Laporan Hidrostatik IDAM

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

KATA PENGANTAR Puji syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan nafas, pikiran dan segala anugerah yang di berikan-Nya kepada saya sehingga Tugas Rencana Garis ini selesai. Kepada dosen pembimbing bapak Wing Hendroprasetyo A.P, ST., M.Eng. yang dengan sabar dan penuh dedikasi tinggi membimbing saya dalam tugas rencana garis ini. Mudah – mudahan tugas rencana garis ini bermanfaat dan memberi pelajaran kepada kita semua, terutama bagi perancang sendiri. Perancang mengharapkan kritik dan saran, agar perbaikan, perbaharuan yang baru akan hadir untuk manfaat umat manusia dengan adanya teknologi.

Surabaya, 1 Desember 2011 M. Idam Yon Arif NRP : 4110 100 072

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

1

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS RENCANA GARIS

KURVA HIDROSTATIK Nama : M. Idam Yon Arif Nrp

: 4110 100 072

Dosen Pembimbing

: Wing Hendroprasetyo A.P., ST., M. Eng.

Dengan ini telah menyelesaikan Tugas Rencana Garis (Kurva Hidrostatik ) dan disetujui oleh dosen pembimbing pada tanggal …………

Surabaya, Desember 2011

Dosen Pembimbing,

Mahasiswa yang bersangkutan,

Wing Hendroprasetyo A.P., ST., M.Eng.

M. Idam Yon Arif NRP : 4110 100 072

NIP :

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

2

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................1 LEMBAR PENGESAHAN.....................................................................................2 DAFTAR ISI ...........................................................................................................3 BAB I PENDAHULUAN I.1

DATA UMUM KAPAL..............................................................................4

I.3

LATAR BELAKANG.................................................................................5

I.3

TUJUAN......................................................................................................5

I.4

SISTEMATIKA LAPORAN......................................................................5

BAB II DASAR TEORI II.1

KURVA HYDROSTATIC ………………………………………………..6

II.2

PENJELASAN KURVA-KURVA HYDROSTATIC………………….....7

BAB III METODOLOGI PERHITUNGAN HIDROSTATIC………………………………………............14 BAB IV HASIL PERHITUNGAN IV.1 TABEL A....................................................................................................19 IV.2 TABEL B............................................................................................ IV.3 TABEL G............................................................................................ IV.4 TABEL H............................................................................................

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

3

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Data Umum Kapal NAMA KAPAL •

: KM WISANGGENI

TYPE KAPAL

: GENERAL CARGO

• UKURAN UKURAN UTAMA : 1. Panjang ( Loa )

:

116,808 m

2. Panjang ( Lpp )

:

108,120 m

3. Lebar

:

19,080 m

4. Sarat Air ( T )

:

6,360 m

5. Tinggi ( H )

:

9,286 m

(B)

6. Kecepatan

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

Dinas ( Vs ) :

12,000 knot

4

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

I.2. Latar Belakang dan Permasalahan Jurusan Teknik Perkapalan (Naval Architecture and Shipbuilding Engineering) merupakan disiplin ilmu yang menitikberatkan pada dua hal pokok yaitu perancangan kapal dan pembangunan kapal. Dalam kaitannya dengan perancangan kapal maka mahasiswa Teknik Perkapalan perlu untuk mengerti dasardasar dan karakteristik kapal. Dalam merencanakan kapal, pertama kali yang harus diperhatikan adalah membuat perencanaan garis (Lines Plan) terlebih dahulu, lalu membuat kurva hidrostatik (Hydrostatic Curves). Dalam Tugas Rencana Garis ini hal yang dipermasalahkan meliputi perhitungan besaran-besaran dalam kapal, yang mana data-data utama yaitu pembagian WL ditentukan oleh dosen pembimbing Tugas Rencana Garis, serta penggambaran kurva hidrostatik.

I.3.Tujuan Tujuan dalam Tugas Rencana Garis ini adalah agar mahasiswa mampu dalam: a. Memahami pembuatan kurva hidrostatik b.

Memahami Kurva-kurva yang terdapat pada kurva hidrostatik antara lain: MSA, WPA, CW, CM, CB, CP, MTC, WSA, DDT, TPC, Displacement moulded, Displacement, LBM, LKM, LCB, LCF, TKM, TBM, KB,

I.4 SISTEMATIKA LAPORAN Laporan Tugas Rencana Garis ini tersusun atas: a. Lembar pengesahan tugas b. Daftar isi c.

Pendahuluan

d. Dasar Teori e.

Metodologi

f. Lampiran

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

5

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

BAB II DASAR TEORI II.1. Pengertian Kurva Hidrostatik Kurva Hidrostatic adalah kurva-kurva yang menjelaskan bentuk dan karakteristik dari badan kapal yang berada di bawah garis air sampai muatan penuh dalam air laut ataupun air tawar dalam keadaan even keel tidak trim dan oleng. Dalam kurva hidrostatik tersebut terdapat sembilan belas kurva yaitu: 1.

Displacement Moulded dan Displacement (ton).

2.

Luas bidang midship, luas bidang garis air dan luas permukaan basah (MSA), (WPA) dan (WSA) (m2).

3.

Koefisien midship, koefisien garis air, koefisien blok dan koefisien prismatik memanjang dengan notasi Cm, Cw, Cb dan Cp (tanpa satuan).

4.

Jarak titik pusat buoyancy terhadap midship dan dasar kapal, dengan notasi ΦB dan KB (m).

5.

Jarak titik berat luasan bidang garis air terhadap midship, dengan notasi ΦF (m).

6.

Jari-jari metacenter melintang dan memanjang, dengan notasi TBM dan LBM (m).

7.

Tinggi metacenter terhadap dasar kapal, dengan notasi TKM dan LKM (m).

8.

Ton per centimeter imersion, yaitu jumlah ton yang dibutuhkan untuk melakukan perubahan sarat sebesar satu centimeter, dengan notasi TPC (ton).

9.

Displacement due trim one centimeter, koreksi displacement karena trim satu centimeter, dengan notasi DDT (ton).

10.

Moment to change trim one centimeter, momen pengembali yang dibutuhkan saat kapal trim satu centimeter, dengan notasi MTC (ton m).

II.2 Penjelasan Kurva-Kurva Hidrostatik 1. Displacement M. Idam Yon Arif 4110 100 072

6

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

Displacement adalah berat air yang dipindahkan karena volume kapal yang berada di bawah sarat kapal satuan dalam ton. Tiap-tiap WL kita hitung displacemennya dengan cara: kita hitung luas tiap WL (Awl) dengan simpson. Setelah ketemu luasnya lalu kita kali lagi dengan menggunakan simpson, dan terakhir dikali dengan berat jenis air sehingga diperoleh displacement. 1 x β x Σ ( YS ) S ' 3 1 1 = 2 x x x β x α x Σ Σ ( YS ) S 3 3

Displaceme nt =

2. Displacement moulded Displacement moulded adalah berat air yang dipindahkan oleh jumlah volume dari badan kapal yang tercelup didalam air (kapal tanpa kulit). Displacement moulded = displacement – shell displacement. 3.

Water Line Coefficient (CWL) CWL adalah perbandingan antara luas bidang garis air tiap water line dengan sebuah segiempat dengan panjang LPP dan lebar B dimana LPP adalah panjang kapal dan B adalah lebar kapal. Cwl dirumuskan sebagai berikut: CW =

4.

WPA LPP xB

Midship Coefficient (CM)

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

7

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

CM adalah perbandingan antara luas penampang bidang tengah kapal dengan luas suatu penampang persegi yang mempunyai lebar B dan tinggi T. dengan B adalah lebar kapal, dan T adalah tinggi sarat air. CM =

5.

MSA BxT

Block Coefficient (Cb) CB adalah perbandingan volume suatu bentuk kapal dengan suatu volume balok yang mempunyai panjang LPP, lebar B, tinggi T. Cb =

Volume LppxBxT

6. Prismatic Coefficient (Cp) Cp adalah perbandingan antara volume dengan volume prisma yang mempunyai luas penampang tengah kapal MSA dan panjang LPP. Cp =

Cb Cm

atau,

Cp =

Volume MSAxL pp

7. Midship Sectional Area (MSA) MSA adalah luas dari bagian tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal. Skala yang digunakan biasanya sama dengan skala sarat air.

8. Water Plan Area (WPA) M. Idam Yon Arif 4110 100 072

8

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

WPA adalah luas bidang garis air yang telah kita rencanakan dalam lines plan dari tiap-tiap water line. Kemungkinan-kemungkinan bentuk WPA ditinjau dari bentuk alas kapal antara lain: •

Kapal dengan rise of floor : pada 0 mWL luas garis air

adalah nol karena luasan water line hanya berupa garis-garis lurus (base line), sehingga lengkung WPA dimulai dari titik (0,0). •

Kapal tanpa rise of floor : pada 0 mWL ada luasan yang terbentuk

dari garis dasar sehingga luas garis air tidak sama dengan nol. 9. Wetted Surface Area (WSA) WSA adalah luas permukaan badan kapal yang tercelup untuk tiap-tiap sarat kapal.

dimana :

g : panjang half girth tiap station α : jarak antar station

membuat perhitungam dengan simpson didapat Σ (gS) ,maka dengan rumus simpson tersebutdidapat luas permukaan yang tercelup didalam air (WSA) : WSA = 2/3 x α x Σ (gS) M. Idam Yon Arif 4110 100 072

9

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

10. Longitudinal center of buoyancy to metacenter (LBM) LBM adalah jarak memanjang antara titik metacenter terhadap titik tekan buoyancy.

11. Longitudinal center of keel to metacenter (LKM) LKM adalah jarak memanjang antara titik metacenter terhadap lunas kapal untuk tiap-tiap sarat kapal.

12. Tranverse center of Keel to Metacenter (TKM) TKM adalah jarak melintang antara titik metacenter terhadap lunas kapal untuk tiap-tiap sarat kapal. M. Idam Yon Arif 4110 100 072

10

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

13.

Transverse center of Buoyancy to Metacenter (TBM) TBM adalah jarak melintang antara titik metacenter terhadap titik tekan buoyancy.

14. Keel Center of Buoyancy (KB) KB adalah jarak antara titik tekan buoyancy ke lunas kapal. 15. Midship center of Buoyancy (ΦB) Merupakan jarak titik tekan bouyancy diukur dari midship untuk tiap-tiap sarat kapal. 16. Midship to center of Floatation (ΦF) LCF adalah jarak titk berat garis air terhadap penampang tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal .

17. Moment To Change Trim One Centimeter (MTC) MTC adalah momen yang dibutuhkan untuk mengadakan trim kapal sebesar 1 cm. M. Idam Yon Arif 4110 100 072

ML 11

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

θ G’

G

B’ B

F

MTC 1 cm = (MLB . D) / (100 x LPP) Dimana MLB = IL/V Maka : MTC 1 cm =(V . IL) / (100 . LPP . V) MTC = IL / 100.LPP

18.

Ton per centimeter imersion (TPC). TPC adalah jumlah ton yang diperlukan untuk mengadakan perubahan sarat kapal sebesar 1 cm. Penambahannya = luas garis air x 1 cm Penambahan V= 0,01 . WPA (m3) Penambahan berat = 0,01 . WPA . 1,025 (ton).

19. Displacement Due to One Centimeter of Trim (DDT) DDT adalah besar perubahan displasemen kapal yang diakibatkan oleh perubahan trim kapal sebesar 1 cm. M. Idam Yon Arif 4110 100 072

12

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

x : ΦF = t : LPP x = t : ΦF / LPP Penambahan atau pengurangan D : DDT = x . Aw . 1.025 = (t . FF)/(LPP) . Aw . 1.025 Untuk t = 1 cm

DDT = (0.01.FF) / (LPP) . Aw . 1.025

Dimana TPC = Aw . 0.01 . 1.025 Maka DDT = (TPC*FF)/LPP Untuk kapal yang berlayar di air tawar = DDT . (1/1.025)

BAB III METODOLOGI M. Idam Yon Arif 4110 100 072

13

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

PERHITUNGAN HIDROSTATIK TABEL A -

Tabel A dan Tabel B merupakan tabel perhitungan untuk mainpart.

-

Tabel A dibuat untuk tiap interval waterline, Interval tersenbut dibagi 2 bagian yang sama besar sehingga terdapat 3 waterline yang ditinjau pada tiap tabel A.

Data-data yang dimasukkan dalam tabel A adalah sebagai berikut : •

y

half breadth pada station dan waterline yang ditinjau

•

n

faktor momen memanjang kapal ditinjau dari midship

•

S

faktor simpson memanjang kapal

•

n’

faktor momen vertikal ditinjau dari waterline tengah

•

S’

faktor simpson vertikal

•

g

panjang kurva bodyplan dari midship sampai dengan centerline yang ditinjau pada setiap station.

TABEL B Pada tabel B dilakukan perhitungan berdasarkan hasil yang didapat dari tabel A. Perhitungan tersebut adalah sebagau berikut : •

LWL

panjang garis air

•

B

lebar garis air paling atas

•

d

tinngi garis air paling atas

•

α

jarak station

•

β

jarak tiap waterline

•

t

tebal pelat

Vol. Disp = 2*(1/3)*(1/3)* α * β *[1] M. Idam Yon Arif 4110 100 072

14

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

Disp = 1.025* Vol. Disp •

KB

= tinggi titik berat volume interval tersebut = tinggi waterline tengah Kb= β ’ ([Σ2]* β )/[Σ1])

•

φB

= jarak titik berat volume interval tersebut ke belakang midship

φB =([ Σ 3]* α )/[ Σ 1]

•

WPA = luas garis air paling atas wpa = 2*(1/3)* α *[ Σ 4]

•

Cw

= koefisien garis air teratas Cw = WPA/(Lpp*B)

•

MSA = luas midship station pada interval tersebut msa = 2*(1/3)* β *[ Σ 9]

•

MSA / WL = luas midship station dari 0m WL s/d garis air teratas

•

Cm

= koefisien midship station Cm = MSA per WL /(B*d)

•

Vol.disp’ Volume disp dari 0 mWL s/d garis air teratas.

•

Cb

= koefisien blok

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

15

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

cb= vol disp’/ (Lwl*B*d)

•

IT

= momen inersia melintang garis air teratas = 2*(1/3)*(1/3)* α *[ Σ 5]

•

TBM = jari jari metesenter melintang TBM= IT/ Vol.disp’

•

Midship F = jarak titik berat luas garis air teratas terhadap midship midship f= ([Σ 6]* α )/[ Σ 4]

•

LBM = jari jari metasenter memanjang lbm= IL/ Vol.disp’

•

WSA = luas permukaan basah pada interval tersebut wsa= 2*(1/3)* α *[ Σ 8]

•

Differrent of WSA Luas permukaan basah dari 0 mWL s/d garis air terbawah

•

WSA per WL = luas permukaan basah dari 0 mWL s/d garis air teratas

•

Shell. Disp = volume kulit pada interval tersebut shell disp= (1.025/1.000)*T*WSA

•

Different of shell disp Volume kulit dari 0m WL s/d garis air terbawah

•

Total shell disp Volume kulit dari 0 mWL s/d garis air teratas

Tabel C – Tabel H M. Idam Yon Arif 4110 100 072

16

WISANGGENI – GENERAL CARGO KURVA HIDROSTATIK

Tabel C sampai tabel E1 merupakan tabel perhitungan cant part. Hal-hal yang dihitung secara garis besar sama dengan perhitungan main part. Tabel E2 merupakan tabel perhitungan data gabungan main part dan cant part untuk WSA, Shell Displacement, WPA, dan midship F. Tabel F merupakan tabel perhitungan data gabungan main part dan cant part untuk LBM dan TBM. Tabel G merupakan tabel perhitungan data gabungan main part dan cant part untuk moulded displacement, KB, dan midship B. Tabel H merupakan data akhir hidrostatic calculation untuk seluruh badan kapal sampai dengan sarat penuh.

BAB IV HASIL PERHITUNGAN

M. Idam Yon Arif 4110 100 072

17