A.A. B. Dinariyana
Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan – ITS Surabaya 2011
Dalam operasinya, kapal akan memiliki draft dan trim
yang berbeda-beda akibat kondisi muatan yang
berubah-ubah.
Untuk keselamatan dan efisiensi dari pengoperasian
Untuk keselamatan dan efisiensi dari pengoperasian
kapal, sangat penting pihak desainer kapal dan
Karakteristik dari lambung kapal dihitung untuk beberapa kondisi garis air termasuk seluruh kondisi muatan yang mungkin dialami oleh sebuah kapal.
Garis air diasumsikan sejajar dengan garis dasar kapal (baseline). Bentuk karakteristik lambung pada kondisi trim dapat dihitung dengan beberapa pengukuran.
Bentuk karakteristik lambung pada kondisi trim dapat dihitung dengan beberapa pengukuran.
Untuk memakai kurva-kurva ini, kapal juga diasumsikan berlayar pada kondisi perairan yang tenang (calm water). Sehingga seluruh perhitungannya disebut dengan hydrostatic calculations.
Hasil dari perhitungan hidrostatis-nya kemudian
diplot/digambarkan dengan menggunakan skala tertentu. Kurva-kurva yang tergambarkan untuk selanjutnya disebut Kurva-kurva-Kurva-kurva hidrostatik (hydrostatic curves).
3
Kurva-kurva hidrostatik yang disertakan untuk setiap perhitungan hidrostatik diantaranya adalah:
Kurva luas penampang potongan kapal (sectional area curve) Bon Jean Sectional area curves.
Kurva volume dan displasmen kapal (volume and displacement curves) Kurva koefisien blok (coefficient block curve)
Kurva koefisien blok (coefficient block curve)
Kurva koefisien gading besar (midship section area coefficient curve) Kurva koefisien prismatik (prismatic coefficient curve)
Kurva koefisien garis air (waterplane area coefficient curve) Kurva luas garis air (waterplane area coefficient curve) Kurva letak titik tekan terhadap penampang tengah kapal (longitudinal center of buoyancy curve)
Kurva letak titik berat garis air terhadap penampang tengah kapal (longitudinal center of flotation curve).
Kurva-kurva hidrostatik yang disertakan untuk setiap
perhitungan hidrostatik diantaranya adalah:
Kurva letak titik tekan sebenarnya dari dasar kapal
(vertical center or buoyancy curve)
(vertical center or buoyancy curve)
Kurva radius metasenter melintang (transverse
metacentric radius curve)
Kurva radius metasenter memanjang (longitudinal
metacentric radius curve)
Kurva ton per centimeter (tons per centimeter immersion
curve)
Kurva momen untuk mengubah trim 1 cm (moment to trim
one centimeter curve).
5
Cara yang paling umum untuk menggambar
kurva-kurva hidrostatik adalah dengan membuat dua buah
sumbu yang saling tegak lurus.
Sumbu yang mendatar dipakai sebagai garis dasar
Sumbu yang mendatar dipakai sebagai garis dasar
sedang sumbu tegak menunjukkan sarat kapal dan
Gambar kurva-kurva
hidrostatik dapat
dilihat pada gambar.
Kurva-kurva
Kurva-kurva
hidrostatik ini
digambarkan
sampai sarat air
kapal dan berlaku
untuk kapal dalam
keadaan tanpa
trim.
7
Untuk kapal baja, ukuran-ukuran kapal yang dipakai untuk
menghitung kurvakurva hidrostatik diambil dari gambar rencana
garis, dimana pada gambar ini adalah keadaan kapal tanpa kulit.
Maka didalam menentukan tinggi garis-garis air pada gambar hidrostatik harus diperhitungkan tebal pelat lunas ( keel )
Garis-garis air dibagian bawah dibuat lebih rapat untuk
mendapatkan perhitungan yang teliti karena dibagian ini
terjadi perubahan bentuk kapal yang agak besar seperti
terlihat pada gambar
9
kurva ini menunjukkan luas bidang garis air dalam meter persegi untuk tiap bidang garis sejajar dengan bidang dasar.
Ditinjau dari bentuk alas dari kapal, maka kita mengenal tiga macam kemungkinan bentuk kurva luas garis air
Kurva luas garis dalam keadaan
even keel alas rata (flat bottom)
11
Kurva luas garis dalam keadaan
keel rake (alas miring)
12
Titik awal dari kurva garis air dimana
Kurva-kurva ini menunjukkan volume bagian kapal yang masuk dalam air tanpa kulit dalam m3.
Displacement kapal dengan kulit didalam air tawar (massa jenis = 1,000) dalam ton dan displacement kapal dengan kulit didalam air laut (massa jenis = 1,025) dalam ton, untuk tiap-tiap sarat kapal.
Dengan menggunakan luas garis air.
15
Dengan menggunakan luas penampang
melintang.
Dari sebuah kapal yang terapung di air sampai
suatu garis air dimana terdapat permukaan
badan kapal yang tercelup.
Luas dari permukaan badan kapal yang
Luas dari permukaan badan kapal yang
berhubungan langsung dengan air tersebut,
disebut luas permukaan basah ( Wetted Surface
Area ).
Jadi kurva luas permukaan basah menunjukkan
permukaan badan kapal yang tercelup untuk
tiap-tiap sarat kapal.
Luas permukaan basah dipergunakan untuk
menentukan jumlah kebutuhan cat untuk
mengecat bagian bawah dari kapal.
Bila luas permukaan basah ditambahkan dengan
Bila luas permukaan basah ditambahkan dengan
luas kulit kapal diatas sarat, akan kita dapatkan
luas seluruh pelat kulit.
Sehingga perkiraan berat pelat kulit dapat
dihitung setelah tebal dan berat jenis pelat
diketahui.
19
Untuk menghitung luas permukaan basah, kita dapat
mengambil ukuran-ukuran permukaan yang dibasahi oleh
air dari gambar rencana garis.
Kita bentangkan setiap kurva station sampai garis air
tertentu yang ada pada gambar body plan dari rencana
tertentu yang ada pada gambar body plan dari rencana
garis.
Bentangan tiap station dari center line sampai garis air
yang diminta kita sebut half girth dari station tersebut.
Half girth dari station itu kita gambarkan sebagai ordinat
pada setiap nomor station yang sesuai sepanjang kapal.
Bila luas bidang seperti pada gambar dibawah kita
hitung luasnya maka didapat luas permukaan basah.
21
kurva ini menunjukkan jarak titik berat garis air LCF
(longitudinal center of floation) terhadap penampang
tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal.
Dengan berubahnya sarat kapal, bagian kapal yang masuk ke dalam air juga berubah. Hal ini akan mengakibatkan berubahnya titik tekan (center of buoyancy) kapal.
Kurva B menunjukkan jarak titik tekan terhadap penampang tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal.
23
Kurva KB menunjukkan jarak titik tekan (center of buoyancy) ke bagian bawah pelat keel untuk tiap-tiap sarat kapal.
kurva letak titik tekan sebenarnya
menunjukkan kedudukan titik tekan B
terhadap penampang tengah kapal untuk
tiap-tiap sarat kapal.
tiap-tiap sarat kapal.
kurva ini merupakan gabungan dari kurva
letak titik tekan terhadap keel (KB) dan kurva
letak titik tekan terhadap penampang tengah
kapal (LCB).
27
3. Buat seperempat lingkaran dengan pusat lingkaran dititik B dan berjari-jari BA, sehingga terdapat sebuah titik D yang terletak vertikal dibawah titik B.
4. Tarik garis mendatar dari titik D dan sebuah garis vertikal dari titik C sehingga kedua garis ini berpotongan dititik E.
5. Titik E inilah yang menentukan letak titik tekan sebenarnya dari kapal pada ketinggian sarat T tersebut.
6. Penggambaran diatas kita kerjakan untuk paling sedikit empat macam sarat, sehingga terdapat paling sedikit empat buah titik yang akan digunakan untuk menggambar kurva titik tekan sebenarnya.
kurva momen inersia melintang garis air dan kurva
momen inersia memanjang garis air menunjukkan
besarnya momen inersia melintang dan momen
inersia memanjang dari garis-garis air kapal pada
tiap-tiap sarat kapal.
tiap sarat kapal.
29
Pada tiap karene yang dibatasi oleh sebuah garis air
pada suatu ketinggian sarat tertentu, akan
mempunyai sebuah titik metasenta melintang M.
Letak metasenta melintang terhadap keel dapat
Letak metasenta melintang terhadap keel dapat
dihitung sebagai berikut :
kurva letak metasenta melintang KM
menunjukkan letak metasenta melintang M
terhadap keel untuk tiap-tiap sarat kapal.
kurva letak metasenta memanjang KML menunjukkan
letak metasenta memanjang ML terhadap keel untuk
tiap-tiap sarat kapal.
Karena harga KML besar, maka tidak mungkin bila kita
mengambil skala KML sama dengan skala KB.
Bila sebuah kapal mengalami perubahan displasmen
misalnya dengan penambahan atau pengurangan muatan
yang tidak berapa besar, hal ini berarti tidak terjadi
penambahan atau pengurangan sarat yang besar.
Maka untuk menentukan sarat kapal dengan cepat kita
Maka untuk menentukan sarat kapal dengan cepat kita
menggunakan kurva TPC ini.
Perubahan sarat kapal ditentukan dengan membagi
perubahan displasmen dengan ton per centimeter
immersion. Atau dapat dikatakan bahwa Ton per CM
Immersion adalah jumlah ton yang diperlukan untuk
mengadakan perubahan sarat kapal sebesar satu
centimeter di dalam air laut.
35
Dari gambar terlihat sebuah kapal dengan dua buah garis air yang masing-masing berjarak 1 centimeter.
Bila kita menganggap bahwa tidak ada perubahan luas garis air pada perubahan sarat sebesar 1 centimeter atau dengan
perkataan lain dapat dianggap, bahwa pada perbedaan 1 centimeter dinding kapal dianggap vertikal.
Jadi kalau kapal ditenggelamkan sebesar 1 centimeter, maka penambahan volume adalah hasil perkalian luas garis air dalam meter persegi (m2) dengan tebal 0,01 meter.
Kurva displacement, yang terdapat dalam
kurva-kurva hidrostatik adalah betul hanya untuk kapal
yang tidak dalam keadaan trim.
Jadi kalau kapal mengalami trim, displacement
kapal dengan trim tersebut mungkin lebih besar
atau kurang dari harga displacement kapal tanpa
trim yang didapat dari kurva displacement,
kecuali kalau titik berat garis air F terletak tepat
pada penampang tengah kapal.
37
Gambar (c)
39
Kapal dalam keadaan even keel dengan garis air W1L1 pada sarat T. Displacement kapal pada sarat T dapat dibaca dari kurva
hidrostatik misalnya sebesar D ton.
Kalau kapal mengalami trim dengan garis air W2L2 seperti terlihat pada gambar, maka untuk garis air W2L2 tersebut displacement kapal tidak sama dengan D.
pada gambar, maka untuk garis air W2L2 tersebut displacement kapal tidak sama dengan D.
Karena tidak ketahui, bahwa kalau kapal mengalami trim dengan tidak ada perubahan displacement, maka garis air trim tersebut akan memotong garis air even keel pada titik berat garis air F. Jadi garis air trim W2L2 adalah sama dengan displacement kapal dengan garis air mendatar W3L3, atau dengan perkataan lain,
displacement kapal dalam keadaan trim pada garis air W2L2
adalah D + (X . Aw. 1,025).
Pada gambar (b) karena titik berat garis air F terletak tepat
pada penampang tengah kapal, maka displacement kapal
pada saat trim dengan garis air W2L2 adalah sama dengan
displacement kapal pada saat even keel dengan garis air
W1L1.
Pada gambar (c) Titik berat garis air F terletak di depan
penampang tengah kapal. Jadi displacement kapal pada
saat trim dengan garis W2L2 sama dengan displacement
kapal pada saat even keel dengan sarat W3L3, atau dengan
perkataan lain, displacement kapal terletak dalam keadaan
trim pada garis air W2L2 = D - (x. Aw. 1,025).
Dimana D = displacement kapal dengan garis air W1L1
yang didapat dari kurva displacement.
41
