Laporan Tugas Gambar Hidrostatic dan bonjean

Laporan Hidrostatik & Bonjean

Lembar Pengesahan Laporan Tugas Gambar Kurva Hidrostatik & Bonjean (Hydrostatic & Bonjean Curves) Menyetujui, Dosen Pembimbing

.

Ir.Bmbang Teguh S. 195802261987011001

Mahasiswa :

Dwiky Syamcahyadi Rahman NRP. 6210 030 003

PROGRAM STUDI TEKNIK BANGUNAN KAPAL JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012

MV. Damen Tanker 13

1


HYDROSTATIC AND BONJEAN CURVE (HIDROSTATIK DAN BONJEAN CURVA)

DIAGRAM ALIR TUGAS GAMBAR HIDROSTATIK MULAI

1. MENGUKUR ABSIS “HALF BREADTH PLAN FROM CENTRE LINE” TIAP STATION SESUAI DENGAN SEGMEN “W L” DARI FORMAT “A” 2. MENGUKUR “GIRTH” DARI TIAP STATION SESUAI DENGAN SEGMEN “WL” DARI FORMAT “A”

MENGHITUNG : 1. Σ y * S ' * S

6. Σ

2. Σ

7. Σ

( ) (y * S ) * S ' * n ' 3. Σ (y * S ' ) * S * n 4. Σ ( y * S ) 5. Σ ( y * S ' )

(y

3

* S)

(y * S * n ) 8. Σ ( y * S * n ) * n 9. Σ (g * S )

M ENGHITUNG PARAM ETER HIDROSTATIK : DISPLASEMEN, KB, LCB, W PA, LCF, MSA, IT, IL, WSA, KOEF. BENTUK PADA TABEL “B”

MENGHITUNG PARAMETER DARI CANT PART : LUAS STATION DAN TITIK LUASAN TERSEBUT DARI STATION AP DAN MIDSHIP CANT PART PADA FORMAT “C”

MENGHITUNG PARAMETER DARI CANT PART : DISPLASEMEN, LCB, KB, W PA, LCF, IL DAN IT PADA FORMAT “D”

1. MENGHITUNG PARAMETER DARI CANT PART : W SA, DISPLASEMEN KULIT PADA FORMAT “E” 2. MENJUM LAH PARAMETER M AIN PART DAN CANT PART : W SA, DISPLASEMEN KULIT, LCF DAN W PA PADA FORM AT “E”.

1. M ENJUMLAH PARAMETER MAIN PART DAN CANT PART : IL DAN LBM PADA FORMAT “F” 2. MENJUMLAH PARAMETER MAIN PART DAN CANT PART : IT DAN TBM PADA FORMAT “F”

MENGHITUNG DISPLASEM EN MOULDED, KB DAN LCB YANG MERUPAKAN KUMULASI TIAP SEGMEN W L PADA FORMAT “G”

M EM BUAT “RESUM E” YANG MERUPAKAN KUMPULAN KUM ULASI PARAMETER HIDROSTATIK DARI TIAP SEGMEN PEMBAGIAN W L : W PA, CW , TPC, MSA, CM, KB, TBM, TKM , LCB, LCF, LBM, LKM, DISPLASEMEN MOULDED, CB, CP, W SA, DISPLASEMEN KULIT, DISPLASEMEN TERMASUK KULIT, MTC, DDT PADA FORMAT H.

MENGGAMBAR PARAMETER-PARAM ETER HIDROSTATIK SEBAGAI FUNGSI TIAP SARAT SESUAI DENGAN PEMBAGIAN SEGMEN WL.

SELESAI

Fungsi-fungsi pada format “A” dan kegunaannya : α = jarak station

MV. Damen Tanker 13

2


β

= jarak WL dari segmen WL yang dihitung.

Lwl

= jarak garis air pada segmen WL yang dihitung.

d

= sarat pada segmen WL yang dihitung.

t

= tebal pelat kulit sesuai dengan WL terbawah pada segmen yang dihitung

n

= lengan momen terhadap midship dari station untuk menghitung LCB, LCF, I L

S

= faktor Simpson dari station untuk menghitung ▼ (bersama dengan S’), I L , I T , WPA, WSA.

S’

= faktor Simpson WL yang sesuai dari format “A” untuk menghitung KB, MSA

n’

= lengan momen terhadap WL “tengah-tengah” pada segmen WL dari format “A”

1

= Σ(y * S') * S , untuk menghitung ▼ (volume displasemen)

2

= Σ(y * S) * S' * n ' , untuk menghitung KB (sebagai pembilang)

3

= Σ(y * S') * S * n , untuk menghitung LCB (sebagai pembilang)

4

9

5

= Σ(y * S) pada garis air tertinggi segmen garis air yang ditinjau, untuk menghitung WPA, LCF (sebagai penyebut). = Σ(y * S') pada station 10, untuk menghitung MSA.

(

)

= Σ y 3 * S , untuk menghitung I T , momen inersia terhadap sumbu x.

6

= Σ(y * S * n ) , untuk menghitung LCF (sebagai pembilang)

7

= Σ(y * S * n ) * n, untuk menghitung I L , momen inersia terhadap sumbuy.

8

= Σ(g * S) , untuk menghitung WSA

Data Kapal

MV. Damen Tanker 13

3


Tipe kapal : Tanker Lpp : 81.12 m (Length Perpendicular ( jarak AP – FP)) B : 17 m T : 6.3 m H : 8.95 m V : 12.5kn Lwl : 82.74 A. HIDROSTATIK CURVE Merupakan kumpulan kurva-kurva yang menggambarkan karakteristik badan kapal yang terbenam dalam air atau air laut, dan kurva-kurva ini digambarkan pada berbagai sarat (T) pada saat kapal EVEN KEEL. Kurva tersebut adalah : 1. ∆ (Disp) : Displacement Moulded Adalah massa air yang dipindahkan oleh badan kapal yang tercelup dalam air pada kondisi tanpa kulit (ton). 2. ∆ ’(Disp) : Displacement Including Shell adalah massa air yang dipindahkan oleh badan kapal yang tercelup dalam air dengan kulit (ton). 3. KB

: Keel of Buoyancy Jarak dari Keel sampai dengan titik tekan kapal pada saraat tertentu (m).

4. ¤B

: Longitudinal Centre of Bouyancy Jarak titik tekan kapal terhadap titik tengah memanjang kapal (m). Jika kapal terapung di air tenang, akan bekerja 2 unit gaya : 1.

Gaya grafitasi mengarah kebawah.

2.

Gaya apung (buoyancy) mengarah keatas.

Gaya grafitasi adalah resultan atau gabungan gaya, meliputi berat semua bagian konstruksi kapal, peralatan, muatan dan penumpang. Gaya grafitasi dianggap sebagai gaya tunggal yang bekerja kebawah melalui titik berat kapal. Gaya apung (buoyancy) juga gaya komposit, merupakan resultan tekanan air pada lambung kapal. MV. Damen Tanker 13

4


5. TKM

: Transverse Keel of Mentacentre Jarak dari keel sampai titik metacenter secar melintang(meter). Menunjukkan jarak antara dasar kapal (Keel) terhadap Titik Metacentre secara melintang kapal. TKM = TBM + KB

TKM 6. LKM

: Longitudinal Keel of Mentacentre Jarak antara pusat Metacentre terhadap dasar kapal (Keel) secara memanjang kapal. LKM = LBM + KB

LKM 7. ¤F

: Longitudinal Centre of Floutation Jarak titik apung terhadap titik tengah memanjang kapal (m).

MV. Damen Tanker 13

5


Bila dilihat secara memanjang kapal sarat kapal sebelum terjadi trim dan setelah mengalami trim akan berpotongan disatu titik yaitu titik F (Floutation), yaitu titik berat bidang garis air saat trim, atau dengan kata lain titik putar trim adalah dititik F. Grafik displasemen pada Kurva Hidrostatik bisa dipakai bila kapal tidak mengalami trim atau titik F tepat pada midship.

¤F

8. WSA

: Wetted Surface Area Luas permukaan basah badan kapal ( ). Menunjukkan luas semua permukaan badan kapal yang tercelup air pada tiap – tiap WL (Water Line).

9. WPA

: Water Plan Area Luasan bidang garis air ( ). Menunjukkan Luasan bidang garis air yang sejajar dengan bidang dasar untuk tiap – tiap sarat.

10. MSA

: Midship Section Area Luas midship pada sarat tertentu ( ). Menunjukkan luas bidang tengah kapal pada tiap – tiap sarat.

11. DDT

: Displacement Due To Trim One Centimetre. Perubahan / pemindahan / pengurangan displasement yang mengakibatkan trim kapal sebesar I cm. Trim adalah perbedaan sarat depan dan belakang, dalam hal DDT ini sarat belakang lebih besar dari sarat haluan, trim buritan (trim by stren). Trim terjadi bila ada aktivitas dikapal yang menyebabkan sarat depan dan belakang berbeda bila dibandingkan sebelum ada aktivitas tersebut, saat kapal belum

MV. Damen Tanker 13

6


mengalami trim. Bila dilihat secara memanjang kapal sarat kapal sebelum terjadi trim dan setelah mengalami trim akan berpotongan disatu titik yaitu titik F (Floutation), yaitu titik berat bidang garis air saat trim, atau dengan kata lain titik putar trim adalah dititik F. Grafik displasemen pada Kurva Hidrostatik bisa dipakai bila kapal tidak mengalami trim atau titik F tepat pada midship.

W1 L 2 , garis air saat belum trim. W2 L 3 , garis air saat trim, tetapi dibuat rata sejajar dengan garis air W1L2, melewati titik F saat kapal trim. W3 L1 , garis air kapal saat trim buritan.

DDT

dapat

displasemen

digunakan saat

trim,

untuk seperti

menghitung gambar

diatas

besarnya adalah

displasemen saat even keel (garis air W1 L1 ) ditambah DDT. Besarnya DDT adalah = x * Awl * 1.025

t m3

x = jarak garis air W1 L1 dengan W3 L 3 (kedua garis air ini even keel). Awl = luasan bidang garis air dari W1 L1 atau W3 L 3 MV. Damen Tanker 13

7


DDT =

12. MTC

(ΦF × TPC ) LPP

: Moment To Change One Centimetre Trim Menunjukkan besarnya momen untuk mengubah kedudukan kapal dengan trim sebesar 1 cm.

Besarnya momen, M = ∆ * GZ , untuk sudut kecil sin θ ∼ θ, sehingga M = ∆ * GM L * θ, jika sudut trim θ, menyebabkan trim 1cm = 0.01 m, maka θ =

1 dan momen yang L

menyebabkan trim 0.01m adalah : MTC =

13. TBM

∆ * GM L (LBM × ∆ ) . 0,01 = (ton m) MTC = L (100 ×L PP )

: Transverse Buoyancy Of Mentacentre. Jarak titik tekan kapal terhadap titik mentacentre melintang kapal (meter). Merupakan jarak antara titik metacentre dengan

titik bouyancy kapal (B) secara melintang kapal. TBM =

MV. Damen Tanker 13

8


TBM

14. LBM

: Longitudinal Buoyancy Of Metacentre Jarak titik tekan keatas sampai dengan titi metacentre memanjang kapal (meter). Merupakan jarak antara titik Metacentre (M) dengan titik Bouyancy (B) secara memanjang

kapal. LBM =

LBM

15. TPC

: Ton Per Centimetre Immersion Bila kapal mengalami perubahan displasemen yang tidak begitu besar, misalnya adanya pemindahan, penambahan atau pengurangan muatan yang kecil, hal ini berarti tidak terjadi penambahan atau pengurangan sarat yang besar. Maka untuk menentukan sarat kapal bisa digunakan grafik TPC.

TPC adalah jumlah berat (ton) yang diperlukan untuk mengurangi atau menambah sarat kapal sebesar 1 cm air dilaut,

MV. Damen Tanker 13

9


perubahan sarat kapal ditentukan dengan membagi perubahan displasemen dengan TPC.

Jika kapal tenggelam sebesar 1 cm diair laut, maka penambahan volume adalah hasil perkalian luas bidang garis air ( ) dengan tebal 0.01 m, Berat (ton) = TPC = Awl * 0.01 m * 1.025

16. Cb

t m3

: Coeffisien Block Perbandingan antara volume carena dengan balok yang mengelilinginya ( L x B x T ).

17. Cp

: Coeffisien Prismatic Perbandigan antara volume carene dengan volume silinder yang luas penampang Am dan panjang L.

18. Cm

: Coeffisien Midship

MV. Damen Tanker 13

10


Perbandingan antara luasan midship dengan kotak yuang mengelilinginya ( B x T )

19. Cw

: Coeffisien Water Line Perbandungan antara Luas garis air dengan luas kotak yang mengelilinginya ( L x B ).

MV. Damen Tanker 13

11


MV. Damen Tanker 13

12


MV. Damen Tanker 13

13


MV. Damen Tanker 13

14


MV. Damen Tanker 13

15


MV. Damen Tanker 13

16


MV. Damen Tanker 13

17


MV. Damen Tanker 13

18


MV. Damen Tanker 13

19


MV. Damen Tanker 13

20


MV. Damen Tanker 13

21


MV. Damen Tanker 13

22


MV. Damen Tanker 13

23


MV. Damen Tanker 13

24


MV. Damen Tanker 13

25


MV. Damen Tanker 13

26


MV. Damen Tanker 13

27


MV. Damen Tanker 13

28


LANGKAH – LANGKAH PENGGAMBARAN HIDROSTATIC CURVE

1. Menggambar 2 garis sumbu x dan y dengan skala tertentu. Sumbu x menunjukkan skala ukuran dalam centimeter (cm) dan sumbu y menunjukkan garis WL (water line) dengan skala tertentu, 2. Menggambar kurva untuk masing – masing perhitungan karakteristik kapal dengan skala yang berbeda untuk tiap bagiannya, menyesuaikan kapasitas gambar. Karakteristik kapal tersebut mencakup KB, TBM, TKM, LBM, LKM, MSA, WSA, WPA, MTC, TPC, DDT, ¤B, ¤F, CW, CM CM, CB, CP, Displ.Mould dan Disp.Incl. 3. Setelah tergambar semua kurvanya kemudian mengatur letak tiap – tiap kurva Dengan cara mengatur skala buat dari kurva tersebut, tersebut, tujuannya agar kurvanya tidak terlalu berkumpul dan mudah untuk dibaca.

Gambar kuva Hidrostatik

MV. Damen Tanker 13

29


Dengan Kurva Hidrostatic kita dapat mengetahui karakteristik – karakteristik kapal dengan cara mengukur kurva yang ingin kita cari ditarik dari sarat atau WL yang dicari sampai bertemu dengan titik kurvanya kemudian dikalikan skalanya. Contoh : untuk mencari ri KB (Water Plan Area) untuk sarat penuh (WL 6.3 m) dari Hidrostatic curve adalah seperti di bawah ini in :

Setelah diukur didapat 84.07 mm = 8.407 cm, kemudian dikalikan skala gambar untuk KB KB = 1 : 0.4 m

12,685 * 100 = 1268,5

Fungsi Kurva Hidrostatik 1. Dari Hydrostatic Curve dapat dicari nilai-nilai nilai nilai dari karakteristik kapal seperti ∆ , ∆ ’, WPA, WSA, MSA, TKM, TBM, LBM, LKM, MTC, DDT, TPC, KB, ¤B, ¤F, Cb, Cp, Cm, Cw pada kondisi even keel ataupun trim. 2.

Dengan Hydrostatic Curve dapat menentukan ukuran utama kapal (misalnya Lpp, B, H, dll) koefisien-koefisien koefisien koefisien bentuk pada suatu sarat tertentu yang ditinjau.

MV. Damen Tanker 13

30


Hasil Kurva Hidrostatik Pada Sarat Penuh Lines Plan

Hidrostatik

Displacement

6044.626

6383.575

Cb

0,67

0,703

Cm

0,97

0,990

Cp

0,7

0,644

Cw

0,8

0,833

LCB

0.06

0.385

HASIL WPA

1171.415 ( m2 )

WSA

1890.664 ( m2 )

MSA

106.033 ( m2 )

TPC

12.007 ( ton )

KB

3.36( m )

TBM

3,863 ( m )

TKM

7.226 ( m )

ΦB

0.385 ( m )

ΦF

-2.173 ( m )

LBM

77.23 ( m )

LKM

80.593 ( m )

∆

6383.575 ( ton )

∆’

6406.756 ( ton )

MTC

59.585 ( ton m )

DDT

0,315 ( ton )

MV. Damen Tanker 13

31


Contoh Aplikasi Kurva Hidrostatik

1. Carilah harga cb pada sarat penuh jika diketahui dari kurva hidrostatik displacement= 6383.575 Ton, sedangkan Lwl=82.74 m, B= 17 m & T=6.3 m ∆ = L × B × T × Cb × ρ 6383.575 = 82.74 × 17 × 6.3 × Cb × 1.025 6383.575 Cb = 9082.99 = 0.703 2. Kapal dengan B = 17 m dan T = 6.3 m. Cp = 0.710, Cb= 0.703 Hitunglah : MSA CB CP 0.703 Cm = 0.710 Cm =0.99 MSA = Cm × B × T = 0.99 × 17 × 6.3 =106.03 m2

Cm

=

3. Kapal dengan Lwl = 82.74 m, B = 17 m dan T = 6.3 m. Cw=0.833 Hitunglah :WPA WPA = Lwl × B × Cw = 82.74 × 17 × 0.833 =1171.68 m2 4. Kapal dengan Lwl=82.74 m, B=17 m, T=6.3, MSA=106.03 m2, Cb= 0.703 : Hitunglah :Cp Cm

Cp

MSA B ×T 106.03 = 17 × 6.3 =0.99 Cb = Cm 0.703 = 0.99 =0.71 =

MV. Damen Tanker 13

32


5. Diketahui dari kurva hidrostatik displacement moulded pada sarat penuh(T=6.3) = 6383.6 ton, tentukan berapa DWT kapal bila sarat kapal kosong T= 2 m: LWT = Displ. Pada sarat kapal kosong =17,465 x 100 = 1746.5 Ton (hasil Pembacaan Kurva) DWT =Displ. moulded pada sarat penuh - LWT =6383,6 – 1746,5 = 4637,1 Ton 6. Hitunglah besarnya Displ. Shell pada sarat 5 ! Displ. including shell = 4934,8 Ton (hasil Pembacaan Kurva) Displ. moulded

= 4914.1 Ton (hasil Pembacaan Kurva)

Displ. shell

= Displ. Inc – Displ moulded = 4934,8-4914.1 =20.7 Ton

7. Dengan menggunakan kurva WSA, hitunglah kebuthan cat bila diketahui : 1 kaleng cat berisi 25 kg , 1 kg cat untuk mengecat 5 m2, berapa kaleng cat yang digunakan untuk mengecat lambung kapal s/d sarat 4 m ? WSA pada sarat 4 m = 1461.9 m2 1 Kaleng cat bisa digunakan untuk mengecat = 25 x 5 = 125 m2 1461.9 125 = 11,7 kaleng = 12 Kaleng cat

Kebutuhan kaleng cat =

8. Diketahui WPA pada tiap-tiap sarat sebagai berikut Sarat

0

1

2

3

4

5

6

Area (m2)

657.8

859.8

946.5

993.6

1037.8

1091.5

1152.5

Hitunglah volume displacement dan KB pada sarat 6 m :

MV. Damen Tanker 13

33


Waterpalne

area 657.8 859.8 946.5 993.6 1037.8 1091.5 1152.5

6 5 4 3 2 1 0

sm

∑1

1 4 2 4 2 4 1 =

volume function Lever Momen Function 657.8 6 3946.8 3439.2 5 17196 1893 4 7572 3974.4 3 11923.2 2075.6 2 4151.2 4366 1 4366 1152.5 0 0 17558.5 ∑2 = 49155.2

1 ∇ = × h × ∑I 3 1 = × 1 × 17558.5 3

= 5852.833 m KB =

∑ ∑

2

×h

1

=

49155.2 ×1 17558.5

= 3,2 m 9. Sebuah kapal dimuati 1500 ton barang, bahan bakar 500 ton dan air tawar 200 ton selanhutnya melakukan pengurangan muatan sebesar 270 ton dan ballast 16 ton, hitung berapa sarat air baru bila TPC pada sarat 3 m = 10.184 ton/cm ? Selisih bongkar muat =

Cargo

+1500

B.B

+ 500

Air tawar

+ 200

Cargo

- 270

Balast

- 160

Selisih ∆

+1770

=

Selisih Displacement Selisih Sarat

Selisih sarat =

Selisih Dispalcement TPC

TPC

MV. Damen Tanker 13

34


1770 10.184 =173.8 cm =1.738 m = 3 + 1,738 = 4.738

= Sarat baru

10. Diketahui sebuah kapal memiliki Lpp=82 m,volume = 2299.28 m3 dan memiliki ½ lebar ordinat sbb: St.

Ap

1

2

3

4

5

6

7

8

9

FP

½ lebar

0.2

2.2

4.3

5.5

5.8

5.8

5.8

5.6

4.8

2

0

Hitunglah a. Lcf : b. TBM : c. TKM jika diketahui KB = 1.3 m 3

1/2 lebar (1/2 lebar) FS [1] [2] [3] AP 0.2 0.008 1 1 2.2 10.648 4 2 4.3 79.507 2 3 5.5 166.375 4 4 5.8 195.112 2 5φ 5.8 195.112 4 6 5.8 195.112 2 7 5.6 175.616 4 8 4.8 110.592 2 9 2 8 4 FP 0 0 1 ∑1 St

a. h

=

Lpp 10

=

82 10

Area Lever Moment funncion of cube [1x3] [4] [1x3x4] [2x3] 0.2 -5 -1 0.008 8.8 -4 -35.2 42.592 8.6 -3 -25.8 159.014 22 -2 -44 665.5 11.6 -1 -11.6 390.224 23.2 0 0 780.448 11.6 1 11.6 390.224 22.4 2 44.8 702.464 9.6 3 28.8 221.184 8 4 32 32 0 5 0 0 126 ∑2 -0.4 ∑3 = 3383.66

= 8.2 m Lcf =

− 0.4 × 8.2 = −0.026 m 126

MV. Damen Tanker 13

35


b.

IT

1 = 2 × × h × ∑3 9 1 = 2 × × 8.2 × 3383.66 9 =6165.78 m2

TBM = =

IT ∇ 6165.78 2299.28

=2,68 m

c.

TKM = TBM + KB =2.68+1.3 =3.98 m

11. Sesuai data pada no 10, hitunglah besarnya LBM dan LKM dari kapal tersebut jika diketahui KB= 1.3 m ? 1/2 lebar [1] AP 0.2 1 2.2 2 4.3 3 5.5 4 5.8 5φ 5.8 6 5.8 7 5.6 8 4.8 9 2 FP 0 St

FS [2] 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 ∑1

=

function of Area Lever [1x2] [3] 0.2 -5 8.8 -4 8.6 -3 22 -2 11.6 -1 23.2 0 11.6 1 22.4 2 9.6 3 8 4 0 5 126 ∑2 =

Hasil [1x2x3] -1 -35.2 -25.8 -44 -11.6 0 11.6 44.8 28.8 32 0 -0.4

lever [4] -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 ∑3 =

Hasil [1x2x3x4] 5 140.8 77.4 88 11.6 0 11.6 89.6 86.4 128 0 638.4

A = 2 x 1 x h x ∑1 3

MV. Damen Tanker 13

36


= 2 x 1 x 8.2 x 126 3 =688.8 m2 a. Iy = 2 x 1 x h 3 x ∑3 3 = 2 x 1 x 8.2 3 x 638.4 3 =234.662.22 IL =Iy – [(φF)2 x A] =234.662,22 – [(-0.026)2 x 688.8 =234.662,22 - 0,47 =234661.75 LBM = =

IT ∇ 234661.75 2299.28

=102.06 LKM =LBM + KB =102.06 + 1.3 =103.36 12. Sebuah kapal Lpp= 81.12 mengapung pada sarat depan 3.50 m dan sarat belakang 6.5 m center of flotation terletak 2.2 m dibelakang midship, MTC1cm=59.6 ton m, displacement = 6383.575, hitunglah sarat baru bila bebab 240 ton dipindahkan kedepan sejauh 25 m ? Momen trim

=wxd =240x25 =6000 ton m ( ke depan )

Perubahan Trim =

=

Moment Trim MTC1cm

6000 59.6

=100.67 ( ke depan )

MV. Damen Tanker 13

37


Perubahan draft Aft

= =

l x Perubahan trim L 38.36 x 100.67 cm 81.12

=47.6 cm = 0.476 m Perubahan draft forward= =

l x Perubahan trim L 42.76 x 100.67 cm 81.12

=53.06 cm = 0.5306 m da

df

Original Draft =

6.5

3.5

Perubahan trim =

- 0.476

+ 0.5306

6.024

4.0306

Sarat baru

=

13. Hitunglah berat kulit kapal baja pada sarat 5 m ? Displ. including shell

= 4934,8 Ton (hasil Pembacaan Kurva)

Displ. moulded

= 4914.1 Ton (hasil Pembacaan Kurva)

Displ. shell

= Displ. Inc – Displ moulded = 4934,8-4914.1 =20.7 Ton

Berat kulit

7.8 ton / m 3 = Displ. Shell x 1.025 ton / m 3 =20.7 x

7.8 ton / m 3 1.025 ton / m 3

= 157.52 ton

14. Tentukan MTC dari kapal dengan LWL= 82.74 m , B = 16 m , T = 6.3 m pada saat garis air 6.3 m, jika diketahui LBM pada sarat 4 m = 77.230m , ∆ moulded pada srat 6.3= 6383.575 ton. MTC

LBM * ∆moulded LWL *100 =

MV. Damen Tanker 13

38


=

77.230 * 6383.575 82.74 * 100

= 59.585 ton m / cm

15. Berapakah DDT dari suatu kapal dengan Lwl = 82.74 m B = m dan T = 6.3m. Jika kondisi pada WL 6.3 m adalah diketahui Φ F = -2.173, TPC = 12.007 ton / cm DDT

 φF * TPC  = −   LWL 

=

 − 2,173 * 12.007  −  82.74  

= 0,315 ton/cm

16. Sebuah kapal mengalami trim buritan padaa saat: LWT

= 1500 ton

LCG

=-4 m

Muatan 1

= 1500 ton

LCG

=-2 m

Muatan II

= 3000 ton

LCG

= 4 m

Bahan bakar

= 400 ton

LCG

= -12 m

Hitunglah dimana posisi LCG dari ballast = 700 ton agar kapal even keel bila diketahui LCB kapal 0.3 m ? Kapan even keel : LCG Akhir = LCB =0.3 m Jenis

Berat

Lever

Moment

LWT

1500

-4

-6000

Muatan I

1500

-2

-3000

Muatan II

3000

4

12000

Bahan bakar

400

-12

-4800

Ballast

700

x

∑1

MV. Damen Tanker 13

7100

700x

∑2

-1800 + 700x

39


LCG akhir

=

∑ ∑

2

1

0.3

=

700x + -1800 700x x

− 1800 + 700 x 7100

= 7100 x 0.3 = 2130-1800 =

330 700

= 0.47

MV. Damen Tanker 13

40


B. BONJEAN CURVE . Kurva Bonjean adalah kurva / grafik yang menunjukkan luas setiap station sebagai fungsi sarat. Bentuk kurva ini mula-mula diperkenalkan oleh seorang sarjana dari Prancis yang bernama Bonjean pada abad ke-19. Jadi untuk menghitung luas station sampai setinggi sarat yang diinginkan dapat dibaca pada kurva-kurva bonjean dengan menarik garis mendatar hingga memotong kurva bonjean pada station dan sarat yang diinginkan. Pada umumnya kurva bonjean cukup digambar sampai dengan geladak tepi kapal (Upper Deck Side Line) sepanjang kapal. Bonjean Curve dapat pula digunakan untuk mencari volume ruang muat kapal, baik volume ruang muat total atau volume ruang muat antara dua sekat.

Bentuk-bentuk kurva Bonjean 1. Garis Lurus Bentuk ini adalah bentuk station atau penampang kapal berbentuk segiempat. Jadi pertambahan luas tiap sarat yang sama selalu konstan. 2. Parabola Bentuk ini adalah bentuk station dengan penampang segitiga maupun melengkung. 3. Parabola diikuti Garis Lurus Bentuk seperti ini adalah untuk bentuk penampang kapal melengkung pada bagian bawah kapal dan garis lurus untuk bagian atas kapal. Jadi pada awalnya perubahan luas tidak konstan tapi kemudian pertambahan luasnya konstan pada sarat yang lebih tinggi.

Fungsi Kurva Bonjean Kurva Bonjean berfungsi untuk mendapatkan volume dan displacement tanpa kulit pada setiap sarat yang dikehendaki, baik kapal tersebut dalam keadaan even-keel maupun trim dan juga pada saat kapal terkena gelombang. Dan dapat pula digunakan untuk mencari LCB (¤B). Untuk langkah pengerjaan selanjutnya kurva bonjean digunakan untuk perhitungan Kebocoran (Floodable Length).

MV. Damen Tanker 13

41


DIAGRAM ALIR PERHITUNGAN TUGAS GAMBAR BONJEAN

MULAI

MEMINDAHKAN “FUCTION OF AREA” DARI FORMAT “A” KE TABEL 1 PERHITUNGAN BONJEAN SESUAI DENGAN SEGMEN PEMBAGIAN WL PERHITUNGAN HIDROSTATIK

MENGHITUNG LUAS SETIAP STATION SESUAI DENGAN SEGMEN PEMBAGIAN WL DAN MENGAKUMULASI LUAS PADA WL TERTINGGI SEGMEN PEMBAGIAN WL PADA TABEL 1 PERHITUNGAN BONJEAN

MENGHITUNG TAMBAHAN LUAS SETIAP STATION DARI SARAT KAPAL SAMPAI UPPER DECK DAN MENGAKUMULASIKAN DENGAN LUAS TIAP STATION SAMPAI SARAT KAPAL SEBELUMNYA PADA TABEL 2 PERHITUNGAN BONJEAN

MENGGAMBAR LUAS TIAP STATION PADA TIAP GARIS AIR SESUAI DENGAN PEMBAGIAN SEGMEN WL SAMPAI UPPER DECK.

SELESAI

MV. Damen Tanker 13

42


Perhitungan kurva Bonjean

MV. Damen Tanker 13

43


MV. Damen Tanker 13

44


MV. Damen Tanker 13

45


LANGKAH – LANGKAH PENGGAMBARAN BONJEAN CURVE 1. Menggambar 2 garis tegak lurus, pada sumbu x dan y. Sumbu “x” menunjukkan nomer – nomer station yang sudah diskala sesuai kapasitas gambar. Sumbu “y” menunjukkan tinggi water line yang diskala juga sesuai kapasitas gambar. 2. Menggambar garis – garis yang menunjukkan Luas – Luas tiap station dari tabel perhitungan. Untuk titik nol nya tidak dimulai dari titik nol, melainkan dari masing – masing garis station yang telah digambar sebelumnya. Garis Luas station ditarik sampai Upper Deck Side Line. Untuk luas – luas station juga diskala sedemikian hingga mudah untuk dibaca. 3. Menggambar bentuk bagian depan dan belakang kapal dengan cara mengukur jarak – jarak pada tiap bagian, kemudian diskala sesuai skala pada jarak station yang telah ditentukan di awal. 4. Berikut adalah gambar Bonjean Curve setelah digambar semua untuk tiap – tiap station.

MV. Damen Tanker 13

46


Hasil Kurva Bonjean Pada Sarat Penuh No.Station

AP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 FP

Total Area 2.019 19.731 37.438 57.386 76.098 88.316 97.847 106.033 106.033 106.033 106.033 106.033 106.033 106.033 99.259 90.302 78.442 61.325 39.825 16.099 0.000

”Data dan luasan station hasil bacaan pada kurva hydrostatic dan bonjean jika dibandingkan dengan data dan luasan menurut laporan rencana garis ternyata terdapat selisih nilai ,yang mungkin disebabkan kurangnya ketelitian. Dan selisih tersebut harus diusahakan seminimal mungkin.”

MV. Damen Tanker 13

47


Contoh Aplikasi kurva Bonjean 1. Hitunglah Volume ruang muat jika diasumsikan posisi ruan muat dari st 3 – st 7 dan tinggi double bottom 1.5 m ?

• Volume Displacement pada H=8.95 m st 3 4 5 6 7

2

Luas station (m ) 100.554 120.700 133.090 142.897 151.083

∇ pada H : 8.95 = =

FS 1 4 2 4 1 ∑1 =

A x FS 100.554 482.799 266.180 571.589 151.083 1572.205

1 x h x ∑1 3

1 x 4.056 x 1572.205 3

= 2125.6 m3

• Volume Displacement pada T=1.5 m st 3 4 5 6 7

2

Luas station (m ) 6.760 11.700 16.180 20.540 24.380

∇ pada T:1.5

FS 1 4 2 4 1 ∑1 =

A x FS 6.760 46.800 32.360 82.160 24.380 192.460

=

1 x h x ∑1 3

=

1 x 4.056 x 192.460 3

=260.2 m3

• Volume Ruang Muat

= ∇ pada H : 8.95 - ∇ pada T=1.5 m =2125.621 – 260.2 =1865.4 m3

MV. Damen Tanker 13

48


H. PERHITUNGAN PELAT KULIT ( BKI 2004 VOL. II ) 1.

Penentuan panjang konstruksi

2.

Untuk menentukan panjang konstruksi yang digunakan dalam perhitungan pelat ini, digunakan ketentuan BKI (Sec. 1, H.2). Lc = 96 % LWl < Lc ≤ 97 % Lwl Lc = 97 % x LWl = 97 % x 82.74 = 80.26 m 80 mm Penentuan Jarak gading Menurut BKI 1996 ( Bab 9 1.1 ) jarak antar gading tidak boleh kurang dari 0,6 meter. Pada BKI 2004 ditentukan rumus jarak antar gading adalah :

3.

a0 = L/500 + 0,48 a0 = 82.74 /500 + 0,48 a0 = 0,64 m Design Load (BKI 2004, Bab 2.2) Untuk kapal dengan L < 90 m Po = 2,1 x (Cb +0,7) x Co x Cl x f x CRW Co

Cl

(kN/m2)

L x 4.1 25 L = x 4.1 25 = 7,3 =

=

L 90

80 90 = 0.94 CRW = 0.9 f =1 Sehingga : Po = 2,1 × (0,67 + 0,7 ) × 7.3 × 0.94 × 1 × 0.9 = 17.77 KN / m 2 =

Perhitungan Bottom Plate Sebelum menentukan tebal pada bottom terlebih dahulu dicari besar beban yang bekerja pada Bottom. Pembebanan pada bottom dapat dihitung dengan rumus (BKI 2004, Sec4, B.3) PB = 10 x T + Po x Cf Cf = 1,0 (distribution factor) PB = 10 x 6.3 + 17.77 x 1.0

MV. Damen Tanker 13

49


= 80,77 kN/m2 Untuk kapal L < 90 m tb = 1,9 × nf × a × ( Pb × k ) + t k (Sec. 6, B.1) nf = 1,0 (sistem konstruksi kombinasi) k = 1 (Sec. 2, B.2) 0.1t tk = (faktor korosi) k 0.1x10.93 = =1.093 1 tb = 1,9 × 1 × 0,64 × 80.99 × 1 + 1.093 = 12.012 mm 13 mm ket : harga ini dibulatkan ke atas dan disesuaikan dengan yang ada dipasaran

Perhitungan Bilge Plate Tebal pelat bilga tidak boleh kurang dari tebal pelat alas atau tebal pelat sisi. = tb tbilge = 13 mm Perhitungan Keel Plate tfk

= tb + 2,0 = 13 + 2 = 15 mm

Perhitungan Side Plate Untuk menghitung tebal pelat sisi terlebih dahulu kita menghitung besarnya beban pada sisi kapal. Untuk itu kita harus merancang terlebih dahulu lebar plat yang digunakan, agar kita bias mengetahui nilai Z dai perancangan tersebut. Z = titik berat pelat terhadap base line Ps = pembebanan pada sisi Karena sistem konstruksi kapal ini adalah kombinasi, yang sisinya adalah konstruksi melintang, maka harga Z diukur dari baseline sampai sambungan plat (sambungan las). Adapun nilai Z pada rancangan plat adalah : Z1 = 1,251 m Z4 = 6.05 m Z2 = 2,75 m Z5 = 7.55 m Z3 = 4,55 m Z6 = 9.05 m

MV. Damen Tanker 13

50


Di bawah garis air

 Z  Ps1 = 10 × (T − Z ) + P0 × Cf × 1 + 1  T    1,251  = 10 × (6.3 − 1.251) + 17.77 × 1 × 1 +  6. 3   = 71,79 KN / m 2  Z  Ps2 = 10 × (T − Z 2 ) + P0 × Cf × 1 + 2  T    2,75  = 10 × (6.3 − 2,75) + 17.77 × 1 × 1 +  6.3   = 61KN / m 2  Z  Ps3 = 10 × (T − Z 3 ) + P0 × Cf × 1 + 3  T    4,55  = 10 × (6.3 − 4,55) + 17.77 × 1 × 1 +  6.3   = 48,1KN / m 2  Z  Ps4 = 10 × (T − Z 4 ) + P0 × Cf × 1 + 4  T    6.05  = 10 × (6.3 − 6.05) + 17.77 × 1 × 1 +  6.3  

MV. Damen Tanker 13

51


= 37.3 KN / m 2

Di bawah garis air 20 10 − Z − T 20 = 17.77 × Cf × 10 − 7.55 − 6.3 2 = 31.5 KN / m 20 = Po × Cf × 10 − Z − T 20 = 17.77 × Cf × 10 − 9.05 − 6.3 = 27.87 KN / m 2

PS4 = P × Cf × o

PS4

Menghitung tebal pelat sisi ts1 = 1,9 × nf × a × Ps1 × k + tk

= 1,9 × 1 × 0,64 × 71.79 × 01 + tk 0.1 × 10.30 = 10.30 + k = 11.33 mm = 12 mm ts2 = 1,9 × nf × a × Ps2 × k + tk = 1,9 × 1 × 0,64 × 61 × 1 + 1.5 = 10,99 mm = 12 mm ts3 = 1,9 × nf × a × Ps3 × k + tk = 1,9 × 1 × 0,64 × 48.1 × 1 + 1.5 = 9.93 mm = 10 mm Ts4 = 1,9 × nf × a × Ps4 × k + tk = 1,9 × 1 × 0,64 × 37.3 × 1 + 1.5 = 8,93 mm = 10 mm Ts5 = 1,9 × nf × a × Ps 5 × k + tk = 1,9 × 1 × 0,64 × 35.54 × 1 + 1.5 = 8,75 mm = 10 mm

MV. Damen Tanker 13

52


Ts6 = 1,9 × nf × a × Ps 6 × k + tk

= 1,9 × 1 × 0,64 × 27.87 × 1 + 1.5 = 7.91 mm = 8 mm Perhitungan Sheerstrake Tebal sheerstrakebis didapat dengan cara mengambil nilai yang terbesar dari keda persamaan dibawah ini t = ts t = 0,5 x (td + ts) = 1,21 × a × Pd × k + tk 20 × T = P0 × (10 + Z − T )× H 20 × 6.3 = 17.77 × (10 + 9.05 − 6.3) × 8.95

td Pd

= 1,21× 0,64 × 25.35 × 1 + 1.5 = 5,399 mm=6 mm t = 0,5 x (td + ts) = 0,5 x (6 + 8) = 7 mm = 8 mm Kesimpulan : Tebal pelat yang digunakan adalah: • Untuk tebal plat keel

= 25,35 kN/m

td

tfk =

15

mm

•

Untuk tebal plat alas

tb

=

13

mm

•

Untuk tebal plat bilga

tB

=

13

mm

•

Untuk tebal plat samping I

tS1 =

12

mm

•

Untuk tebal plat samping II

tS2 =

10

mm

•

Untuk tebal plat samping III

ts3 =

10

mm

•

Untuk tebal plat samping IV

ts4 =

10

mm

•

Untuk tebal plat sheerstrake

t

8

mm

MV. Damen Tanker 13

=

53


DAFTAR PUSTAKA Referensi Ir. Bambang Teguh S.

BKI 2006 volume II http://id.wikibooks.org/wiki/Pelayaran_Sungai_dan_Danau/Dasardasar_Kapal http://popaymini.blogspot.com/2011/11/koefisien-bentuk-dan-perbandingan.html

MV. Damen Tanker 13

54

Laporan Tugas Gambar Hidrostatic dan bonjean

Recommend Documents