Bilamana gaya buoyancy yang bekerja pada bagian tengah kapal lebih besar dari pada beratnya maka kapal akan melengkung keatas atau disebut Hogging.

Ini disebabkan terlalu banyak konsentrasi muatan pada bagian ujung depan dan ujung belakang kapal. (lihat gambar 2.3). Bilamana berat kapal pada bagian tengah kapal lebih besar daripada gaya buoyancy maka kapal melengkung kebawah atau Sagging. Ini disebabkan karena terlalu banyak konsentrasi muatan pada bagian tengah kapal.

Hogging dan Sagging juga dapat disebabkan oleh pengaruh ombak pada waktu kapal berlayar. Pada gambar (a) kapal berada pada air yang tenang sehingga tidak ada pengaruh gaya dari luar yang menyebabkan adanya hogging dan sagging. Namun pada gambar (b) lembah gelombang berada pada midship kapal sehingga pada bagian midship akan mengalami gaya kebawah lebih besar dan pada bagian ujung-ujung kapal gaya keatas lebih besar sehingga akan terjadi sagging. 

Pada gambar(c) puncak gelombang terjadi pada bagian midship kapal sehingga mengalami gaya keatas yang lebih besar dan pada bagian ujung-ujung kapal mengalami gaya kebawah lebih besar sehingga akan menimbulkan Hogging. 

Apabila kondisi hogging dan sagging yang disebabkan oleh pengaruh gaya statis dan dinamis ini muncul secara bersamaan sehingga terjadi bending moment melebihi batas kesalamatan akan menyebabkan perubahan struktur pada badan kapal dan bahakan menimbulkan terjadi patah pada badan kapal

Bilamana kapal mengalami olengan maka akan terjadi pengaruh gaya dari luar secara melintang terhadap badan kapal yang bisa menyebabkan perubahan struktur kapal secara melintang. Hal ini disebut dengan Racking (lihat gambar) dan pengaruh ini sangat besar dampaknya apabila kapal dalam kondisi kosong (light condition). 

Oleh sebab itu untuk mengurangi adanya racking pada kapal dipasang brackets dan beam knees pada sambungan frame dan deck untuk menahan terjadinya racking. 

ISTILAH – ISTILAH

Heaving	Gerakan kapal yang terjadi pada kapal yang merupakan gerakan naik turun.
Swaying	Gerakan kapal yang terjadi pada kapal yang merupakan gaya ayun kanan kiri.
Surging	Gerakan kapal yang terjadi pada kapal yang merupakan gaya dorong maju dan Mundur.
Yawing	Gerakan putar pada sumbu tegak
Rolling	Gerakan putar pada sumbu datar membujur.
Pitching	Gerakan putar pada sumbu datar melintang.
Hogging	Tegangan yang terjadi pada badan kapal karena konsentrasi muatan/ berat Pada bagian depan dan belakang.
Sagging	Tegangan yang terjadi pada badan kapal karena konsentrasi muatan/ berat  Berada di tengah tengah kapal.
Painting	Tegangan secara lokal yang terjadi pada lajur kulit kapal secara keluar dan kedalam yg merupakan gaya lengkung disebabkan oleh tekanan naik dan turun pada lambung kapal pada waktu berada diantara ombak.
Pounding / slamming	Tegangan local yang besar yang terjadi pada lajur plat dasar/ bottom dan pada gading bagian depan pada waktu kapal berlayar mendapat  ombak dari depan, tegangan ini terasa sekali pada waktu kapal diisi  ballast tidak penuh yang terjadi dil lajur kulit dasar/ bottom belakang pada perpotongan sekat kedap air.
racking	Tegangan secara melintang  yang terjadi pada waktu kapal mengalami rooling, tegangan terjadi bergerak kesamping pada struktur dasar berganda / bottom Dan pada lajur kulit kapal yang bergerak naik kesisi yang lain.
Torsion	Tegangan secara melintang terjadi pada salah satu badan kapal merupakan Gaya puntiran pada umumnya disebabkan tenaga puntiran, badan kapal tersebut Puntiran.