PERANCANGAN LINES PLAN
Disusun oleh : Mas Murtedjo 1
BAB
PENDAHULUAN
1 1.1.PENGERTIAN UMUM
Jenis struktur bangunan lepas pantai khususnya yang berkaitan dengan eksploitasi dan eksplorasi minyak dan gas di lepas pantai secara umum terdiri dari: “Floating Offshore Structures” Bangunan-bangunan di lepas pantai yang terapung dalam fungsinya menunjang operasi eksploitasi dan eksplorasi minyak dan gas. Beberapa jenis bangunan ini antara lain: Motor tanker, Floating Production Storage Offloading (FPSO), Floating Storage Offloading (FSO),Drilling Ship , Offshore Supply Vessel, Crew Boat, dll. (Lihat gambar 1.1) “Fixed Offshore Structures” Bangunan-bangunan di lepas pantai yang terpancang di dasar laut, dalam fungsinya menunjang operasi eksploitasi dan eksplorasi minyak dan gas. Beberapa jenis bangunan ini antara lain: Rig dan Jacket . (Lihat gambar 1.2) Khususnya Structures”
untuk
dalam
jenis
bangunan-bangunan
perancangannya
maupun
“Floating
fabrikasinya
Offshore
pada
saat
membangun baru pertama kali harus dilaksanakan “Perancangan Lines Plan” . Perancangan Lines Plan merupakan proses perhitungan-perhitungan sehingga akan diperoleh “Gambar Lines Plan” . Gambar Lines Plan merupakan gambar potongan-potongan badan suatu floating structure (kapal) dalam 3 dimensi . Apabila pada floating offshore structure digambarkan sistem sumbu koordinat,maka sumbu-x adalah horizontal memanjang, sumbu-y adalah horizontal melintang, sumbu-z
2
adalah vertical, maka
diperoleh gambar-gambar penampang bidang
sebagai berikut : •
Gambar penampang bidang pada sumbu y - z
•
Gambar penampang bidang pada sumbu x – y
•
Gambar penampang bidang pada sumbu x – z
Selanjutnya pengertian umum dari Gambar Lines Plan adalah terdiri dari gambar –gambar sebagai berikut : •
Gambar potongan potongan melintang kapal (Body Plan)
•
Gambar potongan-potongan horizontal memanjang kapal (Half Breadth Plan)
•
Gambar potongan-potongan vertical memanjang kapal (Sheer Plan).
Contoh gambar Lines Plan dapat dilihat pada gambar 1.3 . Selain pada saat perancangan / pembangunan baru , demikian juga pada saat suatu floating offshore structure yang sudah ada mengalami reparasi berat/modifikasi/konversi, (hardcopy/softcopy)
tidak
seringkali ada,
gambar
sehingga
perlu
lines
plannya
dilaksanakan
lagi
“Perancangan Ulang Lines Plan” agar diperoleh gambar lines plan yang sesuai dengan aslinya. Dalam Perancangan Lines Plan secara Manual akan dilaksanakan langkah-langkah perhitungan dan perencanaan secara manual sehingga akan diperoleh “gambar Lines Plan” suatu floating structure .
1.2.LATAR BELAKANG Untuk memahami dalam proses perancangan Lines Plan maka diperlukan filosofi pemahaman dasar-dasar perancangan Lines Plan. Dalam mencapai pemahaman dasar-dasar perancangan Lines Plan, metodologi langkahlangkah perancangan nya pada tahap perhitungan-perhitungan dilaksanakan
3
dengan cara manual selanjutnya proses perencanaan Body Plan , Half Breadth Plan , dan Sheer Plan dilaksanakan dengan menggunakan Auto-cad. Perancangan Lines Plan secara manual , tanpa memakai soft-ware (maxsurf),
pada umumnya memakai Metode Diagram NSP atau Metode
Sceltema D.H. Dalam buku Langkah-Langkah perencangan Lines Plan ini yang dipakai adalah “Metode Diagram NSP”. Dalam proses pembangunan baru maupun modifikasi/konversi Offshore Floating Structure, mutlak diperlukan Lines Plan dalam format gambar autocad
maupun
dalam
format
pemodelan
maxsurf
untuk
menghitung/mendesain tahapan materi-materi berikutnya antara lain: Hydrostatic/Bonjean,
Resistance
and
Propulsion
System,
General
Arrangement, Tank Capacity Plan, Engine Room Lay-out, Construction Profile, Shell Expansion, Midship/Frames Section, Prelimanary Stability, Damage Stability/Stability Booklet, dll. Berdasarkan latar belakang seperti tersebut diatas, betapa pentingnya filosofi pemahaman Perancangan Lines Plan bagi para mahasiswa, praktisi, serta engineer baik yang beraktifitas di bidang perencanaan, pembangunan maupun pengawasan. Dengan diperolehnya pemahaman dasar-dasar perancangan Lines Plan
yang
dilaksanakan
dengan
perhitungan
secara
manual
maka
diharapkan tercapainya basic philosophy pemahaman Lines Plan secara mendalam, sehingga nantinya pada saat merancang Lines Plan dengan menggunakan “software“ (maxsurf ,dll) akan lebih memahami, lebih mudah, cepat dan dapat diperoleh hasil Lines Plan yang optimal dan akurat.
4
5
Gambar 1.2 Fixed Offshore Structures
6
7
BAB DEFINISI - DEFINISI
2 2.1. UKURAN UTAMA
• Length Between Perpendicular (Lpp) Panjang kapal yang menghubungkan antara 2 garis tegak yaitu jarak horizontal antara garis tegak depan/haluan/(FP) dengan garis tegak belakang/buritan/(AP). -
After Perpendicular (AP) Adalah garis tegak buritan yaitu garis tegak yang terletak berimpit pada sumbu poros kemudi.
-
Fore Perpendicular (FP) Adalah garis tegak haluan yaitu
garis tegak yang
terletak pada/melalui titik potong antara linggi haluan dengan garis air pada sarat air muatan penuh yang telah direncanakan. • Length of Water Line (LWL) Adalah panjang garis air yang diukur mulai dari perpotongan linggi buritan dengan garis air pada sarat sampai dengan pada perpotongan linggi haluan dengan garis air / FP (jarak mendatar antara kedua ujung garis muat). Sebagai pendekatan, panjang garis air dapat dirumuskan sebagai fungsi dari Lpp sebesar 4% yaitu : LWL = Lpp + (2 ÷ 4)% Lpp
(2.1)
• Length of Displacement (Ldisp) Adalah panjang kapal imajiner yang terjadi karena adanya perpindahan fluida sebagai akibat dari tercelupnya badan kapal. Dalam kaitan perancangan Lines Plan dengan metode diagram NSP, panjang ini digunakan untuk menentukan seberapa besar luasan-luasan bagian yang tercelup air, pada saat Ldisp dibagi menjadi 20 station.
8
Panjang displacement dirumuskan sebagai rata-rata antara Lpp dan LWL, yaitu: 𝟏𝟏
𝑳𝑳𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅 = ( Lpp + LWL ) 𝟐𝟐
(2.2)
• Length Over All ( Loa ) Adalah panjang keseluruhan kapal yang diukur dari ujung bagian belakang kapal sampai dengan ujung bagian depan badan kapal. • Breadth ( B ) Lebar kapal yang diukur pada sisi dalam plat di tengah kapal (Amidship). • Depth ( H ) Tinggi geladak utama (main deck) kapal adalah jarak vertikal yang diukur pada bidang tengah kapal (midship) dari atas keel (lunas) sampai sisi atas geladak di sisi kapal. • Draught / Draft ( T ) Sarat air kapal yaitu jarak vertikal yang diukur dari sisi atas lunas sampai dengan garis air/ waterline pada bidang tengah kapal (midship). Selanjutnya definisi–definisi ukuran utama kapal diatas lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.1.
9
• Service Speeds (Vs) Kecepatan dinas adalah kecepatan operasional kapal saat berlayar di laut. Kecepatam dinas umumnya (60÷80)% kecepatan maximum. • Displacement (∆) Merupakan berat keseluruhan badan kapal termasuk didalamnya adalah konstruksi badan kapal, permesinan dan sistemnya, elektrikal dan sistemnya, forniture dan interior, crew dan bawaannya, logistic, bahan bakar, pelumas, air tawar, dan muatan kapal. Dengan difinisi diatas,
satuan
displacement
adalah
ton.
Displacement
dapat
dirumuskan sebagai berikut: ∆
= LWT+ DWT = LWL x B x T x Cb x =∇x
•
γair laut
….(ton)
γair laut ….. (ton)
(2.3)
Volume Displasment (∇)
Adalah volume perpindahan fluida (air) sebagai akibat adanya
bagian badan kapal yang tercelup di bagian bawah permukaan air, yang dirumuskan sebagai :
∇ = LWL x B x T x Cb (m3)
10
(2.4)
•
Light Weight (LWT) Adalah berat komponen-komponen dalam kapal yang tidak berubah dalam fungsi waktu operasional kapal. Secara umum yang termasuk dalam LWT adalah berat-berat konstruksi badan kapal, mesin induk dan sistemnya, mesin bantu dan sistemnya, pompa-pompa dan sistemnya, elektrikal dan sistemnya, permesinan gladak, perlengkapan keselamatan,
interior/furniture
kapal,
serta
ditambah
juga
perlengkapan lainnya. •
Dead Weight (DWT) Adalah berat komponen-komponen dalam kapal yang bisa berubah dalam fungsi waktu operasional kapal. Secara umum yang termasuk dalam DWT adalah berat-berat muatan kapal, bahan bakar, pelumas, air tawar, bahan-bahan logistic, crew dan bawaannya.
11
12
2.2. POTONGAN-POTONGAN BADAN KAPAL Dalam perancangan floating offshore structures khususnya pada tahapan perancangan Lines Plan, perlu dipahami beberapa macam potongan-potongan badan kapal sebagai berikut: Station -
Merupakan bidang penampang melintang sepanjang kapal dari belakang (buritan) sampai depan (haluan). Selain itu, merupakan potongan-potongan vertical melintang sepanjang kapal.
-
Pada umumnya panjang kapal (Lpp)dibagi menjadi 20 station dari AP sampai dengan FP dengan jarak antar station sama.
-
Station no.10 yang merupakan bagian melintang tengah kapal disebut sebagai “Midship Section”. Luasan bidang/station no.10/ luasan bidang tengah kapal disebut sebagai “Midship Section Area”.
-
Bagian badan kapal dari station AP sampai dengan station FP disebut sebagai “Main Part”. Sedangkan bagian badan kapal di daerah belakang (buritan) yaitu dari station AP sampai dengan ujung buritan kapal disebut sebagai “Cant Part”. Panjang Cant Part ini diberi notasi Lcp, dimana Lcp = Lwl - Lpp.
Gambar 2.2 Station Buttock Line -
Adalah bidang penampang vertical memanjang, merupakan potonganpotongan vertical memanjang kapal.
-
Pada umumnya dalam perancangan Lines Plan, dari bagian tengah memanjang kapal (center line) kesamping kanan atau kiri lambung
13
kapal dibuat potongan-potongan buttock line seperti BL-0m; BL-0,5m; BL-1m; BL-1,5m; BL-2m; BL-3m; dst,melebar sampai dengan lambung kanan/kiri kapal. Jadi, dalam hal ini BL-0m berada tepat/berimpit pada center line (CL ). Water Line -
Adalah
bidang
penampang
horizontal
memanjang
kapal,
merupakan potongan-potongan horizontal memanjang kapal dari bagian dasar badan kapal sampai dengan sarat air (draft) maksimum. -
Pada umumnya dalam perancanaan Lines Plan dibuat potonganpotongan horizontal memanjang kapal dari bidang dasar kapal (base line) seperti WL-0m; WL-0,5m; WL-1m; WL-1,5m; WL-2m; WL-3m; dst, sampai dengan sarat air (draft) maksimum. Jadi dalam hal ini, WL-0m merupakan bidang dasar badan kapal.
-
Bidang penampang horizontal memanjang kapal pada posisi sarat air maksimum pada umumnya disebut sebagai “Water Plane Area” (WPA).
2.3. KOEFISIEN BENTUK KAPAL • Block Coefficient (Cb) Adalah perbandingan antara volume kapal dengan hasil kali antara panjang, lebar dan sarat kapal. Koefisien blok ini menunjukkan kerampingan kapal. Rumusnya yaitu : 𝑪𝑪𝑪𝑪 =
𝜵𝜵
𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 𝒙𝒙 𝑩𝑩 𝒙𝒙 𝑻𝑻
Gambar 2.3 Block Coefficient
14
(2.5)
• Prismatic Coeffisient (Cp / ϕ) Merupakan perbandingan antara bentuk kapal di bawah sarat dengan sebuah prisma yang dibentuk oleh bidang tengah kapal. -
Prismatic Coeffisient of Perpendicular (𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 ) 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 = 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 / 𝑪𝑪𝑪𝑪
-
Prismatic Coeffisient of Water Line ( 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 )
(2.7)
Prismatic Coeffisient of Displacement ( 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 )
(2.8)
𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 = 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 / 𝑪𝑪𝑪𝑪
-
(2.6)
𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 = 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 / 𝑪𝑪𝑪𝑪
Gambar 2.4 Prismatic Coefficient • Midship Coeffisient ( Cm / 𝜷𝜷 )
Merupakan perbandingan antara luas penampang menghitung
tengah kapal
(Midship Area) dengan luasan suatu bidang yang
lebarnya B dan tingginya T pada penampang melintang tengah kapal. 𝑪𝑪𝑪𝑪 =
𝑨𝑨𝑨𝑨
𝑩𝑩 𝒙𝒙 𝑻𝑻
15
(2.9)
Gambar 2.5 Midship Section •
Waterline Coefficient (Cw) Adalah perbandingan antara luar bidang garis air dibagi dengan luasan bidang yang panjangnya LWL dikalikan dengan lebarnya B.
WPA
Cw =
𝑾𝑾𝑾𝑾𝑾𝑾
𝑳𝑳𝑾𝑾𝑾𝑾 𝒙𝒙 𝑩𝑩
(2.10)
Gambar 2.6 Water Plane Area • Volume Displacement ( 𝛁𝛁 )
Adalah volume perpindahan fluida (air) sebagai akibat adanya
badan kapal yang tercelup di bawah permukaan air, yang dirumuskan sebagai : 𝛁𝛁 Ldisp = Ldisp x B x T x 𝜹𝜹𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅
16
(2.11)
• Radius Bilga (R) Adalah jari-jari lengkung bagian penampang menghitung tengah kapal yang menghubungkan antara bagian samping dan bagian dasar kapal, yang dirumuskan sebagai : R = �𝟎𝟎, 𝟓𝟓 [(𝑩𝑩𝑩𝑩𝑩𝑩)] − 𝑨𝑨𝑨𝑨
(2.12)
(1 - 𝟎𝟎, 𝟐𝟐𝟐𝟐𝝅𝝅)
• Luas Penampang Melintang Tengah Kapal / Midship Merupakan luasan bagian tengah kapal ¤ yang dipotong secara melintang yang memiliki lebar B dan tinggi T, yang dirumuskan sebagai : Am = 𝑪𝑪𝑪𝑪 𝒙𝒙 𝑩𝑩 𝒙𝒙 𝑻𝑻
(2.13)
2.4. KOMPONEN-KOMPONEN LINES PLAN • Curve of Sectional Area (CSA) Curve of sectional Area atau CSA adalah kurva yang menunjukan area (luasan) pada tiap-tiap station . Cara pembuatannya adalah panjang kapal (Lpp) dibagi menjadi 20 station (st.0 – st.20 ) dengan mencari presentase
area
setiap
station
terhadap
luas
midship
dengan
menggunakan diagram NSP , yaitu dengan cara menghitung nilai dari 𝑉𝑉𝑉𝑉⁄√𝐿𝐿 , kemudian membuat garis datar dari nilai 𝑉𝑉𝑉𝑉⁄√𝐿𝐿 itu . Dari garis
mendatar tersebut akan didapatkan nilai , 𝛿𝛿 , 𝜙𝜙 , presentase luas tiap station(st.0 – st.20) terhadap luas midship , dan letak titik tekan
memanjang (LCB).
17
•
Body Plan Body plan adalah bentuk potongan-potongan melintang stationstation pada kapal dari pandangan depan maupun belakang. Jadi body plan adalah potongan-potongan badan kapal secara melintang. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut :
Gambar 2.7 Body Plan Gambar pada body plan biasanya hanya digambar setengah dari keseluruhan garis potongan melintang kapal untuk setiap station, maksudnya adalah gambar body plan kapal untuk setiap station digambar dari centerline sampai dengan lebar sisi kapal. Hal ini dimaksudkan agar gambar tidak penuh dengan garis-garis sebenarnya saling bersimentri antara sisi kiri (port side) dan sisi kanan (starboard side). Kemudian pada sisi kiri centerline pada gambar body plan adalah garis-garis proyeksi pada station-station dibelakang midship, sedangkan pada sisi kanan centerline pada gambar body plan adalah garis-garis proyeksi pada station-station didepan midship. Pada gambar body plan terdapat garis-garis proyeksi setiap station secara melintang kapal yang berupa garis-garis lengkung, garis-garis air (water line) yang berupa garis-garis horizontal, garis-garis buttockline yang berupa garis-garis vertikal, sent line yang berupa garis diagonal, dan fairness line yang dibentuk dari titik-titik perpotongan antara 𝐴𝐴⁄2𝑇𝑇
dengan garis body plan disetiap stationnya.
18
•
Half breadth Plan Half
Breadth
plan
merupakan
gambar
potongan-potongan
horizontal memanjang kapal jika dilihat dari atas pada setiap garis air (waterline) . Jadi half breadth plan adalah potongan-potongan bentuk kapal secara horizontal memanjang . Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 2.8 Half Breadth Plan Gambar half breadth plan pada umumnya hanya digambar setengah dari keseluruhan garis proyeksi kapal , yaitu dari centerline sampai dengan lebar sisi kapal. Kemudian pada sisi atas dari centerline pada gambar half breadth plan adalah garis-garis proyeksi pada tiap-tiap waterline ,sedangkan pada sisi bawah dari centerline pada gambar half breadth plan adalah garis sent line yang jaraknya dari masing-masing station yang telah diukur berdasarkan gambar bodyplan. Pada gambar half breadth plan terdapat garis-garis proyeksi setiap waterline secara horizontal memanjang kapal yang berupa garis-garis lengkung, garis-garis bodyplan yang berupa garis-garus vertikal, garis buttockline yang berupa garis-garis horizontal, dan sent line yang berupa garis lengkung.
19
•
Sheer plan Sheer plan ini merupakan gambar irisan-irisan kapal jika dilihar dari samping pada setiap buttockline . Jadi sheer plan adalah potonganpotongan bentuk kapal secara vertikal memanjang. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini:
Gambar 2.9 Sheer Plan Pada gambar sheer plan terdapat garis-garis proyeksi setiap buttock line secara vertikal memanjang kapal yang berupa garis-garis lengkung, garis-garis body plan yang berupa garis-garis vertikal, garisgaris half breadth plan yang berupa garis-garis horizontal. Biasanya pada station-station parallel middle body dipotong dan dihilangkan yang kemudian menjadi ruang kosong pada gambar. Ruang kosong ini kemudian diisi oleh gambar body plan yang sebelumnya sudah digambar. Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan dalam penarikan garis-garis proyeksi ke masing-masing garis (body plan, half breadth, dan sheer plan). Selain itu juga untuk menghemat ruang dari kertas. •
Geladak Utama (Main Deck) Geladak utama merupakan deck utama yang berada dipermukaan air. Geladak Utama secara memanjang maupun melintang dibuat melengkung agar air laut tidak sampai naik ke atas geladak, kalaupun air
20
laut naik ke atas kapal, lengkungan ini berfungsi agar air laut cepat keluar kembali dari atas geladak utama. •
Lengkung Memanjang Geladak Utama (sheer) Lengkung geladak secara memanjang biasa disebut sebagai “ Sheer”. Pada perkembangannya, khusus untuk kapal jenis tanker tidak perlu dibuat garis miring memakai sheer Jadi tidak mempunyai lengkung geladak. Hal ini berdasarkan pertimbangan utama agar dalam tangkitangki muatan cair tidak ada permukaan bebas cairan.
•
Lengkung Melintang Geladak Utama (Chamber) Selain membuat lengkung secara memanjang, geladak utama juga perlu dibuat lengkung secara melintang. Titik lengkung geladak berada pada pada tengah-tengah geladak utama (centerline). Besarnya tinggi lengkungan tergantung pada lebar kapal yang nilainya ditentukan sebagai chamber yang nilainya seperlimapuluh lebar geladak di detiap satuan memanjang kapal.
•
Geladak Akil (Forecastle Deck) Geladak Akil atau Forecastle deck adalah geladak yang berada di bagian depan kapal yang berfungsi untuk mengurangi atau mencegah air laut masuk melalui haluan kapal. Dimana perencanaannya yaitu setinggi 2,25÷2,50m di atas upper deck side line, dan panjangnya dimulai dari linggi haluan sampai collision bulkhead. (Jarak collision bulkhead dari FP adalah 0,05÷0,08 LPP dimana collision bulkhead terletak pada nomor gading, bukan nomor station). Untuk lebih jelasnya lihat gambar 2.10.
21
Gambar 2.10 Forecastle Deck •
Geladak Kimbul (Poop Deck) Poop Deck adalah super structure yang berada pada bagian buritan kapal. Fungsinya sama seperti forecastle deck pada haluan. Perencanaannya dalah setinggi 2,25÷2,50m diatas geladak utama (upper deck side line). Panjang dari geladak ini dimulai dari ujung belakang umumnya sampai dengan sekat kamar mesin, dimana sekat kamar mesin diletakan pada nomor gading, bukan nomor station. Sebagai perkiraan awal, dapat dipakai estimasi pendekatan panjang kamar mesin 17÷20% LPP dihitung dari AP.
Gambar 2.11 Poop Deck
22
BAB
LANGKAH-LANGKAH MERANCANG LINES PLAN (Metode NSP-Diagram)
3
3.1 DATA-DATA KAPAL (diketahui): •
Jenis kapal
: Tanker dll.
•
Panjang antara Garis Tegak
: Lpp (m)
•
Lebar (Breadth)
:B
(m)
•
Tinggi (Depth)
:H
(m)
•
Sarat Air (Draught)
:T
(m)
•
Kecepatan Dinas
: Vs
(knot)
3.2 LANGKAH-LANGKAH : 1. Menghitung Lwl & Ldisp. Lwl = Lpp + (2÷3)% Lpp
(3.1)
[m]
(hasilnya ambil harga bukan pecahan) Ldisp. = ½ (Lwl + Lpp)
2. Menghitung “Speed Ratio” = Dimana:
[m]
𝑽𝑽𝑽𝑽
√𝑳𝑳
Vs = Kecepatan Dinas [knot] L = Ldisp [feet]
23
(3.2)
(3.3)
24
Harga
Vs dimasukkan Ke “Diagram NSP”.(gambar 3.1) L
kemudian dari harga
Vs tersebut buat garis lurus horizontal ke kanan, L
maka akan diperoleh harga-harga berikut: •
Koefisien Midship - β (Cm)
•
Koefisien Block - δ (Cb)
•
Koefisien Prismatik - ϕ (Cp)
•
Prosentase luas untuk setiap station terhadap luas midship
•
Letak titik tekan memanjang/Longitudinal Center Of Bouyancy (LCB)
3. Menghitung Luas Midship (Am) [m2]
Am = B x T x Cm
(3.4)
4. Menghitung Volume Displacement Kapal Berdasarkan Ldispl. (∇l displ.) ∇Ldispl. = Ldispl. X B x T x Cb [m3]
(3.5)
5. Cara Menentukan % Luas dan Luas Tiap-Tiap Station Berdasarkan Diagram NSP •
Vs Harga masukkan pada Diagram NSP (gambar 3.1), kemudian tarik L garis horizontal ke kanan sehingga memotong grafik-grafik station 1 s/d 19.
•
Dari titik-titik perpotongan pada tiap-tiap station, tarik garis vertikal ke atas hingga memotong garis horizontal maka akan diperoleh hargaharga % luas untuk setiap station. Harga-harga %luas yang diperoleh untuk setiap station ini masukkan dalam kolom-2 tabel-1.
•
Dari harga-harga % luas pada tiap-tiap station dikalikan
Am akan
diperoleh harga-harga “luas untuk tiap-tiap station” (St.0 s/d St.20).
25
Harga-harga luas yang diperoleh untuk setiap station ini masukkan dalam kolom-3 tabel-1. •
St.0 s/d St.20 diperoleh dari Ldispl. dibagi 20 bagian yang berjarak sama.
Tabel – 1. Prosentase Luas Tiap-Tiap Station Berdasarkan Pembacaan Pada Diagram NSP
Stasion
% Luas
Luas = [2] x Am
[1]
[2]
[3]
0
0
0
1
…
…
…
…
…
10
…
…
…
…
…
19
…
…
20
0
0
26
6. Cara Menentukan Letak LCB Berdasarkan Diagram NSP (LCBNSP) •
Vs Harga masukkan pada diagram NSP (gambar-1) kemudian tarik L garis horizontal ke kanan, hingga memotong lengkungan grafik-grafik a, b dan c.
•
Ambil titik perpotongan yang memotong grafik b (optimum line), kemudian dari titik ini tarik garis vertikal ke bawah hingga memotong garis horizontal yang memuat angka- angka prosentase (%) letak LCB terhadap Ldispl. LCBNSP
= … % x Ldispl. (3.6)
= ±…. m (dari station 10) Dimana harga
(+) adalah depan station 10 (-) adalah belakang station 10
7. Menghitung ∇Ldispl. (Tabel) Perhitungan ini berdasarkan Ldisp./20 Tabel - 2
Station [1] 0
% Luas [2] 0
Luas [3] = [2] x Am 0
Simpson [4] 1
Hasil – I [5] = [3] x [4] 0
1
…
A1
4
4A1
2
…
A2
2
2A2
…
…
…
…
…
10
…
A10
2
2A18
…
…
…
…
…
18
…
A18
2
2A18
19
…
A19
4
4A19
20
0
0
1
0 ∑1 = ………………….
27
∇Ldispl. (tabel) =
1 Ldispl. x x ∑ 1 = ......[m 3 ] 3 20
Koreksi ∇Ldispl. =
(3.7)
∇Ldispl.(rumus ) − ∇Ldispl.(tabel ) x100% ∇Ldispl .(rumus )
= ≤ 0.5%
(3.8)
(memenuhi)
8. Menghitung Letak LCB (Tabel) Perhitungan letak LCB ini juga masih berdasarkan Ldisp dan perhitungannya dilaksanakan secara tabulasi (Tabel-3) dengan memakai dasar/melanjutkan Tabel-2. Tabel - 3
Stasion [1] 0
% Luas [2] 0
Luas [3] 0
Simpson [4] 1
Hasil – i [5] 0
Lever [6] -10
Hasil – ii [7] = [5] x [6] 0
1
…
A1
4
4A1
-9
-9.4.A1
2
…
A2
2
2A2
-8
-8.2.A2
…
…
…
…
…
…
…
10
…
…
…
…
0
0
…
…
…
…
…
…
…
18
…
A18
2
2A18
8
8.2.A18
19
…
A19
4
4A19
9
9.4.A19
20
0
0
1
0
10
0
∑2 = ……………
28
∑3 = ……………
LCB (tabel) =
Ldispl . ∑ 3 x = .......[ m] dari station 10 20 ∑2
Dimana ,
(3.8)
[-] = Belakang Station 10 [+] = Depan Station 10
Koreksi LCB =
LCB NSP − LCBtabel x100% LCB NSP
(3.9)
= ≤ 0.1% (memenuhi) 9. Menggambar Curve Of Sectional Area (CSA) •
Dengan skala panjang, tarik garis horizontal sepanjang Ldispl.
•
Panjang Ldispl. dibagi menjadi 20 bagian yang sama jaraknya sehingga diperoleh titik-titik station 0 s/d station 20.
•
Dari setiap titik station 0 s/d 20 tarik garis vertikal ke atas.
•
Dengan skala luas, pada garis-garis vertikal dari tiap-tiap station (020) ukurkan besaran luas masing-masing (Tabel-3, kolom 3)
•
Dengan demikian diperoleh “gambar – 3.2-CSA”.
10. Menggambar Curve of Sectional Area yang Sudah di Fairkan (CSAF) •
Dari station 10 pada Ldisp ditarik garis yang panjangnya ½ Lwl ke bagian depan sehingga ujung terdepan merupakan titik FP , kemudian juga ditarik garis ½ LWL ke bagian belakang sehingga ujung belakang merupakan titik AP . Jadi titik AP sampai FP adalah panjang garis air atau Lwl .
•
Selanjutnya dilaksanakan CSA yg di fairkan pada bagian belakang sampai titik A dan di bagian depan sampai titik FP
29
30
11. Menghitung ∇Wl Berdasarkan CSAF •
Berdasar CSAF yang sudah di-fair-kan dengan panjang LWL (Lpp+LCant Part),
diukur besaran luas untuk semua station :
-
Main Part
: AP ∼ FP
-
Cant Part
: A ∼ AP
Tabel – 4 Main Part
Stasion
Luas
Simpson
Hasil – i
Lever
Hasil – ii
[1]
[2]
[3]
[4] = [2] x [3]
[5]
[6] = [4] x [5]
AP
…
1
…
-10
…
1
…
4
…
-9
…
2
…
2
…
-8
…
…
…
…
…
…
…
10
…
…
…
0
0
…
…
…
…
…
…
18
…
2
…
8
…
19
…
4
…
9
…
FP
0
1
…
10
0
Σ4 =………..
•
Main Part : ∇mp =
LCBmp =
Σ5 =………….
1 Lpp x x ∑ 4 [m3] 3 20
Lpp ∑ 5 x = ±... [m] dari station 10/midship 20 ∑ 4 31
(3.10)
(3.11)
[+] = depan station 10 (midship) [-] = belakang station 10 (midship)
Tabel – 5 Cant Part
Stasion
Luas
Simpson
Hasil – I
Lever
Hasil – ii
[1]
[2]
[3]
[4] = [2] x [3]
[5]
[6] = [4] x [5]
AP
…
1
…
0
…
B
…
4
…
1
…
A
…
1
…
2
…
Σ6 =
•Cant Part :
∇CP =
Σ7 =
1 Lwl − Lpp x x∑ 3 20
LCBCP =
Lwl − Lpp x 2
=
∑ ∑
7
6
[m3 ]
(3.13)
[m]
6
- …… m belakang AP
= (- …… m belakang AP) + (=
(3.12)
-
𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 𝟐𝟐
)
…… m belakang station 10/midship
32
Koreksi Total Volume Displascement dan Total LCB : •
∇LWL
∇rumus
= ∇mp + ∇cp
=
……… [m3]
= LWL x B x T x Cb = ...
Koreksi Volume
=
[m3]
∇rumus − ∇ LWL x100% ∇rumus
(3.14) (3.15) (3.16)
≤ 0.5% (memenuhi)
LCB
=
(LCB MP x∇ MP ) + (LCBCP x∇ CP ) ∇ LWL
(3.17)
= ± ……… m (dari midship) [+] = depan station 10 (midship) [-] = belakang station 10 (midship) Koreksi LCB =
LCBNSP − LCB x100 % LCBNSP
(3.18)
≤ 0.1% (memenuhi) 12. Menggambar “Curve Of Water Line” / “Curve Of Water Plane Area” •
Dengan skala panjang, buat garis horizontal LWL dan tetapkan titiktitik stationnya (Main Part : AP ∼ FP; Cant Part: A ∼ AP)
•
Menghitung Sudut Masuk -
ie
Fungsi dari koefisien prismatic bagian depan - ϕf ϕf = ϕ ± (1.40 + ϕ) e Dimana e = LCB
[±] ; ϕ = Koefisien Prismatik (3.20)
L displ.
•
(3.19)
Dengan memasukkan harga ϕf pada Gambar 3.4 (potongkan harga ϕf dengan garis NSP), akan diperoleh harga sudut masuk bidang garis air bagian depan -
•
ie
[0]
Pada FP buat garis memotong LWL yang membentuk sudut -
33
ie
[0]
•
Berdasarkan Tabel-4 dan Tabel-5, dibuat Tabel-6 menghitung harga A/2T untuk setiap station sepanjang LWL, hasilnya masukkan Tabel-6 kolom 3. Dimana,
A = Luas setiap station T = Sarat air penuh
• Dari
titik-titik
station
tarik
garis-garis
vertikal.
Ukurkan
(merencanakan) lebar/ordinat untuk masing-masing station (dengan skala lebar) pada garis vertikal. Khusus pada midship lebar ordinat = 𝐵𝐵� (maximum) . Hasil perencanaan lebar / ordinat . Pada masing2
masing station masuk main part / cant part masukkan pada table 6 kolom 4 .
•
Apabila dari titik-titik lebar / ordinat pada setiap station dari station A
÷
AP (Cant part) sampai dengan station AP
÷
FP (Main Part) kita
hubungkan dengan membuat lengkung yang stream line maka akan diperoleh “Curve of Water Line” (gambar 3.5)
34
35
Tabel – 6 Perhitungan WPA Main Part dan Cant Part berdasarkan Curve of Water Line Main Part Stasion [1]
Ordinat [4]
Simpson [5]
Fungsi Luas [6]
…
1
…
1
…
4
…
…
…
…
…
10
B/2
2
…
…
…
…
…
19
…
4
…
FP
…
1
0
AP
Σ8=……….
Luas Bidang Garis Air Main Part : WPAmp = Cant Part
1 3
x
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 2
x Ʃ8 = ……. [m2]
Stasion [1] AP
Ordinat [4] …
Simpson [5] 1
Fungsi Luas [6] …
B
…
4
…
A
0
1
0 Ʃ9 = ………
36
(3.21)
Luas Bidang Garis Air Cant Part : WPAcp =
=
1
x
3
1 3
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 2
x Ʃ9
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 −𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿
x
2
(3.22)
x Ʃ9
= …….. [m2] •
Dari lengkung “Curve of Water Line” dengan memakai factor simpson akan dapat dihitung luas bidang garis air (WPA) baik untuk Main Part maupun cant part sebagai berikut : WPAMP
=
WPACP
•
TOTAL
1 3
1 3
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿
x
x
2
x Ʃ8 ….. [m2]
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 2
x Ʃ9
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 −𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 2
(3.23) (3.24)
x Ʃ9 ….. [m2]
= WPAMP + WPACP …….[m2]
(3.25)
Menghitung Luas Bidang Garis Air berdasarkan rumus : = Lwl x B x Cw …. [m2]
WPA •
x
3
= =
WPA
1
(3.26)
Koreksi WPA : Koreksi = WPA(RUMUS) - WPA(TOTAL) WPA(RUMUS) = ≤ 0,5 % ( Memenuhi )
37
X 100 %
(3.27)
38
13.
Merancang Body Plan Kapal
Main Part Stasion [1]
Luas [2]
A/2T [3]
Ordinat [4]
Simpson [5]
Fungsi Luas [6]
AAP
1
…
1
…
1
A1
4
…
4
…
…
…
…
…
…
…
4
A4
…
B/2
2
…
…
…
…
…
…
…
10
A10
…
…
…
…
…
…
…
…
…
18
A18
…
…
…
…
19
A19
4
…
4
…
FP
0
1
…
1
0
AP
Σ10 =………… 1. Langkah-langkah menggambar body plan kapal sebagai berikut: •
Pertama kita buat persegi panjang dengan B sebagai sisi lebar dan T sebagai sisi tinggi. Kemudian bagi B menjadi 2 bagian dengan sebuah garis tengah yang L dinamakan Centre Line (C), sehingga ada dua bagian persegi panjang. Bagian kanan Centre Line adalah untuk station-station bagian
depan
/
haluan,
sedangkan untuk bagian kiri adalah station-station bagian belakang / buritan.
39
•
Kemudian pada garis air T dari centre line diukurkan garis yang besarnya A/2T sehingga berbentuk persegi panjang ABCD. Kemudian dari centre line pada garis air T kita ukur juga B/2. Setelah itu kita buat bentuk Body Plan.
•
Hal ini berlaku untuk setiap station dan untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini Garis Air
Base Line K
Gambar 3.7 kurva stream line Body Plan
•
Dari titik sejauh B/2 itu kita rencanakan bentuk station sedemikian rupa sehingga luas FGH = luas KHI . Begitu juga dengan sedemikian rupa sehingga luas ABC = LUAS CDEK . Letak titik potong tiap station dengan garis A/2T harus merupakan garis / kurva yang stream line.
•
Untuk mengetahui luasannya dapat dibantu dengan alat yang disebut planimeter. Jika menggunakan autocad maka luasannya dapat dicari dengan perintah hatch dan melalui properties jika ingin melihat apakah luasan yang dibagi garis stream line telah sama luasannya. 40
•
Sedangkan untuk station pada paralel middle body, tidak lagi menggunakan cara diatas, melainkan menggunakan perhitungan jari-jari bilga.
•
Setelah semua station baik pada bagian haluan maupun buritan tergambar pada body
plan
selanjutnya adalah membuat garis sent (sent line) atau bilge diagonal expended serta membuat garis stream line yang merupakan garis perpotongan antara station dengan garis A/2T. garis ini berfungsi sebagai koreksi terhadap bentuk base line kapal. •
Selanjutnya contoh-contoh bentuk body plan kapal lebih jelas dapat dilihat pada gambar 5.2
• Merancang Jari-Jari Bilga
Jari-jari Bilga (R) tanpa rise of floor dapat dicari dengan rumus: Jari-jari Bilga ( R ) = √0.5 x [(B x T) - Am]
(3.28)
[1 - (0.25 ∏)]
Gambar 3.6 jari-jari bilga 14.
Merancang Half Breadth Plan Kapal Menentukan jumlah water line (WL) yang akan dibuat. Pada umumnya garis WL dibuat berdasarkan ukuran meter (WL 0; WL 0,5; WL 1; WL 1,5; WL 2; WL 4; dan WL 6, dst)
41
Garis WL diukur mulai Base Line (garis dasar kapal). Pada kapal dengan sarat ait 6,0 m, missal pembagian sarat airnya dapat dibagi menjadi 7 WL yaitu WL 0; WL 0,5; WL 1; WL 1,5; WL 2; WL 4; dan WL 6. Selanjutnya garis-garis WL tersebut digambar pada body plan. Kemudian ukur jarak tiap station pada garis WL terhadap garis sumbu atau centerline. Setelah diukur, gambar half breadth plan sesuai dengan jarak WL terhadap CL pada tiap-tiap station. 15.
Pembuatan Sent Line ( Garis Diagonal ) Membuat Sent Line dengan cara menarik garis diagonal pada kedua sisi Body Plan dimulai dari center line kesisi bawah body plan. Kemudian ukur jarak tiap station pada garis sent line terhadap titk awal garis diagonal atau sent line. Setelah diketahui dimension (jarak) garis sent line antara center line dengan masing – masing station,
langkah
selanjutnya
mentransformasi jarak (dimensi) proyeksi Half Breadth.
Gambar 3.8 cara mencari sent line
42
adalah
tersebut ke
16.
Merencanakan Sheer Plan
Membuat garis buttock line baik pada body plan maupun pada half breadth plan.
Dari perpotongan antara garis-garis lurus itu dengan garis-garis air (water lines), diproyeksikan ke sheer plan, dengan cara menarik garis lurus ke atas. Garisgaris vertikal ini jika dipotongkan dengan garis-garis air (water lines) pada sheer plan yang sesuai pada half bread plan, maka akan terbentuk titik-titik yang jika dihubungkan akan terbentuk buttock line pada sheer plan seperti gambar 3.9. MENGGAMBAR SHEER-PLAN BAGIAN HALUAN Misalkan untuk menggambar BL 2 Bulwark F’cle deck sideline Deck sideline 19 BL 3
Perpotongan BL 2 dengan station
18
BL 3
BL 2
BL 2
BL 1
BL 1
17 16
C L
BL 1
BL 2
BL 3
BL 1 BL 2 BL 3
BL 3 BL 2
Perpotongan BL 2 dengan WL
BL 1
Gambar 3.9 contoh gambar proyeksi sheer plan Tiap-tiap garis baik pada water line maupun pada buttock line harus mempunyai bentuk yang fair dan stream line. Jika tidak, maka harus dirubah supaya bisa fair dan stream line. Tentu saja perubahan ini akan berpengaruh pada bagian-bagian sebelumnya, misalnya merubah body plan dan half breadth plan.
43
17.
Merencanakan Bentuk Linggi Haluan (Stem) dan Linggi Buritan (Stern) Kapal. Perancangan Bentuk Haluan Dalam buku Teori Bangunan Kapal disebutkan bahwa kemiringan linggi haluan ±150 dan bisa diperbesar untuk menambah kecepatan.
Gambar 3.10 Bentuk Linggi Haluan Perancangan Bentuk Buritan Dalam merancang bentuk linggi buritan terlebih dahulu harus merencanakan kemudi, propeller dan clearence nya serta bentuk buttock line yang terdekat dengan linggi buritan . POOP DECK BULWARK
Linggi buritan
T Basealine
Gambar 3.11 bentuk Linggi buritan
18.
Merencanakan Bangunan Atas Kapal •
Tinggi bulwark (0.9m - 1.2m)
=1m (BKI regular)
(3.29)
•
Panjang forecastle deck
= 10% x Lpp
(3.30)
•
Tinggi forecastle deck
= 2.25 m
(3.31)
44
•
Panjang poopdeck
•
Tinggi poopdeck (2.0m – 2.4m)
= 23% x Lpp
(3.32) (3.33)
19. Merencanakan Propeler dan Kemudi Perhitungan Kemudi Luas daun kemudi : A
= T . LPP { 1 + 25 ( B / LPP )2 } [m2 ] 100
b’
=
A 1,8
(3.35)
H
=
1,8 x b’
(3.36)
A
= 23 % x A
(3.37)
b’’
= A / H
(3.38)
a’
= 5% x H
(3.39)
(3.34)
• Perhitungan Propeler Menurut BKI regulation, perhitungan propeler sebagai berikut : a. Diameter propeler (Dp)
= 0,6xT
(3.40)
b. Diameter poros propeler (Db) =±0.12xT
(3.41)
c. Jari-jari propeller
= 0.5 x Dp
(3.42)
d. Jarak a
= 0.1 x Dp
(3.43)
e. Jarak b
= 0.08 x Dp
(3.44)
f. Jarak c
= 0.15 x Dp
(3.45) (3.46)
g. Jarak d (8” sampai 10”) h. Jarak e
= 0,035x Dp
(3.47)
i. Jarak f
= 0,7 x R
(3.48)
45
PERHITUNGAN
BAB
4
RENCANA GARIS (LINES PLAN)
4.1. DATA-DATA KAPAL •
Nama Kapal
:
•
Tipe Kapal
: TANKER
•
Ukuran Ukuran Utama
:
•
Panjang
( Lpp )
: 85
•
Lebar
(B)
: 13.8 m
•
Sarat Air
(T)
: 5
•
Tinggi
(H)
: 7.5 m
•
Kecepatan Dinas ( Vs )
: 13
m m knot
4.2. LANGKAH – LANGKAH 1. Menghitung Lwl dan Ldispl LWL
= LPP + ( 2 ÷ 4% x LPP ) = 85 + ( 2.5 % x 93 ) = 87 m
Ldispl
= ½ x ( LPP + LWL ) = ½ x ( 85 + 87 ) = 86 m = 282.150 feet
2. Menghitung “Speed Ratio” Speed Ratio
1 feet : 0.3048 m
𝑽𝑽𝑽𝑽
√𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳
= Vs / ( Ldispl )1/2 = 13 / (282.150)1/2 = 0.774 knot/feet
46
Dari diagram NSP dapat diperoleh data-data sebagai berikut : •
β (koefisien midship)
=
Cm
= 0,982
•
δ (koefisien blok)
=
Cb
= 0,672
•
ϕ (koefisien prismatik)
=
Cp
= 0,720
•
Prosentase luas tiap-tiap station terhadap luas midship
•
Letak LCB terhadap midship = ± 0,5% x Ldispl.
3. Menghitung Luas Midship (Am) A midship
= B x T x Cm = 13.8 x 5 x 0,982 = 67.7235 m
4. Menghitung Volume displacement menurut rumus V displ (rumus)
= Ldispl x B x T x Cb = 86 x 13.8 x 5 x 0.672 = 3990.546 m3
5. Menghitung Volume Displacement Kapal Berdasakan Ldisp •
Menentukan prosentase luas tiap-tiap station tehadap luas midship ,sepeti pada kolom 2 tabel 6 .
•
Menentukan Luas tiap-tiap station sepeti pada kolom 3 tabel 6 .
•
Menentukan faktor simpson tiap-tiap station pada kolom 4 tabel 6 .
•
Menentukan fungsi volume tiap-tiap station sebagai perkalian antara luas tiap-tiap station dikalikan faktor simpson sepeti pada kolom 5 tabel 6
•
Menghitung volume displacement kapal berdasakan Ldispl dengan rumus: Vdispl = 1/3 x Ldipl/20 x Ʃ1 Hasil perhitungan nya dapat dilihat dibawah pada table 6
47
Tabel 6. Tabel Prosentase luas tiap-tiap station terhadap luas midship St
% Luas
(1)
(2)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0.000 10.000 28.000 48.000 67.000 82.000 91.000 96.000 99.000 100.000 100.000 100.000 100.000 98.500 94.000 85.000 72.000 52.000 31.000 11.000 0.000
Luas (3) = (2) x Amidship 0.00 6.77 18.96 32.51 45.37 55.53 61.63 65.01 67.05 67.72 67.72 67.72 67.72 66.71 63.66 57.56 48.76 35.22 20.99 7.45 0.00
Simpson
Product – i
Lever
Product - ii
(4)
(5) = (3) x (4)
(6)
(7) = (5) x (6)
0.000 27.089 37.925 130.029 90.749 222.133 123.257 260.058 134.093 270.894 135.447 270.894 135.447 266.831 127.320 230.260 97.522 140.865 41.989 29.798 0.000
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.000 -243.805 -303.401 -910.204 -544.497 -1110.665 -493.027 -780.175 -268.185 -270.894 0.000 270.894 270.894 800.492 509.281 1151.300 585.131 986.054 335.909 268.185 0.000
Σ2
253.286
1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 Σ1
V displ (tabel)
2772.600
= 1/3 (Ldispl/20) x Ʃ1 = 1/3 ( 86/20 ) x 2772.600 = 3976.948 m3
Koreksi
=
V displ (rumus ) −V displ (tabel ) x100% V displ (rumus )
= 3990.546 – 3976.946 x 100% 3990.546 = 0,003 % < 0.5% (memenuhi)
48
6. Menghitung letak LCB Berdasarkan Tabel 6 • Menentukan lever (jarak) tiap-tiap station terhadap midship .
Apabila
terhadap midship maka besaran lever pada midship adalah 0 (nol) , kearah belakang besaran angka nya negatif dan keaah depan besaran angkanya positif . Lihat kolom 6 tabel 6 . • Menentukan fungsi momen untuk tiap- tiap station sebagai perkalian antara fungsi volume dikalikan dengan lever . Lihat kolom 7 tabel 6 . • Menghitung letak LCB berdasarkan tabel 6 seperti tesebut dibawah .
*Dari tabel LCB = Ʃ2 / Ʃ1 x (Ldispl/20 ) =253.286/2772.60x(86/20)=(+)0.3931 m (depan Midship) *Dari diagam NSP LCB
= ±0,5% x Ldisp = 0,5000 % x 86 = (+) 0,4303 m ( depanMidship)
*Koreksi =
LCB ( NSP ) − LCB (Tabel ) x100% L CB ( NSP )
= 0.4303 – 0.3931 x 100% 0.430
= 0.09 < 0.1% (memenuhi)
7. Menggambar Curve of Sectional Area (CSA) Berdasakan Ldispl Setelah koreksi volume displacement (Vdispl) dan LCB memenuhi , maka dapat digambarkan CSA berdasarkan kolom 3 tabel 6 . Gambar CSA ini dapat dilihat pada gambar 3.2 .
49
8. Menggambar Curve of Sectional (CSA) yang sudah di fairkan . •
Berdasarkan dari gambar CSA sebelum di fairkan , dari station 10 pada Ldisp ditarik garis
yang panjangnya ½ Lwl ke bagian depan
sehingga ujung terdepan merupakan titik FP . Demikian juga ditarik garis ½ LWL ke bagian belakang sehingga ujung belakang merupakan titik AP . Jadi titik AP sampai FP adalah panjang garis air atau Lwl . •
Selanjutnya dilaksanakan CSA yg di fairkan pada bagian belakang sampai titik A dan di bagian depan sampai titik FP (Lihat gambar 3.2)
9. Menghitung volume displacement dan LCB berdasarkan CSA yg sudah di fairkan untuk Main Part dan Cant Part . •
Menentukan Luas setiap station baik dari Main Part ( AP – FP ) dan Cant Part ( A- AP ). yang sesuai dengan CSA yg telah di fairkan . Lihat kolom 2 tabel 7 dantabel 8 .
•
Menentukan faktor simpson tiap-tiap station pada kolom 3 tabel 7 dan tabel 8 .
•
Menentukan fungsi volume tiap-tiap station sebagai perkalian antara luas tiap-tiap station dikalikan faktor simpson sepeti pada kolom 4 tabel 7 dan tabel 8 .
•
Menentukan lever (jarak) tiap-tiap station terhadap midship . Apabila terhadap midship maka besaran lever pada midship adalah 0 (nol) , kearah belakang besaran angka nya negatif dan keaah depan besaran angkanya positif . Lihat kolom 5 tabel 7 dan tabel 8 .
•
Menentukan fungsi momen untuk tiap- tiap station sebagai perkalian antara fungsi volume dikalikan dengan lever . Lihat kolom 6 tabel 7 dan tabel 8 .
50
Tabel 7. Menghitung volume displacement dan LCB pada Main Part Station (1) AP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 FP
Luas (2) 2.10 15.00 29.00 43.00 55.00 62.00 65.20 67.40 67.72 67.72 67.72 67.72 67.50 67.40 65.00 60.00 52.00 40.00 25.50 13.00 0.00
Simpson (3)
Fungsi Volume (4) = (2) * (3)
1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 Σ3 =
• Volume Main Part
2.10 60.00 58.00 172.00 110.00 248.00 130.40 269.60 135.44 270.88 135.44 270.88 135.00 269.60 130.00 240.00 104.00 160.00 51.00 52.00 0.00 3004.34
Lever (5) 10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Σ4 =
= 1/3 x (LPP/20) x ∑3 = 1/3 x (85/20) x 3004.34 = 4213.51 m
• LCB Main Part
= (LPP/20) x (∑4/∑3) = (85/20) x (-311.48/3004.34)
= ( - ) 0,44 m (di belakang midship)
51
Fungsi momen (6) = (4) * (5) -21.00 -540.00 -464.00 -1204.00 -660.00 -1240.00 -521.60 -808.80 -270.88 -270.88 0.00 270.88 270.00 808.80 520.00 1200.00 624.00 1120.00 408.00 468.00 0.00 -311.48
Tabel 8. Menghitung volume displacement dan LCB pada Cant Part Station
Luas (2)
Simpson
Fungsi Volume
Lever
Fungsi Momen
(3)
(4)=(2)*(3)
(5)
(6)=(4)*(5)
AP
2,10
1
2,10
0
0,00
B
1.10
4
4.40
-1
-4.40
A
0,00
1
0,00
-2
0,00
Σ5 =
6.50
Σ6 =
-4.40
*. Mencari jarak antar station (d) Cant Part
= ½ (LWL – LPP) = ½ (87 – 85) =1m
*. Volume Cant Part
= 1/3 x d x ∑5 = 1/3 x 1 x 6.50 = 2.16 m3
*. LCB Cant Part
= (∑6 / ∑5) x d = (–4.40 / 6.50 ) x 1 = (–) 0.631 m ( di belakang AP ) = – 0,636 – ½ (LPP) = – 0.636 – ½ (85) = – 41.87 m (di belakang Midship)
52
Menghitung Volume Displacement dan LCB Total Main Part dan Cant Part *. Volume Displacement Total (V total) = Vol. MP + Vol. CP = 4213.51 + 2,16 = 4216.13 m3 *.
LCB total
=
( LCBCP x VolCP ) + ( LCB MP x VolMP) V gab
= (41.87 x 2,62) + (-0.44 x 4213.51) 4213.51 = -0.41107 m (di belakang midship) Menghitung Volume Displacement dan LCB Total berdasarkan rumus Volume displacement rumus = Lwl x B x T x Cb = 87 x 13.8 x 5 x 0.672 = 4039.812 m 3 LCB Total
= %LCB x LWL
(dari diagram NSP)
= 0,5000 x 87 = 0,4350 m *) Koreksi Volume displacement
= ( Vrumus – Vtotal ) x 100% Vrumus = (4039.812 – 4216.13 ) x 100% 4039.812 = -0.04 % < 0.5 % (memenuhi)
*) Koreksi LCB
= LCB NSP – LCB total x 100% LCB Nsp = ( 0.435 – 0,410 ) x 100% 0.435 = 0.056% < 0.1 % (memenuhi)
53
10. Perencanaan Bidang Garis Air (Water Line) 1. Menentukan sudut masuk Cpf = ϕ ± ( 1,4 + ϕ) x e,
dimana e = LCB NSP / Ldispl = -0.4110 / 86 = -0.005
Cpf = ϕ ± ( 1,4 + ϕ) x e Cpf = 0,720 + (1,4 + 0,720 ) x -0.005 = 0,730 Dari hasil (Cpf) dimasukan dalam grafik fungsi Cpf terhadap fungsi sudut masuk (ie) seperti terlihat pada gambar 3.4 . Untuk mendapatnya sudut masuk dai grafik fungsi Cpf ditarik garis vertical keatas dipotongkan terhadap curve NSP selanjutnya dari titik perpotongan tesebut ditarik horizontal kekiri memotong ordinat sudut masuk (ie) . Dengan demikian diperoleh besarnya sudut masuk (ie) adalah 18o 2. Merencanakan bidang garis air (AWL) •
Menggambar garis horizontal sepanjang Lwl
,
dimana ujung
terdepannya adalah titik FP dan ujung terbelakang adalah titik A. •
Selanjutnya dari titik FP diukukan panjang
kebelakang
sepanjang Lpp sehingga ujung belakang LPP merupak titik A . •
Dari AP diukurkan kebelakang sepanjang ( Lwl – LPP ) = Lcant part Selanjutnya dai AP – FP (Main Part) di bagi menjadi 20 station dan dari AP- A(Cant Part) dibagi menjadi 3 station .
•
Pada tiap-tiap station pada Main Part maupun Cant Part direncanakan ordinat untuk masing-masing station dimana pada station 10 (midship)ordinatnya adalah maksimum selebar B/2 .
•
Selanjutnya titik-titik ordinat tiap-tiap station di hubungkan dengan tetap mengacu batasan-batasan pada FP dengan sudut
54
masuk ie 18o dan pada station 10 ordinatnya selebar B/2 , maka akan diperoleh grafik bidang garis air (Curve of WaterLine) seperti pada gambar 3.4 . 11. Koreksi Hasil dari Perencanaan Bidang Garis Air •
Dari grafik bidang garis air diukur ordinat / ½ Lebar untuk setiap station pada Main Part maupun Cant Part .
Tabel 9. main part dari perhitungan garis air STATION AP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 FP
• AWL Main Part
LUAS 3.000 13.000 28.600 42.000 54.500 61.500 65.200 67.000 67.720 67.720 67.720 67.720 67.720 67.000 65.000 60.000 52.000 40.000 25.500 10.000 0.000
=2x
A / 2T 0.300 1.300 2.860 4.200 5.450 6.150 6.520 6.700 6.772 6.772 6.772 6.772 6.772 6.700 6.500 6.000 5.200 4.000 2.550 1.000 0.000
B/2 1.4223 3.0000 4.2000 5.1000 5.8000 6.3000 6.6000 6.8000 6.9000 6.9000 6.9000 6.9000 6.8500 6.8300 6.6000 6.2000 5.5000 4.5000 3.0000 2.0000 0.0000
SIMPSON 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 Σ7
1 Lpp x∑ 7 3 20
= 2 x 1/3 x 324.24 x ( 85 /20) = 918.34 m2
55
I 1.42 12.00 8.40 20.40 11.60 25.20 13.20 27.20 13.80 27.60 13.80 27.60 13.70 27.32 13.20 24.80 11.00 18.00 6.00 8.00 0.00 324.24
Tabel 10. Cant Part dari perhitungan garis air STATION AP B A
LUAS 3.00 1.10 0.00
A / 2T B / 2 SIMPSON 0.30 1.4223 1 0.11 1.0885 4 0.00 0.00 1
I 1.42 4.35 0.00
∑8= •
Awl Cant Part
5.78
= 2 x 1 x ∑ 8.d 3
= 2 x 1/3 x 5.78 x 1 = 3.86 m2 •
AWL Total
= Awl Maint Part + Awl cant Part = 918.84 + 3.86 = 922.7 m2
•
Koreksi : Awl
=
Awl total − Awl rumus x100% Awl total
= ( – 1.76 ) x 100% 922.7 = -0.0019 % < 0,5 % •
AWL (rumus)
= LWL x B x Cw, dimana
Cw
= 1/3 + (2/3 Cb (δ) wl)
Cb (δ) wl
= δ x (LPP / LWL) = 0,672 x (85/ 87 ) = 0,66
Cw jadi : •
(memenuhi)
AWL (rumus)
= 1/3 + 2/3 x 0.66 = 0.77 = LWL x B x Cw = 87 x 13.8 x 0.77 = 924.462 m
56
:
12.Perencanaan Body Plan •
•
Menentukan Luas setiap station baik dari Main Part ( AP – FP ) dan Cant Part ( A- AP ). yang sesuai dengan CSA yg telah di fairkan . Lihat kolom 2 tabel 11 dantabel 12 . Merencanakan besar nilai A/2T yang telah didapat dari perencanaan pada bidang garis air . Dapat di lihat dari kolom 3 tabel 11 dan 12 .
•
Menentukan besar nilai ½ ordinat yag didapatnya dari perencanaan pada bidang garis air yang telah terlampir di atas . dapat dilihat dari kolom 4 tabel 11 dan 12
•
Menentukan faktor simpson tiap-tiap station pada kolom 5 tabel 11 dan tabel 12 .
•
Menentukan fungsi volume tiap-tiap station sebagai perkalian antara luas tiap-tiap station dikalikan faktor simpson sepeti pada kolom 6 tabel 11 dan tabel 12 . Tabel 11. main part dari perhitungan garis air STATION AP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 FP
LUAS 3.000 13.000 28.600 42.000 54.500 61.500 65.200 67.000 67.720 67.720 67.720 67.720 67.720 67.000 65.000 60.000 52.000 40.000 25.500 10.000 0.000
A / 2T 0.300 1.300 2.860 4.200 5.450 6.150 6.520 6.700 6.772 6.772 6.772 6.772 6.772 6.700 6.500 6.000 5.200 4.000 2.550 1.000 0.000
57
B/2 1.4223 3.0000 4.2000 5.1000 5.8000 6.3000 6.6000 6.8000 6.9000 6.9000 6.9000 6.9000 6.8500 6.8300 6.6000 6.2000 5.5000 4.5000 3.0000 2.0000 0.0000
SIMPSON 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 Σ7 =
I 1.42 12.00 8.40 20.40 11.60 25.20 13.20 27.20 13.80 27.60 13.80 27.60 13.70 27.32 13.20 24.80 11.00 18.00 6.00 8.00 0.00 324.24
Tabel 12. cant part dari perhitungan garis air STATION AP B A
LUAS 3.00 1.10 0.00
A / 2T B / 2 SIMPSON 0.30 1.4223 1 0.11 1.0885 4 0.00 0.00 1 ∑8 =
I 1.42 4.35 0.00 5.78
k
Gambar 4.1 Gambar awal perencanaan Body Plan
Gambar 4.2 Gambar Body Plan
58
12.Perencanaan Half Breadth Plan pada Kapal
Menentukan jumlah water line (WL) yang akan dibuat.
Pada umumnya garis WL dibuat berdasarkan ukuran meter (WL 0; WL 0,5; WL 1; WL 2; WL 3; WL 4; dan WL 5)
Garis WL diukur mulai Base Line (garis dasar kapal). Pada kapal dengan sarat ait 5,0 m, missal pembagian sarat airnya dapat dibagi menjadi 7 WL yaitu WL 0; WL 0,5; WL 1; WL 2; WL 3; WL 4; dan WL 5.
Selanjutnya garis-garis WL tersebut digambar pada body plan.
Kemudian ukur jarak tiap station pada garis WL terhadap garis sumbu atau centerline.
Didapatkan hasil jarak tiap-tiap station terhadap centerline di masing-masing WL yang ditentukan .
Setelah diukur, gambar breadth plan sesuai dengan jarak WL terhadap CL pada tiap-tiap station . Dengan cara membuat garis lurus sepanjang Lwl setelah itu bagi dengan tiap station (titik A-FP)
Gambar 4.3 Gambar pembagian WL pada Body Plan
Setelah mendapatkan hasil pengukuran tiap station terhadap centerline di setiap WL . Maka bisa kita transformasikan hasil tersebut di garis yg telah dibuat sepanjang L titik A hingga FP .
59
wl
yang telah di bagi dari
Gambar 4.4 Gambar hasil half breadth
13.Perencanaan Sheer Plan pada Kapal
Membuat garis buttock line baik pada body plan maupun pada half breadth plan.
Dari perpotongan antara garis-garis lurus itu dengan garis-garis air (water lines), diproyeksikan ke sheer plan, dengan cara menarik garis lurus ke atas. Garisgaris vertikal ini jika dipotongkan dengan garis-garis air (water lines) pada sheer plan yang sesuai pada half bread plan, maka akan terbentuk titik-titik yang jika dihubungkan akan terbentuk buttock line pada sheer plan seperti gambar 3.9
Tiap-tiap garis baik pada water line maupun pada buttock line harus mempunyai bentuk yang fair dan stream line. Jika tidak, maka harus dirubah supaya bisa fair dan stream line. Tentu saja perubahan ini akan
60
berpengaruh pada bagian-bagian sebelumnya, misalnya merubah body plan dan half breadth plan.
Gambar 4.5 Pembagian buttock Line pada Body Plan
4.4. PERENCANAAN KEMUDI DAN PROPELLER CLEARENCE Perancangan Kemudi dan propeler berdasarkan buku BKI 2004 dan Von Lammeren. Perhitungannya sebagai berikut : a. Perencanaan Kemudi Luas daun kemudi : A
= T . LPP { 1 + 25 ( B / LPP )2 }
[m2 ]
100 = 5 . 85 { 1 + 25 ( 13.8 / 85 )2 }
[m2 ]
100 = 6.97 [m2 ] b’
H
=
A 1,8
b’’ = A / H
= (6.97 /1.8)½
= 1.6031 / 7.5
= 1.97 m
= 0.214 m
= 1,8 x b’
a’ = 5 % x H
= 1,8 x 1.97
= 5 % x 7.5
= 3.546 m
= 0.375 m 61
b.Perhitungan Propeller Clearence Menurut aturan BKI, perhitungan propeler sebagai berikut : Diameter propeler (Dp)
= 0,6 x T = 0,6 x 6 = 3,6 m
Jari-jari propeler (R)
= ½ x Dp = ½ x 3,6 = 1,8 m
Diameter poros propeler (Db)
= ± 0,12 x T = ± 0,12 x 6 = ± 0,72 m
Clearence a = 0,1 x Dp = 0,1 x 3,6 = 0,36 m b = 0,08 x Dp = 0.08 x 3,6 = 0,288 m c
= 0,15 x Dp = 0,15 x 3,6 = 0,54 m
d = (8” sampai 10”) = 10” = 10 x 0,0254 = 0,254 m e = 0,035 x Dp = 0,035 x 3,6 = 0,126 m f
= 0,7 x R = 0,7 x 1,8 = 1,26 m
62
Gambar 4.1 Perencananaan propeler dan kemudi
63
Gambar 5.1 Contoh Body Plan
64
65
Gambar 5.3 . Contoh Body Plan dan Sheerplan sesuai Cb
66
67
Gambar V.5
68
69
70
71
72
73
