BAB IV TUGAS GAMBAR PRODI DC
4.3 Tugas Gambar Hydrostatic dan Bonjean
4.3.1 Tugas Gambar Hydrostatic
Merupakan kumpulan kurva-kurva yang menggambarkan karakteristik badan kapal yang tercelup dalam air laut, dan kurva-kurva ini digambarkan pada berbagai sarat (T) pada saat kapal even keel. Cara yang paling umum untuk menggambarkan kurva hidrostatik adalah dengan membuat dua sumbu saling tegak lurus. Sumbu mendatar adalah garis dasar kapal (base-line) sedangkan garis vertikal menunjukkan sarat tiap water line yang dipakai sebagai titik awal pengukuran kurva hidrostatik. Kurva-kurva hidrostatik digambar sampai sarat penuh dan tidak berlaku untuk kondisi kapal trim. Ada 19 lengkungan dalam Lengkung Hidrostatik. Lengkung-lengkung tersebut adalah:
1. Displacement ()
Displacement adalah berat air laut yang dipindahkan karena adanya volume badan kapal yang tercelup ke dalam air (karene) termasuk juga akibat tambahan adanya pelat karene. Jadi displacement di sini adalah penjumlahan dari displacement moulded dengan shell displacement.
a.
(Disp) : Displacement Mouldedadalah displasement bersih, massa air yang dipindahkan oleh badan kapal yang tercelup dalam air pada kondisi tanpa kulit (ton). Nilai ini didapat dari perkalian volume karene dengan berat jenis air laut yaitu 1,025.
b.
’(Disp) : Displacement Including Shelladalah massa air yang dipindahkan oleh badan kapal yang tercelup dalam air dengan kulit (ton).
2. KB : Keel of Buoyancy
3. ¤B : Lengkung Letak Titik Tekan Terhadap Penampang Tengah Kapal Jarak titik benam terhadap titik tengah memanjang kapal (m) . Tanda negatif (-) dan positif (+) menunjukkan letaknya. Jika ada di depan midship (+) dan di belakang midship (-). Jika kapal terapung di air tenang, akan bekerja 2 unit gaya : a. Gaya grafitasi mengarah kebawah.
b. 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.
Gambar 6. Titik Bouyanci Kapal
4. TKM : Transverse Keel of Mentacentre
Jarak metacenter melintang diatas dasar kapal (meter). Menunjukkan jarak antara dasar kapal (Keel) terhadap Titik Metacentre secara melintang kapal.
KB
TBM
TKM
TKM Gambar 7. Jarak metacenter melintang kapal
5. LKM : Longitudinal Keel of Mentacentre
Jarak metacenter memanjang diatas dasar kapal (meter). Merupakan jarak antara pusat Metacentre terhadap dasar kapal (Keel) secara memanjang kapal.
KB
LBM
LKM
LKM Gambar 8. Jarak metacenter memanjang kapal 6. ¤F : Longitudinal Centre of Floutation
Jarak titik titik berat garis air terhadap penampang tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal (m). Seperti juga Lcb, tanda (-) menunjukkan bahwa titik ¤F terletak di belakang midship dan (+) menunjukkan bahwa titik ¤F terletak di depan midship. Bila dilihat secara memanjang kapal sarat kapal sebelum terjadi trim dan setelah mengalami trim akan berpotongan disatu titik yaitu titik F (Floutation). Grafik displasement pada Kurva Hidrostatik bisa dipakai bila kapal tidak mengalami trim atau titik F tepat pada midship.
¤F Gambar 9. Titik Apung Kapal
7. WSA : Wetted Surface Area
Luas permukaan basah badan kapal ( ). Menunjukkan luas permukaan badan kapal yang tercelup air pada tiap – tiap WL (Water Line). WSA didapat dari jumlah perkalian half girth dengan faktor luas pada setiap station dan setiap water line-nya. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:
8 20 3 2 LPP WSA
Dimana ∑8 = jumlah perkalian half girth dengan faktor luas
8. WPA : Water Plan Area
Luasan bidang garis air ( ). Menunjukkan Luasan bidang garis air yang sejajar dengan bidang dasar untuk tiap – tiap sarat.
9. MSA : Midship Section Area
Luas midship pada sarat tertentu ( ). Menunjukkan luas bidang tengah kapal pada tiap – tiap sarat. Harga MSA untuk tiap sarat dapat diketahui dari perhitungan hidrostatik untuk main part atau dari AP ke FP.
10. 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 mengadakan perubahan sarat kapal sebesar 1 cm air dilaut, 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 3 m
t
Dimana Aw (Luas Garis Air) dimana lengkungan ini menunjukkan luas bidang garis air dalam meter persegi untuk tiap bidang garis air.
11. DDT : Displacement Due To Trim One Centimetre.
Perubahan / pemindahan / pengurangan displasement yang mengakibatkan trim kapal sebesar I cm.
Sedangkan trim itu sendiri 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 mengalami trim.
Grafik displasement pada Kurva Hidrostatik bisa dipakai bila kapal tidak mengalami trim atau titik F tepat pada midship.
Gambar 11. Posisi kapal trim
2 1
L
W
, garis air saat belum trim.3 2L
W , garis air saat trim, tetapi dibuat rata sejajar dengan garis air W1L2, melewati titik F saat kapal trim.
1 3L
Gambar 12. Posisi kapal trim buritan
DDT dapat digunakan untuk menghitung besarnya displasemen saat trim, seperti gambar diatas adalah displasemen saat even keel (garis air
W
1L
1) ditambah DDT. Besarnya DDT adalah =
PP L TPC F DDT 12. MTC : Moment To Change One Centimetre Trim
Menunjukkan besarnya momen untuk mengubah kedudukan kapal dengan trim sebesar 1 cm.
Gambar 13. Kapal saat MTC
Dimana =
LPP
LBM MTC 10013. TBM : 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
Gambar 14. Titik tekan kapal terhadap titik metacenter kapal
14. LBM : Longitudinal Buoyancy Of Metacentre
Jarak titik tekan keatas sampai dengan titik metacentre memanjang kapal (meter). Merupakan jarak antara titik Metacentre (M) dengan titik Bouyancy (B) secara memanjang kapal. LBM =
LBM
Gambar 15. Jarak Titik tekan Keatas dengan titik metacenter kapal 15. Cb : Coeffisien Block
Perbandingan antara volume carena dengan balok yang mengelilinginya. ( L x B x T ).
Gambar 16. Gambar Cb 16. Cp : Coeffisien Prismatic
Perbandigan antara volume carene dengan volume silinder yang luas penampang Am dan panjang L.
Gambar 17. Gambar Cp
Dengan perhitungan lebih lanjut Cp dapat dirumuskan sebagai berikut:
M B C C L MSA Cp 17. Cm : Coeffisien MidshipPerbandingan antara luasan midship dengan kotak yuang mengelilinginya. ( B x T )
B T
MSA CM atau
B T
Am CM 18. Cw : Coeffisien Water Line
Perbandingan antara Luas garis air dengan luas kotak yang mengelilinginya ( L x B ).
Gambar 19. Gambar Cwp
Dengan menggunakan tabel hydrostatic, kita dapat mencari besar dari nilai variabel-variabel diatas pada sarat tertentu dengan cepat dan mudah. Berikut ini adalah manfaat tabel hydrostatic:
a. Dari Hydrostatic Curve dapat dicari 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.
b. Dengan Hydrostatic Curve dapat menentukan ukuran utama kapal (misalnya Lpp, B, H,dll) koefisien-koefisien bentuk pada suatu sarat tertentu yang ditinjau.
(Sumber: Laporan Tugas Gambar Hydrostatic dan Bonjean mahasiswa Teknik Perancangan dan Konstruksi Kapal)