TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
TUGAS MERANCANG 1 – MN 091355
TANKER 5000 PAYLOAD RENCANA GARIS RENCANA UMUM FARENDY ARLIUS NRP.4110 100 012 DOSEN PEMBIMBING
IR. TRI ACHMADI, PH.D. PROGRAM STUDI TRANSPORTASI LAUT JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2014 Page | i
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS MERANCANG I ( MN 091355 )
“M.T. SRIWIJAYA” Nama
: Farendy Arlius
NRP
: 4110.100.069
Prodi/Jurusan
:Transportasi Laut/Teknik Perkapalan
Dosen Pembimbing
: Ir. Tri Achmadi, Ph.D.
Dengan ini dinyatakan
telah
menyelesaikan Tugas Merancang I, disetujui dan
disahkan oleh dosen pembimbing.
Surabaya, 13 Juni 2013
Dosen Pembimbing
Diselesaikan Oleh
Ir. Tri Achmadi, Ph.D. NIP. 19650110 198803 1 001
Farendy Arlius NRP. 4110.100.012
Page | ii
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | iii
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr.Wb. Puji syukur Alhamdulillah ke hadirat Allah SWT, atas kemurahan hati, petunjuk, rahmat serta hidayah-Nyalah hingga Tugas Merancang I ini dapat selesai. Tidak lupa pula ucapan terima kasih kami haturkan kepada dosen pembimbing kami, Bapak Ir. Tri Achmadi, Ph.D. yang senantiasa selalu sabar membimbing kami dalam proses pengerjaan Tugas Merancang I ini. Juga untuk keluarga yang senantiasa memberikan dukungan moril dan teman-teman yang selalu memberikan inspirasi dan semangat untuk dapat menyelesaikan Tugas Merancang I ini sesuai dengan yang direncanakan. Serta semua pihak yang turut membantu, yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu disini. Kami berharap semoga Laporan Tugas Merancang I ini kedepannya bisa bermanfaat bagi mereka yang membutuhkan. Namun kami juga menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karenanya demi kesempurnaan Laporan Tugas Merancang ke depannya, kritik dan saran sangat kami harapkan. Selebihnya kami mohon maaf apabila ada kata yang salah dan kurang berkenan di hati. Terima kasih. Wassalamu’alaikum Wr.Wb. Penyusun,
FARENDY ARLIUS NRP. 4110.100.012
Page | iv
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | v
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................................................................ iv DAFTAR ISI ............................................................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................................. xi DAFTAR TABEL .................................................................................................................................... xiii BAB 1. PENDAHULUAN .......................................................................................................................1-1 1.1.
Latar Belakang .......................................................................................................................1-1
1.2.
Tujuan .....................................................................................................................................1-1
1.3.
Regulasi ..................................................................................................................................1-1
BAB 2. OWNER REQUIREMENT ...........................................................................................................2-1 2.1.
Owner Requirement ...............................................................................................................2-1
BAB 3. DATA KAPAL PEMBANDING .....................................................................................................3-1 3.1.
Pendahuluan...........................................................................................................................3-1
3.2.
Data Kapal Pembanding .........................................................................................................3-1
BAB 4. PERHITUNGAN UTAMA KAPAL ................................................................................................4-1 4.1.
Pendahuluan...........................................................................................................................4-1
4.2.
Menyusun Ukuran Utama Awal dari Kapal Pembanding dengan Metode 256 Set Variation 4-1
4.3.
Perhitungan Koefisien Utama Kapal.......................................................................................4-2
4.4.
Perhitungan ukuran utama awal ...........................................................................................4-2
4.4.1. Data ukuran utama awal ........................................................................... 4-2 4.4.2. Variasi Ukuran Utama (256 Set Ukuran Utama)...................................... 4-5 4.5.
Perhitungan Koefisien Utama Kapal.......................................................................................4-6
BAB 5. PERHITUNGAN HAMBATAN KAPAL ..........................................................................................5-1 5.1.
Pendahuluan...........................................................................................................................5-1
5.2.
Viscous resistance ...................................................................................................................5-1
5.3.
Appendages resistance ...........................................................................................................5-2
5.4.
Wave making resistance ........................................................................................................5-3
5.5.
Model Ship Correlation Allowance .........................................................................................5-5
BAB 6. PERHITUNGAN PROPULSIVE COEFFICIENT DAN PERKIRAAN DAYA MOTOR INDUK..................6-7 6.1.
Pendahuluan...........................................................................................................................6-7
6.2.
Perhitungan Daya ...................................................................................................................6-7
6.3.
Pemilihan Motor Induk ...........................................................................................................6-8
Page | vi
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 6.4.
Pemilihan Motor Bantu ..........................................................................................................6-8
BAB 7. PERHITUNGAN JUMLAH CREW (ABK).......................................................................................7-1 7.1.
Pendahuluan...........................................................................................................................7-1
7.2.
Perhitungan Jumlah Crew (ABK) .............................................................................................7-1
BAB 8. PERHITUNGAN KOMPONEN DWT DAN TITIK BERATNYA ........................................................8-3 8.1.
Pendahuluan...........................................................................................................................8-3
8.2.
Perhitungan Komponen DWT .................................................................................................8-3
8.2.1. 8.2.2. 8.2.3. 8.2.4. 8.2.5. 8.3.
FuelOil ....................................................................................................... 8-3 Auxiliary EngineFuel (Diesel Oil)............................................................. 8-3 LubricationOil ........................................................................................... 8-4 Fresh water ................................................................................................ 8-4 Provision dan Store ................................................................................... 8-5
Perhitungan Tititk Berat DWT ................................................................................................8-6
8.3.1. 8.3.2. 8.3.3. 8.3.4. 8.3.5.
Crew .......................................................................................................... 8-6 Air Tawar................................................................................................... 8-6 FuelOil ....................................................................................................... 8-7 DieselOil .................................................................................................... 8-7 LubricationOil ........................................................................................... 8-7
BAB 9. PERHITUNGAN KOMPONEN LWT DAN TITIK BERATNYA ..........................................................9-1 9.1.
Pendahuluan...........................................................................................................................9-1
9.2.
Perhitungan Komponen LWT ..................................................................................................9-1
9.2.1. Perhitungan Berat Baja Kapal .................................................................. 9-1 9.2.2. Perhitungan Berat Permesinan ................................................................. 9-3 9.3.
Perhitungan Berat Peralatan dan Perlengkapan ....................................................................9-5
9.3.1. Grup III (Living Quarters) : ...................................................................... 9-5 9.3.2. Grup IV (Miscellaneous) : ......................................................................... 9-5 9.4.
Perhitungan Titik Berat Permesinan .......................................................................................9-6
9.4.1. Perhitungan Titik Berat Permesinan ......................................................... 9-6 9.4.2. Perhitungan Titik Berat Peralatan dan Perlengkapan (equipment dan Outfit) 9-7 BAB 10. PERHITUNGAN BERAT DAN TITIK BERAT GABUNGAN LWT DAN DWT.................................. 10-1 10.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................10-1
10.2.
Perhitungan Berat dan Titik Berat Gabungan LWT dan DWT ..............................................10-1
BAB 11. PEMERIKSAAN HUKUM FISIKA ............................................................................................. 11-1 11.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................11-1
11.2.
Perhitungan Pemerikasaan Hukum Fisika ............................................................................11-1
BAB 12. PERHITUNGAN TRIM KAPAL ................................................................................................ 12-1 12.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................12-1
12.2.
Perhitungan Trim ..................................................................................................................12-1
Page | vii
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 BAB 13. PERHITUNGAN FREEBOARD ................................................................................................. 13-1 13.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................13-1
13.2.
Perhitungan Freeboard.........................................................................................................13-1
BAB 14. PERHITUNGAN KAPASITAS RUANG MUAT ........................................................................... 14-1 14.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................14-1
14.2.
Perhitungan Volume Total Kapal ..........................................................................................14-1
14.3.
Perhitungan Volume Ceruk Haluan dan Ceruk Buritan ........................................................14-2
14.3.1. Sekat Ceruk Buritan : .............................................................................. 14-2 14.3.2. Sekat Tubrukan (collision bulkhead) ....................................................... 14-2 14.4.
Perhitungan Volume Kamar Mesin .......................................................................................14-4
14.5.
Perhitungan Volume Double Bottom....................................................................................14-4
14.6.
Perhitungan Volume Double Skin .........................................................................................14-5
14.7.
Perhitungan Volume Cofferdam ...........................................................................................14-5
14.8.
Koreksi Volume Ruangan (Vr) ...............................................................................................14-5
14.9.
Perhitungan Kapasitas Ruang Muat .....................................................................................14-6
BAB 15. PERHITUNGAN STABILITAS UTUH ........................................................................................ 15-7 15.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................15-7
15.2.
Perhitungan Stabilitas Utuh .................................................................................................15-7
15.3.
Pengecekan Stabilitas Utuh ................................................................................................15-10
BAB 16. PERHITUNGAN TONASE KAPAL ............................................................................................ 16-1 16.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................16-1
16.2.
Perhitungan Tonase Kapal....................................................................................................16-1
BAB 17. PERHITUNGAN BIAYA INVESTASI DAN OPERASI KAPAL ....................................................... 17-1 17.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................17-1
17.2.
Input Data.............................................................................................................................17-1
17.3.
Perhitungan Biaya (Cost) ......................................................................................................17-1
17.3.1. Structuralcost .......................................................................................... 17-1 17.3.2. Outfitcost ................................................................................................. 17-2 17.3.3. Machinerycost ......................................................................................... 17-3 17.4.
Perhitungan Harga (Price) ....................................................................................................17-5
BAB 18. REKAPITULASI PEMILIHAN UKURAN UTAMA ....................................................................... 18-1 18.1.
Ukuran Utama ......................................................................................................................18-1
BAB 19. RENCANA GARIS (LINES PLAN) ............................................................................................. 19-3 19.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................19-3
19.2.
Metode Pembuatan Rencana Garis ......................................................................................19-3
19.2.1. Ukuran Utama Kapal .............................................................................. 19-4
Page | viii
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 19.2.2. Menentukan Kapal memakai Bulbous Bow ............................................. 19-4 19.2.3. Metode Pembuatan Garis dengan Tipe C ............................................... 19-5 19.3.
Menggambar Lines Plan .......................................................................................................19-9
BAB 20. RENCANA UMUM (GENERAL ARRANGEMENT) .................................................................... 20-1 20.1.
Pendahuluan.........................................................................................................................20-1
20.2.
Data Utama Kapal ................................................................................................................20-1
20.3.
Penentuan Panjang Konstruksi (LKonstruksi) .............................................................................20-1
20.4.
Penentuan Jarak Gading dan Sistem Kontruksi ....................................................................20-2
20.5.
Tinggi Double Bottom ...........................................................................................................20-2
20.6.
Double Skin (Wing Tank and Space) .....................................................................................20-2
20.7.
Perencanaan Sekat Kedap ....................................................................................................20-2
20.7.1. Sekat ceruk buritan .................................................................................. 20-3 20.7.2. Sekat tubrukan (Collision Bulkhead)...................................................... 20-3 20.7.3. Sekat depan kamar mesin ........................................................................ 20-3 20.8.
Perencanaan Tangga Samping ke Darat (Tangga Akomodasi) ............................................20-3
20.9.
Perencanaan Tangki dan Ruang Muat .................................................................................20-4
20.9.1. Tangki Bahan Bakar (FO Tank) .............................................................. 20-4 20.9.2. Tangki LubricationOil (LO Tank) ........................................................... 20-4 20.9.3. Tangki Limbah (Sewage Tank) ................................................................ 20-4 20.9.4. Tangki Air Tawar (FW Tank) .................................................................. 20-4 20.9.5. Tangki Ballast .......................................................................................... 20-4 20.9.6. Tangki Ruang Muat ................................................................................. 20-5 20.10.
Perencanaan Pintu...........................................................................................................20-5
20.11.
Perencanaan Jendela .......................................................................................................20-5
20.12.
Perencanaan Crew Tiap Geladak .....................................................................................20-6
20.13.
Perencanaan Ruang Akomodasi ......................................................................................20-6
20.13.1. 20.13.2. 20.13.3. 20.13.4. 20.13.5. 20.13.6. 20.13.7. 20.14.
Sleeping Room (Ruang Tidur) ......................................................... 20-7 Mess Room (Ruang Makan) ............................................................ 20-8 Sanitary Accomodation ................................................................... 20-8 Hospital Accomodation ................................................................... 20-9 Ship’s Office (Kantor) ..................................................................... 20-9 Cold Store Room.............................................................................. 20-9 Galley (Dapur) .............................................................................. 20-10
Perencanaan Navigation Room (Ruang Navigasi) .........................................................20-10
20.14.1. 20.14.2. 20.14.3.
Wheel House .................................................................................. 20-10 Chart Table .................................................................................... 20-11 ESEP (Emergancy Source of elektrical Power). ........................... 20-11
20.15.
Rekap Ruangan Tiap Deck .............................................................................................20-11
20.16.
Lampu Navigasi .............................................................................................................20-13
20.16.1. 20.16.2. 20.16.3.
Anchor Light ( lampu jangkar ) ..................................................... 20-13 Mast Head Light ............................................................................ 20-13 Side Light ( lampu samping ). ........................................................ 20-13
Page | ix
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.16.4. 20.17.
Perencanaan Alat-alat Keselamatan .............................................................................20-14
20.17.1. 20.17.2. 20.17.3. 20.17.4. 20.17.5. 20.18.
Jangkar .......................................................................................... 20-17 Rantai Jangkar .............................................................................. 20-17 Hawse Pipe .................................................................................... 20-18 Chain Locker ................................................................................. 20-18 Windlass ........................................................................................ 20-19 Bollard ........................................................................................... 20-20 Fair Lead and Chock ..................................................................... 20-21 Warping Winch and Capstain........................................................ 20-21 Perencanaan Rudder (Daun Kemudi) ........................................... 20-21
Luas Daun Kemudi .........................................................................................................20-22
20.19.1. 20.19.2. 20.19.3. 20.20.
Sekoci Penolong ............................................................................ 20-14 Pelampung Penolong (Lifebuoy) ................................................... 20-14 Baju Penolong (Life Jacket) .......................................................... 20-15 Tanda-tanda Bahaya dengan Sinyal atau Radio ........................... 20-15 Alat Pemadam Kebakaran ............................................................. 20-15
Peralatan Labuh serta Perlengkapannya.......................................................................20-15
20.18.1. 20.18.2. 20.18.3. 20.18.4. 20.18.5. 20.18.6. 20.18.7. 20.18.8. 20.18.9. 20.19.
Stern Light ( lampu Belakang ) ..................................................... 20-13
Ukuran Daun Kemudi .................................................................... 20-22 Gaya Kemudi ................................................................................. 20-23 Momen Torsi Kemudi .................................................................... 20-23
Perencanaan Alat Bongkar Muat ..................................................................................20-24
20.20.1. 20.20.2. 20.20.3.
Crane ............................................................................................. 20-25 Sistem Perpipaan Bongkar Muat................................................... 20-25 Sistem Perpipaan Bongkar Muat................................................... 20-26
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................... 20-27 LAMPIRAN GAMBAR ....................................................................................................................... 20-29
Page | x
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
DAFTAR GAMBAR Gambar 4-1.Grafik hasil regresi dari data kapal pembanding ....................................... 4-4 Gambar 14-1. Gambar ceruk haluan............................................................................ 14-3 Gambar 17-1.Perkiraan biaya Machinery per ton ....................................................... 17-1 Gambar 17-2. Hasil regresi Structuralcost .................................................................. 17-2 Gambar 17-3. Perkiraan biaya Machinery per ton ...................................................... 17-2 Gambar 17-4. Hasil regresi Outfitcost ......................................................................... 17-3 Gambar 17-5 Perkiraan biaya Machinery per ton ....................................................... 17-3 Gambar 17-6. Hasil regresi machinary cost ................................................................ 17-4 Gambar 19-1. Kombinasi Froud Number dengan Cb ................................................. 19-4 Gambar 19-2. Diagram Kombinasi ............................................................................. 19-5 Gambar 19-3. Form data buritan kapal ........................................................................ 19-6 Gambar 19-4. Hasil Redraw N2A ............................................................................... 19-7 Gambar 19-5. Form data haluan kapal ........................................................................ 19-7 Gambar 19-6. Hasil redraw N2F ................................................................................. 19-8 Gambar 19-7. Interpolasi Titik Koordinat ................................................................... 19-9 Gambar 19-8. Body plan .............................................................................................. 19-9 Gambar 19-9. Sheer plan ........................................................................................... 19-10 Gambar 19-10. Half Breadth Plan dan sent line ....................................................... 19-10 Gambar 20-1. Jarak pandangan depan ....................................................................... 20-10 Gambar 20-2. Free Fall Life Boat ............................................................................. 20-14 Gambar 20-3. Jangkar tipe HallAnchor ..................................................................... 20-17 Gambar 20-4. Ukuran dan urutan rantai jangkar ....................................................... 20-18 Gambar 20-5. Bollard ................................................................................................ 20-21 Gambar 20-6. Warping winch ................................................................................... 20-21 Gambar 20-7. Ukuran daun kemudi .......................................................................... 20-22 Gambar 20-8. Crane .................................................................................................. 20-25
Page | xi
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | xii
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
DAFTAR TABEL Tabel 3-1. Data Kapal Pembanding............................................................................... 3-1 Tabel 4-1. Data kapal pembanding dari NK Register ................................................... 4-2 Tabel 4-2.Data ukuran utama ........................................................................................ 4-5 Tabel 4-3. Variasi Fn awal dan perbandingan ukuran utama awal ............................... 4-5 Tabel 4-4. Variasi Presentasi X ..................................................................................... 4-5 Tabel 4-5. Variasi Lo/Bo, Bo/To, To/H awal ................................................................ 4-5 Tabel 4-6. Salah satu data hasil regresi ......................................................................... 4-6 Tabel 4-7. Variasi Presentase X .................................................................................... 4-7 Tabel 5-1. Hasil perhitungan viscous resistance ........................................................... 5-2 Tabel 5-2. Harga effective form factor........................................................................... 5-3 Tabel 5-3. Hasil perhitungan Resistance of appendages ............................................... 5-3 Tabel 5-4. Hasil perhitungan wave making resistance .................................................. 5-4 Tabel 5-5. Hasil Perhitungan Ship Correlation Allowance ........................................... 5-5 Tabel 6-1. Hasil perhitungan PB ................................................................................... 6-8 Tabel 6-2. Hasil perhitungan Propeller ........................... Error! Bookmark not defined. Tabel 8-1. Hasil perhitungan fuelOil ............................................................................. 8-3 Tabel 8-2. Hasil perhitungan Auxiliary Enginefuel....................................................... 8-4 Tabel 8-3. Hasil perhitungan LubricationOils ............................................................... 8-4 Tabel 8-4. Hasil perhitungan fresh water ...................................................................... 8-5 Tabel 8-5.Hasil perhitungan Provision & Store ............................................................ 8-5 Tabel 8-6. Titik berat Crew per ruang akomodasi ......................................................... 8-6 Tabel 8-7. Titik berat tangki air tawar ........................................................................... 8-6 Tabel 8-8. Perhitungan titik berat tangki fuelOil menurut Rencana Umum .................. 8-7 Tabel 8-9. perhitungan titik berat tangki DieselOil menurut Rencana Umum .............. 8-7 Tabel 8-10. Perhitungan titik berat tangki LubricationOil menurut Rencana Umum ... 8-7 Tabel 9-1. Panjang dan lebar deckhaouse ..................................................................... 9-1 Tabel 9-2. Cso Kapal tanker .......................................................................................... 9-2 Tabel 9-3. Ckg Kapal tanker ......................................................................................... 9-2 Tabel 9-4. Perhitungan titik berat .................................................................................. 9-2 Tabel 9-5. Perhitungan other weight ............................................................................. 9-5 Tabel 9-6. Perhitungan titik berat peralatan dan perlengkapan ..................................... 9-6 Tabel 9-7..Data layer ..................................................................................................... 9-7 Tabel 9-8. Perhitungan Titik Berat Peralatan dan Perlengkapan................................... 9-7 Tabel 10-1.Perhitungan Berat dan Titik Berat Gabungan LWT dan DWT................. 10-1 Tabel 11-1. Hasil perhitungan pemerikasaan hukum fisika ........................................ 11-1 Tabel 12-1. Hasil perhitungan Trim ............................................................................ 12-2 Tabel 13-1. Tinggi standar Bangunan Atas ................................................................. 13-3 Tabel 13-2. Koreksi bangunan atas ............................................................................. 13-3 Tabel 13-3. Hasil interpolasi ....................................................................................... 13-3 Tabel 13-4. Tabel Pengurangan freeboard untuk Kapal Tipe A ................................. 13-4
Page | xiii
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Tabel 13-5. Hasil perhitungan freeboard .................................................................... 13-4 Tabel 14-1. Perhitungan Volume Total Kapal............................................................. 14-2 Tabel 14-2. Perhitungan volume ceruk buritan ........................................................... 14-3 Tabel 14-3. Perhitungan volume ceruk haluan ............................................................ 14-4 Tabel 14-4. Perhitungan volume kamar mesin ............................................................ 14-4 Tabel 14-5. Perhitungan volume Double Bottom ........................................................ 14-4 Tabel 14-6. Perhitungan volume Double Skin ............................................................. 14-5 Tabel 14-7. Hasil perhitungan volume cofferdam ....................................................... 14-5 Tabel 14-8. Hasil perhitungan kapasitas tuang muat ................................................... 14-6 Tabel 16-1. Hasil perhitungan GrossTonnage dan Net Tonnage ................................ 16-2 Tabel 17-1. Regresi Kurva StructuralCost, MachineryCost dan OutfitCost ............... 17-4 Tabel 17-2. Hasil perhitungan harga kapal .................................................................. 17-6 Tabel 18-1. Rekapitulasi hasil perhitungan ................................................................. 18-1 Tabel 19-1. Macam Bentuk Kapal ................................... Error! Bookmark not defined. Tabel 20-1. Data ukuran utama kapal .......................................................................... 20-1 Tabel 20-2. Perencanaan sekat kedap .......................................................................... 20-2 Tabel 20-3. Perencanaan tangki ballast ....................................................................... 20-4 Tabel 20-4. Perencanaan tangki ruang muat ............................................................... 20-5 Tabel 20-5. Perencanaan ruang tidur ........................................................................... 20-7 Tabel 20-6. Perencanaan ruang makan ........................................................................ 20-8 Tabel 20-7. Perencanaan ruang makan ........................................................................ 20-9 Tabel 20-8. Perencanaan ruang makan ........................................................................ 20-9 Tabel 20-9. Perencanaan dapur ................................................................................. 20-10 Tabel 20-10. Perekapan ruangan akomodasi ............................................................. 20-12 Tabel 20-11. Dimensi jangkar ................................................................................... 20-17 Tabel 20-12. Ukuran rantai jangkar ........................................................................... 20-18
Page | xiv
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Proses produksi kapal tidak sama dengan proses produksi alat-alat transportasi pada umumnya. Untuk memproduksi suatu kapal didahului dengan pemesanan (requirement) oleh owner. Kemudian dari requirement yang dicantumkan dilakukan proses-proses 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 proses berkesinambungan dari satu tahapan ke tahapan yang lain hingga kapal layak 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. 1.2. Tujuan Tujuan dari Tugas Merancang I ini antara lain : a. Mencari ukuran utama kapal yang memenuhi keseimbangan benda terapung. b. Mencari ukuran utama kapal yang memenuhi permintaan pemesan (ownerrequirement). c. Mencari ukuran utama kapal yang memenuhi persyaratan yang berlaku. d. Mencari ukuran utama kapal yang mempunyai biaya investasi dan operasi termurah. e. Membuat Rencana Garis (Lines Plan) dan Rencana Umum (General arrangement) dari ukuran utama dan data-data pandukung lain yang telah dihitung yang telah direncanakan sebelumnya. 1.3. Regulasi Dalam perancangan kapal terdapat regulasi-regulasi internasional yang harus dipenuhi. Demikian halnya dengan Tugas Merancang I, regulasi-regulasi diperlukan sebagai acuan baik dalam proses perhitungan maupun desain dari Lines Plan serta General arrangement. Regulasi-regulasi yang digunakan dalam Tugas Merancang I ini antara lain : a. BKI Rules 2006, Vol.II, Rules for Hull. b. BKI Rules 1998, Vol.II, Rules for Hull. c. SOLAS (International Convention for Safety of Life at Sea 74/78 ). d. MARPOL 73/78 (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships 73/78). e. International Convention on Load Lines 1966 and Protocol of 1988 as amended in 2003, Consolidated Edition 2005. f. Maritime Labour Convention and Recomendations, ILO 1994 : g. C92 Accomodation of Crews Convention (Revised), 1949.
Page | 1-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 h. C113 Accomodation of Crews (Suplementary Provisions) Convention, 1970. i. International Convention on Tonnage Measurements of Ships 1969. j. Code on Intact Stability Criteria for All Types of Ships Covered by IMO Instruments.
Page | 1-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 2. OWNER REQUIREMENT 2.1. Owner Requirement OwnerRequirement yang digunakan dalam Tugas Merancang I ini antara lain : a. Jenis Kapal : Tanker b. Jenis Muatan : Kerosene c. Kuantitas Muatan : 5000 Ton d. Kecepatan Dinas : 12 knot e. Radius Pelayaran : 886 mil laut f. Klasifikasi : BKI (Biro Klasifikasi Indonesia) OwnerRequirement merupakan sederetan ketentuan yang menjadi cerminan dari keinginan pemilik kapal/ship owner, yang selanjutnya akan menjadi acuan dasar dalam merancang suatu kapal. Beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan terkait dengan owner requirement diantaranya : a. Kesesuaian antara kapal yang dirancang dengan permintaan ship owner. b. Kesesuaian kondisi dan kelas pelabuhan tempat singgah kapal sementara (sesuai yang direncanakan) dengan kondisi kapal, terutama ukuran utama kapal atau hal lain yang disyaratkan oleh pelabuhan yang bersangkutan.
Page | 2-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 2-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 3. DATA KAPAL PEMBANDING 3.1. Pendahuluan Dalam proses mencari ukuran utama kapal yang sesuai dengan keinginan pemilik kapal, maka salah satu metode yang dapat digunakan adalah dengan menggunakan data ukuran utama dari kapal pembanding, yang selanjutnya akan dilakukan proses optimasi untuk dicari yang paling optimal. Pencarian data kapal pembanding yang dibutuhkan bisa dilakukan dengan berbagai sumber diantaranya : buku Register kapal (diterbitkan oleh biro klasifikasi), internet, dan program software Register kapal. 3.2. Data Kapal Pembanding Adapun untuk Tugas Merancang ini, data kapal pembanding diambil dari BV Register. Data yang diambil adalah data kapal pembanding dengan range Payload 20% lebih kecil hingga 30% lebih besar dari perhitungan DWT - (fuel + fresh water+ Lubricating Oil) yang didasarkan dari Payload yang diminta oleh owner. Untuk kapal pembanding yang dipilih, dapat dilihat pada tabel 3.1 dibawah ini : Tabel 3-1. Data Kapal Pembanding No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 18 19 20
NAMA KAPAL SPABUNKER CUARENTAYUNO NAUTICA JOHOR BAHRU KITEK 9 NOBLE JOB PICHACHO BLISS SOUTHERNPEC 6 SONG CHAU 3 SPABUNKER TREINTA MUMBAI BEECH 1 OZAY 4 SAN MATTEO CHELSEA CHERYLYN AHMET CIHAN LADY FERHAN LADY SARA BEECH 2 KATYAVALA
DWT (ton) 4,000 4,200 4,460 4,479 4,569 4,700 4,710 4,999 5,250 5,500 5,500 5,707 5,765 6,085 6,267 6,234 6,273 6,195 6,178
Loa (m) 72.10 85.00 95.70 99.86 98.95 99.86 99.86 102.25 115.80 117.70 102.70 105.50 110.00 112.10 121.62 121.62 121.620 102.700 102.70
Lpp (m) 70.43 78.00 89.00 93.00 90.60 93.00 93.31 95.01 95.00 95.00 95.00 98.41 103.50 105.75 112.31 112.17 112.31 95.00 95.00
B (m) H (m) 16.00 6.80 17.50 8.00 13.80 6.80 15.20 7.60 15.60 7.40 15.20 7.60 15.20 7.60 15.40 7.80 16.00 7.00 17.80 8.80 17.80 8.80 16.80 7.40 17.80 8.60 16.20 8.00 16.00 8.00 16.00 8.00 16.00 8.00 17.80 8.80 17.80 8.80
T (m) V (Knot) GT (ton) 5.30 9.00 1,656 5.30 11.00 3,388 5.80 11.00 2,558 6.00 11.8 2,985 6.00 12.00 2,962 6.20 12.00 2,990 6.20 11.50 2,990 6.13 13.00 3,321 4.50 10.00 4,775 6.50 12.30 4,640 6.50 12.30 4,568 6.39 14.50 3,334 6.00 14.00 3,500 6.00 12.50 4,126 6.33 14.00 4,369 6.33 14.00 4,347 6.33 14.00 4,374 6.50 11.70 4,568 6.50 12.30 4,568
Class TAHUN BV 2008 BV 2008 BV 2004 BV 2007 BV 2007 BV 2008 BV 2010 BV 2000 BV 2009 BV 2009 BV 2008 BV 2005 BV 2004 BV 2009 BV 2009 BV 2008 BV 2008 BV 2010 BV 2009
FLAG SPAIN MALAYSIA SINGAPORE PHILIPPINES VENEZUELA SINGAPORE SINGAPORE VIETNAM UNITED ARAB EMIRATES SINGAPORE MARSHALL ISLAND RUSSIA ITALY PHILIPPINES Turkey Turkey United Arab Emirates MARSHALL ISLAND PANAMA
Page | 3-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 3-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 4. PERHITUNGAN UTAMA KAPAL 4.1. Pendahuluan Langkah pertama yang harus dicari adalah ukuran utama pada kapal-kapal pembanding. Langkah tersebut sudah ada pada pembahasan sebelumnya. Selanjutnya adalah melakukan penyusunan ukuran utama awal dengan metode penyusunan 256 Set Variation. Berikut ini langkah-langkahnya : 4.2. Menyusun Ukuran Utama Awal dari Kapal Pembanding dengan Metode 256 Set Variation Proses penyusunan 256 ukuran utama kapal dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : a. 20 kapal pembanding yang sudah didapat dari Register, diambil dataPayload, Lpp, B, H, T, Vs, GT dengan range Payload 20% lebih kecil hingga 30% lebih besar. Dari data tersebut dibuat grafik dengan absis Payload dan ordinat ukuran utama kapal, misal : Grafik Payload -L, Payload –B, Payload – T, Payload – H, Payload – Vs. b. Dengan membaca bentuk persamaan (regresi) pada grafik, akan digunakan untuk mencari ukuran utama awal L0, B0, T0 dan H0. c. Angka Froude awal (Fn0) dihitung dari ukuran utama awal yang sudah didapatkan sebelumnya. Adapun rumus yang dipakai sebagai berikut : Vs Fn 0 g L0.5 [Parson, Chapter 11 hal 11-1] d. Angka Froude awal (Fn0) divariasikan menjadi 4 angka Froude sebagai berikut : Fn0 - 5%, Fn0 - 1,667%, Fn0 + 1,667% dan Fn0 + 5%. Dari 4 variasi angka Froude tersebut, akan didapatkan 4 harga L. e. Dari ukuran utama awal, dihitung L0/B0 kemudian divariasikan menjadi 4 macam rasio sebagai berikut : L0/B0 - 5%, L0/B0- 1,667%, L0/B0+ 1,667% dan L0/B0+ 5%. Jadi untuk setiap L ada 4 B sehingga ada 16 set ukuran. f. Dari ukuran utama awal, dihitung B0/T0 kemudian divariasikan menjadi 4 macam rasio sebagai berikut : B0/T0 - 5%, B0/T0 - 1,667%, B0/T0 + 1,667% dan T0/H0+ 5%. Jadi untuk setiap B ada 4 T sehingga ada 64 set ukuran. g. Dari ukuran utama awal, dihitung T0/H0 kemudian divariasikan menjadi 4 macam rasio sebagai berikut : T0/H0 - 5%, T0/H0 - 1,667%, T0/H0 + 1,667% dan T0/H0+ 5%. Jadi untuk setiap T ada 4 H sehingga ada 256 set ukuran.
Page | 4-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 4.3. Perhitungan Koefisien Utama Kapal Perhitungan koefisien utama kapal bisa dilakukan dengan menggunakan harga dari angka Froude yang didapatkan berdasarkan 256 set ukuran utama yang telah disusun sebelumnya. Adapun koefisien utama kapal yang dimaksud antara lain : Cb, Cm, Cwp, LCB, Cp, Volume Displacement () dan Displacement (). Sehingga untuk tiap set ukuran utama terdapat koefisien utama kapal. Dengan 256 set ukuran utama yang telah disusun beserta koefisien utama maka perhitungan selanjutnya dapat dilakukan, mulai dari hambatan kapal hingga pada akhirnya didapatkan ukuran utama kapal yang paling optimal (dengan metode optimasi). Untuk detail perhitungan koefisien utama kapal terlampir.
4.4. Perhitungan ukuran utama awal 4.4.1. Data ukuran utama awal Tabel 4-1. Data kapal pembanding dari BV Register No.
NAMA KAPAL
DWT (ton) 4,000
Loa (m)
Lpp (m)
B (m)
H (m)
T (m)
72.10
70.43
16.00
6.80
5.30
V (Knot) 9.00
1 2
SPABUNKER CUARENTAYUNO NAUTICA JOHOR BAHRU
4,200
85.00
78.00
17.50
8.00
5.30
11.00
3
KITEK 9
4,460
95.70
89.00
13.80
6.80
5.80
11.00
4
NOBLE JOB
4,479
99.86
93.00
15.20
7.60
6.00
11.8
5
PICHACHO
4,569
98.95
90.60
15.60
7.40
6.00
12.00
6
BLISS
4,700
99.86
93.00
15.20
7.60
6.20
12.00
7
SOUTHERNPEC 6
4,710
99.86
93.31
15.20
7.60
6.20
11.50
8
SONG CHAU 3
4,999
102.25
95.01
15.40
7.80
6.13
13.00
9
SPABUNKER TREINTA
5,250
115.80
95.00
16.00
7.00
4.50
10.00
10
MUMBAI
5,500
117.70
95.00
17.80
8.80
6.50
12.30
11
BEECH 1
5,500
102.70
95.00
17.80
8.80
6.50
12.30
12
OZAY 4
5,707
105.50
98.41
16.80
7.40
6.39
14.50
13
SAN MATTEO
5,765
110.00
103.50
17.80
8.60
6.00
14.00
14
CHELSEA CHERYLYN
6,085
112.10
105.75
16.20
8.00
6.00
12.50
15
AHMET CIHAN
6,267
121.62
112.31
16.00
8.00
6.33
14.00
17
LADY FERHAN
6,234
121.62
112.17
16.00
8.00
6.33
14.00
18
LADY SARA
6,273
121.620
112.31
16.00
8.00
6.33
14.00
19
BEECH 2
6,195
102.700
95.00
17.80
8.80
6.50
11.70
20
KATYAVALA
6,178
102.70
95.00
17.80
8.80
6.50
12.30
Page | 4-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Dari data kapal pembanding yang didapat, kemudian dibuat grafik regresi dan persamaan garis sebagai berikut :
LOA
DWT - LOA 150,00 y = 0,0129x + 36,191 100,00 R² = 0,6309
DWT - LOA
50,00 0,00 4.000 5.000 6.000 7.000
Linear (DWT LOA)
DWT
DWT - LPP 104,00 102,00
y = 0,0114x + 35,114 R² = 0,7053
LPP
100,00 98,00
DWT - LPP
96,00 Linear (DWT LPP)
94,00 92,00 90,00 4.000
5.000
6.000
7.000
DWT
B
DWT - B 18,00 17,50 17,00 y = 0,0007x + 12,738 R² = 0,2021 16,50 16,00 15,50 15,00 14,50 14,00 4.000 5.000 6.000
DWT - B Linear (DWT - B)
7.000
DWT
Page | 4-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
T
DWT - T 7,00 6,00 y = 0,0003x + 4,1956 R² = 0,276 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 4.000 5.000 6.000
DWT - T Linear (DWT - T)
7.000
DWT
DWT - H 10,00 9,50
H
9,00 8,50 y = 0,0005x + 5,1127 R² = 0,384 8,00
DWT - H Linear (DWT - H)
7,50 7,00 4.000
5.000
6.000
7.000
DWT
Gambar 4-1.Grafik hasil regresi dari data kapal pembanding
Dari grafik yang telah didapat dibuat persamaan garis (dipilih regresi linier) dengan variable x sebagai Payload dan y sebagai ukuran utama kapal, sehingga menghasilkan ukuran utama awal. Dari grafik tersebut didapat persamaan, persamaan tersebut digunakan untuk menghitung ukuran utama kapal msesuai dengan Payload dari ownerrequirement. Berikut ini perhitungannya : Perhitungan ukuran utama awal Loao : Y = 0,01286x + 36,19077 Y = 0,01286 (5000) + 36,19077 Y = 106,934 m Perhitungan ukuran utama awal Lppo : Y = 0,01180 (5000) + 33,35417 Y = 98,277 Perhitungan ukuran utama awal Bo : Y = 0.00104(5000) + 10,97036 Y = 16,715 Page | 4-4
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Perhitungan ukuran utama awal To : Y = 0.00044 (5000) + 3,76920 Y = 6,193 Perhitungan ukuran utama awal Ho: Y = 0.00059 (5000) + 4,75718 Y = 8,026 Keterangan : Y= variable tetap yang dicari (Loa,Lpp,B,H,T) X=DWT Sehingga diperoleh data ukuran utama awal : Tabel 4-2.Data ukuran utama No 1 2 3 4
Data Lo Bo Ho To
Harga
98,27 16,71 8,02 6,19
Units m m m m
Froude Number awal (Fn0) : Fn0 = Vs / (g . L)0.5 = 7.2 / (9.81 *98,277)0.5 = 0,199 4.4.2. Variasi Ukuran Utama (256 Set Ukuran Utama)
Cara mendapatkan variasi 256 ukuran utama adalah sebagai berikut : Froude Number awal (Fn0) divariasikan sebagai berikut : Tabel 4-3. Variasi Fn awal dan perbandingan ukuran utama awal X
Fno + X%
X
Lo/Bo + X%
X
Bo/To + X%
X
To/Ho + X%
Dimana X adalah prosentase variasi, yaitu : -5%, -1.667%, +1.667%, +5% (sebagai awalnya). Harga X nantinya dapat diubah agar tercapai ukuran utama yang optimum. Tabel 4-4. Variasi Presentasi X X
Fno + X%
-5.00% -1.67% 1.67% 5.00%
0.2042 0.2113 0.2185 0.2257
Begitu juga dengan Lo/Bo, Bo/To, To/Ho. Tabel 4-5. Variasi Lo/Bo, Bo/To, To/H awal X
Lo/Bo + X%
X
Bo/To + X%
X
To/Ho + X%
-5.00% -1.67%
5.9974 6.2078
-5.00% -1.67%
2.2271 2.3053
5,000% 8,334%
0.7948 0.8226
Page | 4-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 1.67% 5.00%
6.4183 6.6287
1.67% 5.00%
2.3834 2.4616
11,667% 15,000%
0.8505 0.8784
Dari 4 variasi Fn0 akan didapatkan 4 harga L, Dari variasi L0/B0 akan didapatkan 4 harga B, ada 16 ukuran utama Dari variasi B0/T0 akan didapatkan 4 harga H, ada 64 ukuran utama Dari variasi T0/H0 akan didapatkan 4 harga H, ada 256 ukuran utama Contoh hasil perhitungan ukuran utama 1 dari 256 kapal : Tabel 4-6. Salah satu data hasil regresi
L
B
T
H
108,894
19,495
7,603
9,3844
L = [Vs / Fn + (FN*-X%)]2 = [6.17/0,199+(0,199*-5,000%)]2 = 108,894 g 9.81 B= L = 19.495 Lo/Bo + (Lo/Bo * X%) T=
B = 7,603 Bo/To + (Bo/To * X%) H= T = 9,3844 To/Ho + (To/Bo * X%) 4.5. Perhitungan Koefisien Utama Kapal Dari 256 set ukuran utama yang sudah tersusun, masing-masing dilakukan perhitungan koefisien utama kapal. Perhitungan koefisien utama kapal bisa dilakukan dengan menggunakan harga dari angka Froude yang didapatkan berdasarkan 256 set ukuran utama yang telah disusun sebelumnya. Adapun koefisien utama kapal yang dimaksud antara lain : Cb, Cm, Cp, Cwp, LCB, Volume Displacement () dan Displacement (). Sehingga untuk tiap satu ukuran kapal terdapat koefisien utama kapal sendiri-sendiri. Berikut rumus-rumus yang dipakai untuk menghitung koefisien utama kapal : Block Coefficient (Cb) Cb 4.22 27.8 Fn 39.1Fn 46.6Fn3 [Parson, Chapter 11 hal 11-11, rumus no13]
Cb 4.22 27.8 F0.218 39.1* 0.218 46.6 * 0.218^.3 = 0.7176 Midship Coefficient (Cm) Cm 1.006 0.0056Cb 3.56 [Parson, Chapter 11 hal 11-12, rumus no17] Waterplane Coefficient (Cwp)
Page | 4-6
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Cb 0.471 0.551Cb [Parson, Chapter 11 hal 11-16, table 11.V] Cwp
Longitudinal Center of Bouyancy (LCB) LCB 13.5 19.4Cp [Parson, Chapter 11 hal 11-19, rumus no33] Prismatic Coefficient (Cp) Cb V Cp = Cm Lpp.Am [Rawson,K.J and Tuppler,E.C, hal 13] Volume Displacement () L.B.T.Cb [H. Schneekluth & V. Bertram, hal 5] Displacement () *1.025 256 set ukuran utama ini dijalankan dengan metode optimisasi sehingga didapatkan ukuran utama yang optimum, dalam arti untuk perhitungan selanjutnya didapatkan dari segi persyaratan memenuhi dan dari segi harga paling murah. Dari proses berjalan dengan metode optimisasi dilakukan perubahan batasan Fn0, Lo/Bo, Bo/To, To/Ho yang lebih kecil agar memperoleh hasil yang lebih teliti (dalam arti constraint optimal) : Fn0 X : -5.00%, -0.82%, 3.35%, dan 7.53% L0/B0 X : -5.00%, -0.82%, 3.35%, dan 7.53% B0/T0 X : -5.00%, -0.82%, 3.35%, dan 7.53% T0/H0 X : 2.00%, 3.67%, 5.33%, dan 7.00% Fn0 + (Fn0 x %X)
-5.000% -1.667%
1.667% 5.000%
0.1889 0.1955 0.2021 0.2087
L0/B0 + ((L0/B0) x %X)
-5.000% -1.667%
1.667% 5.000%
5.5856 -5.000% 5.7816 -1.667% 5.9776 1.667% 6.1736 5.000% Tabel 4-7. Variasi Presentase X
Bo/To + X%
2.5642 2.6541 2.7441 2.8341
To/Ho + X%
5.000% 8.334% 11.667% 15.000%
Dengan 256 set ukuran utama yang telah disusun beserta koefisien utama maka perhitungan selanjutnya dapat dilakukan, mulai dari hambatan kapal hingga pada akhirnya didapatkan ukuran utama kapal yang paling optimal (dengan metode optimasi).
Page | 4-7
0.8102 0.8359 0.8616 0.8873
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 4-8
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 5. PERHITUNGAN HAMBATAN KAPAL 5.1. Pendahuluan Perhitungan hambatan total kapal dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan daya mesin yang dibutuhkan kapal. Dengan demikian kapal dapat berlayar dengan kecepatan sebagaimana yang diinginkan oleh owner (ownerrequirement). Untuk menghitung hambatan kapal, digunakan metode Holtrop dan Mennen. Di dalam metode ini, Holtrop membagi hambatan total menjadi tiga komponen hambatan. Komponen tersebut yaitu : 1. viscous resistance (hambatan kekentalan), 2. appendages resistance (hambatan karena bentuk kapal), dan 3. wave making resistance (hambatan gelombang) Dalam melakukan perhitungan hambatan utama kapal, ada ukuran utama yang terlebih dahulu harus diubah, yaitu Lpp menjadi Lwl dengan rumus sebagai berikut : Lwl 1.015 Lpp Adapun untuk rumus hambatan total adalah sebagai berikut : R 1 R T * ρ * V 2 * Stot * C F 1 k C A W W 2 W [Lewis, Vol.II hal. 93] 5.2. Viscous resistance Rumus viscous resistance dalam ”Principle of Naval Architecture Vol.II” diberikan sebagai berikut : 1 R V .V 2 .C FO 1 k 1 S 2 [Lewis, Vol.II hal. 67] dimana : ρ = mass density salt water (1025 kg/m3) V = service speed [m/s2] CFO = friction coefficient (ITTC 1957) 0.075 = log Rn 22 Rn = Reynold Number V.Lwl = υ
PNA hal 67
PNA hal 58
υ
= kinematic viscosity = 1.18831 x 10-6 m/s2 [D.G.M. Watson, “Practical Ship Design”, Elsevier, Amsterdam, 1998 hal 168] 1+k1 = form factor of bare hull = 0.93 0.4871.c .B L
T L0.4611L L R 0.1216L3
1.0681
V
1 C
0.6042
0.3649
p
PNA hal 91 Page | 5-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Keterangan : c = 1 + 0.011 cstern cstern = 10 , bentuk U 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 ) T = draft [m] B = breadth [m] Berikut ini hasil perhitungan hambatan kapal dari kapal yang kita desain : Dik : Lwl = Lpp * 1.015 = 113,2495 m B = 19,495m T = 7,603 m Cp = 0.7941 Cm = 0.9958 Cwp = 0.872 Fn = 0.199 Tabel 5-1. Hasil perhitungan viscous resistance Viscous resistance CFO (koefesien gesek) Rn
1 CFO
588,286,215.8849530000
0.00164
Choice No. 3
+ k1 c 1
L/LR
L3/V
0.2476
113.7930
1+ k1
1.19415
5.3. Appendages resistance Dalam menghitung hambatan kapal yang diakibatkan oleh bentuk badan kapal yang tercelup dalam air, dibutuhkan luas permukaan basah kapal (Stot) yang terdiri dari luas badan kapal WSA (S) dan luas tonjolan-tonjolan seperti kemudi, dan bilge keel (Sapp). Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung appendages resistance yaitu : 1 PNA hal 92 R V ρV 2 C FOStot 1 k 2 dimana : Sapp 1 + k = 1 k1 1 k 2 1 k1 PNA hal 92 Stot S ABT k2 Sapp
Page | 5-2
= luas permukaan basah B A BT 0.5 = L2T B CM 0.4530 0.4425CB 0.2862CM 0.0346 T 0.3696CWP 2.38 C B = 0, karena kapal tidak memiliki bulbous bow = effective form factor of appendages (lihat tabel dibawah) PNA hal 92 = total wetted surfaceof appendages = Srudder + Sbilge keel
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Stot
= S + Sapp Efftive form factor values (k3), for different appendages (PNA table 25) : Tabel 5-2. Harga effective form factor Type of Appendages
Value of 1 + k2
Rudder of single screw ship
1.5
Bilge keel
1.4
Srudder = C1*C2*C3*C4*1,75*lpp*T/100 [BKI vol II hal 14-1] C1 = factor type kapal C2 = factor type kemudi C3 = factor type profil kemudi C4 = factor letak baling-baling Sbilge keel = panjang keel x tinggi keel [Watson, 1998, Practical Ship Design] Panjang keel = 0.6.Cb.L Watson 254, rumus8.9 Tinggi keel = 0.18 / (Cb – 0.2) Watson 254, rumus8.10 Jika harga k2 lebih dari 1, maka dihitung menggunakan rumus ini : ΣS 1 k 2 i 1.5 1.4 1 k 2 effective i = PNA 1.45 ΣSi 2 hal 92 Catatan : Srudder harus dikali dengan 2 dan Sbilge keel dikali dengan 4
Berikut ini hasil perhitungan hambatan kapal dari kapal yang kita desain : Tabel 5-3. Hasil perhitungan Resistance of appendages Resistance of appendages Wetted surface area ABT 0.00
S
3260.451
1+ k2
Sapp
Stot
91.94
3352.39
Srudder
28.98
1+k S bilge keel
62.9667
1 + k2 1.4315
1.20
5.4. Wave making resistance Untuk menghitung hambatan gelombang, dibutuhkan masukan data seperti berat Displacement, sudut masuk, luasan Bulbous Bow dan transom. Adapun rumus diberikan sebagai berikut : d 2 RW C1C 2 C3e m1 Fn m2 cos λ Fn W
PNA hal 92
dimana : untuk kecepatan rendah (Fn 0.4) Page | 5-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 C1
T B = 2223105C 3.7861 4
90 i E 1.3757
1.0796
keterangan : C4 = B/L iE = half angle of entrance at the load waterline
[untuk 0.11 B/L 0.25]
Ta Tf Ta
6.8Ta Tf B = 125.67 162.25C 2P 234.32C 3P 0.1551 LCB L T = moulded draft at AP [m] = moulded draft at FP [m] = Tf = T
d
= -0.9
m1
= 0.01404 L T 1.7525
1 3
L 4.7932 B L C 5
keterangan : C5 = 8.0798.CP – 13.8673.CP2 – 6.9844.CP3 m2
= C6 * 0.4e
3
[untuk Cp 0.8]
0.034Fn329
keterangan : C6 = -1.69385
[untuk L3 / 512]
= 1.446C P 0.03 L B
C2 C3
= 1, tidak ada bulb = 1 0.8 A T B T CM
[untuk L / B 12]
keterangan : AT = immersed area of the transom at zero speed = 0 W
= Displacement weight = . g . [N]
Berikut ini hasil perhitungan hambatan kapal dari kapal yang kita desain : Tabel 5-4. Hasil perhitunganwave making resistance
Wave making resistance C
d
1
m
m2
1
B/lwl
C4
Ta
Tf
iE
C1
0.17215
0.172146
7.60
7.60
37.73425
4.453851
C2
Page | 5-4
0.9
1/3
/L
C5
m1
C6
m2
0.2064
1.168982
-2.14663
-1.69385
-0.00011
C
Rw / W
0.974028
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 3 ABT
rB
hB
i
C2
AT
C3
0.00
0.00
3.99
3.61
1.0000
0
1
0.000358
5.5. Model Ship Correlation Allowance Untuk menghitung Model Ship Correlation Allowance diberikan rumus sebagai berikut : CA
= 0.006L WL 100
0.16
0.00205 [untuk Tf/LWL> 0.04]
Setelah semua harga komponen hambatan total sudah didapatkan, maka selanjutnya hambatan total dapat dihitung dengan rumus yang sudah diberikan sebelumnya di atas dengan penambahan sea margin sebesar 15 % (penambahan hambatan kapal ketika kapal beroperasi ; kekasaran pada lambung kapal). Berikut ini hasil perhitungan Ship Correlation Allowance dari kapal yang kita desain : Tabel 5-5. Hasil Perhitungan Ship Correlation Allowance CA
0.000494
W
RTotal
RTotal
[N]
[N]
[ kN ]
Rtotal + 15 % (Margin) [kN]
128347.08
161029.29
161.03
185.18
Page | 5-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 5-6
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 6. PERHITUNGAN PROPULSIVE COEFFICIENT DAN PERKIRAAN DAYA MOTOR INDUK 6.1. Pendahuluan Untuk mendapatkan harga daya mesin induk yang dibutuhkan, terlebih dahulu dilakukan perhitungan propulsive coeffisien. Adapun untuk rumus-rumus perhitungan propulsive coefficient diberikan sebagai berikut :
[D.G.M. Watson, “Practical Ship Design”, Elsevier, Amsterdam, 1998, rumus 6.24 hal 166] ηD
= Quasi-propulsive efficiency
K N L
= konstanta untuk single screw ship = 0.84 = RPM = 75 = Lpp
6.2. Perhitungan Daya Untuk memilih mesin induk yang akan digunakan suatu kapal, maka dibutuhkan perkiraan daya motor induk yang mampu mencakup seluruh kebutuhan kapal sehingga kapal dapat beroperasi dengan baik. Setelah daya motor induk dihitung, selanjutnya adalah memilih motor induk yang ada di katalog motor induk dengan kapasitas daya sama atau sedikit diatas daya yang telah dihitung. Dalam hal ini data mesin yang akan digunakan diambil dari katalog mesin WARTSILA. Adapun rumus untuk menghitung daya motor induk diambil dari Parametric Design Chapter 11. PE = RT.Vs PNA hal130 RT = hambatan total kapal = 184.761 kN VS = kecepatan dinas awal kapal = 7.2 m/s P PD = E PNA (1) ηD hal130 PB
=
PD ηS .η rg
[watson, Chapter 11 rumus 66, hal11-29]
ηS
= = 0.985 ηRG = reduction gear efficiency = 0.98 Setelah mendapat harga PB, kemudian dilakukan koreksi kerugian akibat letak kamar mesin dan rute : Koreksi akibat letak kamar mesin = 3%PB Koreksi akibat rute = 10%PB Sehingga total PB = PB + 3%PB + 10%PB
Page | 6-7
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain ; Tabel 6-1. Hasil perhitungan BHP Engine Power
EHP(HP)
N (rpm)
ŋrG
ŋs
PC
DHP(HP)
DHP (kW)
BHP (HP)
BHP (KW)
1555.24
120
0.98
0.98
0.71
2175.84
1600.35
2786.63
2049.60
6.3. Pemilihan Motor Induk Pemilihan motor induk berdasarkan katalog motor induk dengan kapasitas daya diatas daya yang telah dihitung. Motor Induk : Jenis motor induk : 6L32 Memiliki daya = 3000 kW Putaran = 750 rpm 6.4. Pemilihan Motor Bantu Pemilihan motor bantuberdasarkan katalog motor bantu dengan kapasitas daya sama atau sedikit diatas daya yang telah dihitung. Dalam hal ini data mesin yang akan digunakan diambil dari katalog mesin MAN B&W Diesel engine. Genset : Jenis genset : 6L32 Daya : 2880 kW
Page | 6-8
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 6-9
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 7. PERHITUNGAN JUMLAH CREW (ABK) 7.1. Pendahuluan Dalam merancang suatu kapal yang optimum (cost ringan, produktivitas tinggi), maka crew/ABK merupakan salah satu komponen yang penting untuk dilibatkan dalam perhitungan. Dengan demikian diharapkan nantinya akan didapatkan jumlah ABK yang minimum dengan tetap memperhatikan efisiensi kerja. Sehingga biaya operasional kapal dapat ditekan serendah mungkin dengan efektifitas kerja yang tinggi. 7.2. Perhitungan Jumlah Crew (ABK) Untuk rumus pendekatan dalam menghitung jumlah ABK (ZC)yang dibutuhkan, dalam ”Amelio D’Arcangelo hal 50”diberikan sebagai berikut : 1
1
35 6 BHP 3 ZC = Cst Cdk L B H 5 Ceng 5 cadet 10 10 dimana : Cdk = koeffisien deck department = 11.5 Cst = coeffisien steward departement = 1.2 Ceng = coeffisien Engine departement = 8.5 Cadet = jumlah kadet = 2 orang L = LPP Untuk perhitungan crew kami perencanakan secara manual yaitu tanpa melalui perhitungan tersebut, karena pada dasarnya kebutuhan crew setiap kapal berbeda-beda sesuai dengan kondisi teknologi kapal tersebut. Untuk crew kapal ini kami merencanakan sebanyak 21 orang jadi nilai ZC adalah 21. Untuk detailnya bisa dilihat pada bab selanjutnya yaitu pada Bab XX mengenai general arrangement.
Page | 7-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 7-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 8. PERHITUNGAN KOMPONEN DWT DAN TITIK BERATNYA 8.1. Pendahuluan DWT terdiri dari beberapa komponen, yaitu : Payload, consumable dan crew. Pada umumnya harga Payload ± 90% DWT. Adapun consumable terdiri dari fuelOil (bahan bakar), LubricationOil (minyak pelumas), DieselOil (minyak Diesel), air tawar (fresh water), provision dan store. Setelah berat komponen DWT didapatkan, maka dilakukan perhitungan titik berat DWT untuk mencari harga KG. 8.2. Perhitungan Komponen DWT 8.2.1. FuelOil
VFO VFO
= volume fuelOil W = FO + koreksi [m3] ρ FO
[Watson, Chapter 11, hal11-24] dimana : SFR MCR range WFO = Vs margin SFR = Specific Fuel Rate = 0.000185 [ton/kW hr] MCR = PB [kW] range = radius pelayaran S [mil laut]
[parametric design chapter 11 rumus 45]
(untuk DieselEngine)
margin = 1 10% WFO [ton] fo
= berat jenis fuelOil = 0.95 ton/m3
koreksi : - tambahan konstruksi - expansi panas
= + 2% = + 0.5%
Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 8-1. Hasil perhitungan fuelOil Fuel oil SFR
MCR
Margin
WFO
VFO
0.000190
1872.11
10%
28.89
31.63
8.2.2. Auxiliary EngineFuel (Diesel Oil)
VAE VAE
= volume Diesel Oil W = AE + koreksi [m3] ρ AE Page | 8-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Watson, Chapter 11, hal11-24] dimana : WAE = CAE . WFO [ton] CAE = 0.15 AE = berat jenis Diesel Oil = 0.85 ton/m3 koreksi : - tambahan konstruksi = + 2% - expansi panas = + 2% Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 8-2. Hasil perhitungan Auxiliary Enginefuel Diesel Oil CDO
WDO
VDO
0.2
5.78
7.07
8.2.3. LubricationOil
VLO= volume LubricationOil W VLO = LO + koreksi [m3] ρ LO [Watson, Chapter 11, hal11-24] dimana : WLO = Berat LubricationOil LO = berat jenis LubricationOil = 0.9 ton / m3 koreksi : - tambahan konstruksi = + 2% - expansi panas = + 2% Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 8-3. Hasil perhitungan LubricationOils Lubrication Oils WLO
VLO
20
23.11
8.2.4. Fresh water
Untuk Crew WFW1 = berat air tawar S 1 1 = ZC C1fw [ton] Vs 24 1000 [Watson, Chapter 11, hal11-24]
Page | 8-4
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 dimana : C1fw = koefisien pemakaian air tawar untuk crew : - Mandi dan cuci = 220 liter / orang / hari - Minum = 10 liter / orang / hari Untuk Pendingin WFW2 = berat air tawar untuk pendingin = C2fw . BHP . 10-3 C2fw = koefisien pemakaian air tawar untuk pendingin = 5 kg/HP Sehingga : VFW = volume total air tawar W VFW = FW + koreksi [m3] ρ FW dimana : WFW = WFW1 + WFW2 FW = berat jenis air tawar = 1 ton / m3 koreksi : - tambahan konstruksi = + 2% - expansi panas = + 2% Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 8-4. Hasil perhitungan fresh water Fresh Water Cw1
Cw2
WFW1
WFW2
WFW Total
VFW
0.17
5
52.41
12.73
65.13
67.74
8.2.5. Provision dan Store
WPR
= Berat provision dan Store S 1 1 = ZC C P Vs 24 1000 [Watson, Chapter 11, hal11-25] dimana : CP = Koefisien kebutuhan konsumsi = 5kg/orang/hari Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 8-5.Hasil perhitungan Provision & Store Provision & Store WPR Cp 0.01
3.08
Page | 8-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
8.3. Perhitungan Tititk Berat DWT 8.3.1. Crew
Untuk menghitung titik berat crew, maka terlebih dahulu dilakukan perencanaan pembagian tempat untuk crew (pada ruang akomodasi) berdasarkan jabatannya. Setelah penyusunan crew di tiap layer ruang akomodasi, maka selanjutnya dapat dihitung berat crew (WC&E) per layer dengan menggunakan rumus : WC&E = ZC per ruang * berat rata-rata crew / 1000 [ton] [Watson, Chapter 11, hal11-25] dengan asumsi berat rata-rata crew = 75 kg/orang Selanjutnya untuk menghitung titik berat crew, digunakan rumus sebagai berikut : Tabel 8-6. Titik berat Crew per ruang akomodasi
R. Akomodasi Main deck Poop deck Boat deck
KG terhadap base line H + ½ . hp = 9.03 m H + hp + ½ . hI= 11.48 m H + hp + hI + ½ . hII= 13.88 m
LCG terhadap FP ½ . Lp + Lrm + Lch = 93.54 m ½ . LdI + Lrm + Lch = 91.02 m ½ . LdII + Lrm + Lch = 88.48 m
Keterangan : Lrm = panjang ruang muat Lch = panjang tangki ceruk haluan LdI = panjangpoop deck LdII = panjangboat deck hp = tinggi poop hI = tinggi deckhouse pada poop deck hII = tinggi deckhouse pada boat deck adapun untuk perhitungan titik berat crew total dapat menggunakan rumus : WC&E KG KG = WC&E 8.3.2. Air Tawar
Untuk perhitungan titik berat tangki air tawar menurut Rencana Umum : Tabel 8-7. Titik berat tangki air tawar
Item Letak Tinggi (tFW) Lebar (lFW) Panjang (pFW) KG
Page | 8-6
Keterangan Di belakang sekat ceruk buritan dan di atas Garis air 1.42 m 5.9 m 10,72 m 7.07 m
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 LCG
87,70 m
8.3.3. FuelOil
Untuk perhitungan titik berat tangki fuelOilmenurut Rencana Umum : Tabel 8-8. Perhitungan titik berat tangki fuelOil menurut Rencana Umum
Item
Keterangan
Letak
Di belakang cofferdam dan di depan sekat belakang kamar mesin 2.86 m 12.37 m 1.8 m 2.52 m 79.08 m
Tinggi (tFO) Lebar (lFO) Panjang (pFO) KG LCG 8.3.4. DieselOil
Untuk perhitungan titik berat tangki DieselOilmenurut Rencana Umum : Tabel 8-9. perhitungan titik berat tangki DieselOil menurut Rencana Umum
Item
Keterangan
Letak Tinggi (tDO) Lebar (lDO) Panjang (pDO) KG LCG
Di belakang cofferdam sepanjang 4.93 m 1.09 m 10.72 m 0.91 m 0.55 m 81.64 m
8.3.5. LubricationOil
Untuk perhitungan titik berat tangki LubricationOilmenurut Rencana Umum : Tabel 8-10. Perhitungan titik berat tangki LubricationOil menurut Rencana Umum Item Letak Tinggi (tLO) Lebar (lLO) Panjang (pLO) KG LCG
Keterangan Di depan 1.2 m dari sekat balakang kamar mesin 1.09 m 10.72 m 0.05 m 0.55 m 82.12 m
Page | 8-7
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 8-8
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 9. PERHITUNGAN KOMPONEN LWT DAN TITIK BERATNYA 9.1. Pendahuluan LWT terdiri dari berat badan kapal, peralatan dan perlengkapan, serta permesinan. Jadi bisa disimpulkan bahwa LWT adalah berat kapal kosong tanpa muatan atau consumable. 9.2. Perhitungan Komponen LWT 9.2.1. Perhitungan Berat Baja Kapal
[ Harvald & Jensen Method ( 1992 ) ] Referensi : H. Schneekluth & V. Bertram, Ship Design for Efficiency and Economy – 2ND edition, Butterwort – Heinemann, Oxford – UK : 1998. Rumus : WSt = ( L . B . DA ) . Cs hal 154 DA = tinggi kapal setelah dikoreksi dengan supersructure dan deckhouse DH = D A Lpp.B Volume Superstructure : A = P + FC P = volume poop = lp . bp . tp lp = panjang poop = 20% Lpp bp = lebar poop = B tp = tinggi poop = 2.5 m FC = volume forecastle = ½ . ( bf . tf ) . lf lf = panjang forecastle = 10% Lpp bf = lebar forecastle = B tf = tinggi forecastle = 2.5 m DH = II + III + IV + wheelhouse tiap layer = ld . bd . td td = tinggi deckhouse tiap layer = 2.4 m panjang dan lebar deckhaouse : Tabel 9-1. Panjang dan lebar deckhouse Layer II III Wheelhouse
Panjang (ld) 15% Lpp = 15.16 m 10% Lpp = 10.1 m 5% Lpp = 5.05 m
Lebar (bd) 14.49 12.49 8.49 m
Page | 9-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
0.5u 0.1u = C SO 0.064.e
CS
2.45
U = log ( / 100 ) [ ton ] CSO [ t/m3 ] tergantung pada type kapal : Tabel 9-2. Cso Kapal tanker Type kapal Tankers
CSO 0.0752
Perhitungan Titik berat : KG = CKG . DA CKG = koefisien titik berat KG Tabel 9-3. Ckg Kapal tanker Type kapal Tankers
CKG 0.54
Berikut in io hasil perhingan berdasarkan kapal yang kami desain : Tabel 9-4. Perhitungan titik berat L 108,894
B 19,495
D 7.603
Berat Superstucture
Total
Berat forecastle ( WFC ) lf
bf
10.89
hf
19.50 2.5
VFC
CFC
265.366
0.1
Berat poop ( WP ) WFC
lp
bp
hp
Berat
Vp
26.54 21.78 19.50 2.5
Cp
1061.46
WP
0.075 79.61
S.structure
106.15
Berat Deckhouse Layer II ( Fo/Fu = 2.0 ) CDH
ld
bd
h
Fu
K1
fi
K2
K3
GDH II
0.084
16.33
17.50
2.4
142.89
0.996
16.17
0.4165
0.953
11.38
Layer III ( Fo/Fu = 2.0 ) CDH
ld
bd
h
Fu
K1
Fi
K2
K3
GDH III
0.078
10.89
15.50
2.4
84.36756
0.996
10.78
0.69
0.953
10.28
Layer IV ( Fo/Fu = 2.0 ) CDH
ld
Page | 9-2
bd
h
Fu
K1
fi
K2
K3
GDH IV
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 0.080
8.17
13.50
2.4
55.11
0.996
8.085
0.821
0.953
8.239
Wheelhouse ( Fo/Fu = 2.0 ) CDH
ld
bd
h
Fu
K1
fi
K2
K3
GDH Wh
0.060
5.44
11.50
2.4
31.29
0.996
5.390
0.955
0.953
4.09
Berat baja Lambung kapal VD
Vs
Vb
CBD
VD
Ls
Sv
Sh
C2
Vs
b
C3
Vb
0.80
15999.02
108.89
1.16
2.31
0.144
1061.47
0.39
0.56
465.31
VL
Vu
267.49
Faktor Pengali
17793.29
WStR
C1
A
B
C
D
E
F
0.1030
0.9869
0.9192
0.9886
0.9920
0.9588
1.00015
1563.71
Koreksi Bulkhead
39.09
Bulbous
Double Bottom
Pondasi Mesin
Bow
C5
hdb
Vdb
Wdb
N
PB
WStF
8.600
0.10
1.23
1596.17
159.62
750
3000
4.50
KG steel weight
WStR Total
=
LCG steel weight %LCG =
LCG
LCG
W x KG / W
-0.15 + LCB
[m]
dr FP
6.70
1.756
1.91
56.36
1775.52
9.2.2. Perhitungan Berat Permesinan
9.2.2.1 Propulsion Unit [ Referensi : Ship Design Efficiency and Economy , 1998, hal 175 ]
Untuk perhitungan berat komponen-komponen propulsion unit adalah sebagai berikut : Engine Untuk Engine, beratnya disesuaikan dengan data pada katalog mesin. Gearbox Page | 9-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Untuk berat Gearbox diberikan rumus sebagai berikut : P Wgetr = (0.34 0.4) B [ton] n PB = Power of Break = BHP [kW] n = putaran mesin induk [rpm] = 110 rpm Shafting Untuk material poros Propeller dengan tensile strength 700 N/mm2 diberikan rumus sebagai berikut : d = diameter poros Propeller P = 11.5 D n
1/3
[cm] 2/3
M P = 0.081 D [ton/m] l n l = panjang poros Propeller [m] =5+2=7m MS = berat poros Propeller [ton] M = S .l l Propeller Untuk Propeller dengan material campuran mangan dan perunggu (manganese bronze Propeller) diberikan rumus sebagai berikut : Wprop = D3 . K [ton] K
A 0.18 E A0
Z 2 100
atau
A Z 2 d S . 1.85 E AO 100 D ds = diameter poros Propeller
K
9.2.2.2 Electrical unit Untuk perhitungan berat electrical unit diberikan rumus sebagai berikut : Wagg = 0.001 . P . (15 + 0.014P) [ton] P = PB = BHP [kw] = 2195.67 kW 9.2.2.3 Other weight Adapun rumus untuk menghitung beratnya diberikan sebagai berikut : WOW = (0.04 0.07) P [ton] P = PB [kw] = 2195.67 Kw
Page | 9-4
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 9-5. Perhitungan other weight
Input Data
Main Engine
GenSets
D
n
Z
AE/AO
PD (kW)
PB (kW)
We
Wgs
4.942
120
4
0.55
1600.35
2049.60
33.3
228
Propulsion Unit Gear Box
Shafting
Propeller
Total
Wgerr
l
Ms/l
Ms
ds
K
Wprop
Weight
6.83
7
0.46
3.19
27.27
0.0361
4.363
275.68
Electrical
Other
Total
Titik Berat Machinery Plant
Unit
Weight
Machinery
Wagg
Wow
Weight
hdb
KGm
Lcb
LCGm
LCGm dr FP
89.56
144.00
509.24
1.30
4.13
4.00
-45.447
99.89
9.3. Perhitungan Berat Peralatan dan Perlengkapan Untuk perhitungan berat peralatan dan perlengkapan yang dihitung hanya Grup III dan Grup IV karena jenis kapal adalah kapal Tanker. Adapun rumus perhitungannya dalam ”Ship Design for Efficiency and Economy, Schneekluth, hal 166” diberikan sebagai berikut : 9.3.1. Grup III (Living Quarters) :
WLV WLV ALV VLV CALV CVLV
= CALV . ALV .10-3 atau = CVLV .VLV.10-3 [ton] = luas geladak akomodasi = Volume poopdeck & deckhouse : For small and medium sized cargo : For small and medium sized cargo ship For large cargo ships, large Tanker, etc
hal 171
: 165 kg/m2 : 60 – 70 kg/m3 : 80 – 90kg/m3
9.3.2. Grup IV (Miscellaneous) :
WIV
= ( L . B . D )2/3 . C [ton]
dimana
C = 0.22 ton/m2
hal 172
Page | 9-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 9-6. Perhitungan titik berat peralatan dan perlengkapan
Grup I
Input Data L
B
D
d
WI/l
l
n.WI
108.89
19.50
9.38
8.77
0.148
10.89
6.439
Grup III CLV
Poop 2
[ kg/m ]
lp
bp
ALVp
WLV p
ld
bd
ALVI
WLV I
165
21.78
19.50
424.59
70.06
16.33
17.50
285.77
47.15
Layer III ld
Layer II
bd
ALVII
Layer IV WLV II
10.89 15.50 168.74 27.84
ld
bd
8.17
ALVIII
13.50 110.22 Grup IV C
Wheelhouse WLVIII
ld
18.19
5.44
ALV
WL IV
total
11.50 62.59 10.33 173.56
Berat WIV
E&O
[ ton/m ]
[ ton ]
Total
0.22
161.68
341.68
2
bd
WLV
9.4. Perhitungan Titik Berat Permesinan 9.4.1. Perhitungan Titik Berat Permesinan
Adapun rumus titik berat permesinan dalam ”Parametric Design Chapter 11” diberikan sebagai berikut : KGm = hdb + 0.35 (D’– hdb) [m] hdb = tinggi Double Bottom D’ = tinggi kapal pada kamar mesin =H LCGm = sisi belakang mesin utama = -1/2 L + panjang ceruk buritan + 5 [m] Untuk detail perhitungan titik berat permesinan terlampir.
Page | 9-6
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 9.4.2. Perhitungan Titik Berat Peralatan dan Perlengkapan (equipment dan Outfit)
Untuk kapal Tanker, rumus titik berat diberikan sebagai berikut : KGE&O = 1.03 . DA dimana, DA = tinggi kapal setelah dikoreksi dengan supersructure dan deckhouse DH =D A L.B Volume Superstructure : A = P + FC P = volume poop FC = volume forecastle DH = Boat deck + Navigation Deck tiap layer = ld . bd . td td = tinggi deckhouse tiap layer = 2.4 m Tabel 9-7..Data layer
Layer Boat deck Navigation Deck
Panjang (ld)
Lebar (bd)
20% Lpp 15% Lpp
B B–2
Tabel 10.1 Asumsi panjang dan lebar deckhouse
LCG = jarak titik berat masing-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] Untuk detail perhitungan titik berat peralatan dan perlengkapan terlampir Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 9-8. Perhitungan Titik Berat Peralatan dan Perlengkapan
Perhitungan Titik Berat E & O [ KG ]
A
P
FC
A
1061.46
265.37
1326.83
Page | 9-7
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 DH ld
bd
td
II
ld
bd
td
16.33
17.50
2.40
685.85
10.89
15.50
2.40
III
ld
bd
td
IV
ld
bd
td
wheelhouse
DH
404.96
8.17
13.50
2.40
264.52
5.44
11.50
2.40
150.21
1505.55
DA
KGMO
10.72
11.04
Perhitungan Titik Berat E & O [ LCG ] LCG1 25% WE&O
LCGM
85.42
-45.45
Layer II ld
WLV I
LCGI
ld
Layer III WLV II
16.33
47.15
-44.06
10.89
27.84
Wheelhouse
Lcb
Lkm
4
14.55
LCGII
-41.34
LCG2
ld
Layer IV WLVIII
LCGIII
8.17
18.19
-39.98
LCG3
LCGE&O
LCGE&O
ld
WL IV
LCGIV
37.5% WE&O
LCGdh
37.5% WE&O
Midship
[m]
dari FP
5.44
10.33
-38.62
128.13
-42.07
128.13
0
-27.14
81.59
Page | 9-8
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 10. PERHITUNGAN BERAT DAN TITIK BERAT GABUNGAN LWT DAN DWT 10.1. Pendahuluan Setelah harga berat dan titik berat LWT dan DWT didapatkan, maka berikutnya adalah menghitung berat dan titik berat gabungan. Hasil ini nantinya digunakan untuk melakukan pengecekan terhadap Displacement kapal.
10.2. 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) LCGpermesinan* Wpermesinan LCGconsumable* Wconsumable LCGPayload* WPayload B = B / DWT + LWT
+
LCGTotal Keterangan : Untuk perhitungan LCG dihitung dari FP
Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 10-1.Perhitungan Berat dan Titik Berat Gabungan LWT dan DWT Berat Baja
Berat E &O
Berat Machinery Plant
WST
KG
LCG
WE&O
KG
LCG
WM
KG
LCG
1915.65
6.70
56.36
341.68
11.04
81.59
509.24
4.129356
99.89
Page | 10-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Consumable
Payload
Berat Total [ LWT + DWT ]
Wconsumable
KG
LCG
Wpayload
KG
LCG
W
122.88
5.41
71.70
5000
5.31
51.60
7889.46
Page | 10-2
KG
LCG
[m]
[ m ] dari FP
W x KG / W
W x LCG / W
5.82
57.48
LWT [ ton ]
2766.57
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 11. PEMERIKSAAN HUKUM FISIKA 11.1. Pendahuluan Pemeriksaan sarat dilakukan dengan membandingkan antara Displacement awal kapal dengan Displacement hasil perhitungan DWT + LWT. Untuk toleransi selisih antara Displacement baru (DWT + LWT) dengan Displacement lama kurang lebih 0.5% Δawal. Δbaru = DWT + LWT LWT = total berat baja kapal [ton] DWT = Payload + comsumable + crew [ton] 11.2. Perhitungan Pemerikasaan Hukum Fisika Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 11-1. Hasil perhitungan pemerikasaan hukum fisika
LWT
Payload
Consumable Fuel Oil
7061.86
1858.73
5000
Lubrication Oil
19.80
3.96
Fresh Water
20
Provision & store
56.59
Crew
DWT
LWT + DWT
Selisih
% Selisih
Kondisi
3.77
5106.93
6965.67
96.20
1.38%
Accepted
Consumable
103.17
Diesel Oil
Page | 11-1
Consumable
2.82
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 11-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 12. PERHITUNGAN TRIM KAPAL 12.1. Pendahuluan Trimdapat didefinisikan sebagai kondisi kapal yang tidak even keel. Trim terjadi sebagai akibat dari tidak meratanya momen statis dari penyebaran gaya berat. trim dibedakan menjadi dua, yaitu trim haluan dan trim buritan. Trim haluan terjadi apabila sarat haluan lebih tinggi daripada sarat buritan. Begitu juga sebaliknya untuk trim buritan. 12.2. Perhitungan Trim Untuk melakukan pemeriksaan sarat dan trim kapal diperlukan beberapa input sebagai berikut : L = panjang kapal (Lpp) [m] B = lebar kapal moulded [m] T = sarat kapal [m] = volume dispalsement [m] LCG = titik berat kapal terhadap midship [m] KG = titik berat kapal terhdap keel [m] LCB = titik tekan bouyancy terhadap midship [m] CM = Midship Coefficient CWP = Waterplane Coefficient Selanjutnya dilakukan perhitungan hidrostatik. Adapun rumus perhitungan hidrostatik dalam ”Parametric Design Chapter 11, M. G. Parson” diberikan sebagai berikut : KB = titik pusat gaya tekan buoyancy terhadap keel [m] = (KB/T) . T KB/T = 0.90 – 0.30 CM – 0.1 CB [rumus 25, hal 11-18] BMT = jarak antara titik pusat gaya bouyancy terhadap titik metacenter secara melintang = IT / IT = momen inersia waterplane terhadap sumbu melintang kapal CI = koefisien inersia melintang = IT / LB3 = 0.1216 CWP – 0.0410 IT = CI . LB3 BML = jarak antara titik pusat gaya bouyancy terhadap titik metacenter secara memanjang = IL / IL = momen inersia waterplane terhadap sumbu memanjang kapal CIL = koefisien inersia memanjang kapal = IL / BL3 = 0.350 CWP2 – 0.405 CWP + 0.146 IL = CIL . BL3
Page | 12-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Berikutnya adalah menghitung TRIM kapal dengan rumus sebagai berikut : Trim = TA – TF [rumus 56, hal 11.27] = (LCG – LCB).L / GML [m] GML = jarak antara titik berat dan titik metacenter secara memanjang = BML + KB – KG Adapun batasan untuk TRIM adalah didasarkan pada selisih harga mutlak antara LCB dan LCG, dengan batasan ≤ 0.1%Lpp. Jika perhitungan tidak memenuhi syarat, maka dapat diperbaiki dengan mengubah / menggeser letak tangki-tangki yang telah direncanakan pada gambaran rencana umum awal. Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 12-1. Hasil perhitungan Trim Input Data L
B
T
95.0802
CM
15.4012
CB
CWP
6.0063
0.9933
KG
0.7602
LCGLWT
0.8543
6685.79
4.39
KB/T
0.5260
3.05
BMT KB
CI
IT
0.0629
21839.59
BML BMT
CIL
3.38
0.0554
IL
BML
113.62
Kondisi
0.1%Lpp
LCG & LCB
0.092
Page | 12-2
48.82
[m]
733912.18
batasan trim selisih
48.93
Trim
Hidrostatic Properties KB
LCB
0.095
Accepted
GML
Trim
112.63
0.078
Kondisi
Trim Buritan
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 13. PERHITUNGAN FREEBOARD 13.1. Pendahuluan Freeboard adalah selisih antara tinggi kapal dengan sarat kapal, dimana untuk tinggi kapal mencakup tebal kulit dan lapisan kayu (jika ada) sedangkan sarat T diukur pada sarat musim panas. Panjang freeboard adalah panjang yang diukur sebesar 96% panjang garis air (LWL) pada 85% tinggi kapal moulded (Hm). Untuk pemakaian panjang freeboard dalam perhitungan, dipilih yang terpanjang antara Lpp dan 96% LWL pada 85% Hm. Lebar freeboard adalah lebar moulded kapal pada midship (Bm). Tinggi freeboard adalah tinggi yang diukur pada midship dari bagian atas keel sampai pada bagian atas freeboard deck beam yang ada di sisi kapal ditambah dengan pelat stringer (senta) bila geladak tanpa penutup kayu. Tujuan dari aturan freeboardadalah untuk menjaga keselamatan penumpang, crew, muatan, dan kapal itu sendiri. Bila kapal memiliki freeboard tinggi maka daya apung cadangan akan besar sehingga kapal memiliki sisa pengapungan apabila mengalami kerusakan. 13.2. Perhitungan Freeboard Untuk perhitungan freeboard, semua rumus yang diberikan mengacu pada ”International Convention on Load Lines 1966, Protocol of 1988, Consolidated Edition 2005”. Hasil yang didapatkan adalah minimum tinggi minimum freeboard yang diijinkan sehingga kapal bisa berlayar dengan rute Pelayaran Internasional. Berikut adalah input awal yang diperlukan untuk menghitung freeboard(berdasarkan Load Lines) : L = length 96% Lwl pada 0.85D diambil yang terbesar Lpp pada 0.85D 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 jika dipasang. TL S 2. jika exposed freeboarddeck dibuka L dimana : T = tebal dari the exposed sheating clear of the deck yang sedang terbuka S = panjang total bangunan atas Cb = Block Coefficient
Page | 13-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 =
L.B.d 1
d1 = 85%D S = panjang superstructure terbentang dalam L S = lP + lFC dimana: lP = panjang poop lFC = panjang forecastle Setelah data input awal lengkap, maka perhitungan dilakukan sebagai berikut Tipe Kapal Tipe A : 1) Kapal yang didisain memuat muatan cair dalam bulk. 2) 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. 3) Mempunyai permeabilitas yang rendah pada ruang muat yang terisi penuh. Contoh Kapal tipe A : Kapal Tanker, LNG Carrier, dll. FreeboardStandard Setelah tipe kapal ditentukan maka freeboard awal dapat dicari dengan melihat pada tabel freeboard standard pada ”Load Lines” sesuai dengan tipe kapal. Koreksi freeboard Setelah harga freeboard standard didapatkan, langkah selanjutnya adalah menghitung koreksi-koreksi. Koreksi-koreksi tersebut antara lain : 1) Karena kapal Tanker dalam Tugas Merancang ini masuk ke dalam tipe A, maka tidak ada koreksi Fb1 (panjang). 2) Koreksi Cb (Koefisien Blok) Untuk kapal dengan harga Cb < 0.68 maka tidak ada koreksi 3) Koreksi Depth (D) Untuk kapal dengan harga D > L/15, maka dikoreksi sebagai berikut : D > L/15 = 7.8 > 106.03/15 = 7.8 > 7.06 Fb3 = Fb + (D – L/15).R [mm] R = L / 0.48 untuk L < 120 m Fb = freeboard Standard atau Fb2 (jika ada koreksi untuk Cb) Maka koreksi freeboard adalah sebagai berikut : Fb3 = Fb – (D – L/15).R Fb3
= Fb – (7.8 – 106.03/15).220.89 = 162.09 mm
Jika tinggi bangunan atas atau trunk kurang dari tinggi standard, maka pengurangan harus sebanding dengan tinggi sebenarnya dibagi tinggi standard menurut Regulasi 33 (Tinggi Standar dari Bangunan Atas).Adapun tinggi standar bangunan atas dalam Regulasi 33 diberikan sebagai berikut :
Page | 13-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Tabel 13-1. Tinggi standar Bangunan Atas
Tinggi standard [m] L [m]
Geladak penggal
Semua bangunan atas lain
30 atau kurang 75 125 atau lebih
0.90 1.20 1.80
1.80 1.80 2.30
Tinggi standard untuk panjang di antara harga Tabel dihitung dengan interpolasi linier. Bila h > hs, hs h l ls
maka ls = = = =
= l tinggi standart bangunan atas = 2.11 m tinggi bangunan atas = 2.5 m panjang bangunan atas panjang superstructure efektif
4)
Koreksi bangunan atas (superstructure) : Jika Panjang efektif bangunan atas (E) = 1.0 L maka pengurangan harga freeboarddiberikan sebagai berikut : Tabel 13-2. Koreksi bangunan atas
Panjang Kapal (m) 24 85 122
Pengurangan freeboard 350 860 1070
Pengurangan untuk panjang kapal di antara harga tabel didapat dengan interpolasi linier. Dari interpolasi didapatkan : Tabel 13-3. Hasil interpolasi Effectif Length S.structure E = Lsfp + Lsp total 31.00
Superstructure
E/L
-%Fb
-Fb4
0.29
21%
-258
Jika jumlah panjang efektif bangunan atas dan trunk kurang dari 1.0 L, besar persentase pengurangan didapat dari salah satu Tabel berikut ini:
Page | 13-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Tabel 13-4. Tabel Pengurangan freeboard untuk Kapal Tipe A Total effective length of superstructures and trunks Prosentase Pengur angan
0
0.1L
0.2L
0.3L
0.4L
0.5L
0.6L
0.7L
0.8L
0.9L
1.0L
0
7
14
21
31
41
52
63
75.3
87.7
100
Persentase untuk panjang bangunan atas dan trunk di antara harga tabel didapat denganinterpolasi linier. 5)
Koreksi Minimum Bow Height (Bwm) Untuk kapal L < 250 m : L 1.36 Bwm = 56L1 = 500 Cb 0.68 106.03 1.36 = 56 *106.031 500 0.74 0.68 = 4732 mm 6) Batasan untuk freeboard Setelah semua perhitungan freeboard beserta koreksinya, maka di cek dengan kondisi freeboard sebenarnya pada kapal Tanker yang dirancang. Adapun pembatasannya adalah sebagai berikut : Actual freeboardfreeboard minimum [ H-T = 2.04 m] 1.13 m dimana : Actual freeboard adalah tinggi freeboard yang sebenarnya freeboard Minimum adalah freeboard hasil perhitungan menurut International Load Lines Convention 1966 & protocol 1988 beserta koreksinya. Sehingga dalam kapal ini tetap menggunakan actual freeboard, karena batasan perhitungan freeboardkapl masih memenuhi. Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 13-5. Hasil perhitungan freeboard Input Data L
89.14
Page | 13-4
B
15.42
D
6.52
Cb
Superstructure
d1
T
Cb
lP
lFC
S
5.54
0.90
0.76
17.83
8.91
26.74
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Type
Freeboard
Kapal
Standart
L < 100 m
A
Fb
+Fb1
Type A
971.10
Block Coefficient +Fb2
yes
Depth R
1027.82
+Fb3
185.71
107.39
Forecastle hsFc
lFc
8.91
2.44
E
lsFC
lsFC [ x. L]
Status
lP
hsP
hp
lsP
8.91
0.1
No Reduced
17.83
1.94
2.5
17.83
Effectif Length S.structure E [ x.L ]
-%Fb
0.30
21%
Total Freeboard
1058.62
hf
2.50
26.74
Fb' [ mm ]
Poop
Superstructure
-Fb4
-204
Sheer Standart
Sa
0.0010
Sf
0.0020
Minimum Bow Height
Fb' [ m]
Bwm [ mm ]
Bwm [ m]
1.06
3855.76
3.86
+Fb6
No Correction
Batasan freeboard Actual Freeboard Fba
Kondisi ( Fba - Fb' )
Minimum Bow Height Fba + Sf + hFC Kondisi
1.36
Accepted
3.86
Accepted
Page | 13-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 13-6
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 14. PERHITUNGAN KAPASITAS RUANG MUAT 14.1. Pendahuluan Kapasitas ruang muat didefinisikan sebagai volume kapal di bawah upper deck yang dikurangi dengan volume kamar mesin, Double Bottom, ceruk buritan maupun haluan, tangki-tangki dan lain-lain (khusus untuk Tanker, Double Skin dan cofferdam). 14.2. Perhitungan Volume Total Kapal 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 : Vh = total volume kapal di bawah upper deck dan diantara perpendicular [m3] = Cbdeck . L . B . D’ D’ = capacity depth [m] = D + Cm + Sm Cm = mean chamber [m] = 2/3 . C C = tinggi chamber [m] = 1/50 . Bm Sm = mean sheer [m] =0 Sa = tinggi sheer pada AP [m] =0 Sf = tinggi Sheer pada FP = 50 . ( L/3 + 10 ) . 10-6= 0 Cbdeck = Cb + c ( D/T – 1 ) . ( 1 – Cb ) c = 0.3 untuk section berbentuk U 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.
V Vu Vh = r Vm 1 s Vr = total cargo capacity yang dibutuhkan [m3] Vu = cargo capacity yang tersedia di atas upper deck seperti hatch coaming =0 s = 0.02 Vm = volume yang dibutuhkan untuk ruang mesin , tangki – tangki, dan lain– lainnnya yang termasuk dalam Vh [m3] Vr
. 1 s Vu [m3] = Vh Vm
Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain :
Page | 14-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Tabel 14-1. Perhitungan Volume Total Kapal
Input Data Lpp 89.14
Lwl 92.70
B 16.00
Chamber
D'
D 6.00
T 7.422
Cb 0.74
Cb deck
Vh
C
Cm
tinggi camber
mean camber
capacity depth
total volume kapal dibawah upper deck dan diantara perpendicular
1/50B
2/3C
D+Cm
Cbdeck*L*B*D'
M 0.298
m 0.199
m 7.378
[m ] 7467.18
Vu no hatch coaming
3
0.761
s
Vm konstanta Vkm+Vcb+Vch
3
[m ] 167.49
Vr cargo capacity (Vh-Vm)*(1+s)+Vu
3
0.02
[m ] 1183.38
3
[m ] 6576.97
14.3. Perhitungan Volume Ceruk Haluan dan Ceruk Buritan 14.3.1. 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 =3m 14.3.2. Sekat Tubrukan (collision bulkhead)
X = 0.015 L X=3m L 200 m b min 0.05 L L > 200 m b min 10 m B max 0.08 L Panjang sekat tubrukan dari FP = b – x = 0.05L – 0.015L
Page | 14-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Gambar 14-1. Gambar ceruk haluan
Volume Ceruk Buritan : Lcb = panjang ceruk buritan =4m Lebar = 50%B Tinggi = H Vcb = volume ceruk buritan = ½ . panjang . lebar . tinggi [m3] Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 14-2. Perhitungan volume ceruk buritan Ceruk buritan Lcb 4
lebar 7.46
tinggi 7.18
Vcb 107.04
Volume Ceruk Haluan : Lch = panjang ceruk haluan = 0.05 . Lpp Lebar = 50%B Tinggi = H Vch = volume ceruk haluan
Page | 14-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 = ½ . panjang . lebar . tinggi [m3] Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 14-3. Perhitungan volume ceruk haluan Ceruk haluan Lch
lebar
tinggi
Vch
11.12
7.46
7.18
297.58
14.4. Perhitungan Volume 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 Vkm = volume kamar mesin = panjang . lebar . tinggi [m3] Tabel 14-4. Perhitungan volume kamar mesin Kamar mesin Lkm
lebar
tinggi
Vkm
14.55
7.46
7.18
778.75
14.5. Perhitungan Volume Double Bottom Double Bottom : Tinggi (h) = ( 350 + 45B )/103 [m] = 1.07 m h min = 600 mm Vdb = volume Double Bottom [m3] = Lrm x B x h Lrm = panjang ruang muat [m] = Lwl – (Lcb + Lch + Lkm) Lcb = panjang ceruk buritan Lch = panjang ceruk haluan Lkm = panjang kamar mesin Tabel 14-5. Perhitungan volume Double Bottom Double Bottom
Page | 14-4
Lrm
lebar
h
Vdb
63,04
14.91
1,02
959.79
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 14.6. Perhitungan Volume Double Skin Vwt = volume wing tank (Double Skin) = 2. Lds . hwt . Tinggi [m3] Lds = panjang wing tank = Lwl – (Lkm + Lcb + Lch + Lcftot) Lcftot = Lcfbelakang + Lcfdepan Lcfdepan = Jarak antara sekat tubrukan haluan Lcfbelakang = Jarak antara sekat tubrukan buritan dengan sekat cofferdam buritan Lcb = panjang ceruk buritan Lch = panjang ceruk haluan Tabel 14-6. Perhitungan volume Double Skin Double Skin as wing tank hwt 1.00
Lds 82.60
Tinggi 6.80
VWT 1123.82
14.7. Perhitungan Volume Cofferdam Vc = volume cofferdam = Tinggi . Lebar . Lcftot Tinggi = H – h H = depth h = tinggi Double Bottom Tabel 14-7. Hasil perhitungan volume cofferdam Cofferdam Lcf
Tinggi
lebar
Vc
2.4
6.49
16.49
307.74
14.8. Koreksi Volume Ruangan (Vr) Untuk kapal Tanker maka volume ruang muat dikurangi dengan volume Double Bottom, volume wing tank dan volume cofferdam. [sesuai dengan data yang diberikan diatas] Vr’ = Vr – Vdb – Vwt – Vc [m3] = 5262,51 m3
Page | 14-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 14.9. Perhitungan Kapasitas Ruang Muat Kapasitas ruang muat = volume muatan Volume muatan = Vbadan kapal – (Vwt + Vdb + Vch + Vcb + Vkm) [m3] Toleransi selisih kapasitas ruang muat dengan volume muatan : 0.5% Tabel 14-8. Hasil perhitungan kapasitas tuang muat Volume Muatan
Volume Ruang Muat
Berat Muatan
Volume Muatan
5262,51
5500
5273
Page | 14-6
Selisih
% Selisih
-10,35
0,20%
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 15. PERHITUNGAN STABILITAS UTUH 15.1. Pendahuluan Stabilitas dapat diartikan sebagai kemampuan kapal untuk kembali ke keadaan semula stelah dikenai oleh gaya luar. Kemampuan tersebut dipengaruh oleh lengan dinamis (GZ) yang membentuk momen kopel yang menyeimbangkan gaya tekan ke atas dengan gaya berat. Komponen stabilitas terdiri dari GZ, KG dan GM. Dalam perhitungan stabilitas, yang paling penting adalah mencari harga lengan dinamis (GZ). Kemudian setelah harga GZ didapat, maka dilakukan pengecekan dengan ”Intact Stability Code, IMO”. 15.2. Perhitungan Stabilitas Utuh Definisi input data[The Theory and Technique of Ship Design hal. 251] : L = Lwl B = lebar maksimum Bw = lebar maksimum waterline =B H = tinggi waterline = T (sarat muatan penuh) DM = minimum depth SF = sheer depan SA = sheer belakang 0 = Displacement pada waterline [long.ton] Ld = panjang bangunan atas jika dilihat dari sisi kapal d = tinggi bangunan atas jika dilihat dari sisi kapal CB = koefisien blok CW = koefisien waterline pada sarat H CX = koefisien midship pada sarat H = Cm CPV = koefisien prismatik vertikal pada sarat H C = B CW A0 AM A2 S
= luas waterline pada sarat = L . BW . C W = luas midship yang tercelup air = B . H . CX = luas vertical centerline plane pada depth D = 0.98 . L . D M S = sheer = luas centerline plane di atas minimum depth dibagi dengan panjang
Page | 15-7
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
S S = L d .d 1 2 .L. F 1 2 .L. A 3 3 D = depth S = DM L F = freeboard =D–H A1 = luas waterline pada depth D yang diestimasikan dari A0 dan station dasar dibawah waterline = 1.01 . A0 Perhitungan The Theory and Technique of Ship Design hal.252: A A 1 F T = Δ 0 0 2 35
Δ = T Δ0 2
Cw’
=
A2 L.D
Cw”
= Cw’ -
Cx’
=
A M B.F B.D
CPV’
=
CPV”
=
35Δ T A2B
GG’ KG
= KG’ – KG = CKG . DM D1 h 1 Δ T δ = 2Δ 0
KG’
140δ 1 C PV " B.D.L
35Δ T A1D
h1 = - 0.4918 .(CPV’)2 + 1.0632 CPV’ - 0.0735 [Hasil regresi hal 254 fig. A – 14, The Theory and Technique of Ship Design, harga h1 didapat dari perpotongan antara CPV' dengan grafik f1]
f1
A D1 0 A1 = 2F1 - C PV '
G’B0 = KG’ – KB0 KB0
= 1 h 0 H
h0 = 0.335 CPV + 0.1665 [Hasil regresi hal 254 fig. A – 14 , The Theory and Technique of Ship Design, Harga h0 didapat dari perpotongan antara CPV dengan grafik f0]
Page | 15-8
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
f0
A H 1 1 A0 = 2F1 C PV
ΔTh 2B 17.5δ 2 G’B90 = 4Δ 0 Δ A 70 δ 1 C " PV 0 2 B 2 h2 = -0.4918 .(CPV”) + 1.0632 . CPV” - 0.0735 [Hasil regresi hal 254 fig. A – 14 , The Theory and Technique of Ship Design, harga h2 didapat dari perpotongan antara CPV” dengan grafik f2 ] 9.1 ( CX ' - 0.89 ) CX ' 0.89 0 CX ' 0.89
f2
=
G’M0
= KB0 + BM0 – KG’
BM0
=
C1.L Bw 3 35Δ0
C1 = 0.072 CWP2 + 0.0116 CWP -0.0004 [Hasil regresi hal 255 fig. A – 15, The Theory and Technique of Ship Design, harga C1 didapat dari perpotongan antara line 1 dengan Cw] G’M90 = BM90 – G’B90
C1 ' LD 3 L d dD 2 = 140Δ 35Δ 0 0 C1 ’ = 0.1272 Cw” - 0.0437 [Hasil regresi hal 255 fig. A – 15 line 2 , The Theory and Technique 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 9G' B 90 G' B 0 G' M 0 G' M 90 b1 = 8 32 BM90
G' M 0 G' M 90 8
b2
=
b3
3G' M 0 G' M 90 3G' B 90 G' B 0 = 32 8
Page | 15-9
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 15.3. Pengecekan Stabilitas Utuh Sebagaimana yang telah disebutkan sebelumnya, maka pengecekan perhitungan stabilitas menggunakan ”Intact Stability Code, IMO” Regulasi A.749 (18), yang isinya adalah sebagai berikut : Kriteria stabilitas untuk semua jenis kapal : 1.e0.30o 0.055 m.rad Luas gambar dibawah kurva dengan lengan penegak GZ pada sudut 30o 0.055 meter rad. 2.e0.40o 0.09 m.rad Luas gambar dibawah kurva dengan lengan penegak GZ pada sudut 40o 0.09 meter rad. 3.e30,40o 0.03 m.rad Luas gambar dibawah kurva dengan lengan penegak GZ pada sudut 30o ~ 40o 0.03 meter 4. h30o 0.2 m Lengan penegak GZ paling sedikit 0.2 meter pada sudut oleng 30o atau lebih. 5. hmax pada max 25o Lengan penegak maksimum harus terletak pada sudut oleng lebih dari 25o 6. GM0 0.15 m Tinggi Metasenter awal GM0 tidak boleh kurang dari 0.15 meter Untuk perhitungan lengkap bisa dilihat pada lampiran.
Page | 15-10
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 16. PERHITUNGAN TONASE KAPAL 16.1. Pendahuluan Tonase kapal dibagi menjadi dua yaitu NetTonnage (NT) dan GrossTonnage (GT). NT digunakan dalam menentukan pajak pelabuhan untuk kapal-kapal berbagai ukuran. Sedangkan GT digunakan untuk menentukan persyaratan-persyaratan regulasi, misalnya biaya masuk kanal, biaya pemanduan kapal, persyaratan keselamatan, peralatan teknis, jumlah crew, asuransi, dll. 16.2. Perhitungan Tonase Kapal Untuk perhitungan dan pengecekan tonase kapal, digunakan ”International Convention on Tonnage Measurement of Ships, 1969” Adapun perhitungannya adalah sebagai berikut : GrossTonnage (GT) : GT = K1 . V V = Total volume ruang tertutup [m3] = VU + VH VU = Volume di bawah geladak cuaca [m3] D = Δ 1.25 0.115 d D = Depth moulded [m] d = Moulded draft a midship [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 log10 V NetTonnage (NT) :
referensi
2 N1 N 2 4D NT = K2. Vc . + K3. 10 3d 1 Vc = Total volume ruang muat K2 = 0.2 + 0.02 log10 Vc
GT 10 = 1.25 4
K3 N1 N2 Zc
10 4 = Jumlah penumpang dalam kabin dimana tidak lebih 8 penumpang = 2 orang = Jumlah penumpang yang lain = Zc – 2 = Jumlah crew
Page | 16-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 N1 + N2 = total jumlah penumpang kapal yang diizinkan untuk dimuat, yang disebutkan dalam sertifikat. Syarat-syarat : 2
4d 1) 3D 2
4d 2) K2 . Vc . 0.25 GT 3D 3) NT 0.30 GT 4) N1& N2 = 0 jika N1 + N2 13
4d K2 . Vc . 3D
2
=a
Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 16-1. Hasil perhitungan GrossTonnage dan NetTonnage
Input Data D 7.422
d=T
6,00
VP
VFC
VDH
Zc
664.64 166.16 864.75 5890.48 21
N1
2
N2
19
GrossTonnage VU
VH
V
[m3]
[m3]
[m3] VU+VH
Volume dibawah geladak cuaca
VP+VFC+VPH Volume ruang tertutup diatas geladak cuaca
8410.91
1695.55
K1
GT
0.2+0.02*Log10(V)
V+K1
Total Volume ruang tertutup
10106.46
0,2801
2830.74
NetTonnage Vc
K2
K3
5617.18 0,2750 1,6038
Page | 16-2
a
a 0.25GT
NT
0.30GT
yes
1808,72
yes
1802,47
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 17. PERHITUNGAN BIAYA INVESTASI DAN OPERASI KAPAL 17.1. Pendahuluan Untuk struktur bangunan kapal, biaya peralatan, biaya permesinan, 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 pada ”Practical Ship Design, David G. M. Watsonhal 513”. 17.2. Input Data WST = berat baja kapal [ton] WE&O = berat peralatan kapal [ton] WME = berat permesinan kapal [ton] 17.3. Perhitungan Biaya (Cost) Cost adalah biaya yang dikeluarkan untuk pembangunan kapal (belum memperhitungkan laba, inflasi selama masa pembangunan, dll.) Cost biasanya ditanggung oleh galangan kapal yang dipercaya oleh owner untuk memproduksi kapal pesanannya. Untuk perhitungan cost, dikelompokkan menjadi 4 bagian, yaitu : 17.3.1. Structuralcost
PST = WST . CST [US $] CST = pendekatan biaya berat baja per ton CST dibuat berdasarkan biaya pada tahun 1993 dan termasuk didalamnya biaya untuk material, tenaga kerja dan overhead. CST diperoleh dari regresi linier kurva 17.1 yang diberikan pada ”Practical Ship Design” sebagai berikut :
Gambar 17-1.Perkiraan biaya Machinery per ton
Hasil regresi : Y = a X4 + b X3+ c X2 + d X + e a = 0.0000000000 b = -0.0000000011 c = 0.0000297990 d = -0.3899111919 Page | 17-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 e
= 3972.1153341357
5000 Structural Cost Poly. (Structural Cost)
4000 3000 2000 y = 0.0000000000x 4 - 0.0000000011x 3 + 0.0000297994x 2 - 0.3899111919x + 3972.1153341357
1000
R2 = 0.9895885599 0 0
10000
20000
30000
40000
Gambar 17-2. Hasil regresi Structuralcost 17.3.2. Outfitcost
PE&O = WE&O . CE&O [US $] CE&O = pendekatan biaya berat baja per ton CE&O dibuat berdasarkan biaya pada tahun 1993 dan termasuk didalamnya biaya untuk material, tenaga kerja dan overhead. CE&O diperoleh dari regresi linier kurva 17.2 yang diberikan pada ”Practical Ship Design” sebagai berikut :
Gambar 17-3. Perkiraan biaya Machinery per ton
Hasil regresi : Y = a X4 + b X3+ c X2 + d X + e a = 0 b = -0.0000001095 c = 0.0004870798 d = -3.1578067922 e = 18440.6636505112
Page | 17-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20000 Outfit Cost Poly. (Outfit Cost)
15000
10000
y = 0.0000000000x 4 - 0.0000001095x 3 + 0.0004870798x 2 - 3.1578067922x +
5000
18440.6636505112 R2 = 0.9998158881 0 0
1000
2000
3000
Gambar 17-4. Hasil regresi Outfitcost 17.3.3. Machinerycost
PME = WME . CME [US $] CME = pendekatan biaya berat baja per ton CME dibuat berdasarkan biaya pada tahun 1993 dan termasuk didalamnya biaya untuk material, tenaga kerja dan overhead. CME diperoleh dari regresi linier kurva 17.3 yang diberikan pada ”Practical Ship Design” sebagai berikut :
Gambar 17-5 Perkiraan biaya Machinery per ton
Hasil regresi : Y = a X4 + b X3+ c X2 + d X + e a = -0.0000000001 b = -0.0000002814 c = 0.0041959716 d = -11.6043551506 e = 20016.8963585246’
Page | 17-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20000 M achinery Cost Poly. (M achinery Cost)
15000
10000
y = -0.0000000001x 4 - 0.0000002814x 3 + 0.0041959716x 2 - 11.6043551506x + 5000
20016.8963585246 R2 = 0.9998912676
0 0
1000
2000
3000
4000
Gambar 17-6. Hasil regresi machinary cost
14.3.1.1 Tabel Regresi Kurva StructuralCost, MachineryCost dan OutfitCost Berikut ini 14.3.1.1 Tabel Regresi Kurva StructuralCost, MachineryCost dan OutfitCost berdasarkan buku [Practical Ship Desgn , David G. M. Watson ]Chap. 18.5 hal 471 Tabel 17-1. Regresi Kurva StructuralCost, MachineryCost dan OutfitCost StructuralCost
Page | 17-4
MachineryCost
OutfitCost
X
Y
X
Y
X
Y
446.11 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00
4016.44 3573.25 3177.98 2920.54 2747.85
0.00 250.00 500.00 750.00 1000.00
20000.00 17404.86 15223.74 13526.95 12207.74
108.51 250.00 500.00 750.00 1000.00
18095.88 17691.55 16989.06 16278.67 15634.41
5000.00
2615.74
1250.00
11254.79
1250.00
15106.22
6000.00
2504.97
1500.00
10651.59
1500.00
14539.63
7000.00
2409.15
1750.00
10236.66
1750.00
13984.85
8000.00 9000.00 10000.00 11000.00 12000.00 13000.00 14000.00 15000.00
2324.65 2250.50 2186.17 2130.37 2080.29 2033.18 1987.39 1943.50
2000.00 2250.00 2486.79
9849.90 9481.23 9246.10
2000.00 2250.00 2500.00 2750.00 3000.00 3106.81
13396.41 12875.38 12456.51 12042.50 11581.38 11388.14
16000.00 17000.00 18000.00 19000.00 20000.00 21000.00 22000.00
1902.36 1864.79 1831.24 1801.64 1775.87 1753.82 1734.88
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Structural cost x 23000.00 24000.00 25000.00 26000.00 27000.00 28000.00 29000.00 30000.00 31000.00 31275.60
y 1717.95 1701.91 1685.99 1670.22 1654.70 1639.54 1624.81 1610.40 1596.18 1592.27
14.3.1.2 Non weight cost (PNW) Biaya ini merupakan biaya lainnya yang tidak dapat dikelompokkan dengan ketiga grup biaya sebelumnya[Watson, 18.10.5, hal.488], sebagai contoh : Biaya untuk drawing office labour and overhead. Biaya untuk biro klasifikasi dan Departemen Perhubungan. Biaya konsultasi Biaya test tanki Biaya pemodelan Biaya peluncuran Biaya pengedokan Pilotage Towage Biaya percobaan Asuransi Ketetapan untuk jaminan perbaikan Biaya lain – lain. Untuk biaya-biaya tersebut diberikan rumus pendekatan sebagai berikut : PNW = CNW . ( PST + PE&O + PME ) [ US $ ] 7.5% ~ 12.5% untuk kapal atau galangan kecil CNW = untuk kapal atau galangan besar 10% Total Biaya (Cost) : Cost = PST + PE&O + PME + PNW [ US $ ] 17.4. Perhitungan Harga (Price) Price adalah harga kapal yang diberikan oleh galangan kapal yang memproduksi kapal pesanan owner. Price ditanggung oleh owner, dimana di dalamnya sudah diperhitungkan untuk laba, inflasi, dll.[Watson, 18.10.6, hal.489] Price diperoleh dari Cost yang telah dikoreksi dengan beberapa koreksi sebagai berikut :
Page | 17-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 1) Tambahan laba ( profit ) sebesar 0% ~ 10% , 5% adalah yang terbaik untuk metode estimasi. 2) Tambahan untuk antisipasi pengaruh inflasi pada biaya selama masa pembangunan sebesar 2%. 3) Pengurangan akibat dukungan pemerintah seperti bantuan dana sebesar 9%. Sehingga untuk harga (Price) kapal diberikan rumus sebagai berikut : Price= Cost + koreksi Berikut ini hasil perhitungan dari kapal yang kami desain : Tabel 17-2. Hasil perhitungan harga kapal Input Data WST
WE&O
WME
berat baja kapal
berat peralatan kapal
berat permesinan kapal
976.39
205.79
454.35
StructuralCost
OutfitCost
CST
PST
CE&O
pendekatan biaya berat baja per ton
CST*WST
3618.79
$3,533,367.07
CE&O*WE&O
pendekatan biaya berat baja per ton
17810.50
$3,655,183.96
Non Weight Cost
MachineryCost CME
PE&O
PME
CNW
PNW
[US $] pendekatan biaya berat baja per ton
15580.01
[US $]
CME*WME
ditentukan 10%
CNW *(PST+PE&O+PME
untuk kapal dengan galangan besar
$7,078,750.41
10%
$1.427,730.14
Cost [ US $ ] PST+PE&O+PME+PNW
$15,705.031,58
Perhitungan Harga ( Price ) Price
Koreksi Profit
Inflasi
Government
[US $]
[US $]
[US $]
[US $]
5%+cost
2%*cost
-9%*cost
cost+profit+inflasi+government
$785,251.58 $314,100.63 -$1,570,503.16
Page | 17-6
$15,233,880.63
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 18. REKAPITULASI PEMILIHAN UKURAN UTAMA 18.1. Ukuran Utama Dalam menentukan pilihan ukuran utama, terdapat aspek-aspek penting yang sudah dijelaskan pada bab sebelumnya. Berikut ini adalah rekapitulasi ukuran utama dari kapal yang kami pilih : Tabel 18-1. Rekapitulasi hasil perhitungan No.
Items
Value
Units
1
LPP
89.140
m
2
LWL
92.7
m
3
B
15.959
m
4
H
7.422
m
5
T
6.0
m
6
Vs
12
knot
7
CB
0.74
8
Diameter propeller [ D ]
5.505
m
9
LWT
1738.703
ton
10
Power [ PB ]
1319.377
kw
11
Jumlah Crew
21
orang
12
Fuel Consumtion
13
Hold Capacity
1074.525
m
14
Gross Tonnage
3130.855
ton
15
Net Tonnage
2003.650
ton
16
Price Estimation
$15,233,880.63
Dollar
17
Objective Function
$ 15,745,930,116.39
Dollar
18.596
Ton/ day 3
Page | 18-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 18-2
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 19. RENCANA GARIS (LINES PLAN) 19.1. Pendahuluan Rencana garis merupakan gambar yang menyatakan bentuk potongan badan kapal dibawah garis air yang memiliki tiga sudut pandang yaitu, body plan (secara melintang), sheer plan (secara memanjang) dan half breadth plan (dilihat dari atas). (Panunggal, Diktat Teori Bangunan Kapal 1, 2009) 19.2. Metode Pembuatan Rencana Garis Terdapat banyak metode pembuatan rencana garis. Salah satu metode pembuatannya adalah dengan Formdata, metode ini yang digunakan dalam Tugas Merancang Kapal 1 ini. Metode ini adalah data bentuk badan kapal dan grafik untuk perhitungan hidrostatik dari bentuk-bentuk tersebut, karena dikembangkan pada waktu komputer masih barang langka. Pembuatan Lines Plan dengan FormdataDipublikasikan oleh H. E. Guldhammer, dikembangkan dari tahun 1962 – 1967. Ada empat macam menggambar rencana garis dengan metode form data, yaitu Formdata A, Formdata B, Formdata C dan Formdata D. Berikut ini adalah penjelasannya : 1. Formdata A Formdata A digunakan untuk menggambar rencana garis untuk kapal yang relatif kurus dan tidak memiliki Bulbous Bow. 2. Formdata B Formdata B dimaksudkan untuk melengkapi Formdata I dengan menambahkan data kapal yang lebih gemuk dan lebih kurus. 3. Formdata C Seri ini dimaksudkan untuk mengikuti perkembangan bentuk badan kapal yang makin banyak memakai Bulbous Bow. Pada awalnya Bulbous Bow berbentuk tetes air, yaitu gemuk di bawah dan runcing di atas. Tetapi dari pengalaman ternyata bahwa bentuk gemuk di bawah ini rentan terhadap kerusakan akibat slamming. Maka dalam perkembangan selanjutnya bentuk Bulbous Bow dibalik, yaitu runcing di bawah dan gemuk di atas. Kemudian Bulbous Bow ini dibuat lebih panjang ke depan dengan bentuk tetap runcing di bawah dan gemuk di atas. 4. Formdata D Form data D digunakan untuk melengkapi form data C. Yaitu untuk seri kapal dengan memakai Bulbous Bow terutama untuk kapal dengan kecepatan tinggi seperti kapal container. (Panunggal, Membuat Rencana Garis dengan Formdata,2010) Langkah pertama yang dilakukan dalam metode ini adalah menggambar body planberdasarkan perhitungan pada Formdata. Kemudian disempurnakan oleh software
Page | 19-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Autocad. Setelah mendapatkan body planselanjutnya adalah membuat sheer plandan half breadth plan yang juga dibantu oleh software Autocad. 19.2.1. Ukuran Utama Kapal
Ukuran utama yang akan digunakan dalam pembuatan rencana garis ini adalah: Lpp : 89,14 meter Lwl
: 92,70 meter
Sarat ( T )
: 6,00 meter
Lebar ( B )
: 16,00meter
Tinggi ( H )
: 7,422meter
Kecepatan Dinas ( Vs )
: 12 knots
Block Coefficient ( Cb )
: 0,74
Type Kapal
: Tanker
19.2.2. Menentukan Kapal memakai Bulbous Bow
Untuk menentukan kapal memakai Bulbous Bow atau tidak, dapat ditentukan dengan grafik kombinasi diagram Froud Number dan Coefficient Block yang terdapat pada buku Practical Ship Design Chapter 8.2. Berdasarkan hasil perhitungan besar Froud Number adalah 0,2306 dan besar Coefficient Block adalah 0,689, selanjutnya adalah kita menentukan pertemuan garisnya.
Gambar 19-1. Kombinasi Froud Number dengan Cb
Apabila titik perpotongan berada pada area Normal Bow Superior maka kapal tidak perlu memakai Bulbous Bow. Apabila titik perpotongan berada pada area “Watson / Gilfillan” maka kapal diperbolehkan memakai Bulbous Bow atau tidak memakai Bulbous Bow. Dan apabila titik perpotongan berada pada area “Bulbous Bow superior” maka kapal harus memakai Bulbous Bow. (Watson, 1997)
Page | 19-4
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Berdasarkan hasil perpotongan Froud Number dan Cb hasil perhitungan diatas, maka titik berada pada area “Watson/Gilfillan”. Sehingga kapal diperbolehkan untuk memakai atau tidak memakai Bulbous Bow. Karena pertimbangan biaya pembuatan Bulbous Bow yang mahal, maka kapal dipilih tidak memakai Bulbous Bow. 19.2.3. Metode Pembuatan Garis dengan Tipe C
Hasil diagram kombinasi menunjukan bahwa kapal diperbolehkan tidak memakai Bulbous Bow dan dengan koefesien block 0,74 maka metode yang dipakai adalah Formdata Tipe C. Pembuatan lineplan ini menggunakan metode form data, metode ini adalah data bentuk badan kapal dan bentuk dari perhitungan hidrostatik dari bentukbentuk tersebut, karena dikembangkan pada waktu kompuiter masih langka. Pembuatan Lines Plan metode ini dikembangkan oleh H.E Guldhammer, yang dikembangkan tahun 1962 – 1967. Berikut ini langkah–langkahnya : 14.3.1.3 Diagram Kombinasi Membuat Lines Plan menggunakan form data dibutuhkan nilai Cb dan LCB kapal untuk mendapat nilai A(koeffisien blok dibelakang midship) dan F(koeffisien blok didepan midship). Untuk mencari nilai-nilai tersebut maka dilakukan pada diagram kombinasi dibawah ini :
Gambar 19-2. Diagram Kombinasi
Pada diagram kombinasi ini, kita hanya perlu menarik garis sesuai dengan cb yang kita miliki dan nilai persen dari LCB. Setelah itu, titik potong antara garis Cb dengan LCB, akan menunjukkan Cba disebelah kiri dan Cbf disebelah kanan.
Page | 19-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 14.3.1.4 Bentuk Badan Kapal Nilai δA= 0,76 dan δF = 0,765 maka bentuk kapal ini adalah tipe T. Sehingga untuk membuat body plan dipilih gambar form data T1A untuk bagian buritan dan B01F untuk bagian haluan kapal. a. Tipe T1A Mencari bentuk badan kapal pada bagian belakang midship digunakan nilai δA dan data sebagai berikut :
Gambar 19-3. Form data buritan kapal
Pada setiap stasion terdapat 5 macam Cb yaitu 0,7; 0,75; 0,80 dan 0,85 Karena nilai δA kami adalah 0,76 maka diambil data nilai δA 0,75 dan 0,80. Berikut ini adalah hasil redraw dari pada software auto cad.
ST 1 Page | 19-6
ST 0,5
ST 0
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
ST 4
ST 3 ST 2 Gambar 19-4. Hasil Redraw T1A
Untuk mendapatkan gambar yang sesuai dengan δA 0,76 maka dilakukan interpolasi dalam microsoft excel. b. Tipe Bo1F Mencari bentuk badan kapal pada bagian depan midship digunakan nilai δF dan data sebagai berikut:
Gambar 19-5. Form data haluan kapal
Karena nilai δF kami adalah 0,765 maka diambil data nilai Cb 0,75 dan 0,80. Berikut ini adalah hasil redraw dari pada software auto cad.
Page | 19-7
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
ST 8
ST 10
ST 7
ST 9,5
ST 6
ST 9
Gambar 19-6. Hasil redraw B01F
Kemudian dicari titiknya dengan menggunakan excel dan dilakukan interpolasi dengan bantuan excel dalam mendapatkan lengkungan garis dengan nilai δF sebesar 0,765. Berikut ini adalah contoh hasilnya dalam excel.
Page | 19-8
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Gambar 19-7. Interpolasi Titik Koordinat
Hasil yang didapat dari perhitungan tersebut akan di plot ke auto cad untuk membuat body plan. 19.3. Menggambar Lines Plan Dalam mengerjakan body plan ini semua titik yang didapatkan berdasarkan hasil interpolasi. Setelah itu memplot datanya ke auto cad sehingga mendapat data sebagai berikut :
Gambar 19-8. Body plan
Setelah memiliki body plan dengan stasion awalnya, kita dapat membuat Sheer plan dengan menarik garis antara perpotongan stasion dan buttock line.
Page | 19-9
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Gambar 19-9. Sheer plan
Lalu selanjutnya membuat Half Bread Plans dengan menarik garis dari Half Bread Plans antara perpotongan stasion dengan waterline.Kemudian selanjutnya adalah membuat sent line. Sent Line digambar dengan cara menarik garis diagonal pada kedua sisi body plan dimulai dari titik atas center line kesisi bawah body plan sehingga memotong garis lengkung (kurva) pada setiap station. Dari titik perpotongan tersebut diukur jaraknya terhadap center line pada setiap station dan diproyeksikan terhadap gambar pandangan atas kapal (half breadth plan). Garis hasil proyeksi tersebut dihubungkan dengan garis yang steram line.
Gambar 19-10. Half Breadth Plan dan sent line
Untuk gambar lengkap lines plan terdapat dalam lampiran.
Page | 19-10
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
BAB 20. RENCANA UMUM (GENERAL ARRANGEMENT) 20.1. Pendahuluan Rencana Umum/General arrangement dalam ”Ship Design and Cosntruction, Bab III” didefinisikan sebagai perencanaan ruangan yang dibutuhkan sesuai dengan fungsi dan perlengkapannya. Ruangan-ruangan tersebut misalnya : ruang muat, ruang akomodasi, ruang mesin, dll. Disamping itu, juga meliputi perencanaan penempatan lokasi ruangan beserta aksesnya. Rencana Umum dibuat berdasarkan Lines Plan yang telah dibuat sebelumnya. Dengan Lines Plan secara garis besar bentuk badan kapal akan terlihat sehingga memudahkan dalam merencanakan serta menentukan pembagian ruangan sesuai dengan fungsinya masing-masing. 20.2. Data Utama Kapal Tabel 20-1. Data ukuran utama kapal
UKURAN UTAMA KAPAL Type Kapal Lwl Lpp Lebar (B) Sarat (T) Tinggi (H) Kecepatan dinas Block Coefficient
: Tanker : 92.705 m : 89.140 m : 15.959 m : 6.000 m : 7.422 m : 12 knot : 0.74
20.3. Penentuan Panjang Konstruksi (LKonstruksi) Untuk menghitung panjang konstruksi, digunakan harga yang terbesar dari perhitungan 0.96 LWL, 0.97LWL, dan Lpp. Dengan ketiga perhitungan tersebut, di dalam ”Section 1, BKI 2006 Vol.II” diberikan ketentuan sebagai berikut : Jika Lpp < 0.96 LWL, maka LKonstruksi = 0.96 LWL Jika Lpp > 0.97 LWL, maka LKonstruksi = 0.97 LWL Jika Lpp berada diantara 0.96 LWL dan 0.97 LWL, maka LKonstruksi = Lpp Adapun perhitungan L konstruksi sebagai berikut : 0.96 LWL = 0.96 * 92.705 = 88.997 m 0.97 LWL = 0.97 * 92.705 = 89.924 m Lpp = 89.140 m Sesuai dengan ketentuan, maka LKonstruksi= Lpp = 89.140 m.
Page | 20-1
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.4. Penentuan Jarak Gading dan Sistem Kontruksi Jarak gading normal (ao) berdasarkan rumus sebagai berikut : ao = (L/500) + 0,48 m ( BKI vol. II 2006 bab 9.A.1.1.1) = ( 89.140 / 500 ) +0.48 = 0.65 m ao = 0.65 m Maka berdasarkan jarak gading di atas, direncanakan jarak gading sebesar 0.65 m untuk ruang muat saja. Sedangkan untuk sekat di belakang ruang pompa dan sekat di depan sekat Tubrukan saya rencanakan berjarak 0.6 m, hal ini bertujuan untuk menambah sistem kekuatan melintang kapal. 20.5. Tinggi Double Bottom Tinggi Double Bottom ditentukan dengan rumus: h = B/15; untuk kapal ≥ 5000 DWT = 15.959/ 15 = 1.06 m hmaks = 2 m; (BKI vol II tahun 2006 section 24.A.3.3 ) Maka tinggi dasar ganda saya rencanakan sebesar 1.06 m Tinggi Double Bottom dikamar mesin disesuaikan dengan peletakan untuk pondasi mesin dimana pondasi mesin direncanakan setinggi 1,33 m. 20.6. Double Skin (Wing Tank and Space) Dalam Section ”24, BKI 2006 Vol.II”, jarak Wing Tank diberikan rumus jarak minimum Double Skin sebagai berikut : w = 0.5 + DWT / 20000 = 0.5 + 6875 / 20000 = 0.3437 m wmax = 2 m dan wmin = 1 m karena batas minimun untuk Double Skin adalah 1m sedangkan nilai pada perhitungan lebih kecil maka jarak Double Skin direncanakan sebesar 1 m. 20.7. Perencanaan Sekat Kedap Berdasarkan BKI Vol. II bab 11.1 pada tabel 11.1 sekat-sekat kedap yang akan digunakan harus mengikuti tabel sebagai berikut : Tabel 20-2. Perencanaan sekat kedap
L [m] L≤65 65185
Page | 20-2
Arrangement of Machinery space Aft. Elsewhere 3 4 4 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 To be spesial To be spesial consider consider
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 o 1 sekat Tubrukan o 2sekat ruang muat o 1 sekat depan kamar mesin o 1 sekat ceruk buritan Persyaratan untuk menentukan letak sekat-sekat tersebut yaitu: 20.7.1. Sekat ceruk buritan
Berdasarkan BKI vol. II tahun 1989 bab 11.A.2.2, Sekat ceruk buritan diletakan sekurang-kurangnya 3 jarak gading dari ujung depan boss Propeller. Direncanakan sekat ceruk buritan diletakan pada gading no.7 dari AP bila AP disebut sebagai gading no. 0. Jarak sekat ceruk buritan = 7 x 600 mm = 4200 mm dari AP. 20.7.2. Sekat tubrukan (Collision Bulkhead)
Berdasarkan BKI vol. II tahun 2006 bab 11.2.1.1, dan 2.1.1letak sekat tubrukan untuk kapal dengan L < 200 m minimum 0,05 L dan maksimum 0,08 diukur dari FP H =7.77 m Hc=0.85*H = 6.6045 m LWL=105.404 m LWLc=0.96%*LWL=100.9348 m Jarak sekat tubrukan : Minimum : 0.05 LWLc = 0,05 x 100.9348 = 5,046738m Maksimum : 0.08 LWLc = 0,08 x 100.9348 = 6,056086m Direncanakan letak sekat tubrukan 6.00 m dari FP dan berada pada gading no 107. 20.7.3. Sekat depan kamar mesin
Penentuan Panjang kamar mesin harus memperhatikan beberapa hal misalnya ukuran mesin utama dan perlengkapan. Ruang mesin yang dirancang harus bisa memenuhi kriteria diatas. Selain itu perlu diperhatikan juga bahwa jangan sampai merancang kamar mesin yang berlebihan, sehingga akan berakibat berkurangnya ruang muat.Dalam BKI ’2006 disebutkan bahwa letak kamar mesin minimal terhadap ceruk buritan adalah 0,2 L ~ 0,22 L – jarak sekat buritan terhadap AP. Jarak sekat depan kamar mesin : Minimum : 0.20 L = 0,20 x 101.096– 4.2 = 16,0193m Maksimum : 0.22 L = 0,22 x 101.096– 4.2 = 18,04123 m Panjang kamar mesin disesuaikan dengan kebutuhan permesinan. Direncanakan panjang kamar mesin = 13.8 m atau 23 jarak gading. Sekat depan kamar mesin terletak pada gading no. 40. 20.8. Perencanaan Tangga Samping ke Darat (Tangga Akomodasi) Persyaratan : Tangga akomodasi pada saat diturunkan harus mencapai sarat muatan kosong. Perhitungan sarat muatan kosong : t = 2.0 + 0.02 L [MARPOL Annex 1, Reg.13] Sarat muatan kosong : t = 2.0 + 0.02 * 101.096 = 4.02m ≈4m Lebar tangga = 0.6 m Page | 20-3
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Jarak vertikal anak tangga = 300 mm Tangga membentuk sudut 350 dari garis horizontal, sehingga panjang tangga dapat dihitung sebagai berikut : L = (D – t) / (sin 350) = (7.7 – 4) / sin 350 = 16.8 m Tangga berjumlah 2 buah, diletakkan masing-masing pada Port Side dan Starboard di Upper Deck kapal. Dari persyaratan tersebut, maka didesain 2 buah tangga dengan peletakan dan spesifikasi sebgaimana yang dijeleskan diatas. 20.9. Perencanaan Tangki dan Ruang Muat 20.9.1. Tangki Bahan Bakar (FO Tank)
Tangki FuelOil diletakkan pada Tween Deck yang terletakdi Port Sidedan Starboard yaitusepanjang 12 jarak gading, tepatnya pada gading no. 28 s/d no. 30 dengan volume 64,077m3. Untuk perhitungan detail bisa dilihat pada lampiran. 20.9.2. Tangki LubricationOil (LO Tank)
Tangki LubricationOil letaknya dibawah kamar mesin. Dimensi tangki LO adalah 13,90 m3. Untuk perhitungan detail bisa dilihat pada lampiran. 20.9.3. Tangki Limbah (Sewage Tank)
Sewage Tank terletak dibawah kamar mesin. Dimensi tangki limbah adalah 9.0036 m3.Untuk perhitungan detail bisa dilihat pada lampiran. 20.9.4. Tangki Air Tawar (FW Tank)
Tangki Air Tawar terletak di bawah Main Deck dari buritan sampai AP, terdapat dua tangki yaitu di sebelah port side dan starboard. Dimensi tangki air tawar adalah 150,468 m3.Untuk perhitungan detail bisa dilihat pada lampiran. 20.9.5. Tangki Ballast
Tangki Ballast yang direncanakan terdiri dari 3 Tangki Ballast Double Bottom, 3 Tangki Ballast Sisi, 1 Tangki Ballast Buritan dan 1 Tangki Ballast Haluan. Adapun peletakannya adalah sebagai berikut : Tabel 20-3. Perencanaan tangki ballast
Page | 20-4
No.Tangki
Letak
No. Gading
1 1 2 2 3 3 1 1
Double BottomPort Bouble Bottom Starboard Double Bottom Port Double Bottom Starboard Double Bottomport Double Bottom Starboard Port Starboard
115 s/d 157. 115 s/d 157. 74 s/d 115 74 s/d 115 32 s/d 74 32 s/d 74. 115 s/d 157. 115 s/d 157.
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
2 Port 74 s/d 115 2 Starboard 74 s/d 115 3 Port 32 s/d 74 3 Starboard 32 s/d 74. Buritan 7 s/d buritan Haluan 157 s/d haluan Untuk perhitungan detail bisa dilihat pada lampiran. 20.9.6. Tangki Ruang Muat
Tangki Ruang Muat direncanakan berjumlah 6 tangki. Adapun peletakannya adalah sebagai berikut : Tabel 20-4. Perencanaan tangki ruang muat
No.Tangki
Letak
No. Gading
Port 115 s/d 157. Starboard 115 s/d 157. Port 74 s/d 115 2 Starboard 74 s/d 115 Port 32 s/d 74 3 Starboard 32 s/d 74. Untuk perhitungan detail bisa dilihat pada lampiran. 1
Volume (m3) 705,6044 705,6044 1020,475 1020,475 949,2214 949,2214
20.10. Perencanaan Pintu Untuk pintu yang akan digunakan direncakan 3 macam pintu sebagai berikut : Pintu Baja Kedap Cuaca (Ship Water Tight Steel Door) Pintu ini digunakan sebagai pintu luar yang berhubungan langsung dengan cuaca bebas. Adapun dimensinya sebagai berikut : o Tinggi : 1700 mm o Lebar : 800 mm o Tinggi ambang : 400 mm Pintu Baja Tidak Kedap Cuaca (Ship Non Water Tight Steel Door) Pintu ini digunakan sebagai pintu pada gudang-gudang. Pintu Baja Kabin Berlubang (Ship Cabin Steel Hollow Door) Pintu ini digunakan sebagai pintu ruangan pada bangunan atas. Untuk pintu pada gudang dan pintu ruangan memiliki dimensi yang sama yaitu sebagai berikut : o Tinggi : 1700 mm o Lebar : 800 mm o Tinggi ambang : 200 mm 20.11. Perencanaan Jendela Untuk jendela pada kapal, direncanakan sebagai berikut : Jendela pada Wheel House Deck Deck berbentuk kotak rounded dengan ukuran 800 x 600 mm.Sifat dari jendela ini dapat dibuka dan ditutup.
Page | 20-5
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Jendela pada Main Deck, berbentuk lingkaran dengan diameter 400 mm yang tidak dapat dibuka dan ditutup. Jendela ini bersifat kedap karena untuk mencegah air masuk ke ruangan. Terdapat penutup baja dibagian dalam sehingga dalam kondisi tertentu jendela dapat ditutup dengan penutup baja sehingga air tidak masuk apabila kaca pecah. Jendela pada Boat deckDeck berbentuk lingkaran dengan diameter 400 mm yang dapat dibuka dan ditutup. Pada jendela ini tidak terdapat penutup baja karena letaknya sudah cukup tinggi dari permukaan air.
20.12. Perencanaan Crew Tiap Geladak Untuk crew tiap geladak dan jumlahnya direncanakan sebagai berikut Main Deck : o Chief Cook = 1 orang o Chief Steward = 1 orang o Ass Cook = 1 orang o Steward = 1 orang o Seaman = 1orang o Oiler = 1 orang o Cadet = 1 orang o Boys = 1 orang o Pumpman = 1 orang o Electrician = 1 orang o Boatswain = 1 orang
Poop deck o Third Officer o Second Engineer o Quarter Master o Third Engineer
= 1 orang = 1 orang = 3 orang = 1 orang
Boat deck o o o o
Second Officer Chief Engineer Chief Officer
= 1 orang = 1 orang = 1 orang
Captain
= 1 orang
Jadi jumlah total crew untuk kapal ini adalah 21 orang 20.13. Perencanaan Ruang Akomodasi Untuk kenyamanan dan kekondusifan lingkungan kerja ABK di atas kapal, maka ILO memberikan ketentuan-ketentuan yang tertuang dalam ”International Labour Conference (ILO) Convention No. 133 - Convention Concerning Crew Accommodation on Board Ship (Supplementary Provisions)”. Adapun ketentuan-ketentuan tersebut adalah sebagai berikut :
Page | 20-6
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.13.1.Sleeping Room (Ruang Tidur) Tabel 20-5. Perencanaan ruang tidur
Ketentuan
Perencanaan Pada Kapal
a. Tidak boleh ada hubungan langsung di dalam ruang tidur dan ruang untuk muatan, ruang mesin, dapur, ruang cuci untuk umum, WC, lamp room, paint room, dan drying room (ruang pengering). b. Ruang tidur harus diletakkan di atas garis air muat di tengah atau di belakang kapal. Bila keadaan tak memungkinkan, ruangan tidur boleh di letakkan di bagian depan kapal, tetapi tidak di depan sekat Tubrukan. c. Luas lantai untuk ruang tidur per-orang untuk crew selain officer tidak boleh kurang dari : 3.75 m2 untuk kapal dengan muatan lebih dari 1000 ton namun kurang dari 3000 ton. 4.25 m2 untuk kapal dengan muatan lebih dari 3000 ton namun kurang dari 10.000 ton. 4.75 m2 untuk kapal dengan muatan lebih dari 10.000 ton. d. Tinggi ruangan, dalam keadaan bebas minimum 2200 mm. e. Ukuran ruang tidur untuk perwira minimal 6.5 m2 untuk kapal kurang dari 3000 ton dan minimal 7,5 m2 untuk kapal lebih dari 3000 ton. f. Ruang tidur perwira diusahakan satu kamar untuk satu orang (Master, Chief Officer, Chief Engineer, Chief Steward,). g. Bintara (Petty Officer) untuk satu kamar bisa untuk dua orang max. Kelasi dapat satu kamar maksimal bisa 4 orang (untuk kapal-kapal penumpang). h. Ukuran tempat tidur : Ukuran minimum : (1980 x 800) mm. Jarak tempat tidur tak boleh diletakkan
a. Kamar tidur direncanakan tidak berhubungan langsung dengan ruang untuk muatan, ruang mesin, dapur, ruang cuci untuk umum, WC, lamp room, paint room, dan drying room (ruang pengering). b. Ruang tidur diletakkan bagian belakang kapal diatas garis air. c. Karena kapal ini membawa muatan 5500 ton maka luas lantai untuk ruang tidur per-orang untuk crew selain officer dibuat rata-rata 7m2 karena menurut ketentuan kapal dengan muatan lebih dari 3000 ton namun kurang dari 10.000 ton luas lantai munimun adalah 4.25 m2 d. Tinggi ruangan direncanakan 2500 mm. e. Ukuran ruang tidur untuk perwira kapal ini adalah rata-rata 14m2 karena untuk kapal lebih dari 3000 ton luas lantai untuk perwira minimum 7,5 m2 . f. Ruang tidur dibuat satu kamar untuk satu orang untuk perwira dan dua orang untuk Bintara hanya ada beberapa saja dari bintara yang satu orang perkamar.
Page | 20-7
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 berjajar, sehingga tak ada jarak cukup di antaranya. 20.13.2.Mess Room (Ruang Makan) Tabel 20-6. Perencanaan ruang makan
Ketentuan
Perencanaan Pada Kapal
a. Setiap kapal harus punya Mess Room Accomodation yang cukup. b. Kapal lebih besar dari atau sama dengan 1000 BRT harus tersedia Mess Room yang terpisah antara lain : Master dan officer. Bintara dan anak buah kapal departemen deck. Bintara dan anak buah kapal departemen mesin. Untuk catering department bisa menggunakan fasilitas Mess Room tersebut, tetapi untuk kapal > 5000 BRT dengan crew catering department lebih 5 orang harus dipertimbangkan adanya Mess Room terpisah c. Mess Room harus dilengkapi dengan meja, kursi dan perlengkapan lain yang bisa menampung seluruh crew kapal pada saat yang bersamaan (jumlah crew = jumlah kursi). Catatan : (dari British Regulation) Kapal dengan ukuran > 3000 BRT yang berlayar di luar tempat asalnya dilengkapi dengan Smoking Room untuk perwira yang harus memiliki meja kerja dengan luas permukaan tiap meja 4 ft2 (0,372 m2) dan dilengkapi pula dengan kursinya. d. Minimal ukuran Mess Room untuk Officer dan rating adalah 1 m2 untuk tiap orang dari jumlah yang direncanakan . e. Mess Room harus dilengkapi dengan Refigenerator dan Cool Water facilities.
a. Terdapat mess room untuk crew dan officer yang terpisah dengan bintara. b. Setiap deck pada kapal dilengkapi dengan satu Mess Room Accomodation yang cukup kecuali pada wheelhouse, tween deck dan top deck. c. Pada Mess Room terdapat Galley atau pantryyang letaknya berdekatan dengan pintu masuk Mess Room yang dibatasi sekat yang tingginya kira-kira sedada orang dewasa. d. Mess Room dilengkapi dengan meja, kursi dan perlengkapan lain yang bisa menampung seluruh crew kapal. e. Galley yang terdapat pada Mess Room dilengkapi dengan Refigenerator, Hot and Cool Water facilities dan beberapa makanan ringan. f. Ukuran Mess Room sudah melebihi ketentuan yaitu 1 m2 untuk tiap orang misalkan pada Crew mess room jumlah crew adalah 11 orang sedangkan ukuran Mess Room adalah 12,6 m2. Dan untuk officer mess room jumlah officer adalah 12 orang dan luasnya adalah 16,8m2.
20.13.3.Sanitary Accomodation
Page | 20-8
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Tabel 20-7. Perencanaan ruang makan
Ketentuan
Perencanaan Pada Kapal
a. Setiap kapal harus dilengkapi dengan sanitary Accomodation termasuk Wash Basin (Ruang Tempat Cuci), kamar mandi dari Tub (Bak), atau Shower Bath. b. Untuk kapal 5000 – 15000 ton harus tersedia Kamar Mandi dan WC terpisah di dalam Kamar Pribadi Officer. c. Jumlah minimum WC di atas kapal adalah Kapal ukuran lebih dari 3000 BRT ada 6 buah.
a. Pada kapal dilengkapi dengan sanitary Accomodation termasuk Wash Basin (Ruang Tempat Cuci), Kamar Mandi dari Tub (Bak), atau Shower Bath. b. Tersedia Kamar Mandi dan WC terpisah pada setiap deck kapal c. Jumlah WC yang tersedia diatas di atas kapal adalah 11 buah sudah termasuk dengan yang ada apada kamar pribadi perwira. d. Terdapat kamar mandi dalam ruangan captain, chief engineer, chief officer dan second officer.
20.13.4.Hospital Accomodation Tabel 20-8. Perencanaan ruang makan
Ketentuan
Perencanaan Pada Kapal
a. Kapal dengan crew 15 orang atau lebih dan berlayar lebih dari 3 hari, maka harus dilengkapi dengan hospital Accomodation. b. Hospital Accomodation harus dilengkapi dengan tOilet, Wash Basin dan Bath Tub / Showe sendiri. c. Harus tersedia minimal 1 buah tempat tidur, maksimal 6 buah.
a. Pada kapal dilengkapi dengan Hospital Accomodation yang terletak pada Poop deck. b. Hospital Accomodation dilengkapi dengan toilet, Wash Basin dan bath Tub / showe sendiri. c. Tersedia 1 buah tempat tidur pada hospital
20.13.5.Ship’s Office (Kantor)
Menurut British Regulation untuk kapal lebih dari 3000 BRT harus dilengkapi satu ruangan kantor untuk deck departemen. Pada kapal ini Office terletak di boat deck deck. 20.13.6.Cold Store Room
Pada umumnya Cold Store Room terdiri dari Meat Room (Ruang Penyimpanan Daging) dan Vegetable Room (Ruang Penyimpanan Sayuran) yang letaknya di sebelah Dry Store Room dan Galley dengan pintu yang terpisah. Pada kapal yang kami desain ruangan tersebut berada pada galley yang terletak pada main deck.
Page | 20-9
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.13.7.Galley (Dapur) Tabel 20-9. Perencanaan dapur
a. b. c. d.
e.
Ketentuan Galley harus diletakkan berdekatan dengan Mess Room. Galley harus terhindar dari asp, debu atau bunker Hatchway. Galley tidak boleh berhubungan langsung dengan Sleeping Room. Harus dilengkapi dengan exhaust fan untuk menghisap bau dan asap, kecuali letak dapur sedemikian rupa hingga asap bisa langsung ke luar ke udara terbuka. Galley yang terletak pada open deck harus mempunyai opening pada sisi dan ujungnya untuk ventilasi.
Perencanaan Pada Kapal a. Galley diletakkan berdekatan dengan Mess Room. b. Galley tidak berhubungan langsung dengan ruang lainnya kecuali Mess Room. Terdapat lubang/jendela yang bisa dibuka dan ditutup untuk membawa makanan ke Mess Room. c. dilengkapi dengan exhaust fan untuk menghisap bau dan asap, kecuali letak dapur sedemikian rupa hingga asap bisa langsung ke luar ke udara terbuka.
20.14. Perencanaan Navigation Room (Ruang Navigasi) Yang termasuk ke dalam ruang navigasi adalah Wheel House, Chart Tabledan ESEP. Adapun uraian dari masing-masing ruangan adalah sebagai berikut. 20.14.1.Wheel House
Pandangan dari ruang kemudi kearah samping, depan dan belakang tidak boleh terganggu. Pandangan kearah depan/haluan harus memotong garis air, tidak boleh lebih dari 2 kali LOA atau 500 m (diambil paling kecil). Ruang untuk wheel house dibuat secukupnya disisi kiri dan kanan selalu ada flying bridge sampai sisi kapal. Jarak dari kompas ke kemudi 500 mm Jarak dari kemudi ke belakang 600 mm. Pintu sampaing adalah pintu geser Kapal yang kami desain memiliki pandangan depan/haluan sebesar 135,6 m atau sekitar 62 % dari 2x LOAsesuai pada gambar dibawah ini. Gambar 20-1. Jarak pandangan depan
Page | 20-10
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.14.2.Chart Table
Terletak tepat dibelakang wheel house dengan ukuran minimal 5-7 m2 atau 2,4 m x 2,4 m. Meja peta diletakkan melintang kapal merapat kedinding depan dengan panjang meja 1,2 m - 1,8 m. Antara Chart table dengan wheel house dihubungkan dengan pintu geser. Pada kapal yang kami desain ruangan ini terletak dalam wheelhouse dengan luas lantai 6 m2. Dan letaknya dibagian belakang wheel house. 20.14.3.ESEP (Emergancy Source of elektrical Power).
Sebagai pengganti sementara instalasi listrik utama apabila instalasi utama tidak berfungsi. Memberi jaminan aliran pada kapal selama 6 jam pada : life boat station, exit, main generating set space, main Machinery, navigation light dan daylight signalling lamp. ESEP ini dapat berbentuk : battery (accumulator) atau generatir dengan independent fuel supply dan suitable prime mover. Fual flash point 430 C. Dapat bekerja dalam keadaan miring 22.50 dan trim100. Pada kapal yang kami desain ruangan ini terletak dalam wheelhouse dengan luas lantai 4 m2. Dan letaknya dibagian belakang wheel house. 20.15. Rekap Ruangan Tiap Deck Setelah melakukan perencanaan ruangan-ruangan akomodasi tersebut, selanjutnya adalah mengecek dengan kesesuaian peraturan, yang dalam hal ini adalah dalam ILO 133, berikut ini adalah pengecekannya :
Page | 20-11
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Tabel 20-10. Perekapan ruangan akomodasi Lokasi
Panjang (l) [m]
Lebar (b) [m]
Luas tiap Ruangan [m2]
Batas Toleransi Syarat ILO (m2)
Memenuhi (Ya / Tidak)
2,2 2,2 2,2 2,2 2,4 2,2 2,2 2,4 2,2
3,2 3,2 3,2 3,2 3 3,2 3,2 3 3,2
7,04 7,04 7,04 7,04 7,2 7,04 7,04 7,2 7,04
4.25 4.25 4.25 4.25 4.25 4.25 4.25 4.25 4.25
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
1,1 1,1 1,1
1,5 1,5 1,5
1,65 1,65 1,65
Ya Ya Ya
3 2,1 3 3 5 3 2,4 2,4 4,8 3
1,5 5 4,2 2,5 4 4,2 2,6 2,6 2,6 2,5
7,5 10,5 12,6 7,5 20 12,6 6,24 6,24 12,48 7,5
Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya Ya
2,4 2,4 2,4 2,4
3,5 3,5 3,5 3,5
8,4 8,4 8,4 8,4
7,5 7,5 7,5 7,5
Ya Ya Ya Ya
4,2 2 2,4 2,1
4 3,5 3 1,89
16,8 7 7,2 3,97
12
Ya Ya Ya Ya
4,2 4 4 4
3,56 3,56 3,56 3,56
15 14 14 14
7,5 7,5 7,5 7,5
Ya Ya Ya Ya
2,1 2,4
3,56 3
7,5 7,2
Ya Ya
5
9
45
Ya
1. Main Deck KAMAR TIDUR Chief Cook Ass Cook Chief Steward Steward Pump Man dan Sea man Oiler (2) Electrician Boatswain dan boys Cadet (2) PROVISION STORE Meat Cool Room Vegetable RUANGAN LAIN Toilet (4) Galley Crew Mess Prayer Room Steering geer room Laundry & wash Foam Room CO2Room Electrical store General store 2.Poop Deck KAMAR TIDUR Quarter Master (3) 2nd Engineer 3rd Engineer 3rd Officer RUANGAN LAIN Officer Mess Toilet Pump Control Room Engine Control Room 3.Boat Deck KAMAR TIDUR Captain Chief Engineer Chief Officer Second Officer RUANGAN LAIN Office Pump Control Room 4.Wheelhouse Deck Navigation & Communication
Page | 20-12
11
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.16. Lampu Navigasi Peraturan mengenai lampu navigasi terdapat dalam [COLREGS - International Regulations for Preventing Collisions at Sea - International Regulations for preventing Collisions at Sea, 1972 - Rule 21-24 and 30. Berikut ini perencanaannya : 20.16.1.Anchor Light ( lampu jangkar )
Dipergunakan pada waktu kapal sedang lego jangkar agar kapal lain mengetahui bahwa suatu kapal sedang melego jangkar. Adapun ketentuan Anchor light (lampu jangkar) adalah sebagai berikut: Jumlahnya 1 buah terletak di haluan Warna lampu putih. Besarnya sudut sinar ancor light sebesar 3600. Tinggi dari geladak 4 m dari geladak terdekat. Dapat dilihat pada jarak minimal 3 mil Lampu jangkar buritan dipasang bila dilengkapi dengan jangkar buritan. Pada kapal yang kami desain Anchor light (lampu jangkar) ini diletakan pada ketinggian 4,15 m dari geladak terdekat. 20.16.2.Mast Head Light
Mast Head Light berfungsi agar tidak terjadi tubrukan pada saat kapal berlayar (untuk mengetahui arah gerakan kapal). Adapun ketentuan Mast Head Light adalah sebagai berikut: Jumlahnya 2 buah. Terletak di bagian super structure ( di atas top deck) Lampu pertama berjarak terendah 6 m dari geladak terdekat dan tertinggi 12 m. Lampu kedua berjarak 4.5 m dari lampu pertama. Warna lampu putih. Besarnya sudut sinar Mast Head Light sebesar 2250. Dapat dilihat pada jarak minimal 5 mil. Pada kapal yang kami desain Mast Head Lightpertama diletakan 6 m dari geladak terdekat dan lampu kedua 6 m dari lampu pertama. 20.16.3.Side Light ( lampu samping ).
Side light berfungsi untuk membedakan sisi kiri dan kanan kapal. Adapun ketentuan Side Light adalah sebagai berikut Jumlahnya 2 buah diletakkan masing-masing di sisi kiri dan kanan geladak navigasi. Warna merah pada lambung sisi kiri dan warna hijau pada lambung sisi kanan. Sudut sinar 112,50. Dapat dilihat pada jarak minimal 2 mil. Tinggi lampu dari geladak utama adalah ¾ tinggi mast head light depan. Pada kapal yang kami desain Side Light diletakan pada ketinggian ¾ tinggi mast head light depan. 20.16.4.Stern Light ( lampu Belakang )
Jumlah 1 buah terletak di bagian buritan kapal di atas tangki air tawar Warna lampu putih.
Page | 20-13
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Sudut sinar 1350. Dapat dilihat pada jarak minimal 2 mil. Diletakan dibelakang kapal dan tinggi 2 m dari geladak. Pada kapal yang kami desain Stern Light diletakan pada ketinggian 2 m dari geladak terdekat. 20.17. Perencanaan Alat-alat Keselamatan Untuk alat-alat keselamatan perencanaan didasarkan pada ”SOLAS 74/78”. Adapun beberapa peralatan keselamatan yang digunakan antara lain : 20.17.1.Sekoci Penolong
Untuk sekoci penolong, dalam perencanaan digunakan tipe free fall. Free fall life boat ini dilengkapi tangki udara dan diletakkan di bawah tempat duduk. Free fall life boat ini diletakkan pada tepi bagian buritan kapal. Jenis life boat seperti pada gambar berikut :
Gambar 20-2. Free Fall Life Boat
Data Free Fall Life Boat : Type : GFF – (T) 6.6M II Dimensi : 6.69 x 2.86 x 3.24 m Kapasitas : 30 orang Berat kosong : 3340 kg Berat sistem davit : 5600 kg 20.17.2.Pelampung Penolong (Lifebuoy)
Persyaratan Lifebuoy menurut solas: a. Kapal dengan panjang antara 60 m ~ 122 m jumlah pelampung minimal 12 buah, 6 buah dilambung kanan dan 6 buah dilambung kiri. b. Warnanya cerah dan mudah dilihat, harus mampu menahan di air tawar selama 24 jam, berat besi 14,5 kg. c. Diletakkan pada dinding dan kubu-kubu serta dilengkapi tali d. Dilengkapi dengan lampu yang bisa menyala secara otomatis jika jatuh ke laut pada malam hari. e. Diletakan ditempat yang mudah dilihat dan dijangkau.
Page | 20-14
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 f. Direncanakan pelampung penolong sebanyak 20 buah. 20.17.3.Baju Penolong (Life Jacket)
Peraturan mengenai baju penolong terdapat dalam SOLAS Chapter-III, berikut ini peraturanaanya: a. Setiap ABK minimal satu baju penolong. b. Disimpan ditempat yang mudah dilihat dan lokasi yang mudah dicapai. (Biasanya disimpan dalam lemari dalam masing-masing kabin penumpang dan ABK). c. Dibuat sedemikian rupa sehingga kepala pemakai yang pingsan tetap berada di atas air. d. Life jacket harus mampu menahan dalam air tawar selama 24 jam, berat 7,5 kg besi. e. Untuk jumlah crew 23 orang minimal harus disediakan 23 life jackets. f. Jumlah baju penolong = jumlah ABK + 5% = 23 + 1.15 = 24.15 Berdasarkan perhitungan maka jumlah baju penolong (life jacket) sebanyak25 buah Bahan : Styropor Berat maximum : 8 kg 20.17.4.Tanda-tanda Bahaya dengan Sinyal atau Radio
Untuk menunjukkan tanda bahaya bisa menggunakan sinyal ataupun radio. Bila menggunakan sinyal dapat berupa : Lampu menyala Asap Roket Lampu sorot Cermin Adapun untuk radio dapat berupa : Radio dalam sekoci Radio jinjing Auto amateur rescue signal transmitter 20.17.5.Alat Pemadam Kebakaran
Alat pemadam kebakaran diletakkan di tempat-tempat yang memungkinkan terjadinya kebakaran, misalnya pada gang, kamar mesin ataupun dapur. Ada berbagai tipe, umumnya seperti yang ada di darat. Sistem pemadam kebakaran berupa foam. Sistem ini dibuat dalam tangki khusus foam dan pembuatannya dapat dilakukan di atas kapal. 20.18. Peralatan Labuh serta Perlengkapannya Untuk menentukan jumlah dan dimensi peralatan serta perlengkapan labuh kapal, digunakan equipment number (Z) sesuai dengan referensi dari ”Section 18, BKI 2006 Vol.II”. Equipment number merupakan fungsi Displacement, FREEBOARD, tinggi
Page | 20-15
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 bangunan atas, ukuran utama kapal dan luasan penampang samping lambung yang ada di atas garis air. Adapun perhitungan z number sebagai berikut : 2
Δ 3 2hB
Z
A 10
= = Displacement kapal = 7306.33 ton B = Lebar kapal moulded = 16.49 m h = tinggi efektif dari sarat sampai rumah geladak yang paling tinggi. = Fb + h’ Fb = FREEBOARD =H–T = 7.77 – 6.35 = 1.42 m h’ = penjumlahan tinggi bangunan atas dan rumah geladak = 2.5 m + (4 x 2.4) m = 12.1 m h = 2.34 + 12.1 = 14.44 m A = luas penampang samping lambung kapal, bangunan atas dan rumah geladak Luas lambung kapal = (H – T) x LWL = (7.77 – 6.35) x 105.104 = 254.89 m2 Luas Forecastle = 10.5 x 2.5 = 26.25 m2 Luas Poop = 21 x 2.5 = 52.5 m2 Luas Layer II = 15.75 x 2.4 = 37.8 m2 Luas Layer III = 10.5 x 2.4 = 25.2 m2 Luas Layer IV = 7.87 x 2.4 = 18.89 m2 Luas Wheel House = 5.25 x 2.4 m = 12.59 m2 Dari perhitungan luas di atas, maka didapatkan : A = 254.89 + 26.25 + 52.5 + 37.8+ 25.2 + 18.89 + 12.59 = 428.122 m2 Sehingga equipment number didapatkan : Z = (8711.7391)^2/3 + 2*14.44*16.13 +(428.122/10) = 931.9 Kemudian dari Tabel 18.2 pada ”Section 18, BKI Vol.II” untuk Z = 910 ~ 980 didapatkan : a. Jangkar Jenis jangkar : jangkar tanpa tongkat Jumlah jangkar :2 Berat jangkar : 2850 kg
Page | 20-16
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
b. Rantai Jangkar Panjang rantai : 495 m Diameter rantai: d1 = 54 mm (kualitas biasa) d2 = 48 mm (kualitas special) d3 = 42 mm (kualitas sangat special) c. Tali Tarik Panjang tali : 190 m Beban putus : 5602 kN d. Tali Tambat Jumlah tali : 4 buah Panjang tali : 170 m Beban putus : 215 kN 20.18.1.Jangkar
Berdasarkan batasan berat jangkar yang telah dihitung sebelumnya, maka jangkar yang dipilih adalah jangkar berengsel tanpa tongkat dari tipe Hall Anchor. Adapun basic dimension dari jangkar yang dipilih dalam ”PracticalShipBuilding Design, Volume.B, hal 148” adalah sebagai berikut : Berat Jangkar : 2850 kg Tipe Jangkar : Hall Anchor Tabel 20-11. Dimensi jangkar
a = 294 mm e = 252 mm
b = 229 mm f = 2.827 mm
c = 441 mm g = 1.412 mm
d = 121 mm h = 324 mm
i = 706 mm
k = 1.003 mm
l = 389 mm
m =206 mm
Gambar 20-3. Jangkar tipe HallAnchor 20.18.2.Rantai Jangkar
Berdasarkan diameter rantai jangkar yang telah dihitung sebelumnya dengan menggunakan Z (equipment number), maka untuk pemilihan rantai jangkar dari ”PracticalShipBuilding Design, Volume.B, hal 153” adalah sebagai berikut :
Page | 20-17
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Untuk diameter rantai 42 mm dan berat permeter 12.7 kg, didapatkan ukuran dan urutan rantai sebagaimana yang tertulis dalam Tabel 20.16 berikut. Tabel 20-12. Ukuran rantai jangkar
Ordinary Link d = 42 mm 6d = 252 mm 3,6d = 151 mm
Connecting shackle 1,3d = 55 mm 7,1d = 298 mm 4d = 168 mm 0,8d = 34 mm
Large Link 1,1 d = 46 mm 6,5 d = 273 mm 4d = 168 mm Anchor Shackle 1,6d 0,5d 0,6d 0,2d
End Link 1,2d = 50 mm 6,75d = 284 mm 4d = 168 mm
= 67 mm = 21 mm = 25 mm = 9 mm
Gambar 20-4. Ukuran dan urutan rantai jangkar 20.18.3.Hawse Pipe
Pemilihan Hawse Pipe merupakan fungsi dari diameter rantai jangkar. Untuk diameter rantai jangkar yang masuk dalam range 25 – 100 mm, maka pada ”Grafik figure 343,PracticalShipBuilding, Volume.B, hal 172” didapatkan data-data sebagai berikut : Diameter dalam = 450 mm Tebal Hawse Pipe = 18 mm Tebal bagian bawah (bahan besi tuang) = 46 mm Tebal bagian atas (bahan besi tuang) = 33 mm Tebal Chafing Plate (bahan open hearth) = 10 mm 20.18.4.Chain Locker
Chain locker merupakan tempat untuk menyimpan jangkar apabila jangkar sedang tidak digunakan (kapal berlayar). Untuk perhitungan volume chain locker ditentukan sebagai berikut V = 1.1 * d22 * L/105 [m3] Dimana : L = panjang rantai jangkar [m]
Page | 20-18
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 = 495 m = diameter rantai jangkar [inch] = 48 mm Sehingga : V = 12.77 m3 Untuk mengantisipasi kemungkinan yang mungkin terjadi, diperlukan volume cadangan untuk chain locker sebesar 20%. Sehingga volume chain locker menjadi : V = 12.77 + (12.77 *20%) = 15.33 m3 Sehingga didapat dimensi chain locker sebagai berikut : a. Panjang = 3 * jarak gading = 1.8 m b. Lebar = 3.58 m c. Tinggi =5m Karena menggunakan tambahan konstruksi kayu pada dasar chain locker, maka tinggi chain locker ditambah 5% sehingga menjadi : Tinggi = 5 + 5%*5 = 5.25 m d
20.18.5.Windlass
Windlass merupakan mesing bantu yang digunakan untuk mengangkat jangkar. Untuk perhitungan daya yang dibutuhkan Windlass adalah sebagai berikut : Daya tarik untuk mengangkat 2 jangkar : Tcl = daya tarik untuk mengangkat 2 jangkar [kg] = 2 * fh * (Ga + Pa * La) * (1 – Jw/Ja) fh = faktor gesekan pada Hawse Pipe = 1.28 ~ 1.35 Ga = berat jangkar = 2850 kg Pa = berat rantai per meter = 12.7 kg/m La = panjang rantai yang menggantung = 495 m Ja = berat jenis rantai = 7.75 t/m3 Jw = berat jenis air laut = 1.025 t/m3 Tcl = 2 * 1.28 * (2850 + 12.7*495) * (1 – 1.025/7.75) = 20279.8 kg Torsi pada cable lifter Mcl = torsi pada cable lifter [kgm] Tcl Dcl Mcl = 2 ηcl Tcl Dcl ηcl
= 20279.8 kg = diameter efektif dari kabel lifter = 0.0136 * D = 0.65 mm = efisiensi cable lifter = 0.9 ~ 0.92
Page | 20-19
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Mcl
= (20279.8*0.65)/2*0.9 = 7323.26 kgm Torsi pada Windlass Mm = torsi pada Windlass [kgm] Mcl Dcl = la ηa Mcl ηa
la Nm Va
= 7323.26 kgm = effisiensi dari peralatan = 0.7 ~ 0.85 3.14 Nm Dcl 60 Va = = putaran motor = 523 ~ 1160 rpm = kecepatan rantai yang ditarik = 0.2 m/detik
la
= (3.14*1000*0.65)/60*0.2 = 170.08 Mm = (7323.26*0.65)/(170.08*0.85) = 32.927 kgm Daya efektif motor Windlass Ne = daya efektif motor Windlass [mHP] M m Nm = 716.20 26.20 1000 716.20 = (32.927*1000)/(716.20) = 45.97 mHP 20.18.6.Bollard
Untuk Bollard menggunakan tipe vertikal. Dari ”PracticalShipBuilding, Volume B” untuk diameter rantai sampai dengan 62 mm didapatkan ukuran dimensi Bollard sebagai berikut : D = 400 mm Berat Total = 1197 kg 3 1 L = 1850 mm Diameter Baut = 8 inch B = 560 mm Jumlah Baut = 10 H = 670 mm a = 1100 mm; b = 500 mm; c = 65 mm; w1 = 35 mm w2 = 45 mm; e = 65 mm; f = 140 mm r1 = 65 mm r2 = 155 mm
Page | 20-20
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Gambar 20-5. Bollard 20.18.7.Fair Lead and Chock
Fungsi dari fair lead dan chock adalah Untuk mengurangi adanya gesekan antara tali dengan lambung kapal pada saat penambatan kapal dilakukan. Untuk Bollard dengan diameter 400 ~ 500 mm, dalam ”Practical Ship Building, Volume B” diberikan dimensi ukuran fair lead sebagai berikut : Diameter roller (D) = 400 mm Breaking stress Tali = 135 ton Panjang (L) = 2750 mm Lebar (B) = 490 mm C = 750 mm Berat total = 1075 kg (design I) = 1275 kg (design II) 20.18.8.Warping Winch and Capstain
Fungsi dari warping winch dan capstain adalah untuk menarik tali trost dan spring pada waktu penambatan kapal di dermaga (menggulung tali tambat). Capstain digunakan untuk menggulung tali dari semua arah, sedangkan warping winch digunakan untuk menggulung tali satu arah. Untuk warping winch karena peralatannya jadi satu dengan Windlass maka tidak perlu ditentukan lagi perhitungannya.
Gambar 20-6. Warping winch 20.18.9.Perencanaan Rudder (Daun Kemudi)
Rudder merupakan salah satu bagian yang penting pada sebuah kapal. Fungsinya adalah membantu kapal untuk melakukan maneuvering (berbelok). Rudder harus didesain sedemikian rupa sehingga bisa didapatkan rudder yang optimum, dimana dari segi ukuran bisa seminimum mungkin (untuk mengurangi hambatan) namun dari segi efektifitas mampu membantu kapal untuk melakukan maneuvering.
Page | 20-21
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.19. Luas Daun Kemudi Untuk luas daun kemudi pada ”Section 14, BKI 2006 Vol.II” diberikan sebagai berikut : 1.75 L T C1 C 2 C3 C 4 100 A = [m2] C1 = faktor untuk tipe kapal = 1 (umum) C2 = faktor untuk tipe kemudi = 0,9 (semi spade rudder) C3 = faktor untuk profil kemudi = 1 (NACA) C4 = faktor letak kemudi = 1 (dibelakang Propeller) L = panjang konstruksi = 101.096 m T = sarat kapal = 6.35 m Sehingga, 1.75 L T C1 C 2 C3 C 4 100 A = 2 = 10.435 m Jadi luas minimum daun kemudi yang disyaratkan BKI adalah 10.435 m2, Adapun untuk luas balansir kemudi (Af) = 23% A = 2.4 m2 20.19.1.Ukuran Daun Kemudi
b1 b2 A1 A2 A
Untuk ukuran daun kemudi direncanakan sebagai berikut : = 1.6 m c1 = 2.8 m = 3.2 m c2 =3m 2 = 4.31 m Af1 = 0.6397 m2 = 6.125 m2 Af2 = 2.8001 m2 2 = 10.435 m Af = 3.439 m2
Gambar 20-7. Ukuran daun kemudi
Page | 20-22
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.19.2.Gaya Kemudi
Rumus untuk menghitung gaya kemudi juga diberikan pada ”Section 14, BKI 2006 Vol.II” sebagai berikut : CR1 = gaya pada kemudi bagian atas A 1 CR1 = CR A CR2 = gaya pada kemudi bagian bawah A 2 CR2 = CR A CR A V k1 b
AT
k1 k2 k3 kt CR CR1 CR2
132 A V 2 k1 k 2 k 3 k t [N] = = luas kemudi total = 13.874 m2 = kecepatan kapal pada sarat penuh di air tenang = 14 knot = koefisien berdasarkan aspek rasio = ( +2) / 3 = b2 / AT = tinggi kemudi = 5.7 m = luas total kemudi = 13.874 m2 = 5.72 / 13.874 = 2.34 = (2.34+ 2)/3 = 1.45 = koefisien berdasarkan tipe kemudi = 1.1 (NACA) = koefisien berdasarkan lokasi kemudi = 1.15 (kemudi tepat berada di belakang Propeller) = koefisien berdasarkan thrust coefficient ct = 1 (normal) = 132 * 13.874 * 12.5 2 * 1.45 * 1.1 * 1.15 * 1 = 524872.9 N = 524.873 kN = 524872.9 * (4.31 / 10.435) = 216789.87 N = 216.79 kN = 524872.9 * (6.125 / 10.435) = 308083.04 N = 308.08 kN
20.19.3.Momen Torsi Kemudi
Perhitungan momen torsi kemudi juga diberikan pada ”Section 14, BKI 2006 Vol.II” sebagai berikut : QR = momen torsi total QR = QR1 + QR2 QR1 = momen torsi pada kemudi bagian atas
Page | 20-23
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 = CR1 * r1 = 204916.703 N = c1 (α – kb1) = A1 / b1 = 4.31 / 1.6 = 2.69 α = 0.33 kb1 = faktor balance = Af1 / A1 = 0.6397 / 4.31 = 0.148 r1 = 2.69 (0.33–0.148) = 0.49 QR1 = 216789.87 * 0.49 = 106227.04 Nm QR2 = momen torsi pada kemudi bagian bawah = CR2 * r2 CR2 = 308083.04 N r2 = c2 (α – kb2) c2 = A2 / b2 = 6.125 / 3.2 = 1.914 α = 0.33 kb2 = faktor balance = Af2 / A2 = 2.8001 / 6.125 = 0.457 r2 = 1.914 (0.33–0.457) = 0.243 QR2 = 308083.04 * 0.243 = 74864.18 Nm QR = QR1 + QR2 = 106227.04 + 74864.18 = 181091.22 Nm QRmin = CR * r1,2min 0.1 c1 A1 c 2 A 2 r1,2min = A = 0.1 / 13.874 (2.69*4.31 + 1.914*6.125) = 0.168 QRmin = 524872.9 * 0.168 = 88117.87 Nm Antara QR dan QRmin diambil yang nilainya paling besar, sehingga momen puntir kemudi sebesar 181091.22 Nm atau 181.09 kNm. CR1 r1 c1
20.20. Perencanaan Alat Bongkar Muat Untuk peralatan bongkar muat terdiri dari Crane dan sistem perpipaan bongkar muat, sistem perpipaan. Adapun untuk pembahasan sistem perpipaan bongkar muat tidak dibahas secara mendetail karena berada di luar lingkup mata kuliah Jurusan
Page | 20-24
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 Teknik Perkapalan (masuk ke dalam lingkup mata kuliah Jurusan Teknik Sistem Perkapalan). 20.20.1.Crane
Gambar 20-8. Crane
Crane pada tanker biasanya digunakan untuk mengangkat pipa-pipa dengan diameter yang besar.Pada kapal ini menggunakan 2 Crane. Peletakan Crane adalah di atas geladak utama pada sebelah kiri dan kanan lambung.. Disamping itu peletakan Crane berdekat dengan sekat agar beban yang diterima bisa diteruskan hingga ke bottom. Sehingga dipilih Crane dengan spesifikasi : Merk : PLIMSOL Tipe : CR 42 – 0300 / 10 Kapasitas : 3 ton R max : 15 m Hood speed : 0 ~ 15 m / min Slewing speed : 0.75 rpm Luffing time : 40 detik Power req : 15 Kw Dry weght : 5000 kg Dimensi : (in mm) A = 6000 B = 1200 Rmin= 3960 20.20.2.Sistem Perpipaan Bongkar Muat
Untuk sistem perpipaan bongkar muat direncanakan setiap tangki muat yang ada pada kapal tanker ini memiliki satu pipa isi/muat dan pipa bantu, hal tersebut dikarenakan kapal tanker ini memuat muatan berupa product Oil seperti bensin, solar, minyak tanah, oli pelumas dan lainnya yang merupakan hasil dari pengolahan minyak mentah. Sehingga dalam satu kali berlayar dimungkinkan setiap tangki muat akan diisi muatan yang berbeda. Untuk kapal tanker, system perpipaan yang digunakan dalam proses bongkar muat terbagi menjadi dua : a. Sistem perpipaan muatan atau pipa utama, digunakan untuk memuat atau membongkar muatan minyak, atau untuk memindahkan muatan dari satu tangki ke tangki lainnya. b. Sistem perpipaan stripping atau pipa bantu, digunakan untuk menghisap sisa-sisa muatan yang tidak dapat ditangani oleh pipa utama.
Page | 20-25
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012 20.20.3.Sistem Perpipaan Bongkar Muat
Untuk waktu bongkar muat direncanakan 8 jam. Untuk kapal tanker, sistem perpipaan yang digunakan dalam proses bongkar muat terbagi menjadi dua : a. Sistem perpipaan muatan atau pipa utama, digunakan untuk memuat atau membongkar muatan minyak, atau untuk memindahkan muatan dari satu tangki ke tangki lainnya. b. Sistem perpipaan stripping atau pipa bantu, digunakan untuk menghisap sisa-sisa muatan yang tidak dapat ditangani oleh pipa utama. Diketahui volume total adalah 5350.602 m3 maka diketahui debit pompa (Q) sebagai berikut : Q =V/t = 5350.602/ 8 jam = 1783,534 m3 / jam Sehingga dapat diketahui diameter pipa (4Q) D = v = 1.25 – 2.5 m / detik ( Kecepatan 3.14v Pompa ) Dipilih nilai v = 2 m / detik, maka = (4*1783,534/(3,14*2))1/2 D = 0.438 m = 17.24 in
Page | 20-26
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
DAFTAR PUSTAKA Biro Klasifikasi Indonesia. 2006. Rules for The Classification and Construction of Seagoing Steel Ships, Volume II, Rules for Hull. Jakarta : Biro Klasifikasi Indonesia. ILO. 1994. International Labour Conference No. 92, Convention concerning Crew Accommodation on Board Ship (Revised 1949). International Labour Organization ILO. 1994. International Labour Conference No. 133, Convention Concerning Crew Accommodation on Board Ship (Supplementary Provisions). International Labour Organization IMO. Intact Stability Code, Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments. London, UK : IMO IMO. 1983. International Conference on Tonnage Measurement of Ship 1969. London, UK : IMO IMO. 2005. LOAD LINES, Consolidated Edition 2005. London, UK : IMO IMO. 2002. MARPOL 73/78, Consolidated Edition 2002. London, UK : IMO. IMO. 2004. SOLAS, Consolidated Edition 2004. London, UK : IMO. Lewis, Edward V. 1980. Principles of Naval Architecture Second Revision, Volume II, Resistance, Propulsion and Vibration. Jersey City, NJ : The Society of Naval Architects & Marine Engineers. Parsons, Michael G. 2001. Parametric Design, Chapter 11. University of Michigan, Departement of Naval Architecture and Marine Engineering. Panunggal, P. Eko. 2007. Diktat Kuliah Merancang Kapal I. Surabaya : ITS, FTK, Jurusan Teknik Perkapalan. Panunggal, P. Eko. 2007. Membuat Rencana Garis dengan Formdata A. Surabaya : ITS, FTK, Jurusan Teknik Perkapalan. Santosa, I.G.M. 1999. Diktat Kuliah Perencanaan Kapal. Surabaya : ITS, FTK, Jurusan Teknik Perkapalan. Schneekluth, H and V. Bertram. 1998. Ship Design Efficiency and Economy, Second Edition . Oxford, UK : Butterworth Heinemann. Taggart, Robert, Ed. 1980. Ship Design and Construction. The Society of Naval Architects and Marine Engineers. Watson, D.G.M. 1998. Practical Ship Design, Volume I. Oxford, UK : Elsevier Science Ltd.
Page | 20-27
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 20-28
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
LAMPIRAN GAMBAR
Page | 20-29
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 20-30
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 20-31
TUGAS MERANCANG I FARENDY ARLIUS 4110.100.012
Page | 20-32