Report of Lines Plan Assigment and Hydrostatics Calculations and Curves

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas ke-hadirat Allah SWT, karena atas rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga Laporan Tugas Rencana Garis dan Kurva Hidrostatik ini dapat diselesaikan. Laporan ini disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Tugas Rencana Garis (Lines Plan Assigment) MN091344.Tak dapat dipungkiri bahwa dalam pengerjaan tugas ini, saya dibantu oleh banyak pihak, untuk itu saya ingin mengucapkan banyak terima kasih, terutama kepada dosen pembimbing saya Ir. Budie Santosa, M.T. yang telah bersedia membagi ilmunya kepada saya, orang tua saya yang telah banyak memberikan semangat dan memfasilitasi saya, teman-teman yang banyak membantu saya. Demi penyempurnaan laporan ini ke depan, saya sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Demikian yang dapat saya sampaikan, semoga laporan ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya dan juga dapat berguna bagi berbagai pihak.

Surabaya, Januari 2012

Ozzy Doni KresnantoroNRP. 4110 100 059

30

BAB V PERHITUNGAN HIDROSTATIK27

K.M. OJJIDO

LEMBAR PENGESAHANRENCANA GARIS DAN KURVA HIDROSTATIK

Nama : Ozzy Doni KresnantoroNRP: 4110 100 059Dosen Pembimbing: Ir. Budie Santosa, M.T.Dengan ini telah menyelesaikan Tugas Rencana Garis dan Kurva Hidrostatik pada tanggal 09 Januari 2012 oleh Dosen Pembimbing

Surabaya, 09 Januari 2012

Dosen Pembimbing,

Ir. Budie Santosa, M.T.NIP. 19500402 197803 1 000Mahasiswa,

Ozzy Doni KresnantoroNRP. 4110 100 059

DAFTAR ISI

KATA PENGANTARiLEMBAR PENGESAHANiiRENCANA GARIS DAN KURVA HIDROSTATIKiiDAFTAR ISIiiiDAFTAR GAMBARvBAB I PENDAHULUAN11.1.DATA KAPAL11.2.UKURAN UTAMA KAPAL11.3.LATAR BELAKANG DAN PERMASALAHAN11.4.TUJUAN11.5.SISTEMATIKA LAPORAN2BAB II DASAR TEORI32.1.BIDANG-BIDANG YANG MEMOTONG BADAN KAPAL32.1.1.Bidang Diametral32.1.2.Bidang Tengah Kapal (M)32.1.3.Bidang Garis Air42.2.UKURAN-UKURAN UTAMA KAPAL42.2.1.Garis Tegak Haluan dan Garis Tegak Buritan52.2.2.Ukuran Utama Kapal52.2.3.Ukuran Lebar Kapal52.3.PERBANDINGAN UKURAN KAPAL6BAB III LANGKAH PENGERJAAN RENCANA GARIS83.1.PENENTUAN LETAK GAMBAR83.2.MENGGAMBAR BODY PLANS83.3.MENGGAMBAR CHAMBER PADA BODY PLANS93.4.MENGGAMBAR HALF BREADTH PLANS103.5.MENGGAMBAR SHEER PLANS113.6.MENGGAMBAR TRANSOM PADA SHEER PLANS123.7.MENGGAMBAR SENT LINE PADA HALF BREADTH PLANS12BAB IV LANGKAH PENGERJAAN HIDROSTATIK13BAB V PERHITUNGAN HIDROSTATIK 165.1.KOEFISIEN-KOEFISIEN BENTUK PADA KAPAL165.1.1.Koefisien Garis Air (Water Plane Area)165.1.2.Koefisien Blok (Block Coefficient)165.1.3.Koefisien Luas Bidang Midship (Midship Coefficient)175.1.4.Koefisien Prismatik (Prismatic Coefficient)185.2.TITIK-TITIK PADA BANGUNAN KAPAL205.2.1.Center of Gravity above Keel205.2.2.Vertical Center of Bouyancy atau Center of Bouyancy above Keel215.2.3.Longitudinal Center of Floatation215.2.4.Height of Metacenter above Keel245.3.LENGKUNGAN-LENGKUNGAN PADA KURVA HIDROSTATIK255.3.1.Water Plane Area (WPA)255.3.2.Volume Displacement Kapal255.3.3.Wetted Surface Area (WSA)255.3.4.Longitudinal Center of Floatation (LCF)255.3.5.Longitudinal Center of Bouyancy (LCB)255.3.6.Center of Bouyancy above Keel (KB)265.3.7.Transversal Bouyancy of Metacenter (TBM)265.3.8.Longitudinal Bouyancy of Metacenter (LBM)265.3.9.Transversal Keel of Metacenter (TKM)265.3.10.Longitudinal Keel of Metacenter (LKM)265.3.11.Coefficients (cW, cB, cM dan cP)265.3.12.Ton per Centimeter Immersion (TPC)265.3.13.Moment to Change One Centimeter (MTC)265.3.14.Displacement Due to Trim One Centimeter (DDT)275.3.15.Midship Section Area (MSA)27BAB VI PENUTUP285.4.KESIMPULAN285.5.SARAN28REFERENSI29LAMPIRAN30

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bidang Diametral & Bidang-Bidang yang Sejajar Dengannya3Gambar 2.2 Bidang Midship & Bidang-Bidang yang Sejajar Dengannya4Gambar 2.3 Bidang Garis Air Muatan Penuh & Bidang-Bidang yang Sejajar Dengannya.4Gambar 2.4 Garis Tegak Buritan (AP) Dan Garis Tegak Haluan (FP)5Gambar 2.5 Ukuran Panjang Kapal5Gambar 2.6 Lebar Kapal Secara Umum6Gambar 3.1 Contoh Penentuan Letak Gambar8Gambar 3.2 Menggambar Station9Gambar 3.3 Menggambar Garis Air (Water Line)10Gambar3.4 Menggambar Buttock Line11Gambar 3.6 Pemeriksaan Titik Potong Wl 1 dan Bl 212Gambar 5.1 Perbandingan AWL Dengan Perkalian Antara LWL dan B16Gambar 5.2 Perbandingan antara Volume Displacement dengan Perkalian antara LWL, B dan T17Gambar 5.3 Perbandingan antara Luas Bidang M terhadap Perkalian Antara B & T17Gambar 5.4 Volume Badan Kapal yang Tercelup dengan Luas Penampang Midship (AM) dan LWL18Gambar 5.5 Volume Badan Kapal yang Tercelup dengan Luas Penampang Garis Air (AWL) dan T19Gambar 5.6 Titik Berat Kapal20Gambar 5.7 Perhitungan KG20Gambar 5.8 Kapal Kondisi Diam dan Oleng21Gambar 5.9 Momen Statis Bidang Air22Gambar 5.10 Tinggi Metacenter24Gambar 5.11 Momen Statis Bidang Air24

1. BAB I PENDAHULUAN

1.1. DATA KAPALNama Kapal:K. M. OJJIDO ()

Tipe Kapal:Kapal Muatan Barang (General Cargo Ship)

1.2. UKURAN UTAMA KAPALLength Overall (LOA):115.614 m

Length of Perpendicular(LPP):107.000 m

Breadth(B): 18.880 m

Height(H): 9.200 m

Draft(T): 6.500 m

Service Speed(vS): 12.000 knot

Block Coefficient(cB): 0.689

1.3. LATAR BELAKANG DAN PERMASALAHANTugas Rencana Garis merupakan salah satu mata kuliah wajib yang ada di dalam sistem perkuliahan Jurusan Teknik, tugas ini merupakan salah satu langkah awal untuk mengetahui berbagai macam karakteristik kapal dan sebagai acuan untuk merancang kapal secara detail.Sebelum masuk ke dalam proses perancangan kapal, pembangunan kapal dan perencanaan sistem transportasi laut, tugas rencana garis merupakan langkah penting yang harus ditempuh. Oleh karena itulah tugas rencana garis diberikan kepada mahasiswa agar mahasiswa bisa memahami ilmu dasar dari proses tersebut diatas.Dalam laporan ini beberapa permasalahan yang akan dibahas antara lain adalah pembuatan kurva-kurva hidrostatik yang di dasarkan pada data dari lines plan yang telah dibuat. 1.4. TUJUANAdapun tujuan dari Tugas Rencana Garis dan Kurva Hidrostatik adalah agar mahasiswa mampu :a. Memahami proses pembuatan lines plan dan kurva hidrostatikb. Memahami bagian-bagian dari kurva hidrostatik,bagian-bagian yang dimaksud adalah sebagai berikut:

1.Water Plane Area (WPA)11.Longitudinal Keel Metacenter (LKM)

2.Wetted Surface Area (WSA)12.Longitudinal Bouyancy Metacenter (LBM)

3.Midship Sectional Area (MSA)13.Transverse Keel of Metacenter (TKM)

4.Volume Displacement14.Transverse Bouyancy of Metacenter (TBM)

5.Displacement Moulded15.Longitudinal Center of Bouyancy (LCB)

6.Block Coefficient (cB)16.Longitudinal Center of Floatation (LCF)

7.Midship Coefficient (cM)17.Moment to Trim One Centimeter (MTC)

8.Waterline Coefficient (cW)18.Ton per Centimeter Immersion (TPC)

9.Prismatic Coefficient (cP)19.Displacement Due Trim One Centimeter

10.Keel of Bouyancy above Keel (KB)(DDT)

c. Menggambar rencana garis dan kurva hidrostatik

1.5. SISTEMATIKA LAPORANLaporan tugas rencana garis ini tersusun atas :a) Lembar Pengesahan Tugasb) Daftar Isic) Daftar Gambard) Pendahuluane) Dasar Teorif) Langkah Pengerjaan Rencana Garisg) Langkah Pengerjaan Hidrostatikh) Perhitungan Hidrostatiki) Penutupj) Referensik) Lampiran

2. BAB II DASAR TEORI

2.1. BIDANG-BIDANG YANG MEMOTONG BADAN KAPALUntuk memudahkan memahami bentuk badan kapal, terutama yang berada di bawah permukaan air (tercelup dalam air), berikut ini kita lihat bidang bidang datar utama yang memotong badan kapal. Di sini dikenal 3 ( tiga ) bidang utama, yaitu Bidang Diametral, Bidang Tengah Kapal dan Bidang Garis Air.2.1.1. Bidang DiametralBidang Diametral adalah bidang tegak memanjang yang melalui sumbu kapal (center line), Bidang ini akan memotong kapal tepat di tengah-tengahnya dan akan menunjukkan garis tepi bentuk kapal apabila dipandang dari samping. Bila kita buat bidang-bidang yang sejajar dengan bidang diametral ini, maka akan kita peroleh garis-garis bentuk lengkung badan kapal yang terlihat dari samping, yang keseluruhannya berada di dalam lingkup bidang pandangan samping kapal. Garis-garis ini biasa disebut sebagai garis-garis buttock line.

Gambar 2.1 Bidang Diametral dan Bidang-bidang yang Sejajar Dengannya2.1.2. Bidang Tengah Kapal (M)Bidang Midship (M) adalah bidang tegak melintang yang melalui pertengahan panjang LPP, Bidang ini akan memotong kapal tepat di tengah-tengah panjangnya dan akan menunjukkan garis tepi bentuk kapal apabila dipandang dari depan. Bila kita buat bidang-bidang yang sejajar dengan bidang tengah ini, maka akan kita peroleh garis-garis bentuk lengkung badan kapal yang terlihat dari depan, yang keseluruhannya berada di dalam lingkup bidang pandangan depan kapal. Garis-garis ini biasa disebut garis-garis body plan.

Gambar 2.2 Bidang Midship & Bidang-Bidang yang Sejajar Dengannya2.1.3. Bidang Garis AirBidang Garis Air adalah bidang horizontal yang melalui permukaan air pada saat kapal muatan penuh, Bidang ini akan memotong kapal dan akan menunjukkan garis tepi bentuk kapal apabila dipandang dari atas. Bila kita buat bidang-bidang yang sejajar dengan bidang garis air ini, maka akan kita peroleh garis-garis bentuk lengkung badan kapal yang terlihat dari atas pada tinggi permukaan air yang berbeda-beda, yang keseluruhannya berada di dalam lingkup bidang pandangan atas kapal. Garis-garis ini biasa disebut sebagai garis-garis water line.

Gambar 2.3 Bidang Garis Air Muatan Penuh & Bidang-bidang yang Sejajar Dengannya.2.2. UKURAN-UKURAN UTAMA KAPALSebelum membahas ukuran-ukuran utama kapal, sebaiknya kita mengenal terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan garis tegak haluan (FP) dan garis tegak buritan (AP) agar memudahkan kita untuk mengenal ukuran-ukuran utama kapal, dalam hal ini panjang kapal.2.2.1. Garis Tegak Haluan dan Garis Tegak BuritanGaris tegak haluan (Fore Perpendicular) adalah garis tegak yang dibuat tepat pada perpotongan antara garis air muatan penuh dengan sisi luar linggi haluan. Sedangkan Garis tegak buritan (After Perpendicular) adalah garis tegak yang dibuat tepat pada sisi belakang linggi kemudi atau pada sumbu poros kemudi apabila kapal tidak mempunyai linggi kemudi.

Gambar 2.4 Garis Tegak Buritan (AP) dan Garis Tegak Haluan (FP)2.2.2. Ukuran Utama KapalUkuran panjang kapal yang biasa dipergunakan dalam perkapalan ada 3 (tiga) macam, yaitu Panjang Keseluruhan (Length Overall), Panjang Garis Air (Length Water Line), dan Panjang antara Garis Tegak (Length between Perpendicutar). Panjang Keseluruhan ( LOA ) adalah panjang kapal yang diukur dari ujung belakang sampai ke ujung depan kapal. Panjang Garis Air ( LWL ) adalah panjang kapal yang diukur pada bidang garis air, dari ujung belakang ke ujung depan kapal. Panjang antara Garis Tegak ( LPP) adalah panjang kapal yang diukur dari garis tegak belakang sampai garis tegak depan.

Gambar 2.5 Ukuran Panjang Kapal2.2.3. Ukuran Lebar KapalLebar kapal (Bread Moulded) adalah lebar kapal yang diukur di tengah panjang kapal (lebar terbesar) pada sisi dalam kulit untuk kapal pada umumnya.

Gambar 2.6 Lebar Kapal secara Umum2.3. PERBANDINGAN UKURAN KAPALPerbandingan ukuran utama kapal adalah :

Di bawah ini diberikan uraian secara singkat ukuran utama dan pengaruhnya terhadap perencanaan kapal. Panjang kapal (L) terutama mempunyai pengaruh pada kecepatan kapal dan pada kekuatan memanjang kapal.Perbandingan L/B yang besar terutama sesuai untuk kapal-kapal dengan kecepatan yang tinggi dan mempunyai perbandingan ruangan yang baik, akan tetapi mengurangi kemampuan oleh gerak kapal dan mengurangi pula stabilitas kapal. Perbandingan L/B yang kecil memberikan kemampuan stabilitas yang baik akan tetapi dapat juga menambah tahanan kapal.Perbandingan L/H terutama mempunyai pengaruh terhadap kekuatan memanjang kapal. Untuk harga L/H yang besar akan mengurangi kekuatan memanjang kapal sebaliknya. Untuk harga L/H yang kecil akan menambah kekuatan memanjang kapal.Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) 2004 mensyaratkan sebagai berikut :

Dari ketentuan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa daerah yang mempunyai gelombang besar atau pengaruhpengaruh luar lainnya yang lebih besar sebuah kapal mempunya persyaratan harga perbandingan L/H yang kecil. Penyimpangan-penyimpangan dari ketentuan di atas masih dimungkinkan atas dasar bukti perhitungan kekuatan yang dapat di pertanggungjawabkan. Lebar kapal (B), terutama mempunyai pengaruh pada tinggi metacenter melintang. Kapal dengan displacement yang sama, yang mempunyai B besar akan memiliki tinggi metacenter (KM) yang lebih besar.Perbandingan B/T terutama mempunyai pengaruh pada Stabilitas Kapal. Harga perbandingan B/T yang rendah akan mengurangi Stabilitas Kapal. Untuk kapal kapal sungai harga perbandingan B/T dapat di ambil T sangat besar, Karena harga T dibatasi oleh kedalaman sungai yang pada umumnya sudah tertentu. Tinggi Dek (H), terutama mempunyai pengaruh pada tinggi titik berat kapal (KG) atau Center of Gravity above Kell dan juga pada kekuatan kapal serta ruangan dalam kapal. Pada umumnya kapal barang mempunyai harga KG sebesar 0,6 H. Sarat air (T), terutama mempunyai pengaruh pada tinggi Vertical Center of Bouyancy (KB).Perbandingan H/T terutama berhubungan dengan reserve displacement atau daya apung cadangan. Harga H/T yang besar dapat dijumpai pada kapalkapal penumpang. Harga H T disebut lambung timbul (Free Board), di mana secara sederhana dapat disebutkan bahwa lambung timbul adalah tinggi tepi dek dari permukaan air.

3. 4. BAB III LANGKAH PENGERJAAN RENCANA GARIS

4.1. PENENTUAN LETAK GAMBARKertas gambar yang digunakan untuk menggambar lines plan adalah kertas A0+ yang memiliki ukuran 1500 x 1000 mm. Untuk area gambar masih harus dikurangi 2 kali lebar garis tepi. garis tepi yang dipakai adalah standar gambar sebesar 2 cm. Gambar sedapat mungkin diletakkan di tengah halaman dalam artian gambar tidak terlalu ke pinggir atau ke atas bawah. Untuk menentukan besar kecilnya gambar harus perlu diperhatikan skala gambar yang digunakan. Sebab apabila skala terlalu besar dan gambarnya akan kecil maka akan banyak menyisakan ruang gambar yang masih kosong. Dan sebaliknya untuk skala yang terlalu kecil akan dikhawatirkan area gambar yang disediakan di kertas tersebut tidak cukup. Dengan mempertimbangkan hal tersebut maka penggunaan skala yang paling dianggap tepat adalah 1 : 100. Contoh penentuan gambar adalah sebagai berikut.

Gambar 3.1 Contoh Penentuan Letak Gambar4.2. MENGGAMBAR BODY PLANSLangkah awal dalam menggambar body plans adalah membuat garis WL dan BL, Garis WL dimulai dari base line ke atas sampai WL 6.5 dengan jarak setiap 1 garis water line secara berturut-turut adalah 0.5 cm, 0.5 cm, 0.5 cm, 0.5 cm, 1cm, 1 cm, 1.25 cm dan 1.25 cm dengan skala yang digunakan 1 : 100. Pemilihan ini didasarkan karena lekukan-lekukan kapal cukup tergambar secara detail pada jarak tersebut. Namun ada perlakuan istimewa pada daerah bawah mendekati base line. Karena daerah tersebut mengalami perubahan lekukan pelat yang cukup tajam sehingga untuk area di bawah water line 2 m sehingga akan tergambar garis air pada Baseline, WL 0.5 m, WL 1 m, WL 1.5m, 2 m, 3 m, 4 m, 5.25 m dan 6.5 m.Tahap selanjutnya adalah menggambarkan garis BL dari center line ke samping kanan kiri, dengan jarak BL secara berturut-turut adalah 1 cm, 1cm, 2 cm, 2cm, 2cm dan 1,448 cm. Sehingga akan tergambar buttock line pada Centerline, BL 1 m, BL 2 m, BL 4 m, BL 6 m, BL 8 m dan BL 9.448 m sesuai dengan setengah lebar kapal.Apabila garis WL dan BL selesai, maka langkah menggambar station dapat dilakukan, untuk menggambar station dipakai acuan dari tabel setengah lebar kapal, nilai ini menunjukkan jarak titik dari center line. Setelah semua titik dari tabel ditemukan, dilanjutkan dengan menghubungkan menjadi garis yang mulus, ini adalah langkah untuk mendapatkan satu station. Station-station lain didapakan dengan cara yang sama.Misal mendapatkan station 5 dan station 13 dari tabel setengah lebar (offset table of waterline)StationWL45613

WL 1 maAkD

WL 2 mbBlE

WL 3 mcCmF

Gambar 3.2 Menggambar Station

4.3. MENGGAMBAR CHAMBER PADA BODY PLANSChamber merupakan geladak utama yang berbentuk cembung ke atas menuju kedua sisi lambung kapal dan melengkung cekung ke bawah dari haluan sampai buritan kapal. Berfungsi untuk mengalirkan air yang masuk ke deck keluar kapal. Kelengkungan chamber di midship dihitung 1/50 lebar kapal setempat. Kemudian pada setengah lebar kapal di bagi 3 bagian sama panjang dan untuk bagian terdekat. Center line di gambar garis 1/50 B dengan kemiringan 600 dari geladak dan bagian lain 300, kemudian dihubungkan menjadi garis mulus.4.4. MENGGAMBAR HALF BREADTH PLANSSebelum menggambar garis air, dibuat terlebih dahulu station sepanjang kapal sebanyak 20 station yang masing-masing berjarak LPP/20. pada dua station di belakang FP dan di depan AP, jarak station dipersempit karena pada bagian ini bentuk badan kapal mengalami perubahan yang cukup curam sehingga diperlukan merapatkan station tambahan agar mendapat bentuk kapal yang lebih akurat. Pada daerah sekitar midship jumlah stadion dikurangi karena pada daerah ini bentuk kapal relatif sama. Dengan membaca secara vertikal tabel water line dapat dibuat gambar half breadth plan. Untuk satu garis water line akan terbaca jarak titik-titik pada terhadap center line setiap station. Untuk mencari waterline yang lain dapat dilakukan dengan cara yang sama. Gambar half breadth plan cukup digambar untuk salah satu sisi kapal saja, dengan asumsi kapal yang akan dibuat sisi kanan dan kirinya simetris.Untuk bagian ujung-ujung waterline di depan FP dan di belakang AP tidak dapat digambar langsung, melainkan harus menggambar sheer plan terlebih dahulu, sebab bagian ujung dari waterline termasuk transom merupakan hasil proyeksi dari sheer plan. Untuk mendapatkan gambar garis air, digambarkan pada gambar berikut, misal untuk mendapatkan gambar WL 1 m dari tabel setengah lebar.Offset Table of Water LineStationWL45613

WL 1 maAkD

WL 2 mbBlE

WL 3 mcCmF

Gambar 3.3 Menggambar Garis Air (Water Line)Untuk menggambar Water Line yang lain, menggunakan cara yang sama seperti langkah yang dijelaskan di atas.4.5. MENGGAMBAR SHEER PLANSSheer plan diawali dengan membuat station dengan cara sama dengan pada station half breadth plan. Kemudian dengan membaca offset table buttock line secara vertikal akan didapatkan titik pada setiap station, namun titik tersebut tidak cukup akurat untuk menggambarkan bentuk kapal secara benar, sehingga diperlukan titik tambahan dari hasil proyeksi dari garis air pada half breadth plans. Titik-titik tersebut berada diantara station-station dan didapatkan dengan cara melihat titik perpotongan antara WL dan BL di half breadth plan. Titik perpotongan tersebut harus sejajar dengan perpotongan garis WL dan BL yang sama di sheer plan, yaitu sejajar terhadap station. Misalnya potongan WL1 dan BL2 di half breadth plan harus sejajar dengan potongan WL1 dan BL2 di sheer plan. Perpotongan setiap WL dan BL disejajarkan (diproyeksikan) antara half breadth dan sheer plan. Sehingga garis BL pada sheer plan dapat lebih akurat.Pemisalan penggambaran Buttock Line 2 dengan bantuan tabel tinggi dasar (Buttock Line Table) dapat dilihat pada halamat berikutnya.Offset Table of Buttock LineStationWL45613

BL 1 maAkD

BL 2 mbBlE

BL 3 mcCmF

Gambar3.4 Menggambar Buttock Line Setelah buttock line tergambar, kita perlu memeriksa titik potong buttock line dengan water line, agar gambar lebih akurat, seperti uraian di atas dimisalkan pemeriksaan titk potong pada WL 1 dan BL 2, yang dijelaskan pada gambar berikut.

Gambar 3.6 Pemeriksaan Titik Potong WL 1 dan BL 24.6. MENGGAMBAR TRANSOM PADA SHEER PLANSDengan kembali membaca tabel waterline dapat ditentukan gambar bagian ujung kapal yang pada half breadth plans semula tidak dapat ditentukan. Dapat dilihat pada baris transom yang berisi nilai-nilai pada setiap butock line-nya, nilai tersebut merupakan ketinggian satu titik terhadap garis dasar kapal. Titik tersebut digeser-geser pada garis horizontal (untuk mempertahankan ketinggian terhadap base line) sampai berimpit dengan garis BL yang dimaksudkan oleh tabel. Setelah titik-titik pada setiap BL digambar, maka ditarik garis lurus yang menghubungkan setiap titik yang telah diperoleh sehingga diperoleh garis yang belakang kapal.4.7. MENGGAMBAR SENT LINE PADA HALF BREADTH PLANS5. Sent line merupakan garis yang digunakan untuk mengecek kemulusan lambung kapal secara diagonal dari ujung depan dan belakang kapal menuju sara di midship. Apabila saat digambar di half breadth plans menghasilkan garis yang mulus, maka dapat diketahui bahwa kapal memiliki lambung yang mulus. Untuk menggambarkannya di half breadth plans dapat digunakan cara mengukur panjang garis sent line pada body plan dari center line sampai station yang diinginkan. Kemudian panjang garis ini digambarkan pada half breadth plans secara tegak lurus dengan center line pada stasion sesuai yang diukur pada body plan.

6. 7. BAB IV LANGKAH PENGERJAAN HIDROSTATIK

Langkah pengerjaan untuk lengkung hidrostatik, dimulai dari memasukkan panjang ordinat setengah lebar kapal yang didapat dari tabel offset pada tabel A, panjang setengah lebar kapal ini dihitung tiap sarat kapal, dengan pengambilan pada bagian bawah kapal dimulai dari WL 0m sampai dengan sarat penuh, selain itu juga kapal diasumsikan dalam keadaan tanpa trim (even keel).Perhitungan pada tabel A menggunakan aturan pertama Simpsons yang menggunakan 3 ordinat, dengan koefisien pengali 1 4 1, namun karena jarak station yang berbeda-beda maka faktor Simpson harus dihitung kembali sesuai dengan jarak station. Hasil ini digunakan untuk mengalikan setengah lebar kapal, agar didapatkan beberapa fungsi perhitungan dalam tabel A, sebagai contoh fungsi luas, fungsi kubik, fungsi momen waterplane, fungsi dari pusat gravitasi terhadap waterplane, yang digunakan untuk perhitungan lebih lanjut pada tabel B. Selain itu pada tabel A, juga dimasukkan panjang half-girth tiap station, dari ujung centerline sampai sarat yang ditentukan. Setelah dilakukan perhitungan pada tabel A, kemudian melanjutkan perhitungan pada tabel B, untuk mendapatkan perhitungan mengenai :1. Volume2. Volume Displacement3. KB4. LCB5. LCF6. WPA7. CW8. CM9. CB10. MSA11. Momen Inersia Memanjang (IL)12. Momen Inersia Melintang (IT)13. TBM14. LBM15. WSA16. Shell Displacement

Pada tabel B, perhitungan yang dilakukan mulai dari WL 0 sampai sarat penuh, pada pengerjaan tugas rencana garis perhitungan dilakukan sampai dengan WL 7 m. Karena perhitungan dilakukan setiap water line, maka diperlukan data tambahan berupa :

1. LWL tiap WL2. B tiap WL3. LPP4. , jarak tiap station5. d, jarak antar-garis air6. h, jarak garis air terhadap baseline7. b, yang merupakan sarat yang 8. Tebal pelat (t)Setelah memasukkan beberapa harga-harga variabel di atas pada rumus, kita perlu meninjau, apakah ada error yang terjadi selama perhitungan, misalnya, apakah harga cB melebihi dari 1, atau masih ada kejanggalan-kejanggalan yang terjadi. Setelah itu pengecekan terhadap bagian kapal dari AP ke belakang, yang disebut dengan cant-part yang dihitung di tabel C dan D. Setelah itu memulai perhitungan pada tabel E, yang menyangkut perhitungan total dari main part dan cant part mengenai:1. WSA2. Shell Displacement3. Longitudinal Center of Floatation4. Water Plane AreaVariabel harga-harga di atas dapat diperoleh dari data pada tabel B pada keadaan sarat penuh, sarat penuh tersebut direncanakan pada WL 7 meter.Setelah mendapatkan perhitungan total mengenai WSA, Shell displacement, Center of floatation dan Water Plane Area, dilanjutkan menghitung tabel F, mengenai perhitungan momen inersia memanjang dan melintang di atas pusat titik apung untuk mendapatkan jarak titik apung memanjang dan melintang ke titik metacenter. Pada bagian ini perhitungan dibagi menjadi 2 bagian, yaitu perhitungan terhadap main part dan cant part, yang kemudian digabungkan menjadi satu. Perhitungan perhitungan tersebut juga mengalami koreksi-koreksi, besarnya koreksi pada perhitungan momen inersia memanjang didapatkan pada perhitungan pada tabel E, yang merupakan nilai total Center of Floatation, sedangkan bagian yang mengalami koreksi didapatkan dari hasil LCF pada tabel B pada sarat muatan penuh, untuk main part, dan pada tabel D, untuk cant part. Sedang untuk koreksi pada perhitungan momen inersia melintang, koreksi merupakan besar momen inersia melintang pada bagian cant part, yang diperoleh pada tabel D.Setelah mendapatkan nilai yang telah terkoreksi untuk momen inersia melintang dan memanjang, untuk mendapatkan jarak titik apung memanjang dan melintang, kita membagi nilai momen inersia melintang dan memanjang dengan volume displacement.Setelah perhitungan pada tabel F, dilanjutkan dengan perhitungan LCB dan KB pada tabel G, yang dihitung mulai WL 0 sampai dengan WL 7 dengan variabel moulded displacement tiap water line yang digunakan untuk menghitung besar KB dan LCB. Setelah itu menggabung semua data yang diperlukan untuk mengeplot kurva hidrostatik pada tabel H, yang didapat dari tabel B, E, F dan G.Agar diperoleh bentuk kurva hidrostatik yang mudah dibaca, kita perlu mengalikan nilai-nilai hasil perhitungan dengan suatu skala tertentu. Skala yang akan kita berikan akan mengubah bentuk kurva yang semula berupa garis yang terkumpul menjadi satu akan bergeser ke kanan atau ke kiri, sehingga menjadi jelas pembacaannya, namun, kita perlu memberikan keterangan berupa skala di tiap garis tersebut, untuk memudahkan perhitungan dan pembacaan dari grafik kurva hidrostatik tersebut.

BAB V PERHITUNGAN HIDROSTATIK

7.1. KOEFISIEN-KOEFISIEN BENTUK PADA KAPAL7.1.1. Koefisien Garis Air (Water Plane Area)Koefisien Garis Air atau dengan notasi cW adalah perbandingan antara luas bidang garis muat (AWL) dengan sebuah persegi empat dengan panjang LWL dan lebar B. Dengan dalam bentuk persamaan adala

Di mana,AWL= Luas bidang garis muatLWL= Panjang garis airB= lebar kapal (lebar garis air)

Gambar 5.1 Perbandingan AWL dengan Perkalian antara LWL dan B

7.1.2. Koefisien Blok (Block Coefficient)Koefisien Blok dengan notasi cB adalah harga perbandingan Volume displacement kapal dengan balok yang memiliki Panjang = LWL, Lebar = B, Sarat air = T. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan V

Di mana,V= Volume DisplacementLWL= Panjang Garis AirB= LebarT= SaratDengan harga cB dapat dilihat apakah badan kapal mempunyai bentuk yang gemuk atau ramping. Pada umumnya kapal-kapal mempunyai cB yang kecil dan sebaliknya kapal-kapal muatan barang mempunyai cB yang besar. Harga cB terletak antara 0.2 sampai dengan 0.84.

Gambar 5.2 Perbandingan antara Volume Displacement dengan Perkalian antara LWL, B dan T7.1.3. Koefisien Luas Bidang Midship (Midship Coefficient)Koefisien Midship dengan Notasi cM merupakan harga perbandingan Luas bagian tengah kapal (Midship) yang tercelup ke dalam air dengan segi empat yang memiliki Lebar = B dan Sarat air = T. Dalam bentuk persamaan adalah AM

cM

Dimana, AM= Luas bagian tengah kapal (midship) B= Lebar kapalT= Sarat air

Gambar 5.3 Perbandingan antara Luas Bidang M terhadap Perkalian antara B dan TPada umumnya penampang midship yang besar digunakan pada kapal sungai dan kapal-kapal barang sesuai dengan keperluan ruangan muatan yang besar. Sedang bentuk penampang gading besar yang tajam pada umumnya didapatkan pada kapal tunda. Harga cM terletak antara 0,5 0,995.7.1.4. Koefisien Prismatik (Prismatic Coefficient)Terdapat 2 macam Koefisien Prismatik yaitu Koefisien Prismatik Memanjang (Longitudinal Prismatic Coefficient) dan Koefisien Prismatik Tegak (Vertical Prismatic Coefficient).1. Koefisien Prismatik Memanjang (Longitudinal Prismatic Coefficient)

Gambar 5.4 Volume badan kapal yang tercelup dengan luas penampang midship (AM) dan LWLKoefisien Prismatik Memanjang dengan notasi cP adalah harga perbandingan antara volume badan kapal yang tercelup di dalam air dengan volume sebuah prisma dengan luas penampang midship (AM) dan panjang LWL. Dalam bentuk persamaan adalahAM

VAMV

Di mana,V= Volume Badan Kapal yang Tercelup di dalam Air.AM= Luas Penampang Midship.LWL= Panjang Garis Air.Terdapat juga hubungan antara koefisien blok, koefisien midship dan koefisien prismatik.

V

AMcM

AMV

AMV

Jika persamaan dan dimasukkan maka diperoleh

cM

cM

Dari sini dapat disimpulkan bahwa koefisien prismatik sama dengan koefisien blok dibagi koefisien midship.Harga cP pada umumnya menunjukkan kelangsingan bentuk dari kapal. Harga cP yang besar terutama menunjukkan adanya perubahan yang kecil dari bentuk penampang melintang di sepanjang panjang LWL. Pada umumnya harga cP terletak antara 0,5 0,92.

1. Koefisien Prismatik Tegak (Vertical Prismatic Coefficient)

Gambar 5.5 Volume badan kapal yang tercelup dengan luas penampang garis air (AWL) dan TKoefisien Prismatik Tegak dengan notasi CPV adalah perbandingan antara volume badan kapal yang tercelup di dalam air dengan luas penampang sebuah prisma yang berpenampang AWL dengan tinggi sarat T. Dalam bentuk persamaan adalahV

Di mana,V= Volume Badan Kapal yang Tercelup di dalam AirAWL= Luas Penampang Garis AirT= Sarat AirKalau dijabarkan lebih lanjut dengan mengganti harga V maka diperoleh harga, V

7.2. TITIK-TITIK PADA BANGUNAN KAPAL7.2.1. Center of Gravity above KeelTitik berat kapal yaitu titik tangkap terhadap gaya berat pada kapal yang biasa dinotasikan dengan huruf G, jarak vertikal dari lunas kapal ke titik ini dinotasikan dengan huruf KG.

Gambar 5.6 Titik Berat KapalCara menghitung besar KG :

Gambar 5.7 Perhitungan KGKeterangan : W= Berat Komponen.h= Jarak Vertikal Titik Berat Komponen ke Lunas (Keel).W h= Momen.

Letak titik berat G bergantung pada konstruksi kapal itu sendiri, letak titik konstan. Selama tidak penambahan, pengurangan maupun pergeseran muatan.7.2.2. Vertical Center of Bouyancy atau Center of Bouyancy above KeelSetiap benda yang terapung di air mengalami titik tekan ke atas, resultan dari titik ke atas ini akan segaris dengan titik berat kapal bila dalam keadaan diam tidak oleng. Titik tekan dinotasikan dengan B, sedang jarak dari lunas ke titik tekan ini dinotasikan dengan KB atau VCB.

Gambar 5.8 Kapal Kondisi Diam dan OlengMenurut Hukum Archimedes, besarnya gaya tekan ke atas ini, sama dengan volume kapal yang tercelup air dikalikan dengan berat jenis air.7.2.3. Longitudinal Center of FloatationTitik berat garis air adalah titik berat dari bidang garis air pada sarat kapal di mana kapal sedang terapung. Kapal mengalami trim di mana sumbunya melalui titik berat garis air. Titik berat garis air ditulis dengan huruf F ini pada kedudukan memanjang terhadap penampang tengah kapal (midship) ditulis dengan MF.MF

Gambar 5.9 Momen Statis Bidang AirMomen Inersia Melintang adalah momen inersia terhadap sumbu x. Satuan I dalam m4, sedang V dalam m3 sehingga satuan untuk BM adalah meter (m). Karena I dan V selalu bernilai positif maka harga BM juga selalu positif atau dengan perkataan lain letak titik M selalu di atas titik tekan B. Untuk sebuah ponton yang terbentuk dengan Panjang L, Lebar B dan Sarat T didapat volumenya V = L B TMomen Inersia melintang untuk garis berbentuk empat persegi panjang adalah LB3

Jari-jari Metacenter Memanjang adalah jarak antara titik tekan B pada kedudukan kapal tegak dengan metacenter memanjang ML. Jari-jari metacenter Memanjang ditulis BML.BML = BML = Di mana,BML = jari-jari metacenter memanjang IL = Momen Inersia memanjang, yaitu momen inersia yang bekerja pada sumbu yang melalui titik berat luas bidang garis air (F)V = Volume kapalSetelah itu menghitung momen Inersia memanjang terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat bidang garis air, yaitu momen Inersia terhadap midship dikurangi hasil perkalian antara jarak kuadrat kedua sumbu dengan luas bidang garis air.IL = Ly ( MF )2ADi mana, IL= Momen inersia memanjang terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat bidang garis air ( F )Ly = Momen inersia terhadap midship (sumbu y)MF= Jarak sumbuA= Luas bidang garis airDengan BM dalam meter dan titik ML selalu di atas B. Jadi dapat disimpulkan bahwa tinggi metacenter melintang (M) terhadap B (Center of Buoyancy)

atau tinggi metacenter memanjang terhadap B (Center of Buoyancy) adalahDengan demikian tinggi metacenter melintang maupun tinggi metacenter memanjang terhadap lunas kapal (keel) dapat dihitung yaitu :KM = KB + BMKML = KB + BMDi mana, KB = tinggi centre of bouyancy terhadap lunas.Dengan menghitung tinggi KM dan KML, apabila harga KG atau tinggi titik berat kapal dari lunas (keel) diketahui maka kita dapat menghitung harga atau tinggi metacenter melintang maupun tinggi metacenter memanjang yaitu :MG = KM KG atau MG= KB + BM KGMLG = KML KG atau MLG= KB + BML KGDi dunia perkapalan yang perlu mendapat perhatian adalah harga MG yaitu harga MG harus positif, di mana M harus terletak di atas G atau KM harus lebih besar dari KG.7.2.4. Height of Metacenter above KeelSelain tinggi metacenter melintang, terdapat juga tinggi metacenter memanjang. Tinggi metacenter melintang adalah jarak antara titik berat kapal G dengan metacenter M. Tinggi metacenter ini ditulis dengan MG.

Gambar 5.10 Tinggi MetacenterMG = KB + BM - KG = KB + KGKG= Tinggi titik tekan di atas lunas (keel)KB= Tinggi titik tekan di atas lunas (keel)KG = Tinggi titik berat kapal di atas lunas (keel)I= Momen inersia melintang garis air.V= Volume kapal sampai sarat air tersebut.Tinggi metacenter positif kalau titik M di atas titik G. Tinggi metacenter negatipf kalau titik M di bawah titik G. Tinggi metacenter nol kalau titik M terletak berimpit dengan titik G. Tinggi metacenter memanjang adalah jarak antara titik berat kapal G dengan titik metacenter memanjang ML.

Gambar 5.11 Momen Statis Bidang AirML= Metacenter memanjangG= Titik berat kapalB= Titik tekanK= KeelTerlihat bahwa :MLG = KML KG atau = KB + BML KG = KB + KGKB = Tinggi titik tekan di atas lunas (keel)KG= Tinggi titik berat kapal di atas lunas (keel)IL = Momen inersia dari garis terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat garis air FV = Volume kapal sampai garis air.Karena harga IL besar, maka harga MLG selalu positif jadi titik ML selalu berada di atas G.

7.3. LENGKUNGAN-LENGKUNGAN PADA KURVA HIDROSTATIK7.3.1. Water Plane Area (WPA)Lengkungan ini menunjukkan luas bidang garis air dalam meter persegi untuk tiap bidang garis sejajar dengan bidang dasar.7.3.2. Volume Displacement KapalLengkungan ini dibagi menjadi 2 jenis, yaitu lengkungan displacement tanpa kulit dan lengkungan displacement dengan kulit. Lengkungan-lengkungan ini menunjukkan berat air yang dipindahkan oleh bagian kapal yang masuk dalam air dalam satuan ton.7.3.3. Wetted Surface Area (WSA)Lengkung luas permukaan basah menunjukkan permukaan badan kapal yang tercelup untuk tiap-tiap sarat kapal. Pada garis air WLO, lengkung luas permukaan basah mempunyai harga sebesar luas bidang alas rata tersebut.7.3.4. Longitudinal Center of Floatation (LCF)Lengkungan ini menunjukkan jarak titik berat garis air Center of Floatation terhadap penampang tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal.7.3.5. Longitudinal Center of Bouyancy (LCB)Dengan berubahnya sarat kapal, bagian kapal yang masuk ke dalam air juga berubah. Hal ini akan mengakibatkan berubahnya titik tekan (Center of Bouyancy) kapal. Lengkung B menunjukkan jarak titik tekan terhadap penampang tengah kapal untuk tiap-tiap sarat kapal.7.3.6. Center of Bouyancy above Keel (KB)Lengkung KB menunjukkan jarak titik tekan (Center of Buoyancy) ke bagian bawah pelat keel untuk tiap-tiap sarat kapal.7.3.7. Transversal Bouyancy of Metacenter (TBM)Lengkung metacenter-titik tekan melintang garis air menunjukkan besarnya jarak dari titik metacenter ke titik tekan yang ditinjau pada tiap sarat, pada bidang yang melintang badan kapal.7.3.8. Longitudinal Bouyancy of Metacenter (LBM)Lengkung metacenter-titik tekan melintang garis air menunjukkan besarnya jarak dari titik metacenter ke titik tekan yang ditinjau pada tiap sarat, pada bidang yang memanjang badan kapal.7.3.9. Transversal Keel of Metacenter (TKM)Lengkung letak metacenter melintang KM menunjukkan letak metacenter melintang M terhadap keel untuk tiap-tiap sarat kapal.TKM = KB + BM7.3.10. Longitudinal Keel of Metacenter (LKM)Lengkung letak metacenter memanjang LKM menunjukkan letak metacenter memanjang (Metacenter Longitudinal) terhadap keel untuk tiap-tiap sarat kapal.7.3.11. Coefficients (cW, cB, cM dan cP)Lengkungan-lengkungan ini merupakan harga-harga koefisien garis air, koefisien blok, koefisien gading besar dan koefisien prismatik mendatar untuk tiap-tiap sarat kapal.7.3.12. Ton per Centimeter Immersion (TPC)Perubahan sarat kapal ditentukan dengan membagi perubahan displacement dengan ton per centimeter immersion atau dapat dikatakan bahwa Ton per Centimeter Immersion adalah jumlah ton yang diperlukan untuk mengadakan perubahan sarat kapal sebesar satu sentimeter di dalam air laut. Rumus dari TPC :

Karena TPC merupakan perkalian antara luas garis air AWL dengan suatu bilangan konstan, maka lengkungan TPC ini mempunyai bentuk yang hampir sama dengan lengkung luas garis air.7.3.13. Moment to Change One Centimeter (MTC)Lengkungan MTC menunjukkan berapa besarnya momen untuk mengubah kedudukan kapal dengan trim sebesar satu sentimeter pada bermacam-macam sarat.7.3.14. Displacement Due to Trim One Centimeter (DDT)Lengkung DDT yang digambar pada gambar lengkung hidrostatik adalah DDT untuk kapal yang mengalami trim buritan. Jadi tanda DDT apakah merupakan pengurangan atau penambahan untuk trim buritan tergantung dari tanda F. Kalau misalnya titik F terletak di belakang penampang tengah kapal maka F biasanya bertanda negatif sedang DDT bertanda positif. Begitu pula sebaliknya.Karena DDT merupakan penambahan sama halnya kalau titik F terletak di depan penampang tengah kapal, maka F bertanda positif sedang DDT bertanda negatif, karena DDT merupakan pengurangan. Jadi supaya tidak terjadi kesalahan tanda maka sebaiknya rumus DDT ditulis : DDT = F . TPC7.3.15. Midship Section Area (MSA)Merupakan lengkung yang menunjukkan luas daerah pada midship tiap sarat air, satuannya adalah meter persegi.

BAB VI PENUTUP

7.4. KESIMPULANBeberapa kesimpulan yang dapat di ambil dalam pengerjaan Tugas Rencana Garis dan Hidrostatik ini antara lain :1. Tugas rencana garis (lines plan) terdiri dari gambar body plans, sheer plans dan half breadth plans. 2. Kurva hidrostatik menggambarkan bentuk dan karakteristik dari badan kapal yang berada dibawah garis air sampai muatan penuh.3. Terdapat 19 lengkungan dalam kurva hidrostatik yang menjelaskan bentuk dan sifat karakteristik kapal.4. Proses menggambar lines plan secara manual memungkinkan terjadinya kesalahan karena ketidaktepatan meletakkan titik koordinat dan kurang terampil dalam menggambar.7.5. SARANBerikut ini beberapa saran yang dapat membantu dalam proses pengerjaan Tugas Rencana Garis dan Hidrostatik1. Dalam menggambar lines plan, koordinat titik yang akan digambar diusahakan tepat dan proses menyambungkan titik-titik koordinat yang dibantu dengan mal perkapalan diusahakan setepat mungkin.2. Proyeksi gambar pada rencana garis juga harus diperhatikan dengan baik, sehingga dapat meminimalkan terjadinya kesalahan proyeksi dan pengukuran.

REFERENSI

Biran, A. B. . 2003 . SHIP HYDROSTATICS AND STABILITY . London: Butterworth-Heinemann.Lewis, Edward V. . 1988 . SNAME : Principles of Naval Architecture Volume I . New York : -Tim Dosen Rekayasa Perkapalan Jurusan Teknik Perkapalan FTK ITS. 2011 . GUIDELINE TUGAS RENCANA GARIS DAN HIDROSTATIK . Surabaya: -Tim Kurikulum SMK Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS . 2003 . Konsep Dasar Perkapalan : RENCANA GARIS C.20.02 . Surabaya: Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan Menengah Departemen Pendidikan NasionalTupper, E.C. . 2001 . Basic Ship Theory . London:Butterworth-Heinnemann.

LAMPIRAN

Lembar Lampiran ini berisikan:1. Tabel-Tabel Perhitungan Kurva Hidrostatika. Table A : Hydrostatic Calculation of Main Part (Table)b. Table B : Hydrostatic Calculation of Main Part (Calculation)c. Table C : Correction of Cant Part for Displacement (Figure and Offsets)d. Table D : Correction of Cant Part for Displacement (Calculation)e. Table E : Correction of Cant Part for Displacement (Calculation)Hydrostatic Calculation of Main Part and Cant Part (Calculation)f. Table F : Hydrostatic Calculation of Main Part and Cant Part (Calculation)g. Table G : Hydrostatic Calculation of Main Part and Cant Part (Calculation)h. Table H : Result of Hydrostatic Calculation

2. Kurva Hidrostatik