Desain Kapal

DaftarIsi

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan 1

1.3 Rule Requirement 2

BAB 2 Perhitungan Ukuran Utama Kapal 3

2.1 Pendahuluan 3

2.2 Owner Requirements 4

2.3 Mencari Kapal Pembanding 4

2.4 Perhitungan Ukuran Utama Kapal 7

2.5 Pemeriksaan Kebutuhan Bulbous Bow 7

BAB 3 Perhitungan Hambatan Kapal 9

3.1 Viscous resistance 9

3.2 Resistance of appendages 10

3.3 Wave making resistance 11

BAB 4 Perhitungan Perkiraan Daya Motor Induk 12

4.1 Koefisien Propulsi 12

4.2 Diameter Baling-Baling 12

BAB 5 Perhitungan Berat dan Titik Berat DWT 14

5.1 Perhitungan Berat Crew dan Consummable 14

5.1.1 Perhitungan jumlah dan berat Crew 14

5.1.2 Perhitungan kebutuhan bahan bakar 14

5.1.3 Kebutuhan minyak diesel 15

5.1.4 Kebutuhan Lubrication Oil 15

5.1.5 Fresh Water 15

5.1.6 Berat Provision &Store 15

5.2 Perhitungan titik berat crew dan consumable 16

5.2.1 Crew : 16

5.2.2 Air Tawar : 16

5.2.3 Lubrication Oil : 16

5.2.4 Diesel Oil : 16

5.2.5 Fuel Oil : 17

BAB 6 Perhitungan Berat dan Titik Berat LWT 18

6.1 Pendahuluan 18

6.2 Perhitungan berat baja kapal 19

6.3 Perhitungan Berat Equipment and Outfit 21

6.3.1 Input Data : 21

6.3.2 Perhitungan : 21

6.4 Titik Berat E & O 22

6.5 Perhitungan berat permesinan 23

6.6 Perhitungan Titik Berat LWT 24

6.6.1. Titik berat baja kapal 24

ii 7.1 Perhitungan Berat dan Titik Berat Gabungan LWT dan DWT 25

BAB 8 Perhitungan Kapasitas Ruang Muat 26

8.1 Input data yang dibutuhkan : 26

8.2 Perhitungan volume kapal dibawah upper deck : 26

8.3 Perhitungan volume untuk ruang mesin, tangki-tangki dan lain-lain 27

8.3.1 Sekat ceruk Buritan : 27

8.3.2 Sekat tubrukan ( collision bulkhead ) : 27

8.3.3 Kamar mesin : 27

8.3.4 Volume Ceruk Buritan 28

8.3.5 Volume Ceruk haluan : 28

8.4 Koreksi Vr : 28

BAB 9 Perhitungan Stabilitas Utuh 30

9.1 Perhitungan Stabilitas dengan Appendix I Manning. Metode Barnhart dan

Thewlis 30

9.1.1 Definisi input data 30

9.1.2 Perhitungan 31

BAB 10 Perhitungan Freeboard, Amended 1988 33

10.1 Definisi dan Input data : 33

10.2 Perhitungan 34

10.2.1 Tipe kapal 34

10.2.2 Freeboard Standard 34

10.2.3 Koreksi 34

10.3 Pengurangan [ mm ] 34

BAB 11 Perhitungan Tonase Kapal 36

11.1 Pendahuluan 36

11.2 Perhitungan 36

11.2.1 Gross Tonnage 36

11.2.2 Net Tonnage : 36

11.2.3 Syarat 37

BAB 12 Pemeriksaan Volume Ruang Muat 38

BAB 13 Perhitungan Investasi Biaya Operasi 39

13.1 Pendahuluan 39

13.2 Input data yang dibutuhkan 39

13.3 Biaya 39

13.3.1 Structural cost 39

13.3.2 Outfit cost 39

13.3.3 Machinery cost 40

1

BAB 1

PENDAHULUAN

‘

1.1

Latar Belakang

Dalam bidang perkapalan, tentu saja tidak akan lepas dari teknik perancangan dan pembangunan kapal. Untuk tetap menjaga kompetensi dalam perancangan dan pembangunan kapal tersebut, maka sistem perkuliahan di jurusan teknik perkapalan tidak terbatas hanya pada teori. Namun banyak diberikan tugas dalam kurikulumnya, salah satunya dalam hal ini adalah Tugas Merancang (TM). Yang diharapkan dapat menjadi sebuah media pembelajaran aplikasi mahasiswa dalam memahami teori perkuliahan serta mengetahui beberapa hal yang belum dibahas dalam perkuliahan.

Proses produksi kapal tidak sama dengan proses produksi alat-alat transportasi pada umumnya. Untuk memproduksi suatu kapal didahului dengan pemesanan oleh sang pemilik. Selanjutnya dari requirement yang dicantumkan, dilakukan proses-proses perencanaan mulai dari perhitungan hingga pembuatan kapal berdasarkan lines plan dan

general arrangement yang sudah didapat dari hasil perhitungan sebelumnya. Disini dapat dilihat bahwa untuk merancang suatu kapal, diperlukan suatu proses yang berkesinambungan dari satu tahapan ke tahapan yang lain hingga kapal layak untuk diproduksi.

Ada beberapa metode yang bisa dipakai sebagai acuan dalam merancang kapal. Namun dalam proses pembelajaran/pendidikan yang dilakukan oleh mahasiswa pada umumnya adalah dengan metode optimasi, yang didasarkan pada kriteria biaya investasi dan operasional kapal. Dengan mengerjakan Tugas Merancang, diharapkan mahasiswa dapat memahami dan mengerti proses serta tahapan-tahapan dalam merancang suatu kapal hingga layak untuk diproduksi.

Tugas Merancang tersebut disusun secara bertingkat, TM I, TM II, dan TPK, sesuai dengan masa perkuliahan dan prasyarat mata kuliah yang telah ditempuh. Laporan ini berisikan awal proses perancangan, tahapan-tahapannya, optimasi, lalu menyajikannya ke dalam gambar Rencana Garis (Lines Plan) dan Rencana Umum (General Arranggement) dengan bantuan komputer (Computer Aided Design).

1.2

Tujuan

Tugas merancang kapal I ini memiliki beberapa tujuan utama yang terdiri dari :

a. Memahami teknik menentukan ukuran utama kapal yang memenuhi batasan-batasan yang ada dalam permintaan pemesan (owner requirements), persyaratan atau peraturan yang berlaku (rule) dan memiliki biaya investasi (capital cost) dan maupun biaya operasi (operasional cost) semurah mungkin.

b. Dapat menggambar rencana garis (lines plan) yang terdiri dari pandangan depan (body plan), pandangan atas (half-breadth plan) dan juga pandangan samping (sheer plan) dengan bentuk kurva yang se-stream line mungkin sehingga tahanan total kapal dapat diperkecil.

c. Memahami perancangan rencana umum (general arrangement) dengan memperhatikan penataan ruangan di kapal yang se-efisien mungkin dan memenuhi peraturan yang berlaku di dunia perkapalan.

d. Melatih kemampuan mahasiswa dengan teknik-teknik perancangan yang up-to-date

dalam mendesain bentuk badan kapal secara keseluruhan dari segi bentuk, tata ruang, dan tingkat efisiensi.

2

1.3

Rule Requirement

Semua pertimbangan dalam mendesain kapal harus memenuhi persyaratan dan peraturan yang berlaku di dunia perkapalan dan pelayaran,antara lain:

a. SOLAS (International Convention for the Safety of Life at Sea 74/78)

b. MARPOL (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships 73/78) c. International Convention on Load lines 1966 and Protocol of 1988, as amended in

2003, Consolidated Edition 2005

d. International Convention on Tonnage Measurements of Ships 1969

e. Code on Intact Stability Criteria for All Types of Ships Covered by IMO Instruments, 2002 Edition, IMO, London

f. Peraturan Biro Klasifikasi Indonesia Tahun 2009

g. “Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972”, Consolidated Edition 2002, IMO, London, 2002.

h. “Maritime Labour Conventions and Recommendations”, International Labour Organization, Geneva, 2006

1) Accommodation of Crews Convention (Revised), 1949 (No. 92)

2) Accommodation of Crews (Supplementary Provisions) Convention, 1970 (No. 133)

3) Crew Accommodation (Air Conditioning) Recommendation, 1970 (No. 140) 4) Crew Accommodation (Noise Control) Recommendation, 1970 (No. 141)

3

BAB 2

Perhitungan Ukuran Utama Kapal

2.1

Pendahuluan

Langkah pertama yang diambil adalah menentukan antara point based design atau set based design. Dalam tugas ini digunakan set based design yang dibutuhkan banyak kapal pembanding untuk menentukan ukuran utama suatu kapal. Dari kumpulan data kapal pembanding teregresi yang natinya dapat di variasikan menurut angaka Froude dan perbandingan-perbandingan ukuran utama. Adapun ukuran-ukuran utama yang perlu diperhatikan dalam menentukan kapal pembanding adalah :

a. LPP (Length between perpendicular)

Panjang yang di ukur antara dua garis tegak yaitu, jarak horizontal antara garis pada sumbu poros kemudi (After Perpendicular/AP) dan garis tegak haluan (Fore Perpendicular/FP).

b. LOA (Length Of All)

Panjang seluruhnya, yaitu jarak horizontal yang di ukur dari titik terluar depan sampai titik terluar belakang kapal.

c. Bm (Moulded Breadth)

Moulded Breadth yaitu lebar terbesar diukur pada bidang tengah kapal (midship) diantara dua sisi dalam kulit kapal untuk kapal-kapal baja atau kapal yang terbuat dari logam lainnya. Untuk kulit kapal yang terbuat dari kayu atau bahan bukan logam lainnya, diukur jarak antara dua sisi terluar kulit kapal (ketebalan material diikutkan). d. H (Height)

Height atau Depth yaitu jarak tegak yang diukur pada bidang tengah kapal (midship), dari atas lunas sampai sisi atas balok geladak disisi kapal.

e. T (Draught)

Draught disebut juga dengan sarat, yaitu jarak tegak yang diukur dari sisi atas lunas sampai ke permukaan air.

f. DWT (Deadweight Ton)

Deadweight Ton yaitu berat dalam ton (1000 kg) dari muatan, perbekalan, bahan bakar, air tawar, penumpang dan awak kapal yang diangkut oleh kapal pada waktu dimuati sampai garis muat musim panas maksimum.

g. VS (Service Speed)

Service Speed atau kecepatan dinas yaitu kecepatan rata-rata yang dicapai dalam serangkaian dinas pelayaran yang telah dilakukan suatu kapal. Kecepatan ini juga dapat diukur pada saat badan kapal dibawah permukaan air dalam keadaan bersih (pada saat sea trial), dimuati sampai dengan sarat penuh, motor penggerak bekerja pada keadaan daya rata-rata dan cuaca normal.

4

2.2

Owner Requirements

Jenis Kapal : Bulk Carrier

Jenis Muatan : Urea Pay Load : 6000 ton Kecepatan Dinas : 12 knots Radius Pelayaran : 506 mil laut

Rute : Palembang - Surabaya

Klasifikasi : Biro Klasifikasi Indonesia (BKI)

2.3

Mencari Kapal Pembanding

a. Selain ukuran utama tadi ada hal lain yang perlu mendapat perhatian yaitu sumber dari kapal pembanding dan owner requirement. Sumber data dari kapal pembanding sebisa mungkin berasal dari satu badan klasifikasi yang sama mengingat perbedaan cara penentuan dan kelengkapan data. Dalam tugas ini data diambil dari Bureau Veritas dan Nippon Kaiji Kyokai secara online agar mendapatkan data yang up-to-date. b. Penerjemahan owner requirment menjadi data teknis yang lengkap adalah satu

pekerjaan tersendiri yang penting. Umumnya tidak semua owner requirment dapat ditemukan pada data kapal pembanding. Untuk merancang kapal yang sesuai dengan

owner requirment tidak jarang dibutuhkan data-data pendukung.

c. owner requirement yang berupa payload harus dikonversikan terlebih dulu menjadi data yang lebih umum dalam badan klasifikasi yaitu DWT. DWT diasumsikan sebesar 110% payload di dalam tugas ini.

d. Berusaha mendapatkan data kapal pembanding yang memiliki tahun pembuatan diatas tahun 1990.

e. Menggunakan data radius pelayaran dan kecepatan dinas dari owner requirement

untuk memperkirakan consumable(perbekalan) yang dibutuhkan. Berdasarkan data dari permesinan kapal pembanding kita dapat menentukan kebutuhan bahan bakar. f. Data pendukung yang juga amat dibutuhkan adalah kebutuhan daya listrik,peralatan

bongkar muat, peralatan labuh,kapasitas kargo, status kontruksi, jumlah geladak, jumlah watertigth bulkhead,penggunaan boiler dan beberapa perencanaan khusus untuk kapal pada jenis ini.

g. Kesulitan yang muncul dalam pencarian data kapal pembanding dikarenakan kecepatan kapal pembanding yang sangat beragam dengan ukuran utama yang hampir sama.

5

No. Nama Kapal DWT (ton) LPP (m) B (m) H (m) T (m) VS (m/s)

1 SARINE 7000 106.000 17.200 9.100 6.900 12

2 SEMENTINA 7300 106.000 17.200 9.100 6.900 11 3 CRISTIN 7300 106.000 17.200 9.100 6.900 11

4 MATRIX 7300 106.170 17.200 9.100 6.900 12

5 SAI GON PRINCESS 6828.8 94.687 17.000 9.100 7.200 12.5 6 MEIYU MARU 7400 99.990 18.700 9.150 7.014 12 7 SENYO MARU 7482 108.000 17.500 9.300 7.085 12 8 KANYO MARU 7560 108.000 17.500 9.300 7.085 12 9 PASIFIC BREEZE 7981 109.000 18.200 9.400 7.214 11 10 HOKUTO MARU 8009.0 110.050 18.200 9.400 7.214 11.5 11 TIVERTON 7448 111.970 16.800 8.200 6.280 11.5 12 DYNAMIC OCEAN 02 7307.2 98.560 16.800 8.800 6.880 10 13 HOANG ANH 09 7203.9 98.560 16.800 8.800 6.880 12 14 VINH 02 5466.0 84.950 15.300 7.900 6.450 12 15 NASICO EAGLE 6794.9 93.800 16.800 9.100 7.100 10 16 NASICO LION 6790.3 93.800 16.800 9.100 7.100 10 17 OCEAN BRIGHT 7126.6 98.550 16.800 8.800 6.880 12.5 18 PASCO 86 5303.6 84.810 15.400 8.000 6.500 10 19 PHU HUNG 06 7693.7 97.130 17.600 9.300 7.100 12.5 20 PHUONG NAM 68 5298.6 84.810 15.400 8.000 6.500 12 Dari data-data kapal pembanding diatas dapat dibuat grafik hubungan antara DWT dengan LPP, DWT dengan B,DWT dengan T, DWT dengan H untuk menentukan ukuran utama dasar.Persamaan regresi yang dipakai adalah regresi linier. y = 0.0094x + 33.71 R² = 0.7603 80.000 90.000 100.000 110.000 120.000 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 Lp p (m ) DWT (ton

DWT-LPP

Linear (Series1)

6 Gambar 0.1 Hasil Regresi Kapal Pembanding untuk LPP, B, H dan T

y = 0.001x + 9.9495 R² = 0.8085 15.000 16.000 17.000 18.000 19.000 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 B ( m ) DWT (ton)

DWT-B

Linear (Series1) y = 0.0005x + 5.3535 R² = 0.6862 7.500 8.000 8.500 9.000 9.500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 H ( m ) DWT (ton)

DWT-H

Linear (Series1) y = 0.0002x + 5.3686 R² = 0.4105 6.200 6.400 6.600 6.800 7.000 7.200 7.400 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 T ( m ) DWT (ton)

DWT-T

Linear (Series1)

7 Dari regresi diatas (dari masing-masing persamaan yang didapat), diperoleh nilai ukuran utama kapal.

LPP = 90.400 m B = 16.000 m H = 8.400 m H = _{6.679 m} Vs = 6.173 m/s Fn = _0.207

2.4

Perhitungan Ukuran Utama Kapal

Dari angka Froude, CB dapat dihitung dengan rumus Watson-Gilfilla, CM dan CWP dapat dicari dengan persamaan pada Parametric Ship Design halaman 11. Selanjutnya dihitung Panjang LWL, LCB, ∇ dan ∆.

Jika ada pembatasan ukuran utama karena lewat terusan, batas-batas lihat di Schneekluth Table 1.1.

CB = block coefficient

=−4.22 + 27.8 ∙ √Fn − 39.1 ∙ Fn + 46.4 ∙ Fn3 _{; Parametric Ship Design hal. 11} CM = midship coefficient

= 0.977 + 0.085 ∙ (CB− 0.6) ; Parametric Ship Design hal. 11 CWP = waterplane coefficient

=0.180 + 0.860 ∙ CP Series 60 ; Parametric Ship Design hal. 11 LCB = longitudinal center of buoyancy

=8.80 - 38.9 · Fn Cp = prismatic coefficient =CB CM ∇ = volume displacement =L ∙ B ∙ T ∙ CB [m3] ∆ = displacement = ∇ ∙ ρ [ton] Di mana, ρ= 1.025 ton/m3

2.5

Pemeriksaan Kebutuhan Bulbous Bow

Setelah semua koefisien telah didapatkan selanjutnya dilakukan pemeriksaan perlu atau tidaknya bulbous bow pada kapal dan bentuk buritan yang seperti apa yang akan digunakan berdasarkan Practical Ship Design, Watson dan Ship design for Efeciency and Economy, Schneekluth (1998).

8 Gambar 0.2Pemeriksaan penggunan bulbosbow

Dari grafik dapat disimpulkanbahwa dengan penambahanbulbous bow, hanya mengurangi0-5% hambatan kapaloleh karena itu penggunaan bulbous bow pada kapal initidak direkomendasikan.

9

BAB 3

Perhitungan Hambatan Kapal

Perhitungan ini menggunakan metode Holtrop & Mennen, yang mana Holtrop membagi hambatan total dalam beberapa komponen yang terdiri dari hambatan keketalan (Viscous resistance), hambatan bentuk (Resistance of appendages), danhambatan gelombang ( Wave making resistance ). Secara umum rumus hambatan total:

RT = 0.5 ∙ 1025 ∙ VS2∙ Stotal∙ (CFO∙ (1 + k) + CA+ ( RW

W ∙ W)

; Principles of Naval Architecture Vol. II hal. 93

Referensi yang digunakan adalah BukuPrinciples of Naval Architecture (PNA) Vol. IIhalaman 90-92 Bab Resistance.

3.1

Viscous resistance

Untuk menghitung hambatan kekentalan dibutuhkan komponen-komponen untuk mendapatkannya. Seperti bilangan Rn (Reynold number) untuk mendapatkan koefisien gesek yang menggunakan rumus ITTC 1957 dan form factor of bare hul (1 + k1). Adapun langkah-langkah untuk mendapatkannya antara lain :



1 k



S C

ρV 2 1

R_V  2 _FO  ₁ ; Principles of Naval Architecture Vol .II hal. 92 di mana,

ρ = massa jenis air laut = 1025 kg/m3

V = kecepatan dinas [m/s2_]

CFO = friction coefisient ( ITTC 1957 ) = 0.075

(Log Rn−2)2

Rn = Reynold Number = LWL∙ VS

1.18831∙10−6

1+k1= form factor of bare Bull =0.93 + 0.4871 ∙ C ∙ (B L) 1.0681 ∙ (T L) 0.4611 ∙ (L LR) 0.1216 ∙ (LWL3 V ) 0.3649 ∙ (1 − CP)−0.6042

; Principles of Naval Architecture Vol .II hal. 91 c = 1 + 0.011 cstern

Choice No. Cstern Used For

1 -25 Pram with Gondola

2 -10 V - Shaped sections

3 0 Normal section shape

4 10 U - shaped section with Hogner stern

L/LR = 1 – CP + 0.06 .CP. LCB / ( 4 CP – 1 ) LR = length of run

LCB = longitudinal center of buoyancy as percentage of L

L = length of water line (LWL) and all of coeffcient base on LWL [m]

T = average moulded draught [m]

10

3.2

Resistance of appendages

Untuk menghitung hambatan bentuk, faktor utama yang dibutuhkan adalah luas permukaan basah kapal (Stot) yaitu luasan permukaan basah dari badan kapal yang terdiri dari luas badan kapal atau Wetted Surface Area/WSA (S) dan luas tonjolan-tonjolan seperti kemudi dan bilga keel ( Sapp ). Adapun langkah – langkah untuk mendapatkanya yaitu;



1 k



S C V 2 1 R 2 _{FO tot}

V    ; Principles of Naval Architecture Vol .II hal. 92

Dimana :

1 + k2= (1 + k1+ ((1 + k2) − (1 + k1)) ∙ Sapp

Stotal ; Principles of Naval Architecture Vol .II hal.

92 Di mana

Stotal = S + Sapp

S = wetted surface area

= LWL∙ (2 ∙ T + B) ∙ √CM∙ (0.453 + 0.4425 ∙ CB− 0.2862 ∙ CM− 0.003467 ∙B_T+

0.3696 ∙ CWP+ 2.38 ∙ABT_CB ; Principles of Naval Architecture Vol .II hal.

91

ABT = cross sectional area of bulb in FP ; Watson, 1998, hal 233 = B ∙ T ∙ CM

10 atau 0 jika tidak terdapat bulbosbow k2 = effective form factor of appendages,

Sapp = total wetted surface of appendages = Srudder + Sbilge keel

Stot = S + Sapp

Untuk nilai dari (1 + k2), sesuai dengan data yang ada dalam Tabel BukuPrinciples of Naval Architecture (PNA) Vol. II halaman 92, merupakan fungsi dari tipe tonjolan atau tambahan pada badan kapal, adalah sebagai berikut:

Type of appendage Value of (1 + k2)

Rudder of single-screw ship 1.3 to 1.5 Spade-type rudders of twin-screw ships 2.8

Skeg-rudders of twin-screw ships 1.5 to 2.0

Shaft brackets 3.0 Bossings 2.0 Bilge keels 1.4 Stabilizer fins 2.8 Shafts 2.0 Sonar dome 2.7 Srudder = (C1∙ C2∙ C3∙ C4∙ 1.75 ∙ LPP∙ T

100) ;BKI Vol. II hal. 14-1 C1 = faktor tipe kapal

C2 = faktor tipe kemudi C3 = faktor tipe profil kemudi C4 = faktor letak baling-baling

Sbilge keel = panjang keel ∙ tinggi keel ; Watson 1998, hal. 254 ℓ keel = 0.6 ∙ CB∙ LPP

h keel = 18 CB−0.2

Jika k2 lebih dari 1, maka dihitung menggunakan rumus ini : (1 + k2)effective=

ΣSi∙ (1 + k2)i

11

3.3

Wave making resistance

Untuk menghitung hambatan gelombang dibutuhkan data data seperti displasemen, sudut masuk, luasan bulbous bow dan transom. Adapun langkah-langkah untuk mendapatkan hambatan gelombang antara lain :

RW

W = C1∙ C2∙ C3∙ e

(m1∙Fnd+m2∙cos(λ∙Fn−2)) Dimana :

For low speed range [ Fn ≤ 0.4 ] W = berat displasemen = ∆ ∙ g [ N ] C1 = 2223105 ∙ C43.7861∙ (TB) 1.0796 ∙ (90 − iE)−1.3757 dimana : C4 = B LWL d = -0.9

iE = half angle of entrance at the load waterline

=125.67 ∙ B LWL− 162.25 ∙ CP 2_{+ 234.32 ∙ C} P3+ 0.1551 ∙ [LCBAP+ (6.8 ∙Ta−TfT ) 3_] Ta = sarat moulded di AP [ m ] Tf = sarat moulded di FP [ m ]

Ta & Tf adalah sarat ( T ) m1 =0.01404 ∙LWL T − 1.7525 ∙ √∇ 3 LWL− 4.7932 ∙ ( B LWL) − C5 dimana : C5 = 8.0798 ∙ CP – 13.8673 ∙ CP2 – 6.9844 ∙ CP3 untuk CP≥ 0.8 C5 = 0.7301 – 0.7067 ∙ CP untuk Cp > 0.8 m2 = C6∙ 0.4 ∙ e−0.034∙Fn −3.29 dimana : C6 = -1.69385 untuk LWL3/∇ ≤ 512

rB = effective bulb radius = 0.56 ∙ √ABT

i = effective submergence of the bulb = Tf − hB− 0.4464 ∙ rB

Tf = moulded draft at FP = T

hB = height of the centroid of the area ABT above base line = 85% ∙D

2 C3 = 1 − 0.8∙AT

B∙T∙C_M

AT = immersed area of the transom at zero speed = 0

Kemudian langkah selanjutnya menghitung hambatan total ( RT ) dengan persamaan RTotal= 0.5 ∙ 1025 ∙ VS2∙ Stotal∙ (CFO∙ (1 + k) + CA+ (

RW

W ∙ W)

Hasilnyaadalah hambatan kapal (dalam Newton), dengan kulit kapal dalam keadaan bersih dan laut tenang. Pada harga ini ditambahkan “sea margin” sebesar 15 % untuk kulit kapal dalam keadaan kasar dan laut bergelombang dan harga ini yang dipakai untuk merancang baling-baling.

12

BAB 4

Perhitungan Perkiraan Daya Motor Induk

4.1

Koefisien Propulsi

Untuk memperkirakan propulsive coefficient dapat diperkirakan dengan rumus Emerson 7.21 (Watson 1998). ηd= 0.84 − N ∙ √L 10000 Di mana: N = rev/min L = panjang BP

4.2

Diameter Baling-Baling

Untuk memperkirakan diameter baling-baling berdasarkan rumus 7.22 (Watson 1998). d = 16.2 ∙Pbs

0.2

14

BAB 5

Perhitungan Berat dan Titik Berat DWT

5.1

Perhitungan Berat Crew dan Consummable

5.1.1 Perhitungan jumlah dan berat Crew

Untuk mendapatkan jumlah crew ditentukan dengan mengunakan rumus dari diktat Perencanaan Kapal dengan rumus sebagai berikut :

5.2.1.1 Input Data yang dibutuhkan:

BHP : Break horse power [ Hp ]

S : Jarak pelayaran [ mil laut ]

Vs : Kecepatan dinas [ knot ]

L : Lpp [ m ]

B : Lebar moulded [ m ]

H : Tinggi moulded [ m ]

5.2.1.2 Perhitungan Jumlah crew :

Zc = Cst .Cdk .( L B H . 35 / 105 ₎1/6_{+Ceng ( BHP / 10}5 ₎1/3_+cadet Zc = Jumlah crew

Cdk = Koeffisien deck department

= 11.5  14.5 (Nilai Cdk pada kapal yang dirancang 11.5) Cst = Coeffisien steward departement

= 1.2 1.33 (Nilai Cst pada kapal yang dirancang 1.2) Ceng = Coeffisien engine departemen

Untuk mesin diesel Ceng = 8.5  11.0 (Nilai Ceng yang dipakai 8.5) cadet = Jumlah cadet = 2 orang

5.2.1.3 Berat crew [Watson, Chapter 11, hal11-25]

CC&E = 0,17 ton/person WC&E = 0,17 . ZC

5.1.2 Perhitungan kebutuhan bahan bakar

Menurut Parson kebutuhan bahan bakar dipengaruhi oleh konsumsi rata-rata bahan bakar dari mesin utama misal diesel engines memberikan harga SFR(specific fuel rate) sebesar 0,000190 t/kWhr dan untuk gensets yang menggunakan gas turbine memberikan SFR sebesar 0,000215 t/kWhr. Selain itu kebutuhan bahan bakar dipengaruhi oleh MCR atau PB dan lama berlayar. Adapun langkah perhitungannya :

WFO = SFR . MCR . range / Vs .margin. [ ton ]

[ Parson , Chapter 11, hal. 11-24 ]

SFR = Specific Fuel Rate

= 0,000175 ton/kW hr, untuk diesel engine.

MCR = PB [ kW ]

range = jarak pelayaran [ S ] [mil laut]

margin = [ 1 + ( 5% ~ 10% )] WFO [ ton ]

VFO = FO FO

ρ

W

+ koreksi [ m3 _]

Vfo = volume fuel oil

fo = berat jenis fuel oil = 0,95 ton / m3

15 tambahan konstruksi = + 2%

expansi panas = + 2%

5.1.3 Kebutuhan minyak diesel

WDO = CDO . WDO [ ton ]

CDO = 0,1 0,2 VDO = DO DO ρ W _{+ koreksi [ m3 ]}

VDO = Volume fuel oil

DO = Berat jenis fuel oil =0,85 ton / m3

koreksi :

Tambahan konstruksi = + 2% Expansi panas = + 2%

5.1.4 Kebutuhan Lubrication Oil

WLO = 20 ton ; Untuk medium speed diesel

[ Parson , Chapter 11, hal. 11-24 ]

VLO = LO LO

ρ

W

+ koreksi [ m3 _] VLO = Volume fuel oil

LO = Berat jenis fuel oil = 0,9 ton / m3

koreksi :

Tambahan konstruksi = + 2% Expansi panas = + 2%

5.1.5 Fresh Water

5.2.5.1 Berat air tawar untuk crew :

WFW1 = 0,17 ton/ person / day ; [ Parson , Chapter 11, hal. 11-24 ]

= 0,17 Zc. (S / Vs) .(1/24) [ ton] 5.2.5.2 Berat air tawar untuk mesin pendingin :

WFW2 = (2  5). BHP . 10-3

5.2.5.3 Berat air tawar untuk boiler : WFW3 = Clfw4 . PB . S / Vs . 10-3 VFW = FW FW

ρ

W

+ koreksi [ m3_] VFW = volume total air tawar

FW = berat jenis air tawar = 1 ton / m3

koreksi :

tambahan konstruksi = + 2% expansi panas = + 2%

5.1.6 Berat Provision &Store

WPR = 0,01 t / person*day [ ton ]

Untuk berat provision, store dan barang bawaan (luggage).

16

5.2

Perhitungan titik berat crew dan consumable

5.2.1 Crew :

Dari susunan crew tiap ruang maka dapat diketahui berat crew tiap ruang : WC&E per ruang = 0,17 t/person [ ton ]

Titik berat Crew per ruang akomodasi : Ruang

akomodasi KG terhadap base line LCG terhadap FP Poop Layer II Layer III LayerIV H + ½ . hp H + hp + ½ . hI H + hp + hI + ½ . hII H + hp + hI + hII +½.hIII ½ . Lp + Lrm + Lch ½ . LdI + Lrm + Lch ½ . LdII + Lrm + Lch ½ . LdIII + Lrm + Lch Keterangan :

Lrm = panjang ruang muat

Lch = panjang tangki ceruk haluan hp = tinggi poop

hx = tinggi deckhouse per layer Titik berat crew total :

KG = E & C E & C W KG . ΣW  _{LCG =} E & C E & C W LCG . ΣW  5.2.2 Air Tawar : Perencanaan tangki : Item Keterangan Letak Tinggi [ tFW ] Lebar [ lFW ] Panjang [ pFW ] KG LCG

Di belakang sekat ceruk buritan dan di atas garis air H – T 65% B FW FW FW .l t V T + ½ . tFW Lpp + ½ . pFW 5.2.3 Lubrication Oil : Perencanaan tangki : Item Keterangan Letak Tinggi [ tLO ] Lebar [ lLO ] Panjang [ pLO ] KG LCG

Di depan sekat kamar mesin dan di dalam double bottom

Tinggi double bottom [ hdb ] 50% B LO LO LO .l t V ½ . hdb Lch + Lrm – ½ . pLO Lch + Lrm – ½ . pLO 5.2.4 Diesel Oil : Perencanaan tangki : Item Keterangan Letak Tinggi [ tDO ] Lebar [ lDO ] Panjang [ pDO ]

Di belakang sekat depan kamar mesin Tinggi double bottom [ hdb ]

17 KG LCG DO DO DO .l t V ½ . hdb Lch + Lrm – ( 0,75 + pLO ) – ½ . pDO 5.2.5 Fuel Oil : Perencanaan tangki : Item Keterangan Letak Tinggi [ tFO ] Lebar [ lFO ] Panjang [ pFO ] KG LCG

Di depan tangki diesel oil Tinggi double bottom [ hdb ] 65% B FO FO FO .l t V ½ . hdb

18

BAB 6

Perhitungan Berat dan Titik Berat LWT

6.1

Pendahuluan

Lightweight merupakan berat kapal kosong tanpa muatan dan consummable. Untuk menghitung berat baja kapal, peralatan, perlengkapan, serta permesinaan ada beberapa pendekatan menurut Watson, Schneecluth, Parson. Untuk perhitungan berat baja lambung Schneecluth membagi kedalam beberapa bagian antara lain berat baja lambung, berat bangunan atas dan berat rumah geladak.

Perhitungan berat peralatan dan perlengkapan Schneecluth membagi kedalam beberapa grup yaitu:

1. Grup I : Hatchway cover

2. Grup II : Cargo handling/acces equitment 3. Grup III : Living Quarter

Peralatan dan perlengkapan pada living quarter yaitu : a. Cabin dan corridor wall :  jika tidak terbuat dari baja b. Deck covering, wall and deck ceiling dengan insulasi c. Sanitary installation and associated pipes

d. Door, window, portholes

e. Heating, ventilation, air conditioning and associated pipes, and trunking f. Kitchen, household, and steward inventory

g. Furniture, accommodation inventory

Perhitungan berat E&O pada living quarter didasarkan pada fungsi luas geladak akomodasi atau volume deckhouse.

4. Grup IV : Miscellaneous Grup ini terdiri dari :

a. Anchors, chains, hawser.

b. Anchor – handling,and mooring winches, chocks, bollard, hawse pipes.

c. Steering gear, wheelhouse console, controle console (excluding rudder body) . d. Refrigeration plant.

e. Protection, deck covering outside accomodation area. f. Davits, boats and live crafts plus mounting.

g. Railings, gangway, stairs, ladders, doors, ( outside accomodation area), manhole cover.

h. Awning support, terpaulins.

i. Fire – fighting equipment, CO2 system, fire proofing.

j. Pipes, valves, and sounding equipment ( outside the engine room and accomodation area.

k. Hold ventilation system.

l. Nautical devices and electronic apparatus, signaling system. m. Boatwain’s inventory.

Untuk perhitungan permesinan Schneecluth membagi kedalam beberapa bagian antara lain propulsion units, electrical unit dan other weight. Propulsion unit sendiri terdiri dari engine, gear box, shafting dan propeller. Electrical unit terdiri dari generator dan drive engine. Dan untuk other weigth terdiri dari Pumps, pipes, sound absorbers, cables, distributors, replacement parts, stair, platforms, grating, daily service tanks, air containers, compressors, degreasers, oil cooler, cooling water system, control equipment, control room, heat and sound insulation in the engine room, water and fuel in pipes, engine and boiler.

19 Adapun langkah-langkah perhitungan LWT dan titik berat LWT menurut Schneecluth antara lain :

6.2

Perhitungan berat baja kapal

6.2.1 Data utama

L = Lpp [ m ]

B = Lebar kapal [ m ]

D = H ; Tinggi geladak [ m ]

CB = Koefisien block sampai sarat CBD = Koefisien block sampai menyinggung geladak teratas CM =Koefisient midship

B = Tinggi camber pada geladak teratas di L/2 [ m ]

n =Jumlah geladak = 1

6.2.2 Berat baja lambung kapal

u = D + s + b + L dimana :

a. u = Total volume di bawah geladak teratas [ m3 _] b. D = Volume lambung sampai main depth [ m3 ]

- D = L . B . D . CBD - CBD = CB + C4

T T

D _{( 1 – CB )}

- C4 0,25 untuk kapal dengan kemiringan gading yang kecil c. Vs = Pertambahan volume akibat sheer [ m3 _]

- Vs = Ls.B (Sv + Sh).C2 - Ls <= pp

- C2 = ( Cbd^2/3)/6 1/7 - Sh = 50 (L/3 + 10) - Sv = 25 ( L/3 + 10 )

d. b = Pertambahan volume akibat chamber [ m3 _] - b = L . B . b . C3

- C3 0,7 CBD

e. l = pertambahan volume akibat hatchway (palkah) [ m3 _]

WStR =u . C1 . .

_





















 



4

D

0.06

1

n

.

























_



D

B

85

.

1

0.05

1

.

_























_



0.2

0.85

1

D

T

.







2



BD C 1 0.92  .







2



M BD C 0.98 0.75C 1  [ ton ]

Rumus ini dapat digunakan untuk L/D  9, diketahui L/D kapal 9,2621

6.2.3 Koreksi Berat Baja Lambung Kapal :

Bulkhead construction method: + 2,5% WStR Bulbous bow + 0,4 – 0,7% WStR Double bottom : Wdb = db . C5 [ ton ] db =                  db _B B db C T h C h B L. . . 0.4 1 1 2 db h =(350+45*B)/1000             _  12 D L 0.033 1

20 C5 = 0,1 [ ton/m3 _] Engine foundation: WStF =

_

_

_

1000 / 15 . 250 27 B B P n P   [ ton ] PB = Power mesin [ kW ]

n = rpm mesin (diambil dari rpm mesin induk) [ rpm ]

Wstr total = Wstr + Wbulkhead + Wbulbous bow + Wdb + Wstf

6.2.4 Berat superstructure :

6.2.4.1 Berat forecastle

WFC = FC . CFC [ ton ]

FC = Volume forecastle [ m3 _]

Asumsi :

FC = Luas alas x tinggi

= ½ x lebar x tinggi x panjang Panjang forecastle = lf = 10%Lpp Lebar forecastle = bf = B

Tinggi forecastle = tf = 2,5 – 3,5 m, pada perhitungan digunakan tinggi forecastle = 2,5 m

CFC : Untuk kapal L ≤ 140 m : CFC = 0,1 [ ton/m3 _] Untuk kapal L  140 m : CFC = 0,13 [ ton/m3 _] 6.2.4.2Berat poop

WP = P . CP [ ton ]

P = Volume poop Asumsi :

P = Panjang x lebar x tinggi [ m3 _] Panjang poop = lp = 20%Lpp

Lebar poop = bp = B

Tinggi poop = tp = 2,5 – 3,5 m

Cp = 0,075 [ ton/m3 _]

6.2.4.3Berat deckhouse

Berat tiap layer deckhouse :

GDH = CDH . Fu . h . K1 . K2 . K3 Dengan :

CDH = diketahui dari table di bawah ini Asumsi : Fo/Fu = 2,0

Fo = luas upperdeck setiap layer deckhouse Fu = area untuk jalan di luar bangunan diatasnya h = tinggi deckhouse tiap layer = 2,4 m

21 Fu dicari dengan interpolasi Fo/Fu pada table di bawah ini.

Tabel 6.4, Nilai CDH Tiap Layer CDH tiap Layer

Fo/Fu I II III IV Wheelhouse

1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 0,057 0,064 0,071 0,078 0,086 0,093 0,1 0,056 0,063 0,070 0,077 0,084 0,091 0,098 0,052 0,059 0,065 0,072 0,078 0,085 0,091 0,053 0,060 0,066 0,073 0,080 0,086 0,093 0,040 0,045 0,050 0,055 0,060 0,065 0,070

Keterangan : Warna Ungu menyatakan nilai CDH yang digunakan pada kapal yang dirancang

Asumsi panjang dan lebar deckhouse :

Tabel 6.5. Panjang Dan Lebar Deckhouse

Layer Panjang (ld) Lebar (bd)

I II III IV Wheelhouse 20% Lpp 15% Lpp 10% Lpp 7.5% Lpp 5% Lpp B B – 2 B – 4 B – 6 B – 8 K1 = 1 + 0.02.( h – 2,6 ) K2 = 1 + 0.05.( 4,5 – fi )

fi = panjang internal deckhouse/panjang potongan deckhouse Asumsi :

fi = ld – 1%ld

K3 = koreksi panjang kapal

= 1 + ( Lpp – 150 ) . 0,15 / 130 untuk kapal 100 m



Lpp



230 m

6.3

Perhitungan Berat Equipment and Outfit

[ H Schneekluth method ]

[ Referensi : Ship Design Efficiency and Economy , 1998 ]

6.3.1 Input Data :

L : Lpp [ m ]

B : Lebar kapal moulded [ m ]

D : Tinggi kapal moulded [ m ]

6.3.2 Perhitungan :

Komponen berat E & O dibagi menjadi 2 grup yaitu : 1. Grup III : Living quarter

E&O pada living quarter yaitu :

- Cabin dan corridor wall :  jika tidak terbuat dari baja - Deck covering, wall and deck ceiling dengan insulasi - Sanitary installation and associated pipes

- Door, window, portholes

- Heating, ventilation, air – conditioning and associated pipes and trunking - Kitchen, household, and steward inventory

22 - Perhitungan berat E&O pada living quarter didasarkan pada fungsi luas

geladak akomodasi atau volume deckhouse. Rumus :

WLV = CALV. ALV .10-3 _{[ ton ]} atau

WLV = CVLV . VLV . 10-3 _{[ ton ]} ALV = luas geladak akomodasi VLV = Volume poopdeck & deckhouse 2. Grup IV : Miscellaneous

Grup ini terdiri dari :

- Jangkar, rantai, hawser.

- Anchor – handling, and mooring winches, chocks, bollard, hawse pipes. - Steering gear, wheelhouse console, controle console (excluding rudder body) - Refrigeration plant.

- Protection, deck covering outside accomodation area. - Davits, boats and live crafts plus mounting.

- Railings, gangway, ladder, stairs, ladders, doors, ( outside accoimodation area), manhole cover.

- Awning support, terpaulins.

- Fire – fighting equipment, CO2 system, fire proofing.

- Pipes, valves, and sounding equipment ( outside the engine room and accomodation area.

- Hold ventilation system.

- Nautical devices and electronic apparatus, signaling system. - Boatwain’s inventory. Rumus: WIV = ( L . B . D )2/3 _{. C [ ton ]} C 0,18 ton / m2_{< C <0,26 ton / m}2 C = 0,22 atau WIV = ( WSt )2/3 _{. C [ ton ]} C  1 t1/3_{< C <1,2 t}1/3

6.4

Titik Berat E & O

For :

Dry cargo ships : KGE&O = ( 1,00 1,05 ) . DA Tankers : KGE&O = ( 1,02 1,08 ) . DA

DA = tinggi kapal setelah dikoreksi dengan supersructure dan deckhouse

L.B

D





A





DH



Volume Superstructure : A = P + FC P = Volume poop FC = Volume forecastle DH = II + III + IV + wheelhouse  tiap layer = ld . bd . td

td = Tinggi deckhouse tiap layer = 2,4 m

23 Tabel 6.9 Panjang Dan Lebar Deckhouse

Layer Panjang (ld) Lebar (bd)

I II III IV Wheelhouse 20% Lpp 15% Lpp 10% Lpp 7.5% Lpp 5% Lpp B B – 2 B – 4 B – 6 B – 8 LCGE&O = amidship pada 37.5%W 3. LCG pada 37.5%W 2. LCG pada 25%W 1. O & E dh O & E M O & E [ m ] LCGdh = Jarak titik berat deckhouse secara memanjang terhadap midship

= dh X dh W LCG x W Σ [ m ]

LCGX = Jarak titik berat msing – masing layer deckhouse secara memanjang terhadap midship

= -0,5 L + ( Lcb + Lkm ) – 0,5 . ld [ m ]

Ld = Panjang deckhouse per layer [ m ]

Lcb = Panjang ceruk buritan [ m ]

Lkm = Panjang kamar mesin [ m ]

6.5

Perhitungan berat permesinan

6.5.1. Input Data yang dibutuhkan

PB : Power of break [ kw ]

PD : Power of delivery [ kw ]

n : Putaran mesin induk [ rpm ]

D : Diameter propeller [ m ]

D =0,65*T

AE/AO =0,55

6.5.2 Pehitungan Berat permesinan dikelompokkan menjadi :

6.5.2.1. Propulsion unit

[ Referensi : Ship Design Efficiency and Economy , 1998, hal 175 ]

a. Engine : Berdasarkan berat mesin induk. b. Gearbox Wgetr = 0,037













n

P

_B [ ton ] c. Shafting, untuk material dengan tensile strength 700 N/mm2

      l M _{= 0,081}

_

2/3











n

P

_D [ ton / m ]

l = panjang poros propeller [ m ]

= 5 + 2 = 7 m

M = Berat poros propeller [ ton ]

=       l M _{. l}

24 Wprop = D3 _{. K [ ton ]} K 













D

d

_S .

_











O E

A

A

85

.

1

- ( Z – 2 ) / 100 ds = Diameter poros propeller

= 11,5 3 / 1













n

P

_D [ cm ] 6.5.2.2. Electrical Wagg = 0,001 . P . ( 15 + 0,014 P ) [ ton ] P = Daya gensets [ kw ] 6.5.2.3. Other weight M = 0,055 * P [ ton ] P = PB [ kw ]

6.6

Perhitungan Titik Berat LWT

6.6.1.Titik berat baja kapal

6.6.1.1. Lambung kapal sampai upperdeck : KGStR = [ 58.3 – 0,517 . ( 0,824 - CBD ). 2 D L       _{] . Ds . 0,01} 0,057 Ds

Ds = Tinggi kapal ditambah tinggi sheer atau hatchway = D + 50.( L/3 + 10 )/1000

6.6.1.2. Superstructure and deckhouse KG dihitung per layer.

KGS&D = 0,7h

h = tinggi superstructure atau deckhouse 6.6.1.3. Titik berat total

KGbaja =

Wtotal

KGx

.

ΣWx



Wx = Berat lambung, poop, forecastle, layer II, layer III, layer IV, wheelhouse

LCGhull = -0,15 + LCB [ Parson, Chapter 11] LCB dalam % L

LCG dari midship = LCGhull%*Lpp [ m ]

25

BAB 7

Perhitungan Berat dan Titik Berat

Gabungan LWT + DWT

Setelah harga berat dan titik berat LWT dan DWT di dapat langkah berikutnya mencari berat gabungan LWT dan DWT serta titik beratnya. Adapun langkah perhitungannya sebagai berikut.

7.1

Perhitungan Berat dan Titik Berat Gabungan LWT dan DWT

Rumus perhitungannya diberikan sebagai berikut :

DWT + LWT = (Wbaja + Wperalatan (equipment) + Wpermesinan ) + (Wconsumable + Wpayload) KGTotal = KGbaja*Wbaja KGperalatan*Wperalatan KGpermesinan *Wpermesinan KGconsumable*Wconsumable KGpayload*+ Wpayload __ A KGTotal = A /DWT + LWT LCGTotal = LCGbaja*Wbaja

LCGperalatan (equipment)* Wperalatan LCGpermesinan*Wpermesinan LCGconsumable*Wconsumable LCGpayload*Wpayload __ B LCGTotal = B / DWT + LWT Keterangan :

Untuk perhitungan LCG dihitung dari FP

26

BAB 8

Perhitungan Kapasitas Ruang Muat

Kapasitas ruang muat didefinisikan sebagai volume kapal di bawah upper deck yang dikurangi dengan volume kamar mesin , double bottom, ceruk buritan maupun ceruk haluan, tangki-tangki dan lain –lain seperti double skin dan cofferdam untuk tanker, hopper side tank dan upper side tank untuk kapal bulk carier.

Untuk volume total kapal perhitungan mengacu pada rumus yang diberikan pada ”Lecture of Ship Design and Ship Theory, Herald Poehls”. Adapun perhitungannya adalah sebagai berikut :

8.1

Input data yang dibutuhkan :

L : Length between perpendicular [ m ]

B : Moulded Breadth (lebar kapal moulded) [ m ]

D : H ; Height (tinggi kapal moulded) [ m ]

T : Draught(sarat muatan penuh) [ m ]

Cb : Block coefficient

8.2

Perhitungan volume kapal dibawah upper deck :

Vh : Total volume kapal di bawah upper deck dan diantara perpendicular

Vh = Cb deck . L . B . D’ [ m3] D’ = Tinggi kapasitas = Cm + Sm [ m ] Cm = Mean camber = 2/3 . C untukparabolic camber [ m ] C = Tinggi camber [ m ] = 1/50 .Bm Cb deck= Cb + c ( D/T – 1 ) . ( 1 – Cb ) C = 0,3 untuk U shaped section Sm = Mean sheer(parabolic sheer)

= 1/6 . (Sf + Sa) [ m ]

Sa = Tinggi sheer pada AP [ m ]

= 25 . ( L/3 + 10 ) . 10-6

Sf = Tinggi sheer pada AP [ m ]

= 50 . ( L/3 + 10 ) . 10-6

Cb deck= Cb + c ( D/T – 1 ) . ( 1 – Cb ) c = 0.3 untuk section berbentuk U

= 0.4 untuk section berbentuk V

Catatan : Pada harga Fn yang berkisar antara 0.18 – 0.25, section dengan bentuk V menimbulkan tahanan total (RT) yang lebih besar daripada yang berbentuk U.

Vh = r u _m

V

s

1

V

V



















Vr = total cargo capacity yang dibutuhkan[m3_]

Vu = cargo capacity yang tersedia di atas upper deck seperti hatch coaming =  l . b . t

l = panjang hatch coaming [m] b = lebar hatch coaming [m] t = tinggi hatch coaming [m] s = 0.02

27 Vm= volume yang dibutuhkan untuk ruang mesin , tangki – tangki, dan lain–lainnnya

yang termasuk dalam Vh [m3_] Vr=



V

_h



V

_m



.

1



s





V

_u [m3_]

8.3

Perhitungan volume untuk ruang mesin, tangki-tangki dan lain-lain

Vm = Volume yang dibutuhkan untuk ruang mesin , tangki – tangki, dan lain – lainnnya yang termasuk dalam Vh[ m3 _]

8.3.1 Sekat ceruk Buritan :

Jarak gading ceruk buritan = 600 mm = 0,6 m

Panjang sekat ceruk buritan dari AP = 5 x jarak gading ceruk buritan = 5 x 0,6

= 3 m

8.3.2 Sekat tubrukan ( collision bulkhead ) :

L  200 m  b min 0,05 L X = 0,015 L

X = 3 m

Panjang sekat tubrukan dari FP = b – x

= 0,05L – 0,015L

Double bottom :

Tinggi [ h ] = ( 350 + 45B )/103 _{[ m ]}

h min = 600 mm

Dirancang panjang sekat tubrukan sepanjang 7,1 m. Hal tersebut dilakukan agar kapasitas ruang muat yang diperoleh melalui perhitungan dapat terpenuhi.

8.3.3 Kamar mesin :

Lkm = Panjang kamar mesin

= 5 + L (panjang mesin induk) + 1 + (panjang gensets) Keterangan :5 m untuk area gearbox, poros, gangway dsb

1 m untuk area gangway

lebar = 50% B

tinggi = H

28 Panjang kamar mesin dirancang menyesuaikan dengan kondisi trim kapal.Hal tersebut dilakukan karena kapalyang dirancang mengalami kondisi trim buritan. Maka sekat depan kamar mesin digeser ke depan sejauh dua jarak gading.

8.3.4 Volume Ceruk Buritan

Lcb = panjang ceruk buritan = 3 m

Lebar = 50%B

Tinggi = H

Vcb = volume ceruk buritan

= ½ . panjang . lebar . tinggi [m3_]

8.3.5 Volume Ceruk haluan :

Panjang = b - x

Lebar = 50%B

Tinggi = H

Vch = ½ x panjang x lebar x tinggi [ m3 _]

8.4

Koreksi Vr :

Untuk kapal type Bulk Carrier maka volume ruang muat dikurangi dengan volume double bottom, hopper side tank dan upper side tank.

Vr’ = Vr – ( Vdb + VTST + VHST ) [ m3 _]

 Vdb = Volume double bottom [ m3 _]

= Lrm x B x h

Lrm = Panjang ruang muat = Lwl – ( Lcb + Lch + Lkm )

 VTST = volume top side tank [ m3 _]

Asumsi :

Depth of length side girder = 0.75 m Self plate width = 0.90 m Top side angle = 30o

Cross sectional area [ ATST ] = (b+0.9).(b tg 30o + 0.75) – (½ .b. tg 30o . b) . 0,93

b = 0.9

2 

hatchwidth B

29

 VHST = volume upper side tank [ m3 ]

Asumsi :

Side angle = 40o

AHST = Cross sectional area

= ½ .(B/2 – w).(B/2 – w).tg 40o w = 2 hatchwidth _{+ overlap} Overlap = 2.5  3 m VHST = 2 . AHST . Lrm

30

BAB 9

Perhitungan Stabilitas Utuh

Dengan Appendix I Manning. Metode Barnhart dan Thewlis ini membutuhkan input

a. ukuran utama kapal (L, BW, B, H, DM)

b. sheer SF, SA, untuk sheer standard ambil dari peraturan freeboard dan untuk kapal tanpa sheer diberikan nilai 0 untuk keduanya

c. panjang dan tinggi bangunan atas yang selebar kapal (Ld dan d): poop 0.3 – 0.35L dan forecastle 0.05L - 0.15L, tinggi menurut peraturan freeboard

d. koefisien bentuk (CW, CX)

e. tinggi titik berat KG didapat dari hitungan titik berat gabungan di atas f. pembacaan Fig. A-14 untuk faktor h0, h1, dan h2,

 h0 dibaca dari garis f = 0, dengan persamaan : h0 =

CPV

3 + 1 6

 h1 dibaca dari garis f = 0.5, dengan persamaan : h1= 1 5+ 19 ∙ CPV 30 − 0.2 ∙ 𝐶𝑃𝑉 2  h2 dibaca dari garis f = 1.0, dengan persamaan :

h2= −7 30 + 158 ∙ CPV 90 − 44 ∙ CPV2 30 + 4 ∙ CPV3 9 − (−21 + 158 ∙ CPV− 132 ∙ CPV2+ 40 ∙ CPV3) 90 g. Fig. A-15 untuk faktor CI dan CI’

 CI dibaca dari line 1, dengan persamaan : CI = CW+22∙CW2 300  CI’ dibaca dari line 2, dengan persamaan : CI’ = 38∙CW−13

300

Hasilnya adalah kurva stabilitas statis

h. hitunglah untuk tiap 50 _{supaya nanti luas mudah dihitung dengan cara Simpson} i. pemeriksaan syarat IMO untuk intact stability (termasuk SOLAS)

9.1

Perhitungan Stabilitas dengan Appendix I Manning. Metode Barnhart

dan Thewlis

9.1.1 Definisi input data

L = waterline length B = maximum breadth

Bw = maximum waterline breadth = B

H = mean draft at designed waterline = T ( sarat muatan penuh )

DM = minimum depth SF = sheer forward SA = sheer after

∆0 = displacement at designed waterline [ long ton ] Ld = length of superstructure which extend to sides of ship d = height of superstructure which extend to sides of ship CB = block coefficient

CW = waterline coefficient at draft H CX = midship section coefficient at draft H CPV = vertical prismatic coefficient at draft H =CB

31 A0 = area of waterline plane at designed draft

= L ·BW·CW

AM = area of immersed midship section = B·H·CX

A2 = area of vertical centerline plane to depth D = (0.98 ∙ LPP ∙ DM) + S

S = mean sheer

= area of centerline plane above minimum depth divided by length = (ℓ_ST∙ hST) + (0.5 ∙ LPP∙ SF 3) + (0.5 ∙ LPP∙ SA 3) D = mean depth = S L_PP+ HM F = mean freeboard = D - H

A1 = area of waterline plane at depth D maybe estimate from A0 and nature of stations above waterline

= 1.01 · A0 9.1.2 Perhitungan T = ∆0+ ( A0+A1 2 ) ∙ ( F 35)  = ∆T 2 − ∆0 Cw’ = A2 LPP∙D Cw” = CW′ − (140∙δ)∙(1−C_PV′′ ) L_PP∙D∙B Cx’ = AM+(B∙F) B∙D CPV’ = 35∙DT A₁∙D CPV” = 35∙DT A1∙D GG’ = KG’ – KG KG = CKG . DM KG’ = ((D∙(1−h1)∙DT)−δ) 2∙D0 h1 = - 0.4918 .(CPV’)2 _{+ 1.0632 CPV’ - 0.0735}

; Hasil regresi hal 254 fig. A – 14 , The Theory and Tecnick of Ship Design. Harga h1 didapat

dari perpotongan antara CPV' dengan grafik f1.

f1 = D∙(1− A0 A1) 2∙F∙(1−C_PV′ ) G’B0 = KG’ – KB0 KB0 = (1 - h0) ∙ T h0 = 0.335 CPV + 0.1665

; Hasil regresi hal 254 fig. A – 14 , The Theory and Tecnick of Ship Design. Harga h0 didapat

dari perpotongan antara CPV dengan grafik f0

f0 = T∙( A0 A1−1) 2∙F∙(1−CPV) G’B90 = DT∙h2∙B 4∙D₀ − ( d2 D₀∙ 17.5 (A₂−(70∙d 8 ∙(1−CPV′′ ))) ) h2 = -0.4918 .(CPV”)2 _{+ 1.0632 . CPV” - 0.0735}

; Hasil regresi hal 254 fig. A – 14 , The Theory and Technic of Ship Design. Harga h2 didapat

32 G’M0 = KB0 + BM0 – KG’

BM0 = CI∙LPP∙BW3 35∙D₀

C1 = 0.072 CWP2 + 0.0116 CWP -0.0004

; Hasil regresi hal 255 fig. A – 15 , The Theory and Technic of Ship Design. Harga C1 didapat

dari perpotongan antara line 1 dengan Cw G’M90 = BM90 – G’B90 BM90 = C′I∙LPP∙D3 35∙D0 + Ld∙d∙D2 140∙D0 C1’ = 0.1272 Cw” - 0.0437

; Hasil regresi hal 255 fig. A – 15 line 2 , The Theory and Technic of Ship Design. Harga C1’

didapat dari perpotongan antara line 2 dengan Cw” GM0 = KB0 + BM0 – KG

GZ = G’Z’ + GG’ sin  = 0 ~ 90o

G’Z’ = b1.sin 2 + b2.sin 4 + b3.sin 6 b1 = 9∙(G`B90−G`B0) 8 − G`M0−G`M90 32 b2 = G`M0+G`M90 8 b3 = 3 ∙G`M0−G`M90 32 − 3 ∙ (G`B90−G`B0) 8

33

BAB 10

Perhitungan Freeboard

, Amended 1988

a. jenis kapal b. koreksi depth

c. tabular freeboard d. koreksi bangunan atas

e. koreksi untuk L < 100m f. koreksi sheer

g. koreksi block coefficient h. koreksi minimum bow height dan reserve

buoyancy

Untuk koreksi sheer: jika kapal memakai sheer standard, maka koreksi sheer = 0, tetapi kapal yang tanpa sheer (geladaknya lurus) ada koreksi sheer yang cukup besar.

Ada Peraturan Garis Muat Indonesia PGMI untuk kapal yang hanya berlayar di dalam negeri misalnya ferry ro-ro rute air tenang (tidak semua, ke Singapura, Malaysia atau Filipina adalah pelayaran internasional), kapal barang sekitar 5000 DWT ke bawah. Selain itu harus dipakai peraturan International Load Line Convention 1966 Amended 1988, yang banyak berbeda dari PGMI.

10.1

Definisi dan Input data :

L : length

: diambil yangterbesar 0.85D pada Lpp 0.85D pada Lwl 96%     

B : lebar maksimum pada kapal, diukur di midship pada garis moulded frame untuk kapal dengan kulit logam.

D : depth for freeboard  moulded depth amidship plus : 1. Tebal pelat stringer freeboard deck where fitted.

2.  

L S L

T  _{if the exposed freeboard deck is sheathed, where :}

T = thickness of the exposed sheating clear of the deck is opening S = total length of superstructures.

Cb : block coefficient Cb = 1 L.B.d  d1 = 85%D

S : panjang superstructure yaitu panjang bagian superstructure yang terbentang dalam L

S = lP + lFC

lP = panjang poop lFC = panjang forecastle

34

10.2

Perhitungan

10.2.1 Tipe kapal

Tipe A : kapal dengan persyaratan salah satu dari : a. Kapal yang didisain memuat muatan cair dalam bulk.

b. Kapal yang mempunyai integritas tinggi pada geladak terbuka dengan akses bukaan ke kompartemen yang kecil, ditutup sekat penutup baja yang kedap atau material yang equivalent.

c. Mempunyai permeabilitas yang rendah pada ruang muat yang terisi penuh.tanker, LNG carrier

Tipe B : kapal yang tidak memenuhi persyaratan pada kapal tipe A. Grain carrier, ore carrier, general cargo, passenger ships, Ro - Ro

10.2.2 Freeboard Standard

yaitu freeboard yang tertera pada tabel freeboard standard sesuai dengan tipe kapal.

10.2.3 Koreksi

cra

Koreksi bangunan atas :

Jika E = 1.0 L maka pengurangan freeboard adalah :

Total panjang efektif

Superstructure [ E ] 10.3 Pengurangan mm ] [ 24 85 122 350 860 1070

Bila panjang berada diantaranya maka harga pengurangan diperoleh dengan interpolasi linier.

Jika E < 1.0 L maka harga pengurangan diperoleh dari prosentase tabel di bawah ini :

Untuk kapal tipe “ A “ :

Total Panjang Efektif Superstructure

x . L 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

0 7 14 21 31 41 52 63 75.3 87.7 100

Prosentase Pengurangan

Bila E berada diantaranya maka harga pengurangan diperoleh dengan interpolasi linier.

Total Panjang Efektif Superstructure

x . L 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 I 0 5 10 15 23.5 32 46 63 75.3 87.7 100 II 0 6.3 12.7 19 27.5 36 46 63 75.3 87.7 100 Line Kapal dengan forecastle dan tanpa bridge Kapal dengan forecastle dan bridge

Bila E berada diantaranya maka harga pengurangan diperoleh dengan interpolasi linier.

Ketentuan lain :

Bila panjang efektif forecastle [ lsFC] > 0.4 L maka prosentase pengurangan diperoleh dari dari line II

Bila panjang efektif forecastle [ lsFC] < 0.07 L maka prosentase pengurangan dikuarangi dengan :

35





0.07L f 0.07L 5x 

f = panjang efektif forecastle 1) Koreksi Sheer

Bila kapal menggunakan sheer standart maka tidak ada koreksi sheer.tapi bila menggunakan sheer non standard maka harus di sebesar selisihnya terhadap sheer standard pada titik titik yang di tentukan pada table dibawah ini.

Selisih pada tiap titik di kalikan masing masing factor pada table dan di jumlah kan dan hasilnya di bagi 8, maka di dapat sheer credit. Besarnya sheer credit (y) ini masih harus di koreksi oleh panjang bangunan atas efektif.

y = Besar Sheer Credit s = Sheer Correction

L’ = Panjang bangunan atas effective L = Panjang kapal

Besarnya koreksi sheer ini masih harus dikalikan dengan rumus berikut,dimana S1 panjang supertruktur tertutup tidak termasuk trunk

2) Minimum Bow height Cb diambil bila Cb > 0.68

36

BAB 11

Perhitungan Tonase Kapal

11.1

Pendahuluan

Perhitungan tonase kapal adalah cara tradisional untuk menentukan ukuran besar kapal. Dalam perhitungan tonase kapal dibagi menjadi dua bagian yaitu Gross Tonnage ( GT ) dan Net Tonnage ( NT ). Gross Tonnage ( GT ) adalah kapasitas dari ruangan – ruangan yang ada dalam badan / lambung kapal dan ruangan tertutup diatas geladak yang tersedia untuk muatan,gudang, bahan bakar, penumpang dan crew. Sedangkan Net Tonnage ( NT ) adalah GT dikurangi ruangan –ruangan yang digunakan untuk akomodasi kaptain, perwira, ABK pangkat dibawahnya, peralatan navigasi dan permesinan penggerak kapal. Saat ini, NT digunakan untuk menentukan pajak pelabuhan untuk kapal-kapal berbagai ukuran. GT digunakan untuk menentukan persyaratan-persyaratan regulasi, misalnya biaya masuk kanal, biaya pemanduan kapal, persyaratan keselamatan, peralatan teknis, jumlah crew, statistik armada dan transportasi, asuransi dll.

Pada perhitungan tonnage, ruangan dibedakan menjadi 2 antara lain ruangan tertutup ( enclosed spaces ) dan excluded spaces. Ruangan tertutup ( enclosed spaces ) adalah semua ruangan yang dibatasi oleh badan kapal, atau oleh partisi atau sekat yang permanen atau porTabel, atau oleh geladak atau penutupan yang tidak permanen , ruangan ini masuk dalam perhitungan. Sedakan excluded spaces adalah ruangan yang tidak termasuk dalam perhitungan volume enclosed spaces, oleh karenanya tidak masuk dalam perhitungan tonnage.

11.2

Perhitungan

Adapun perhitungan tonnage sesuai dengan ” The International convention on Tonnage Measurement Of Ships 1969” sebagai berikut :

11.2.1 Gross Tonnage

GT = K1 . V

V = total volume ruang tertutup [ m3_] = VU + VH

VU = volume di bawah geladak cuaca [ m3 _]

=













_

0.115

d

D

1.25

Δ

D = depth moulded [ m ]

d = moulded draft amidship [ m ]

VH = volume ruangan tertutup di atas geladak cuaca [ m3 _] = VP + VFC + VDH

VP = volume poop [ m3 _]

VFC = volume forecastle [ m3 _]

VDH = volume rumah geladak [ m3 _] K1 = 0.2 + 0.02 log(V) 11.2.2 Net Tonnage : NT = K2. Vc . 2

3

4













D

d

+ K3.













_

10

1

2 1

N

N

Vc = total volume ruang muat K2 = 0.2 + 0.02 log Vc

37 K3 = 1.25



₄



4

10

10



GT

N1 = jumlah penumpang dalam kabin dimana tidak lebih 8 penumpang = 2 orang

N2 = jumlah penumpang yang lain = Zc – 2

Zc = jumlah crew

N1 + N2 = total jumlah penumpang kapal yang diizinkan untuk dimuat yang disebutkan dalam sertifikat.

11.2.3 Syarat 1. K2 . Vc . 2

3

4













D

d

 0.25 GT K2 . Vc . 2

3

4













D

d

= a 2. K3.













_

10

1

2 1

N

N

b 2. NT  0.30 GT 3. N1& N2 = 0 jika N1 + N2 13

38

BAB 12

Pemeriksaan Volume Ruang Muat

Schneekluth (1998)

Dalam section 3.4 diberikan rumus untuk volume ruang muat, hal. 101. Ada juga perbandingan volume container dengan gross volume ruang muat (termasuk wing tank), hal. 104.

Untuk tanker, volume yang tersedia harus 4 – 6 % lebih besar dari volume yang dibutuhkan.

Untuk kapal general cargo, volume yang tersedia harus 8 – 10 % lebih besar dari volume yang dibutuhkan.

Untuk kapal container, banyaknya container yang bisa dimuat harus 3 – 5 % lebih besar dari permintaan.

Untuk kapal penumpang dan ferry, jika yang dipakai sebagai acuan adalah luas kabin per sejumlah penumpang (2 atau 4 orang/kabin atau lebih), maka hasilnya masih harus ditambah 40 – 60 % untuk gang/lorong, WC/KM, ruang makan dll. kecuali jika yang lain tersebut dihitung sendiri.

39

BAB 13

Perhitungan Investasi Biaya Operasi

13.1

Pendahuluan

Biaya Investasi dapat diartikan sebagai biaya pembangunan kapal yang terdiri dari biaya material untuk struktur bangunan kapal, biaya peralatan, biaya permesinan dan biaya pekerja, model cost, trials cost, asuransi dan lain-lain.

Perhitungan biaya investasi diperoleh berdasarkan regresi berat baja dengan harga baja per ton sesuai grafik yang diberikan oleh Watson (Practical Ship Design) mulai hal 484 – 489. Adapun langkah-langkah perhitungan :

13.2

Input data yang dibutuhkan

WST : berat baja kapal [ ton ]

WE&O : berat peralatan kapal [ ton ]

WME : berat permesinan kapal [ ton ]

13.3

Biaya

Perhitungan dikelompokkan menjadi 4 bagian, yaitu :

13.3.1 Structural cost

PST = WST . CST [ US $ ]

CST = pendekatan biaya berat baja per ton

CST berdasarkan biaya pada tahun 1993 dan termasuk didalamnya biaya untuk material, tenaga kerja dan overhead. CST diperoleh dari regresi linier kurva di bawah ini : Hasil regresi : Y = a X4 _{+ b X}3_{+ c X}2 _{+ d X + e} a = 0.0000000000 b = -0.0000000011 c = 0.0000297990 d = -0.3899111919 e = 3972.1153341357 13.3.2 Outfit cost

PE&O = WE&O . CE&O [ US $ ] CE&O = pendekatan biaya berat baja per ton

CE&O berdasarkan biaya pada tahun 1993 dan termasuk didalamnya biaya untuk material, tenaga kerja dan overhead. CE&O diperoleh dari regresi linier kurva di bawah ini :

40 Hasil regresi : Y = a X4 _{+ b X}3_{+ c X}2 _{+ d X + e} a = 0 b = -0.0000001095 c = 0.0004870798 d = -3.1578067922 e = 18440.6636505112 13.3.3 Machinery cost

PME = WME . CME [ US $ ]

CME = pendekatan biaya berat baja per ton

CME berdasarkan biaya pada tahun 1993 dan termasuk didalamnya biaya untuk material, tenaga kerja dan overhead. CME diperoleh dari regresi linier kurva di bawah ini: Hasil regresi : Y = a X4 _{+ b X}3_{+ c X}2 _{+ d X + e} a = -0.0000000001 b = -0.0000002814 c = 0.0041959716 d = -11.6043551506 e = 20016.8963585246 14.3.1 Operating Cost