PERENCANAAN KAPAL GENERAL CARGO MV “EL-JALLALUDDIN RUMMY” 3250 BRT. - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

BAB II

PERHITUNGAN RENCANA GARIS (LINES PLAN)

A. PERHITUNGAN DASAR

A.1. Panjang Garis Air Muat (Lwl)

Lwl = Lpp + 2 % x Lpp

Lwl = 116,1 + 2 % x 116,1

Lwl = 118,42 m

A.2. Panjang Displacement (L.Displ)

L Displ = 0,5 x (Lwl + Lpp)

L Displ = 0,5 x (118,42 + 116,1)

L Displ = 117,26 m

A.3. Coefisien Midship (Cm) Formula Arkent Bont Shocker

Cm = 0,90 + 0,10 x Cb

Cm = 0,90 + 0,10 x 0,69

Cm = 0,98  Memenuhi Syarat kapal barang sedang

(Cm = 0,95 ~ 0,99)

A.4. Coefisien Prismatik (Cp) Formula Troast

Cp =

Cm Cb

Cp =

98 , 0

69 , 0

Cp = 0,704 Memenuhi Syarat kapal barang sedang

(Cp = 0,68 ~ 0,82)

A.5. Coefisien Garis Air (Cw) Formula Troast

Cw = 0,690,025

Cw = 0,805  Memenuhi Syarat kapal barang sedang

(Cw = 0,80 ~ 0,87)

A.6. Luas Garis Air (Awl)

Awl = Lwl x B x Cw (m2)

Awl = 118,42 x 19,00 x 0,805

Awl = 1811,23 m2

A.7. Luas Midship (Am)

Am = B x T x Cm (m2)

Am = 19,00 x 7,8 x 0,98

Am = 145,230 m2

A.8. Volume Displacement (C Displ)

V Displ = Lpp x B x T x Cb (m3)

V Displ = 116,1 x 19,00 x 7,80 x 0,69

V Displ = 11872,15 m2

A.9. Coefisien Prismatik Displacement (Cp Displ)

Cp Displ = (

Displ L

Lpp

. ) x Cp

Cp Displ = ) 26 , 117

1 , 116

( x 0,704

Cp Displ = 0,69

A.10.Displacement (D)

D = Vol Displ x



x m (Ton)

Dimana :



_{= 1,025 Berat jenis air laut}

Maka :

D = 11872,15 x 1,025 x 1,004

D = 12217,62 Ton

B. MENENTUKAN LETAK LCB

B.1. Dengan menggunakan Cp Displacement pada grafik NSP pada Cp

Displacement = 0,685 didapat letak titik LCB (Longitudinal Centre

Bouyancy) = 0,52 % x L Displ. Dimana L Displ = 113,12 m.

Cp Displ = (

Displ L

Lpp

. ) x Cp

Cp Displ = (

9 , 109

1 , 116

) x 0,704

Cp Displ = 0,69

a. Letak LCB Displ menurut grafik NSP

LCB Displ = 1,5 % x L Displ

LCB Displ = 1,5 % x 116,10

LCB Displ = 1,758 m  (Di depan midship Lpp)

b. Jarak midship () L Displ ke FP

 Displ = 0,5 x L Displ  Displ = 0,5 x 117,26  Displ = 58,63 m c. Jarak midship () Lpp ke FP

 Lpp = 0,5 x Lpp  Lpp = 0,5 x 116,10  Lpp = 58,05 m

d. Jarak antara midship () L Displ dengan midship () Lpp

=  Displ -  Lpp

= 58,63 – 58,05

e. Jarak antara LCB terhadap midship () Lpp

= 1,758 - 0,58

= 1,178 m  (Di depan  Lpp)

B.2. Menurut Diagram NSP Dengan Luas Tiap Station (Am) = 145,23 m2

ordinat %

% thd

AM FS Hasil FM HASIL

AP 0 0 1 0 -10 0

1 0.12 17.4276 4 69.7104 -9 -627.394 2 0.251 36.45273 2 72.90546 -8 -583.244 3 0.421 61.14183 4 244.5673 -7 -1711.97 4 0.701 101.8062 2 203.6125 -6 -1221.67 5 0.85 123.4455 4 493.782 -5 -2468.91 6 0.914 132.7402 2 265.4804 -4 -1061.92 7 0.95 137.9685 4 551.874 -3 -1655.62 8 0.978 142.0349 2 284.0699 -2 -568.14

9 1 145.23 4 580.92 -1 -580.92

10 1 145.23 2 290.46 0 0

2 = -10479.8

11 1 145.23 4 580.92 1 580.92

12 1 145.23 2 290.46 2 580.92

13 0.988 143.4872 4 573.949 3 1721.847 14 0.943 136.9519 2 273.9038 4 1095.615 15 0.842 122.2837 4 489.1346 5 2445.673 16 0.747 108.4868 2 216.9736 6 1301.842 17 0.546 79.29558 4 317.1823 7 2220.276 18 0.345 50.10435 2 100.2087 8 801.6696 19 0.131 19.02513 4 76.10052 9 684.9047

FP 0 0 1 0 10 0

1 = 5976.215 3 = 11433.67

a. h = 20 .Displ L

h = 20

26 , 117

h = 5,863 m

b. Volume Displacement

V Displ =

d. Koreksi prosentase penyimpangan LCB

=

e. Koreksi prosentase penyimpangan untuk volume Displ

=

B.3. Perhitungan prismatik depan (Qf) dan koefisien prismatik belakang

(Qa) berdasarkan label “Van Lamerent”.

Dimana :

Qf = Koefisien prismatik bagian depan midship Lpp

Qa = Koefisien prismatik bagian belakang midship Lpp

e = Perbandingan jarak LCB terhadap Lpp

= (

1 , 116

178 , 1

) x 100 %

= 1,014 %

Dengan rumus tersebut diatas dapat dihitung harga Qa dan Qf dengan

rumus berikut :

Qa = Qf = Cp  (1,4 + Cp) x e

Dimana :

Qf = Cp + (1,40 + Cp) x e

= 0,704 + (1,40 + 0,704) x 0,001014

= 0,725

Qa = Cp - (1,40 + Cp) x e

= 0,704 - (1,40 + 0,704) x 0,001014

= 0,682

Tabel CSA lama menurut Van Lamerent (Lama) Am = 145,253 m2

No. Ord % Luas Station % Luas station thd Am

AP 0 0

0,25 0,088 12,780

0,5 0,187 17,158

0,75 0,291 42,261

1 0,395 57,365

1,5 0,595 86,411

2 0,758 110,084

2,5 0,879 127,657

3 0,953 138,404

4 0,999 145,084

5 1 145,23

6 0,991 145,021

7 0,906 131,578

7,5 0,808 117,345

8,5 0,504 73,195

9 0,324 47,054

9,25 0,234 33,983

9,5 0,148 21,494

9,75 0,069 10,020

FP 0 0

∑ = 1335,607

Tabel luas tiap section terhadap Am menurut Van Lamerent ( Baru )

Am = 145,23 m2

ordinat % % thd AM FS Hasil FM HASIL AP 0.009 1.30707 0.25 0.326768 -5 -1.63384 0.25 0.089 12.92547 1 12.92547 -4.75 -61.396 0.5 0.125 18.15375 0.5 9.076875 -4.5 -40.8459 0.75 0.296 42.98808 1 42.98808 -4.25 -182.699 1 0.4 58.092 0.75 43.569 -4 -174.276 1.5 0.579 84.08817 2 168.1763 -3.5 -588.617 2 0.695 100.9349 1 100.9349 -3 -302.805 2.5 0.817 118.6529 2 237.3058 -2.5 -593.265 3 0.936 135.9353 1.5 203.9029 -2 -407.806 4 0.998 144.9395 4 579.7582 -1 -579.758

5 1 145.23 2 290.46 0 0

2 = -2933.1 6 0.998 144.9395 4 579.7582 1 579.7582 7 0.942 136.8067 1.5 205.21 2 410.42 7.5 0.865 125.624 2 251.2479 2.5 628.1198 8 0.679 98.61117 1 98.61117 3 295.8335 8.5 0.547 79.44081 2 158.8816 3.5 556.0857 9 0.391 56.78493 0.75 42.5887 4 170.3548 9.25 0.272 39.50256 1 39.50256 4.25 167.8859 9.5 0.261 37.90503 0.5 18.95252 4.5 85.28632 9.75 0.072 10.45656 1 10.45656 4.75 49.66866

FP 0 0 0.25 0 5 0

a. h =

b. Volume Displacement pada Main Part

V Displ =

d. Perhitungan pada Cant Part

e =

2 Lpp -Lwl

=

2 1 , 116 42 , 118 

= 1,16 m

e. Volume Cant Part

= 3 1

x e x 1

= 3 1

x 1,16 x 34,974

= 13,509 m3

LCB Cant Part terhadap () AP h. Volume Displacement total

B.4. Koreksi Hasil Perhitungan

a. Koreksi untuk Volume Displacement

= VolumeDisplacement Awal

Awal nt Displaceme Volume

Total Volume

. .

. .

. .

. 

x 100 %

=

66 , 11888

15 , 11872 66

,

11888 

x 100 %

= 0,13 % < 0,5 %  (Memenuhi)

b. Koreksi untuk prosentase penyimpangan LCB

= Lpp

dshipLpp TerhadapMi

Total LCB Awal

LCB.  . .

x 100 %

=

1 , 116

103 , 1 178 ,

1 

x 100 %

C. RENCANA BENTUK GARIS AIR

C.1. Perhitungan Besarnya Sudut Masuk (α)

Untuk menghitung besarnya sudut masuk garis air berdasarkan Coefisien

Prismatik Depan ( Qf ).

Dimana :

Pada perhitungan penentuan letak LCB, Qf = 0,725

Dari grafik Latsiun sudut masuk = 12˚

Penyimpangan = ±3˚ dipakai + 3˚

Maka besarnya sudut masuk yang diperoleh = 12˚ + 3˚ = 15˚

C.2. Perhitungan Luas Bidang Garis Air

ord y=1/2 B fs hasil

AP 3.2 0.25 0.8

0.25 3.9 1 3.9

0.5 4.8 0.5 2.4

0.75 5.3 1 5.3

1 5.5 0.75 4.125

1.5 5.7 2 11.4

2 6.1 1 6.1

2.5 7 2 14

3 8.1 1.5 12.15

4 9.5 4 38

5 9.5 2 19

6 9.5 4 38

7 8.5 1.5 12.75

7.5 7.9 2 15.8

8 6.1 1 6.1

8.5 5.2 2 10.4

9 4.6 0.75 3.45

9.25 3.8 1 3.8

9.5 2.7 0.5 1.35

9.75 1.4 1 1.4

FP 0 0.25 0

Σ 1 232,952

a. Luas garis air pada Main Part

AWL MP = 2 x 3 1

x ( 10 Lpp

= 2 x 3

b. Rencana bentuk garis air pada Cant Part

D. PERHITUNGAN RADIUS BILGA Dimana : B = 19,00 m

H = 10,80 m

T = 7,80 m

A = Rise Of Floor

= 0,01 x B

= 0,01 x 19,00

= 0,19 m

R = Jari – jari Bilga

M = Titik pusat kelelngkungan bilga

D.1. Dalam Segitiga ABC

Tg α2 =

BC AB

=

181 , 0

050 , 9

α2 = 88,854º

α1 = 0,5 x (180 – a2) = 0,5 x (180 – 88,854)

= 0,5 x 91,146

= 45,575º

D.2. Perhitungan

a. Luas Trapesium ACED

= ½ B x 0,5 {T + (T - a )}

= 0,5 x 19,00 x 0,5 {7,80 + (7,80 - 0,181)}

= 73,197 m²

b. Luas AFHEDA

= ½ Luas Midship

= ½ x B x T x Cm

= ½ x 19,00 x 7,80 x 0,98

= 72,618 m²

c. Luas FGHCF

= 73,197 – 72,618

= 0,579 m²

d. Luas FCG

= ½ x Luas FGHCF

= ½ x 0,579

= 0,289 m²

e. Luas MFC

= ½ x MF x FC

= ½ x R x R Tg α1

Luas juring MFG = α1/360 x лR2

= Luas MFC - Luas juring MFG

= (0,5 R2Tgα1) – (α1/360 x лR2)

Jadi Luas ACED - Luas AFHEDA = Luas MFC - Luas juring MFG

73,197 – 72,618 = (0,5 R2 Tg α1) – (α1/360 x лR2)

0,579 = (0,5 R2 Tg 44,425) – (44,425/360x

3,14R2)

0,579 = 0,377 R2

R2 = 5,174

R = 2,273 m

E. MERENCANAKAN BENTUK BODY PLAN a. Merencanakan bentuk body plan adalah

Merencanakan atau membuat bentuk garis air lengkung padapotongan

ordinat.

b. Langkah – langkah

1) Membuat empat persegi panjang dengan sisi ½ B dan T

2) Pada garis air T diukurkan garis b yang besarnya = ½ luas station

dibagi T.

3) Dibuat persegi panjang ABCD

5) Dari titik E kita merencanakan bentuk station sedemikian sehingga

luas ODE = luas OAB letak titik O dari station – station harus

merupakan garis lengkung yang stream line.

6) Setelah bentuk station selesai dibuat, dilakukan pengecekan volume

displacement dari bentuk-bentuk station.

7) Kebenaran dari lengkung – lengkung dapat dicek dengan menggunakan

Planimeter.

E.1. Rencana Bentuk Body Plan

T = 7,80m

2 T = 15,6 m

ord L station Y=1/2 B B = L sta/2T

AP 3.5 2 0.224

0.25 11.548 3.9 0.740

0.5 26.527 4.8 1.700

0.75 32.421 5.3 2.078

1 50.041 5.5 3.208

1.5 74.112 5.7 4.751

2 97.845 6.1 6.272

2.5 114.961 7 7.369

3 136.746 8.1 8.766

4 143.25 9.5 9.183

5 145.23 9.5 9.310

6 145.23 9.5 9.310

7 134.056 8.5 8.593

7.5 119.255 7.9 7.645

8 102.412 6.1 6.565

C

E D

8.5 89.256 5.2 5.722

9 67.45 4.6 4.324

9.25 45.219 3.8 2.899

9.5 27.032 2.7 1.733

9.75 19.749 1.4 1.266

FP 0 0 0.000

E.2. Perhitungan Koreksi Volume Displacement Rencana Body Plan

Pada Main Part

no.ord L station Fs Hasil

AP 3.5 0.25 0.875

0.25 11.548 1 11.548 0.5 26.527 0.5 13.2635 0.75 32.421 1 32.421

1 50.041 0.75 37.53075 1.5 74.112 2 148.224

2 97.845 1 97.845

2.5 114.961 2 229.922 3 136.746 1.5 205.119

4 143.25 4 573

5 145.23 2 290.46

6 145.23 4 580.92

7 134.056 1.5 201.084 7.5 119.255 2 238.51

8 102.412 1 102.412 8.5 89.256 2 178.512 9 67.45 0.75 50.5875 9.25 45.219 1 45.219

9.5 27.032 0.5 13.516 9.75 19.749 1 19.749

FP 0 0.25 0

Σ 1 3070.718 a. Displasment perhitungan

= Lpp x B x T x Cb

= 116,1 x 19,00 x 7,80 x 0,69

= 11872,15 m3

b. Volume displasment main part

= 0,333 x 11,6 x 3070.718

= 11871,794 m3

c. Perhitungan Koreksi Volume Displacement Rencana Body Plan Pada

Cant Part

f. Volume Displacement perencanaan Total

= Vol Displ MP + Vol Displ CP

= 11871,794 + 4,055

= 11875,849 m3

g. Koreksi penyimpangan volume displacement body plan

F. PERHITUNGAN CHAMBER, SHEER DAN BANGUNAN ATAS F.1. Perhitungan Chamber

Chamber = 1/50 x B

= 1/50 x 19,00

= 0,38 m

F.2. Perhitungan Sheer Standart

a. Bagian Buritan (Belakang)

1) AP = 25 (Lpp/3 + 10)

= 25 (116,1/3 + 10)

= 1217,5 mm

2) 1/6 Lpp dari AP = 11,1 (Lpp/3 + 10)

= 11,1(116,1/3 + 10)

= 540,57 mm

3) 1/3 Lpp dari AP = 2,8 (Lpp/3 + 10)

= 2,8 (116,1/3 + 10)

= 136,36 mm

b. Bagian Midship (Tengan) = 0 m

c. Bagian Haluan (Depan)

1) FP = 50 (Lpp/3 + 10)

= 50 (116,1/3 + 10)

= 2435 mm

2) 1/6 Lpp dari FP = 22,2 (Lpp/3+10)

= 22,2 (116,1/3 + 10)

= 10081,14 mm

3) 1/3 Lpp dari FP = 5,6 (Lpp/3 + 10)

= 5,6 (116,1/3 + 10)

= 272,72 mm

F.3. Rencana Bangunan Atas (Menurut methode Varian)

a =

500

Lpp

+ 0,48

= 500

1 , 116

+ 0,48

= 0,704 m

Jarak gading besar

= 4 x Jarak gading

= 4 x 0,6

= 2,4 m

Jarak Gading Besar = 4 x 0,6 = 2,4 M

Jarak Gading Mayor = 187 x 0,6 = 112,2 M

Jarak gading Minor = 3 x 0.5 = 1,5 M +

Jumlah = 116,10 M

Jarak gading :

AP – frame 191 = 0,6 x 191 = 114,6 m

frame 191 – frame FP = 0,5 x 3 = 1,5 m +

Lpp = 116,1 m

Jumlah jarak gading keseluruhan = 194 gading

b. Poop Deck (Geladak Kimbul)

Panjang Poop Deck (20 % - 30 %) Lpp dari AP

Panjang = 20 % x Lpp

= 0,20 x 116,1

= 23,22 m, direncanakan 23,4 m dari AP

Rencana letak gading

39 jarak gading x 0,6 = 23,4 m

39 jarak gading dari AP = 23,4 m

Tinggi poop deck 2,0 s/d 2,4 m, direncanakan 2,2 m dari main deck

c. Fore Castle Deck (Deck Akil)

Panjang fore castle deck (10% - 15 %) Lpp dari FP

Panjang = 10 % x Lpp

= 10 % x 116

= 11,6 m, direncanakan 11,7 m dari FP

Rencana letak gading

17 jarak gading x 0,6 = 10,2 m

3 jarak gading x 0,5 = 1,5 m +

19 jarak gading dari FP = 11,7 m dari FP

Tinggi deck akil 2,0 s/d 2,4 m diambil 2,2 m dari main deck.

G. PERHITUNGAN UKURAN DAUN KEMUDI Perhitungan ukuran daun kemudi

Perhitungan kemudi menurut BKI 2006 Vol II (hal 14 Sec.14-1. A.3)

A = C₁ x C₂ x C₃ x C₄ x

100 T x L x 1,75

(m2)

Dimana :

A = Luas daun kemudi dalam m2

L = Panjang kapal = 116,10 m

T = Sarat kapal = 7,80 m

C₁ = Faktor untuk type kapal = 1

C₂ = Faktor untuk type kemudi = 0.7

C₃ = Faktor untuk profil kemudi = 0,8

C₄ = Faktor untuk rancangan type kemudi = 1,5 untuk kemudi dengan jet

propeller.

Jadi :

A = 1,0 x 0,7 x 0,8 x 1,5 x

100 80 , 7 10 , 116 75 ,

1 x x

(m2)

= 13,3 m2

=

G.1. Ukuran Daun Kemudi

A = h x b

Seluruh luas kemudi (buku perlengkapan kapal hal 52)

A’ = 20 % x A

= 20 % x 13,5

Lebar bagian yang dibalansir pada potongan sembarang horizontal < 35

% dari lebar sayap kemudi (buku perlengkapan kapal hal 52). Di ambil

35 %

b’ = 30 % x b

= 30 % x 2,7

= 0,8 m

Dari ukuran diatas dapat diambil ukuran daun kemudi :

 Luas daun kemudi (A) = 13 m2

 Luas bagian balansir (A’) = 3,9 m2

 Tinggi daun kemudi (h’) = 5 m

 Lebar daun kemudi (b’) = 2,7 m

 Lebar bagian balansir = 0,8 m

G.2. Perhitungan Gaya Kemudi

Menurut BKI 2006 Vol II (hal 14-3 Sec B.1.1) tentang gaya kemudi

adalah :

Cr = 132 x A x V2 x k1 x k2 x k3 x kt (N)

Dimana :

A = Luas daun kemudi = 13 m²

V = Kecepatan dinas kapal = 15,4 Knots

k1 = Koefisien yang bergantung pada aspek ratio (Δ) Δ = h²/A

= (5)²/13

= 1,88

k1 = 3

2  

= 3

2 88 ,

1 

, dimana besarnya Δ tidak boleh lebih dari 2

= 1,29

k3 = 1,15 untuk kemudi dibelakang propeller

kt = 1,0 (normal)

Jadi :

Cr = 132 x 13 x (15,4)2 x 1,9 x 1,4 x 1,15 x 1,0

= 867305,467 N

H. PERHITUNGAN SEPATU KEMUDI H.1. Modulus Penampang Sepatu Kemudi

Modulus penampang dari sepatu kemudi terhadap sumbu Z, menurut BKI

2006 Vol II hal 13-3

Dimana :

Bl = Gaya kemudi dalam resultan

B1 = Cr /2

Cr = Gaya Kemudi

Cr = 867305,467 N

B1 = 2 867305,467

= 433652,73 N

X = Jarak masing-masing irisan penampang yang bersangkutan terhadap

sumbu kemudi

X = 0,5 x L₅₀ (X minimum)

L₅₀ = L (X maximum)

Dimana :

L₅₀ = ₃ 10 Pr x

Cr

Dimana Pr = ₃

10 x 10 L

Cr

L₁₀ = Tinggi daun kemudi h = 5 m

Pr = ₃

x10 5

867305,467

L₅₀ = ₃

10 Pr x

Cr

L₅₀ = ₃

x10 177,214

867305,467

= 4,89 m, di ambil 2,7 m

X min = 0,5 x L50

= 0,5 x 2,7

= 1,35 m

k = Faktor bahan = 1,0

Wz = 80

k x X x B1

=

80

0 , 1 35 , 1

433652,73x x

= 7317,88 cm3

Wy = 1/3 x Wz

= 1/3 x 7317,88

= 1607,452 cm3

H.2. Perencanaan profil sepatu kemudi dengan plat dengan ukuran sebagai

berikut :

Tinggi (h) = 30 cm = 300 mm

Tebal (s) = 2 x 3 = 6 cm = 60 mm

Lebar (b) = 300 mm

No b h f = b x h a F x a² Iz = 1/12 x b x h³

I 30 6 180 0 0 540

II 6 26 156 12 22464 8788

III 6 26 156 0 0 8788

IV 6 26 156 12 22464 8788

V 30 6 180 0 0 540

Σ1= 44928 Σ2= 27444

IZ = 1 + 2

Harga Wz yang akan direncanakan

Koreksi perhitungan Wz

= 100%

I. STERN CLEARANCE

Ukuran diameter propeller ideal adalah (0,6 – 0,7) T

Dimana T = Sarat kapal

Diambil 0,6 x T

D Propeller Ideal adalah

= 0,6 x T

= 0,6 x 7,8

= 4,68 m

R (Jari – jari Propeller)

= 0,5 x D Propeller

= 0,5 x 4,08

= 2,34 m

Diameter Boss Propeller

= 1/6 x D

= 1/6 x 4,68

Menurut konstruksi lambung BKI, untuk kapal baling - baling tunggal jarak

minimal antara baling – baling dengan linggi buritan menurut aturan

konstruksi BKI 2006 Vol II Sec 13 – 1 adalah sebagai berikut :

a. 0,1 x D = 0,1 x 4,68

= 0,468 m

b. 0,09 x D = 0,09 x 4,68

= 0,4212 m

c. 0,17 x D = 0,17 x 4,68

= 0,7956 m

d. 0,15 x D = 0,15 x 4,68

= 0,702 m

e. 0,18 x D = 0,18 x 4,68

= 0,8424 m

f. 0,04 x D = 0,04 x 4,68

= 0,187 m

g. 2” – 3” Diambil 2,5” = 2,5 x 25,4

= 63,5 mm

Jarak poros propeller dengan Base Line adalah :

= R Propeller + f + Tinggi sepatu kemudi

= 3,9 + 0,1872 + 0,29