Perhitungan Teknis

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

IV.2. Perhitungan Teknis

IV.2.1. Penentuan Payload

Proses penentuan payload didapat dari jumlah kebutuhan LPG di Kepulauan Karimunjawa. Untuk perhitungan dalam deadweight tonnage payload akan diberikan margin 10%.

𝐷𝑊𝑇 = Payload + 10% ×Payload ...(4.1)

Dan dari perhitungan yang telah dilakukan didapat payload kapal sebesar 50 ton dan DWT kapal sebesar 55 ton.

IV.2.2. Ukuran Utama Awal Kapal

Dengan menggunakan metode puzzle dan berdasarkan data spesifikasi iso tank yang akan digunakan maka di lakukan perhitungan untuk menentukan ukuran utama dari kapal yang akan digunakan, dan di dapat ukuran utama awal kapal sebagai berikut :

16

Panjang 30 m

Lebar 5.4 m

Tinggi 3.5 m

Sarat 1.8 m

Tabel IV. 2 Ukuran Utama Kapal

IV.2.3. Perhitungan Koefisien

Perhitungan koefisien pada kapal perlu dilakukan untuk mengetahui kemampuan dari kapal dan perbandingan antara rasio ukuran utama kapal. Dalam desain sebuah kapal karakteristik perbandingan dimensi-dimensi utama merupakan hal penting yang harus diperhatikan. Perbandingan tersebut meliputi :

a) Perbandingan antara panjang dan lebar kapal (L/B) yang berpengaruh pada ketahanan dan kecepatan kapal. Semakin besar nilai perbandingan L/B maka akan berpengaruh pada semakin besarnya kecepatan kapal.

b) Perbandingan antara panjang dan sarat kapal (L/T), merupakan faktor yang berpengaruh pada kekuatan memanjang kapal. Jika nilai L/T besar maka akan berpengaruh pada kekuatan memanjang kapal yang akan melemah.

c) Perbandingan antara lebar dan sarat kapal (B/T), perbandingan ini berpengaruh terhadap stabilitas kapal. Besarnya nilai B/T akan membuat nilai stabilitas kapal menjadi semakin baik.

Perhitungan koefisien-koefisien pada kapal terdiri dari : • Froude Number

Rumus Froude Number(Lewis E. V., 1988):

𝐹

_𝑟

=

^𝑉𝑠

√𝑔.𝐿𝑤𝑙 ...(4.2) • Block Coefficient

Rumus Block Coefficient(Parsons, 2001):

𝐶_𝑏 = −4.22 + 27.8√𝐹𝑟− 39.1 𝐹_𝑟+ 46.6 𝐹_𝑟³ ...(4.3) • Midship Section Coefficient

Rumus Midship Section Coefficient(Parsons, 2001):

17 • Waterplan Coefficient

Rumus Waterplan Coefficient(Parsons, 2001):

𝐶_𝑤𝑝 = 𝐶_𝑏⁄(0.471 + 0.551 𝐶_𝑏) ...(4.5)

• Longitudinal Center of Bouyancy

Rumus Longitudinal Center of Bouyancy(Parsons, 2001):

𝐿𝐶𝐵 = 8.80 − 38.9 𝐹_𝑟 ...(4.6) • Volume Displacement

Rumus Volume Displacement :

∇ = 𝐿𝑤𝑙 ×𝐵×𝑇 ×𝐶_𝑏...(4.7) • Displacement

Rumus Displacement :

∆ = 𝐿𝑤𝑙 𝑥 𝐵 𝑥 𝑇 𝑥 𝐶_𝑏 𝑥 𝜌 ...(4.8) Berikut adalah hasil dari perhitungan koefisien yang telah dilakukan :

Fn 0,255 Cb 0,621 Cm 0,979 Cp 0,635 Cwp 0,764 LCB -1,110% Lpp Volume Displacement 167,016 m3 Displacement 171,192 ton

Tabel IV. 3 Hasil perhitungan koefisien

IV.2.4. Perhitungan Hambatan

Pada perhitungan hambatan ini dilakukan dengan menggunakan dua metode yang pertama perhitungan hambatan dilakukan menggunakan metode holtrop dan dari perhitungan hambatan dengan metode holtrop diperoleh nilai-nilai hambatan sebesar 6,459 KN. Perhitungan hambatan yang kedua menggunakan rumus-rumus perhitungan hambatan untuk kapal barge, sesuai dengan KRS rules tahun 2011 mengenai towing survey of barges and

tugboats. Rumus perhitungan yang digunakan dalam menentukan harga hambatan total

sebagai berikut:

𝑅_𝑡𝑜𝑡 = 𝑅_𝑓+ 𝑅_𝑤 + 𝑅_𝑎...(4.9) 𝑅_𝑓= 0.000136 𝐹₁ 𝐴₁ 𝑉2...(4.10) 𝑅_𝑤 = 0.014 𝐶 𝐹₂ 𝐴₂𝑉2...(4.11)

18

𝑅_𝑎 = 0.0000195 𝐶_𝑠𝐶_𝐻𝐴₃( 𝑉_𝑤+ 𝑉)²...(4.12)

Pada tabel dibawah ini dapat dilihat hasil perhitungan hambatan yang telah dilakukan dengan rumus-rumus diatas

Resistance and Power Summary Rf 13.628 kN Rw 40.917 kN Ra 19.667 kN RT 74.212 kN EHP 305.399 Kw DHP 512.806 Kw BHP 610.927 Kw

Tabel IV. 4 Hasil Perhitungan hambatan

Berdasarkan nilai-nilai perhitungan hambatan yang sudah di dapat maka dapat ditentukan daya mesin yang akan digunakan. Pada gambar dibawah ini dapat dilihat spesifikasi mesin yang akan digunakan.

Gambar IV. 1 Spesifikasi mesin yang akan digunakan (www.cat.com)

IV.2.5. Perhitungan Permesinan

Perhitungan permesinan dilakukan untuk mengetahui total berat dari permesinan dan titik berat dari permesinan kapal. Dari perhitungan yang telah dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut :

19 Berat peralatan elektrikal = 14.520 ton

Berat peralatan pendukung = 6.2 ton

Titik berat permesinan = 26.758 m dari FP

IV.2.6. Perhitungan Beban

Perhitungan beban pada kapal ini dilakukan secara pos per pos dengan rumus-rumus yang digunakan mengacu pada BKI volume 2 section 4. Perhitungan dilakukan pada tiga bagian yaitu beban pada bagian sisi kapal, dasar kapal dan pada bagian geladak kapal. Berikut ini adalah rekapitulasi hasil perhitungan beban yang telah diperoleh :

• Beban pada sisi kapal = 24.816 kN/m2

• Beban pada dasar kapal = 28.544 kN/m2

• Beban pada geladak kapal = 6.419 kN/m2

IV.2.7. Perhitungan Tebal Pelat

Dari perhitungan beban yang telah diperoleh maka dapat ditentukan tebal pelat yang akan digunakan. Tebal pelat yang akan digunakan adalah sebagai berikut :

• Tebal pelat pada daerah sisi kapal = 8 mm • Tebal pelat pada daerah dasar kapal = 8 mm • Tebal pelat pada daerah geladak = 6 mm

IV.2.8. Perhitungan Berat Baja

Pada perhitungan berat baja kapal dibagi menjadi empat bagian yaitu bagian lambung, geladak, bangunan atas (superstructure) dan bagian Double bottom. Hasil perhitungan berat baja kapal dapat dilihat sebagai berikut :

• Berat lambung kapal = 16.929 ton • Berat geladak kapal = 4.311 ton • Berat bangunan atas = 4.740 ton • Berat double bottom = 4.836 ton • Berat penegar = 9.245 ton • Total berat baja kapal = 40.061 ton

20

IV.2.9. Perhitungan Crew and Consumable

Pada perhitungan ini ditentukan jumlah crew dan kebutuhan selama pelayaran. Hasil yang diperoleh dari perhitungan adalah sebagai berikut :

• Jumlah crew = 11 orang

• Total berat consumable = 3.742 ton

• Titik berat consumable = 21.074 m dari FP

IV.2.10. Perhitungan Berat Peralatan dan Perlengkapan

Perhitungan berat peralatan dan perlengkapan ini mengacu pada Ship Design

Effeciency and Economy tahun 1998. Dari perhitungan yang telah dilakukan diperoleh berat

dari peralatan dan perlengkapan sebesar 24.170 ton dan titik berat 19.814 meter dari FP.

IV.2.11. Perhitungan Berat dan Titik Berat Total

Untuk menghitung berat pada kapal dilakukan perhitungan terhadapa LWT dan DWT, dimana uktuk LWT terdiri dari beberapa komponenen yaitu berat baja kapal, berat peralatan, berat permesinan, berat mesin cadangan, sedangkan unt DWT terdiri dari payload, berat bahan bakar dan pelumas, berat air tawar, berat provision, serta berat orang dan bawaan, nantinya untuk memperoleh displasmennya jumlah dari seluruh komponen LWT akan dijulhkan dengan jumlah seluruh komponen DWT, lalu nantinya nilia dari jumlah tersebut akan dibandingkan dengan displasmen awal kapal, dimana untuk kriteria displasmennya mememnuhi margin antara keduanya berada diantara 0%-10%, untuk detail perhitungan dapat dilihat pada lampiran, berikut merupakan rekap hasil perhitungan. Dari perhitungan-pehitungan berat yang telah dilakukan, diperoleh hasil sebagai berikut :

• Berat LWT = 90.988 ton • Berat DWT = 55.2816 ton • Total berat = 146.270 ton

• Koreksi terhadap displacement = 5% (Accepted)

IV.2.12. Perhitungan Lambung Timbul

Perhitungan lambung timbul pada kapal ini mengacu pada Non Conventional Vessel

Standard (NCVS) oleh Kementerian Perhubungan Republik Indonesia. Dari Perhitungan

21 timbul sebenarnya dari kapal adalah 1.70 m. Karena lambung timbul kapal lebih besar dari lambung timbul yang di syaratkan maka koreksi lambung timbul kapal telah memenuhi.

IV.2.13. Perhitungan Stabilitas

Stabilitas kapal merupakan kemampuan kapal atau benda apung untuk kembali ke kondisi awal, setelah diberikan gaya atau gangguan, sehingga perhitungan stabilitas merupaka salah satu komponen yang palig penting dalam proses teknis perancangan kapal. Pemerikasaan kondisi dilakukanguna mengetahui karakteristik kapal untuk setiap kondisi pemutan yang berbeda (loadcase).

Terdapat enam jenis variasi kondisi (loadcase) :

• Loadcase 1 : Kondisi ketika muatan penuh (100%), dan tangki bahan bakar penuh (100%)

• Loadcase 2 : Kondisi ketika muatan penuh (100%), dan tangki bahan bakar tidak penuh (50%)

• Loadcase 3 : Kondisi ketika muatan penuh (100%), dan tanhki bahan bakar tidak penuh (10%)

• Loadcase 4 : Kondisi ketika muatan kosong (0%), dan tangki bahan bakar penuh (100%)

• Loadcase 5 : Kondisi ketika muatan kosong (0%), dan tangki bahan bakar tidak penuh (50%)

• Loadcase 6 : Kondisi ketika muatan kosong (0%), dan tangki bahan bakar tidak penuh (10%)

Dalam perhitungan stablitas ini digunakan software Maxsurf Stability, guna mengetahui kondisi stabilitas kapal. Langkah-langkah pegerjaan stabilitas adalah sebagai berikut :

a) Import file model kapal yang telah dibuat dengan Maxsurf Modeler

b) Menentukan tata letak tangki sesuai dengan general arrengement dan perhitungan yang telah dilakukan

c) Menentukan massa jenis dai isi masing-masing tangki dan dilanjutkan dengan penentuan loadcase

22

Tabel IV. 5 Hasil Perhitungan Stabilitas

IV.2.14. Perhitungan Trim

Langkah-langkah dalam perhitungan trim adalah sebagai berikut: 𝐾𝐵 𝑇 = 0.9 − 0.3𝐶_𝑀− 0.1𝐶_𝑏 ...(4.12) 𝐾𝐵 = ^𝐾𝐵 𝑇 𝑥 𝑇...(4.13) 𝐶₁ = 0.1216 𝐶_𝑤 − 0.041...(4.14) 𝐼_𝑇 = 𝐶₁ 𝑥 𝐿_𝑝𝑝 𝑥 𝐵3...(4.15) 𝐵𝑀_𝑇 =^𝐼𝑇 𝑉...(4.16) 𝐶_𝐼𝐿 = 0.35 𝐶_𝑤²− 0.405 𝐶_𝑤+ 0.146...(4.17) 𝐼_𝐿 = 𝐶_𝐼𝐿 𝑥 𝐵 𝑥 𝐿_𝑝𝑝³...(4.18) 𝐵𝑀_𝐿 = ^𝐼𝐿 𝑉...(4.19) 𝐺𝑀_𝐿 = 𝐵𝑀_𝐿+ 𝐾𝐵 − 𝐾𝐺...(4.20) 𝑇𝑟𝑖𝑚 = 𝑇_𝑎− 𝑇_𝑓...(4.21) ≥ 1.7189 DITERIMA ≥ 0.2 DITERIMA ≥ 4.8702 Kondisi 44.7 8.4176 2.9337 0.323 27.8 15.9 46.4 45.5 45.5 ≥ 15 DITERIMA 0.848 0.848 ≥ 3.1513 DITERIMA 0.632 0.528 1.35 1.402 1.415 7.8984 7.9276 0.603 DITERIMA ≥ 0.15 DITERIMA GM0 (m) 5.8931 5.1378 11.0618 5.3316 2.0765 7.8937 5.4839 11.2247 7.2143 18.9555 0.617 0.213 0.856 h30^o (m.deg) θmax (deg) e0-30^o (m.deg) e0-40^o (m.deg) e30-40^o (m.deg)

Data ^{Loadcase 1 Loadcase 2}

11.3257 11.4397

19.2241 19.3673

Loadcase 3 Loadcase 4 Loadcase 5 Loadcase 6 ^{Criteria Intact} Stability

23 Setelah dilakukan perhitungan sesuai dengan rumus-rumus tersebut maka diperoleh hasil sebagai berikut : PERHITUNGAN TRIM No Item Hasil 1 KB/T 0.544 2 KB 0.980 3 C1 -0.032 4 IT -132.83 5 BMT -0.776 6 CIL 0.041 7 IL 4151.043 8 BML 24.248 9 GML 22.705 10 Trim 0.023

Tabel IV. 6 Hasil perhitugan Trim

Dari perhitungan tersebut dapat dilihat kapal mengalami trim buritan dengan nilai trim kapal adalah sebesar 0.023 dengan batasan trim sebesar 0.532.

IV.2.15. Perhitungan Tonase

Dari perhitungan tonase kapal diperoleh hasil sebagai berikut : • GT = 105.622

• NT = 259.523

IV.2.16. Pembuatan Rencana Garis

Pembuatan rencana garis dimulai dengan pembuatan model pada software maxsurf, pembuatan model disesuaikan dengan ukuran utama kapal yang telah diperoleh dari hasil perhitungan. Setelah proses pembuatan model selesai maka selanjutnya adalah menentukan jarak station, waterline, dan baseline agar didapat gambar rencana garis yang dapat dilihat dari depan samping dan atas.

IV.2.17. Perhitungan Rencana Umum

Rencana umum berisi pengaturan pelatakan ruangan, perlengkapan dan peralatan, serta pembagian sekat. Self Proppled Barge (SPB) pengangkut ISO TANK ini memeliki ruang muat yang berada di atas deck sepanjang 17.9 meter dengan lebar 5.4 meter (selebar kapal). Terdapat sebuah crane yang berfungsi untukproses bongkar muat dengan kapasitas 5 ton.

24

IV.2.18. Pemodelan 3D

Permodelan 3D dilakukan dengan menggunakan software sketch up. Proses pertama yaitu dengan import model dari software Maxsurf Modeller, selanjutnya tingal menambahkan beberapa item yang ada pada kapal.

Gambar IV. 2 Permodelan 3D kapal