Hidrostatic
Curve
Kurva
hidrostatik adalah curva-curva yang menunjukan keadaan badan kapal dibawah
garis air untuk tiap kenaikan sarat.
Lengkung
hidrostatik terdiri :
a) Lengkung luas garis air, lengkung ini menunjukan
luas bidang air dalam meter persegi untuk tiap garis air yang sejajar dengan
bidang dasar.
b) Lengkung volume Carena, displasmen diair
tawar, dan diair laut. Lengkung–lengkung ini menunjukan volume bagian kapal
yang masuk dalam air dalam meter kubik displasmen kapal dengan kulit pada air
tawar dalam ton, dan displasmen kapal dengan kulit pada air laut dengan ton
untuk tipa kenaikan sarat ( V, Dsw, Dfw ).
c) Lengkung tetak titik tekan terhadap lunas
atau keel (KB).
d) Lengkung letak titik berat garis air
terhadap penampang tengah kapal (OF)
e) Lengkung letak titik tekan sebenarnya
(BS)
f) Lengkung momen inersia melintang garis
air dan lengkung momen inertia memanjang garis air ( Ix dan IY )
g) Lenkung letak metasentra melintang. Pada
tiap carena yang dibatasi oleh setiap garis air pada sarat tertentu akan
mempunyai sebuah titik tekan dan meta sentra melintang M (MK).
h) Lengkung letak metacentra memanjang
(MLK).
i) Lengkung koefisien garis air, lengkung
koefisien blok, lengkung koefisien midship, lengkung koefisien mendatar (Cwl,
Cb, Cpv, Cm, dan Cph).
j) Ton per cm perubahan sarat, Bila sebuah
kapal mengalami perubahan displasmen, misalnya dengan penambahan atau
penguranan sarat, untuk mementuka sarat dengan cepat kita dapat menggunakan
lengkung ini (TPC).
k) Lengkung ini mengubah trim buritan
sebesar 1 cm (DDT).
Fungsi
dari lengkung hidrostatik adalah:
1. Isi setiap carena dapat dihitung untuk
setip sarat, baik dengan menggunakan lengkung volume carena maupun dengan
luasan garis air.
2. Dari lengkung hidrostatis dengan cepat
dapat ditentukan keadaan badan kapal untuk setiap sarat.
3. Pada
kondisi tertentu dimana kapal berada pada kondisi kritis, dengan
penggambaran profil gelombang, baik kapal berada diantara dua puncak gelombang
dapat diketahui dengan lengkung bonjean.
Penggambaran
Hidrostatic Curve
Perlu
diketahui bahwa lines plan adalah offset dari seluruh aspek rancangan, keadaan
kapal diatas air baik stabilitas, gerak kapal , konstruksi, dan rencana-rancana
lainya. Tapi yang akan dikemukakan disini adalah kondisi kapal di bawah
permukaan garis air atau hidrostatik curve yang digambarkan dalam suatu bentuk
penggambaran yang kemudian dikenal dengan diagram carena dan bonjean.
Langkah-langkah
pembuatanya adalah sebagai berikut:
a) Membuat gambar tentang bentuk kapal yang
skala panjangnya bisa tetap sama atau tidak sama, sedangkan skala sarat kapal
atau skala vertikal sebaiknya diperbesar, agar informasi tentang kapal yang
dibuat pada saat kondisi sarat tertentu lebih jelas.
b) Pada bagian ini akan dipaparkan tentang
karakteristik kapal yang dibahas dengan sistem grafik atau curva-curva (lihat
curva-curva pada lampiran). Ada beberapa kaidah tentang penggambaran
kurva-kurva tersebut dan lebih khusus
tentang skala-skala, seperti berikut:
1. Kurva KB/FK, skalanya harus sama dengan
skala water line itu sendiri adalah jarak titik tekan volume kapal pada sarat
tertentu yang ditinjau terhadap garis dasar (keel).
2. Lengkung OB ( titik tekan terhadap
midship ), harus sama dengan skala panjang kapal, demikian pula dengan kurva OF
( titik berat volume kapal pada volume tertentu ). Skalanya dibuat sama karena
jarak peninjauanya terhadap panjang kapal.
3. Kedua jenis kurva diatas titik standar
(nol) terletak di bagian midship (gading 10).
4. Untuk beberapa jenis kurva yang terdapat
pada lampiran harga standar sebagai titik acuan adalah titik AP atau gading
nol, atau dengan pangkal titik acuan pada gading yang lain.
5. Untuk kurva DDT dan OF harus saling
kombinasi, karena bisanya nilai ordinat DDT lazimmnya terdapat dua tanda, yaitu
“-“ dibelakang AP dan “ +” didepan AP, tetapi bila ordinat yang bernilai
negatif tetap kita gambarkan dibelakang AP, maka ia keluar dari lokasi
penggambaran maka cerminkan dengan sumbu cermin tegak pada garis AP itu
sendiri.
6. Biasanya kuva – kurva bonjean dan kurva
hidrostatik lainya ditempatkan secara terpisah bila pada skala yang kecil,
tetapi kurva bonjean terdapat setip gading agar lebih jelas pembacaanya pada
pada penggunaan kurva profil gelombang yang kaitanya dengan volume kapal
dibawah permukaan pada beberapa kondisi.
II.1
kurva hidrostatis
Kurva
hidrostatic adalah kurva-kurva yang menjelaskan bentuk dan sifat karakteristik
dari badan kapal yang berada di bawah garis air sampai muatan penuh dalam air
laut ataupun air tawar. Dalam kurva hidrostatic tersebut terdapat sembilan
belas kurva antara lain adalah:
1.
Displacement moulded dan displacement extrim (termasuk kulit) (ton)
2.
Luas bidang midship, luas bidang garis air dan luas permukaan basah (msa),
(wpa) dan (wsa) dengan satuan 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 bouyancy terhadap midship dan dasar kapal, dengan notasi fb
dan kb (m).
5.
Jarak titik luasan bidang garis air terhadap midship, dengan notasi ff (m).
6.
Jari-jari metacentra melintang dan memanjang, dengan notasi tbm dan lbm (m).
7.
Tinggi metacentra terhadap dasar kapal, dengan notasi tkm dan lkm (m).
8.
Ton per centimeter, dengan notasi tpc (ton).
9.
Displacement due trim one centimeter, dengan notasi ddt (ton).
10.
Moment to change trim centimeter, dengan notasi mct (ton m).
Penjelasan
kurva-kurva hidrostatic
II.2
lengkung bonjean
Yang
dimaksud dengan lengkung bonjean adalah lengkung yang menunjukkan luas station
sebagai fungsi sarat. Bentuk lengkungan ini mula-mula diperkenalkan pada abad
kesembilan belas oleh seorang sarjana Prancis yang bernama Bonjean.
Jadi
untuk mengetahui luas dari station sampai tinggi sarat T, dapat dibaca dari
gambar lengkung bonjean pada ketinggian sarat T yang sama
dengan
menarik garis mendatar hingga memotong lengkung bonjean. Pada umumnya lengkung
bonjean digambar sampai setinggi geladak tepi kapal pada setiap station
sepanjang kapal.
Bentuk-bentuk
Lengkung Bonjean :
1.
Garis Lurus
Apabila
lengkung bonjean berbentuk garis lurus, hal tersebut menandakan bahwa bentuk
station atau penampang kapal berbentuk segiempat. Jadi pertambahan luas tiap
sarat air yang sama selalu konstan.
2.
Parabola
Ini
adalah bentuk station atau penampang segitiga atau melengkung.
3.
Parabola diikuti Garis Lurus
Hal
tersebut menandakan bahwa bentuk station atau penampang kapal bagian bawah
melengkung kemudian atasnya lurus ke atas. Jadi pada awalnya pertambahan
luasnya tidak konstan tetapi kemudian pertambhan luasnya konstan .
Fungsi
Lengkung Bonjean
Fungsi
lengkung bonjean adalah untuk mendapatkan volume displacemen even keelataupun
kapal pada saat dalam keadan trim dan juga kapal pada saat terkena gelombang.
Untuk
kegunaan selanjutnya lengkung bonjean dipergunakan untuk menghitung atau
membuat lengkung kebocoran.
III.1TABEL
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 vertical
g
: panjang kurva bodyplan dari midship s/d waterline yang ditinjau pada setiap
station.
III.2
TABEL B
Pada
tabel B dilakukan perhitungan berdasar hasil yang didapat dari tabel A.
Perhitungan
tersebut adalah sebagai berikut :
LWL
= panjang garis air paling atas
B
= lebar garis air paling atas
D
= tinngi garis air paling atas
s
= jarak station
w
= jarak tiap waterline
t
= tebal pelat
Vol.
Disp = 2*(1/3)*(1/3)*s*w*[1]
Disp
= 1.025* Vol. Disp
KB
= tinggi titik berat volume interval tersebut
=
tinggi waterline tengah ([2]*s )/[1])
b
= jarak titik berat volume interval tersebut ke belakang midship
=
([3]*s )/[1]
WPA
= luas garis air paling atas = 2*(1/3)* s*[4]
Cw
= koefisien garis air teratas = WPA/(Lwl*B)
MSA
= luas midship station pada interval tersebut = 2*(1/3)*w *[9]
MSA
per WL = luas midship station dari 0m WL s/d garis air teratas
Cm
= koefisien midship station = MSA per WL /(B*d)
Vol.disp’
= vol disp dari 0 mWL s/d garis air teratas
Cb
= koefisien blok = vol disp’/ (Lwl*B*d)
IT
= momen inersia melintang garis air teratas
=
2*(1/3)*(1/3)* s*[5]
TBM
= IT/ Vol.disp’
Midship
F = jarak titik berat luas garis air teratas terhadap midship
=
([16]* s)/[4]
IL
= ([7]-([6]2/ [4]))*(2/3)*(s 3)
LBM
= IL/ Vol.disp’
WSA
= luas permukaan basah pada interval tersebut
=
2*(1/3)*s *[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 = (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.
III.3
TABEL C – TABEL J
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 selurauh badan kapal
sampai dengan sarat penuh.
Tabel
I dan J merupakan tabel data perhitungan Bonjean sampai dengan Upper Deck
Fungsi
lengkung hidrostatik adalah untuk mengetahui sifat-sifat badan kapal yang
tercelup di dalam air, atau dengan kata lain untuk mengetahui sifat-sifat
karene. Cara yang paling umum untuk menggambarkan lengkung-lengkung hidrostatik
adalah dengan membuat dua sumbu saling tegak lurus. Sumbu mendatar adalah garis
dasar kapal (base-line) sedangkan garis vertikal menunjukkan sarat tiap water
line yang dipakai sebagai titik awal pengukuran lengkung-lengkung hidrostatik.
Lengkung-lengkungan
hidrostatik digambar sampai sarat penuh dan tidak berlaku untuk kondisi kapal
trim. Ada 20 lengkungan dalam Lengkung Hidrostatik. Lengkung-lengkung tersebut
adalah :
1.
Water Plan Area (WPA)
WPA
adalah luas bidang garis air yang telah kita rencanakan dalan Lines Plan dari
tiap-tiap water line. Kemungkinan-kemungkinan bentuk WPA ditinjau dari bentuk alas kapal antara lain:
- Untuk kapal dengan rise of floor,
pada 0 mWL luas garis air adalah nol karena luasan water line hanya berupa
garis lurus(base-line), sehingga lengkung WPA dimulai dari titik (0,0).
- Untuk kapal tanpa rise of floor, pada
0 mWL ada luasan yang terbentuk pada garis dasar sehingga luas garis air tidak sama dengan nol.
2.
Coefficient of Water Line (CWL)
CWL
adala nilai perbandingan antara luas bidang garis air tiap water line dengan
sebuah segi empat dengan panjang L dan lebar B dimana L adalah panjang maksimum
dari tiap water line dan B adalah lebar maksimum dari tiap water line.
3.
Ton Per Centimetre Immersion (TPC)
TPC
adalah jumlah ton yang diperlukan untuk mengadakan perubahan sarat kapal
sebesar 1 cm. Bila kita menganggap tidak ada perubahan luas garis air pada
perubahan sarat sebesar 1 cm, atau pada perubahan 1 cm tersebut dinding kapal
dianggap vertikal. Jadi kalau kapal ditenggelamkan sebesar 1 cm, maka perubahan
volume adalah hasil kali luas garis air dengan tebal pelat pada garis air
tersebut. Dengan demikian penambahan volume dan berat dapat dirumuskan sebagai
berikut :
Penambahan
volume = t x WPA
[ m3 ]
Penambahan
berat = t x WPA x 1.025 [ ton ]
Dimana
t adalah tebal pelat pada tiap WL dan 1,025 adalah berat jenis air laut.
4.
Midship of Section Area (MSA)
MSA
adalah luas moulded kapal pada section midship untuk tiap-tiap sarat kapal.
Harga MSA untuk tiap sarat dapat diketahui dari Tabel B pada Perhitungan
Hidrostatik untuk Main Part.
5.
Midship Coefficient (CM)
CM
adalah perbandingan luas penampang midship kapal dengan luas suatu penampang
dengan lebar B dan tinggi T untuk tiap water line.
6.
Block Coefficient (CB)
CB
adalah perbandingan isi karene dengan balok dengan panjang L, lebar B dan
tinggi T. Hal ini juga berlaku untuk tiap-tiap water line. Dengan demikian CB
dapat dirumuskan sebagai berikut :
7. Transverse Center of Bouyancy to Metacenter
(TBM)
TBM
adalah jarak titik tekan bouyancy ( gaya tekan ke atas air ) secara melintang
terhadap titik metasentra. Satuannya dalam meter (m).
8.
Prismatic Coefficient (w)
Cp
adalah perbandingan volume karene dengan volume prisma dengan luas penampang
midship kapal dan panjang L. Dengan perhitungan lebih lanjut Cp dapat
dirumuskan sebagai berikut:
9. Moment to change Trim one Centimeter (MTC)
MTC
adalah momen yang diperlukan untuk mengadakan trim sebesar 1 cm. Satuannya
dalam Ton meter.
10.
Displacement Due to one centimeter of Trim by stern (DDT)
DDT
adalah besarnya perubahan displacement kapal yang diakibatkan oleh perubahan
trim kapal sebesar 1 cm.
11.
Displacement (D)
Displacement
adalah berat air laut yang dipindahkan karena adanya volume badan kapal yang
tercelup ke dalam air (karene) termasuk juga akibat tambahan adanya pelat
karene. Jadi displacement di sini adalah penjumlahan dari displacement moulded
dengan shell displacement.
12.
Displacement Moulded ( Dmld )
Displacement
moulded adalah berat air laut yang dipindahkan karena adanya volume karene
tanpa kulit. Nilai ini didapat dari perkalian volume karene dengan berat jenis
air laut yaitu 1,025.
13.
Wetted Surface Area (WSA)
WSA
adalah luas permukaan badan kapal yang tercelup dalam air pada setiap water
line-nya. WSA didapat dari jumlah perkalian half girth dengan faktor luas pada
setiap station dan setiap water line-nya.
14.
Sheel Displacement (b)
Shell
Displacement adalah berat air laut yang dipindahkan karena adanya kulit/pelat
pada karene. Semua satuan displacement dalam ton.
15.
Longitudinal Center of Bouyancy to Metacenter (LBM)
LBM
adalah jarak titik tekan bouyancy secara memanjang terhadap titik metasentra.
Satuannya dalam meter (m).
16.
Longitudinal of Keel to Metacenter (LKM)
LKM
adalah letak metasentra memanjang terhadap lunas kapal untuk tiap-tiap sarat
kapal. Satuannya dalam meter(m). LKM didapat dari penjumlahan LBM dengan KB.
17.
Longitudinal Center of Bouyancy ( LCB)
Lcb
atau FB adalah jarak titik tekan bouyancy terhadap penampang midship kapal
untuk setiap sarat kapal. Satuannya dalam meter. Tanda negatif (-) dan positif
(+) menunjukkan letaknya ada di depan midship (+) dan di belakang midship (-).
18.
Longitudinal Center of Floatation (LCF)
Lcf
atau FF adalah jarak titik berat garis air terhadap penampang tengah kapal
untuk setiap sarat kapal. Satuannya dalam meter. Seperti juga Lcb tanda (-) dan
(+) menunjukkan bahwa titik Lcf terletak didepan dan di belakang midship.
19.
Keel to Center of Bouyancy (KB)
KB
adalah jarak titik tekan bouyancy ke lunas kapal. Satuannya dalam meter (m).
20.
Transverse of Keel to Metacenter (TKM)
TKM
adalah letak titik metasentra melintang terhadap lunas kapal untuk tiap-tiap
water line-nya. Satuannya dalam meter (m).
1. LENGKUNG BONJEAN (BONJEAN CURVES)
Lengkung
Bonjean adalah lengkung / grafik yang menunjukkan luas station sebagai fungsi
sarat.
Jadi
untuk menghitung luas station sampai setinggi sarat yang diinginkan dapat di
baca pada lengkung-lengkung Bonjean dengan menarik garis mendatar hingga
memotong lengkung bonjean pada station dan sarat yang diinginkan. Pada umumnya
Lengkung Bonjean cukup digambarkan sampai dengan geladak tepi kapal (Upper Deck
Side Line) sepanjang kapal.
Fungsi
Lengkung Bonjean
Lengkung
Bonjean berfungsi untuk mendapatkan volume dan displacement tanpa kulit pada setiap sarat yang dikehendaki, baik
kapal tersebut dalam keadaan even-keel maupun trim dan juga pada saat kapal
terkena gelombang. Untuk langkah pengerjaan selanjutnya lengkung bonjean
digunakan untuk perhitungan Kebocoran (Floodable Length).
