A.A. B. Dinariyana Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan – ITS Surabaya 2011
Bentuk dari badan kapal umumnya ditentukan oleh: Ukuran utama Koefisien bentuk Perbandingan ukuran kapal.
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
2
Koefisien garis air (waterplane area coefficient) Koefisien gading besar/midship (midship coefficient) Koefisien Balok (block coefficient) Koefisien prismatik memanjang (longitudinal prismatic coefficient) Koefisien prismatik tegak (vertical prismatic coefficient) TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
3
Displasmen adalah berat volume air yang dipindahkan oleh badan kapal. Jadi berat dari volume air yang dipindahkan merupakan berat dari kapal tersebut. ∆ (Newton) = L x B x T x CB x g xρ L B T CB g ρ
= Panjang karene = Lebar karene = Sarat kapal = Block coefficient = percepatan gravitasi = Massa jenis air (air laut = 1,025 ton/m3, air tawar = 1 ton/m3) TBKK I: Satuan-Satuan Dalam Bidang Perkapalan
4
Selain berat displasmen yang merupakan satuan gaya, dikenal juga mass displacement (ton). ∆ (ton) = L x B x T x CB x ρ
L B T CB ρ
= Panjang karene = Lebar karene = Sarat kapal = Block coefficient = Massa jenis air (air laut = 1,025 ton/m3, air tawar = 1 ton/m3)
Untuk selanjutnya, definisi displacement (∆) yang kita gunakan adalah mass displacement (ton) TBKK I: Satuan-Satuan Dalam Bidang Perkapalan
5
CWP adalah perbandingan antara luas bidang garis air muat AWL dengan luas sebuah persegi empat panjang LWL dan lebar B.
=
∙
CWP yang rendah didapatkan pada kapal-kapal cepat dan berbentuk tajam . Pada umumnya harga CWP terletak antara 0,70-0,90 TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
6
CM adalah perbandingan antara luas penampang gading besar yang terendam air dengan luas suatu penampang yang memiliki lebar B dan tinggi T.
=
∙
CM yang besar dijumpai pada kapal-kapal sungai dan untuk kapal dengan keperluan muatan yang besar. TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
7
CB adalah perbandingan antara isi karena (volume badan kapal yang tercelup dalam air) dengan volume balok dengan panjang L, lebar B dan tinggi T. =
∇ ∙
∙
CB yang rendah umumnya dijumpai pada kapal-kapal cepat sedangkan nilai CB yang besar dijumpai dikapalkapal tangker pengangkut muatan minyak mentah TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
8
Koefisien Prismatik Memanjang (Longitudinal prismatic coefficient) CP adalah perbandingan antara volume badan kapal yang ada di bawah permukaan air (isi karene) dengan volume sebuah prisma dengan luas penampang AM dan panjang L.
=
∇ ∙
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
9
Harga Cp umumnya menunjukkan kelangsingan bentuk kapal. Nilai Cp yang besar menunjukkan adanya perubahan yang kecil dari bentuk penampang melintang disepanjang L.
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
10
Koefisien Prismatik Tegak/Melintang (Vertical prismatic coefficient) CVP adalah perbandingan antara volume badan kapal yang ada di bawah permukaan air (isi karene) dengan volume sebuah prisma dengan luas penampang AW dan tinggi T.
=
∇ ∙
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
Type of vessel
Block coefficient
Prismatic coefficient
Midship area coefficient
Crude oil carrier Product carrier Dry bulk carrier Cargo ship Passenger ship Container ship Ferries Frigate Tug Yacht Icebreaker
0.82 – 0.86 0.78 – 0.83 0.75 – 0.84 0.60 – 0.75 0.58 – 0.62 0.60 – 0.64 0.55 – 0.60 0.45 – 0.48 0.54 – 0.58 0.15 – 0.20 0.60 – 0.70
0.82 – 0.90 0.80 – 0.85 0.76 – 0.85 0.61 – 0.76 0.60 – 0.67 0.60 – 0.68 0.62 – 0.68 0.60 – 0.64 0.62 – 0.64 0.50 – 0.54
0.98 – 0.99 0.96 – 0.98 0.97 – 0.98 0.97 – 0.98 0.90 – 0.95 0.97 – 0.98 0.90 – 0.95 0.75 – 0.78 0.90 – 0.92 0.30 – 0.35
Sumber: Introduction to Naval Architecture, E.C. Tupper, Elsevier, 2004 TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
11
12
Perbandingan ukuran utama kapal yang digunakan sebagai acuan dalam desain kapal: Perbandingan antara panjang dan lebar (L/B) Perbandingan antara panjang dan tinggi (L/H) Perbandingan antara lebar dan sarat (B/T) Perbandingan antara tinggi dan sarat (H/T)
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
13
L terutama memiliki pengaruh pada kecepatan dan kekuatan memanjang kapal. Pada displasmen kapal yang tetap: Tahanan kapal
Kekuatan memanjang
Maneuverability
L >> L<<
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
14
Perbandingan L/B yang besar: Sesuai untuk kapal yang beroperasi pada kecepatan yang tinggi Memiliki perbandingan kompartemen yang baik. Mengurangi kemampuan olah gerak kapal Mengurangi stabilitas
Perbandingan L/B yang kecil: Memberikan kemampuan stabilitas yang lebih baik. Menambah tahanan kapal. TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
15
Perbandingan L/H terutama memiliki pengaruh terhadap kekuatan memanjang kapal. Semakin besar nilai L/H, akan mengurangi kekuatan memanjang kapal. Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) 2006 mensyaratkan: L/H = 16 untuk pelayaran samudera maupun pelayaran yang dibatasi oleh: o Jarak pelabuhan maupun bangunan lepas pantai terdekat letaknya tidak lebih dari 200 Nmiles. o Pelayaran di perairan Asia Tenggara o Mediteranean Sea o Black Sea o Carribean Sea dan perairan yang memiliki karakteristik yang hampir sama. TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
16
BKI 2006 mensyaratkan: L/H = 18 untuk pelayaran pantai L/H = 19 untuk pelayaran yang memiliki kedalam yang terbatas
Dari ketentuan diatas dapat ditarik kesimpulan: Harga L/H yang kecil diperlukan untuk daerah perairan yang memiliki gelombang yang besar atau pengaruh lainnya. Ketentuan diatas dapat diabaikan dengan memberikan bukti perhitungan kekuatan yang dapat dipertangungjawabkan. TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
17
Lebar kapal memiliki pengaruh pada tinggi metacenter kapal. Untuk displasmen, panjang, dan sarat yang tetap akan menyebabkan kenaikan metacenter (MG). Penambahan B biasanya dimaksudkan untuk penambahan volume ruangan pada badan kapal. Penambahan lebar juga memiliki efek berkurangnya kemampuan dalam penggunaan fasilitas terusan, dok, dan galangan. TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
18
Nilai B/T yang rendah akan menyebabkan berkurangnya stabilitas kapal demikian sebaliknya. Untuk kapal yang beroperasi di sungai nilai B/T dipertimbangkan untuk kedalaman sungai yang sudah tertentu.
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
19
Memiliki pengaruh pada tinggi titik berat kapal (center of gravity) KG. Penambahan H pada umumnya akan menyebabkan kenaikan nilai KG dan metacenter MG akan berkurang. Dilain pihak, dengan ukuran penguat yang sama, penambahan nilai H akan memberikan kekuatan memanjang kapal. TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
20
Nilai T memberikan pengaruh pada tinggi center of bouyancy (KB) Dengan displasmen, panjang, dan lebar yang tetap, penambahan nilai T umumnya akan menyebabkan naiknya nilai KB. Penambahan T selalu dihindarkan karena dapat mengurangi jumlah pelabuhan yang dapat disinggahi dan daerah pelayaran yang terbatas. Kenaikan nilai T juga mengakibatkan berkurangnya dalam pemanfaatan terusan, fasilitas repair, dok, dan galangan. TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
21
Nilai H/T berhubungan dengan daya apung cadangan (reserve displacement). Harga H/T yang besar dapat dilihat pada kapal-kapal penumpang. Harga H-T adalah lambung timbul/freeboard yang merupakan ketinggian tepi dari permukaan kapal.
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
22
Introduction to Naval Architecture Thomas C. Gillmer and Bruce Johnson, Naval Institute Press, 1987 Basic Ship Theory , 5th Edition ,Volume I: Hydrostatics and Strength K.J. Rawson & E.C. Tupper, Butterworth Heinemann, 2001
TBKK I: Koefisien Bentuk & Perbandingan Ukuran Utama
23
