Upload
jason-rogers
View
144
Download
34
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Desain Rencana Garis
Citation preview
GagukSuhardjito
DesainRencanagaris
.1
GGeeoommeettrriiKKaappaall
Sisiluarlambungkapalberbentuklengkungpadabeberapakasusterdapattekukan,penggambaranlambungkapalpadasebidangkertasgambardinamakanrencanagaris(linesplan/shipslines/lines),bentuklambungkapalsecaraumumharusmengikutikebutuhandayaapung,stabilitas,kecepatan,kekuatanmesin,olahgerakdanyangpentingadalahkapalbisadibangun.
GambarRencanagaris(linesplan)terdiridariproyeksiortographis/sikusiku dariinterseksi/perpotonganantarapermukaan/surfacelambungkapaldantigasetbidangyangsalingtegaklurus.
Rencanasheer/Profil/Sheerplanmenunjukkaninterseksi/perpotonganantarapermukaan/surfacelambungkapaldenganbidangtengah/centreplanesebuahbidang
verticalpadagaristengah/centrelinekapaldanbidangtegak/buttockplaneyangsejajardengannya(centreplane),Interseksidenganbidangtengahakanmenghasilkanprofilhaluan/bowdanburitan/stern.Rencanasheer/Sheerplanuntukkapalkomersialdigambardenganmeletakkanhaluankapal/bowsectionpadasisikanan.
Rencanagarisair/Halfbreadth/Waterlinesplan menunjukkaninterseksipermukaanlambungkapaldenganbidangyangsejajarbidangdasar/baseplanehorizontal,bidangdasar/baseplaneadalahbidanghorizontalyangmelaluigarisdasar/baseline.InterseksidenganbidangbidangtersebutakanmenghasilkanRencanagarisair/Waterlinesplan.
Bodyplanmenunjukkanbentukdaristation/sectionyangmerupakaninterseksiantarapermukaanlambungkapaldenganbidangyangtegaklurusdenganbidangtegak/buttockplanedanbidanggarisair/waterlineplane.
Padaumumnyapenggambaranbodyplandibagi2sisikiridansisikanan,sisikiriuntuksetengahbagianbelakangdansisikananuntuksetengahbagiandepan.
Permukaanlambungkapalyangdimaksuddiatasadalahpermukaanmolded/moldedsurfaceadalahpermukaanyangdibentukolehsisiluargadingkapalatausisidalamkulit,haliniberlakuuntukkapalbaja,kapalaluminiumdankapalkayuuntukkapalfibreglass/FRPpermukaanmoldeddibentukolehsisiluarkulit(lambungkapal).
Kapalkayumempunyai2buahRencanagaris,Rencanagarissisidalamkulit(insideplanking)dansisiluarkulit(outsideplanking),rencanagarissisidalamkulitdigunakanuntukmembentukgadingdanbagiankonstruksilainnyasedangkanrencanagarissisiluarkulitdigunakanuntukmenghitunghydrostatic,stabilitasdantahanankapal,haltersebutkarenakulitkapalkayulebihtebaldibandingkulitbajasedangukurankapalkayulebihkecildibandingkapalbaja,sehinggatebalkulittidakbisadiabaikandalamperhitunganhydrostatic,stabilitasdantahananhaliniberbedadengankapalbaja.Jumlahstation/sectionpadaumumnya21buah,antaragaristegakdepandangaristegakbelakangdibagi20interval,indentifikasistationdimulaidariAP(stationnomornol)hinggaFP(stationnomor20).
Navalarsitektur(Bangunankapal)memilikiterminologitersendiriyangberupasimbolatausingkatankata.
APAfterPerpendicular/garistegakburitanadalahgaristegakyangterletakpadasisibelakangsterpostataubilatidakadasternpost,FPterletakpadasumbuporoskemudi.
FPForwardPerpendicular/garistegakhaluanadalahgaristegakvertikalyangmelaluiinterseksiantaragarisairmuat/garisairperencanaan/DWLdansisidalamlinggihaluan
LBPPanjangantaragaristegak/LengthbetweenperpendicularadalahjarakhorizontalantaraAPdanFP
LWL Panjanggarisair/LengthofwaterlinesadalahjarakhorisontalantaraFPdaninterseksiantarasisidalamlinggiburitan dangarisairmuat/garisairperencanaan/DWL
LOA Panjangkeseluruhan/Lengthoveralladalahpanjangkapalyangdiukurdariujunghaluandanujungburitanpadasisidalamkulit
AmidshipTengahkapaladalahtitiktengahantaragaristegakhaluan/FPdangaristegakburitan/AP
Midshipsectionadalahstation/sectionpadatengahkapal/Amidship
BmldLebarkapal/Breadthmoldedadalahlebarkapalmoldedyangdiukurpadatengahkapalpadasisiluargading/sisidalamkulit
DmldTinggimolded/DepthmoldedadalahjarakvertikalpadaamidshipyangdiukurdarisisiatasLunas/keelkesisibawahpelatgeladakpadatepikapal
TmldSaratmolded/DraftmoldedadalahjarakverticalyangdiukurdarisisiatasLunas/keelkeGarisair/WL
TSarat/DraftadalahjarakverticalyangdiukurdarisisibawahLunas/keelkeGarisair/WL
KeelPointTitiklunasadalahtitikyangterletakpadatengahkapal/amidship,padaGaristengah/CentrelinedansisiatasLunas/keel
MoldedBaseLineadalahgarishorizontalyangmelaluikeelpoint,garisinidigunakansebagaigarisreferensiperhitunganhidrostatik
Sheeradalahkelengkunganhorizontalgeladakkapal,diukurdariperbedaantinggiberbagaiposisidantinggipadatengahkapal,padaumumnyasheerbagiandepanlebihtinggidibandingbagianbelakang,desainkapalmodernpadasaatinibanyakkapalyangtidakmemilikisheer
CamberKelengkungantransversalgeladakkapal,diukurdariperbedaanantaratinggibagiantengahkapaldantinggipadasisikapal
RiseofFlooradalahkemiringanpelatdasarkapaldiukursecaratransversalpadaamidshipdanBmld
Tumblehomelengkungankedalampadasisitengahkapal
Centrelineplane/Middlelineplane,bidangtengahadalahbidangverticalpadagaristengah/centrelineyangmembagikapalsecarasimetri
Waterplanesbidanggarisairadalahbidangyangdibatasiolehgarisair
Freeboardlambungbebasadalahjarakvertikalantaragarisairyangdiijinkandansisiatasgeladakpadatepigeladaktengahkapal
Freeboardmark/Loadlinemark/PlimsolMarkmerkahgarismuatadalahmarka/tandayangharusdipasangpadalambungkapalkomersialpadatengahkapaldikeduasisi,markainimenunjukkansaratmaksimumyangdiijinkanuntukwilayahperairandanmusimtertentu,
MarkaS untukSummerW untukWinterT untukTropicalWNA untukWinterNorthAtlanticTF untukTropicalFreshWater
PMBParallelMiddleBodyadalahpanjangdimanastation/sectionmemilikiluasdanbentukyangsama
Forebody bagianlambungkapalyangtercelupairdidepanamidship
Afterbody bagianlambungkapalyangtercelupairdibelakangamidship
EntrancebodybagianlambungkapalyangtercelupdidepanPMB
Runbody bagianlambungkapalyangtercelupairdibelakangPMB
DDeessaaiinnLLaammbbuunngg ::CCSSAA
Desainlambungpadaumumnyadilakukandenganmenganggapkapalberadadiperairantenangdanbentuklambungkapalakansangatmempengaruhikarakteristiksbb:
PenambahanTahananpdsaatberlayar Kemampuanmanuverkapal Rolldumping,ketahananthdolengankapal Kemampuanbergerakditengahgelombang Kemampuanmenahanhempasangelombang Volumedibawahgeladak
Desainlambungbisamulaidilakukansetelahukuranutamakapaldidapatkan,halpentingdaridesaingarisadalahFroudeNumber(Fn),kerampingankapal(slenderness)merupakanfungsidariFn,nilaiFnyangbesarakanmengakibatkanbentuklambungkapalyanglebihramping.PassangerLiner(kapalpenumpang)memilikihargaFnyanglebihbesardibandingGeneralCargo(KapalBarang)
SlowSpeedCargo CargoLiner FruitShips Destroyer
Fn 0,150,18 0,21 0,24 >0,45
CB 0,80 0,70 0,65 0,460,54
CP 0,8090,805 0,715 0,664 0,560,64
Lindblad(1961)&Todd(1945)
Perhatiankhususdalamhaldesainlambungharusdiberikanpada:
BentukdariSectionalAreaCurve(CSA)yangmerupakandistribusiluaspenampang kesepanjanglambungkapal.
BentuktengahKapal(MidshipSection) Bentukstationhaluan,linggihaluandangarisairhaluan Bentukstationburitan,linggiburitandangarisairburitan Parameterbentuklambung
BentukCSAmenunjukkankelangsingankapal,berbagaicontohbentukCSA
CSAtankermemilikiPMByanglebihpanjangdibandingContainer
DesainSectionalAreaCurve(CSA)dilakukandenganbantuandiagramScheltemaDeHeere,DiagramNSP,FormData,DiagramHamlindanataudengantekniktrialanderror,halpentingdaridesainCSAadalahkonsistensiDesplasemendanLCB.
FroudeNumberyangmerupakankonstantanondimensibisadihitungdenganRumus:
Fn=V/(g.L)0,5
PenentuanKoefisienPrismatik dilakukandenganberbagaicara,salahsatunyadenganbantuandiagram Designlanesforprismaticcoefficientanddisplasementlengthratio(Saunders,1957) dengancaramemplotnilaiFnpadadiagramuntukkemudianhargaCPbisaditentukan.
DesainCSAdenganbantuandiagramHamlinmengikutialurdibawahini:
FroudeNumber
KoefisienPrismatik(CP)
LCB
CPaftCPfore
CB,CWP,CM
SectionalAreaCurve(CSA)
MainDimension
PenentuanLCBbisadilakukandenganberbagairumuspendekatandiantaranya
LCB/L=(8,8038,9Fn)/100
LCB/L=0,135+0,194CP untukKapalTankerdanCurah
BegitujugadenganhargaCM,CWPdanCB
Fn=0,595(1,05CB) VanLammeren1948
CWP=0,18+0,86CP Series60
CM=CB/CP Series60
DesainCSAbisajugamenggunakandiagram DeHeere
SetelahCSAberhasildidesaindenganpengecekanterhadapkonsistensiDisplasemendanLCB,daridiagramtersebutditentukanpanjang/posisi:PMBaft,PMBfore,RunBody&EntranceBody
R
r
R
R
DDeessaaiinnLLaammbbuunngg::MMiiddsshhiippSSeeccttiioonn
HHaammppiirrsseemmuuaakkaappaallbbaarraanngg//CCaarrggoosshhiippddiiddeessaaiinnddeennggaannddaassaarrddaattaarr//ffllaattbboottttoommppaaddaabbaaggiiaanntteennggaahhkkaappaall,,rriisseeoofffflloooorrmmaassiihhbbaannyyaakkddiijjuummppaaiippaaddaakkaappaallddeennggaannCCMM
DDeessaaiinnLLaammbbuunngg::LLiinnggggii
Berbagaibentukhaluankapal
Bagiandepankapal/Bowdapatdibedakandaribentuknya:Bentukstandar(bulbless),BentukbulbousbowdanBentukkhususmisalnyabowuntuklPemecahes/icebreaker.
TigahalpentingbentukbowadalahBentuklinggidepan(stemprofile),BentukStationdepan(foresectionshape)danBentukLWL(LoadWaterLine).
Bentuklinggidepan/stemprofile
Padamulakapalmemilikibentuklinggidepanvertikalhinggakapalmemilikibentuklinggidepansepertisaatiniyangmemilikikemiringan/rakebaikdiatasmaupundibawahgarisair.
BentukStation/sectionhaluan
Station/sectionbagiandepanhaluankapalmemilikibentukUatauV.
BentukStationV,memilikikelebihankelebihansebagaiberikut
Volumedeckyanglebihbesar AreaDeck/Forecastledeckyanglebihluas WPAyanglebihluassehinggamomeninertianya
lebihbesar,VCBlebihtinggi,sehinggastabilitaskapalmenjadilebihbaik
WSAyanglebihkecil,volumebajakapalmenjadilebihkecil
Bentukkurvaturelebihsederhana,mengurangibiayaproduksi
MasalahpadabentukStationV, Memilikitahanangelombangyanglebihbesar,meskitahanangeseknya
menjadilebihkeciltahanantotalyangterjadimenjadilebihbesardibandingbentukUuntuk0,18
BentukDWLhaluan
BentukDWLhaluan,ditentukanolehsudutmasuknya(halfangleofentry)/iE
CP 0,55 0,60 0,75 0,70 0,75 0,80 0,85iE 8o 9o 910o 1014o 2123o 33o 37o
UjungdepanDWLdiusahakanmemilikiradiussekecilmungkinuntukmemberiefekhidrodinamikyanglebihbaik,roundbarbisadigunakanpadaujung/linggidepan,radiusminimumyangmemungkinkanadalahsebesar(3x4)xtebalplat,radiuspadageladakcuacaadalah
Rdeck=0,08B/2untukCP0,8danL/BrendahyangpadaumumnyakapaltersebutadalahTankeratauBulker.
Berbagaibentukburitankapal
DesainburitankapalmeliputiLinggiBuritan,BentukStationBuritandanPropellerclearance.
Buritankapalniagapadaumumnyadibedakan2bentuk,bentukelips(merchant)danbentuktransom,bentuktransommemilikikeuntunganantaralainPoopdeckyanglebihlebar,Kelengkunganburitanyanglebihsederhana,Luaspelatyanglebihsedikitsehinggabiayaproduksinyapunlebihrendah.Berbagaibentuktransom
Sternsection/stationburitankapalyangtercelupairsesuaibentuknyadibedakanmenjadi
1. BentukU2. BentukV3. BentukSternbulb
Masingmasingbentukmemilikiefektahananyangberbeda,bentukVmemilikitahananyangrendah,bentukUmemilikitahananyanglebihbesardanbentukSternbulbmemilikitahananyangpalingbesar.
DisisilainbentukVmenghasilkanNonuniformwakedistributionyangtidakmenguntungkanbagikerjapropellersedangkanbentukUdanSternbulbmenghasilkanUniformwakedistribution.
Propellerclearanceberpengaruhterhadap:
1. Kebutuhandayamesin2. Getaran3. Diameterpropellerdanputaranoptimumpropeller4. Fluktuasipadatorsi
DDeessaaiinnSShhaappeeCCoonnttrrooll
Shapecontrolberfungsisebagioutlinebentuklambungkapal,shapecontroljugamerupakanbagianproseskreativeseorangdesaineruntukmenghasilkandesainkapalyangdiinginkan.
Bentukbentukkhususpadalambungkapaldidesainterlebihdulupadashapecontrol,misalbentuktekukanlambung,geladakyanglebihluas,bentuktransomdsbnya.
Langkahlangkahdesainshapecontrollihatappendiks
DDeessaaiinnSSttaattiioonn//BBooddyyPPllaann
DesainstationdibuatberdasarkanGrafikCSAdanShapecontrol,grafikCSAmemberikaninformasibesarnyaluaspenampangmelintangpadastationtertentusedangshapecontrolmemberikaninformasibatasbatas/Boundary/Titiksinggungstationtertentu.
LLaannggkkaahhllaannggkkaahhDDeessaaiinnRReennccaannaaGGaarriiss
Sebuahcontoh..
Step1:PenentuanUkuranUtamaKapal
UkuranUtamaKapal:
JenisKapal : KontainerLBP : 80 mBmld : 11,40 mDmld : 6,10 mTmld : 4,75 mVs : 12 knots
Step2:PerhitunganFroudeNumber(Fn)
Fn=V/(g.LBP)1/2 V KecepatanKapal (m/s)g Gravitasi (9,8m/s2)
1knots=0,5144m/s
Fn=(12*0,5144)/(9,8*80)1/2 =6,172/28
Fn=0,220
Step3:PerhitunganCB,CM,CWP,CP&LCB
MenurutJensen1994,
CB= 4,22+27,8(Fn)1/239,1Fn+46,6Fn3 untuk0,15
CWP=(1+2CB)/3
CWP=(1+20,71)/3
CWP=0,86
CP=CB/CM
CP =0,71/0,987
CP=0,7193
MenurutJensen1994,
LCB/LBP=(8,8038,9Fn)/100
LCB/LBP= 0,135+0,194*CP untuktanker/Bulker
LCB/LBP=(8,8038,9*0,220)/100
LCB/LBP=0,00242
LCB=0,00242*80
LCB=+0,193m
LCB=+0,242%LBP
Step4:PenentuanCPA&CPF
CoefficientPrismaticAft(CPA)danCoefficientPrismatikFore(CPF)bisaditentukandenganmemplothargaLCBdanhargaCPpadadiagramhamlin.
Hasil plottingnampaksbbDaridiagramterbaca
CPA=0,715
CPF=0,725
Step5:PenentuanLuasMasingmasingStation
DenganbantuandiagramHamlin,masingmasingluasstationbisaditentukannilainya,dengancaramemplothargaCPAdanCPFpadadiagram,sepertinampakdibawahini
Plottingpadadiagraminiakanmenghasilkanluasmasingmasingstation,
Perhatian!!!!!!!Penomoranstationpadadiagramdiatastidaksamadenganpenomoranstationpadaumumnyasehinggaperlupenyesuaian,misalnyaStation5padadiagramsamadenganstation15padaumumnya,Station18samadenganstation2dstnya.
TabelLuasStation
No.StationpadaDiagram
No.StationpadaGambar
LuasStation/LuasMidship
LuasStation
A B20 AP19,5 0,519 118,5 1,518 217 316 415 514 613 712 811 910 109 118 127 136 145 154 163 172 181,5 18,51 190,5 19,50 20
StationAdanstationBadalahstationcantpart,nilainyaterbacapadadiagramcsa
LBP
LengthofRunBody ParalelMiddleBody LengthofEntanceBody
AmidshipB.T
LWLAP FP
A B
Step6:PenggambaranCSA
CSAbisadigambardengancaramemplotbesarnyaluasstationsebagaiabsisdanpanjangkapalsebagaiordinat,akurasiCSAakanlebihbaikbilamenggunakankertasmilimeter,hasilplotakanmenghasilkanCSA(CurvesofSectionalArea),perluprosesfairinguntukpenggambaranCSAsekaligusuntukmengoreksideviasipembacaandiagram.
SetelahfairingselesaidilakukansehinggamenghasilkankurvaCSAyangfair,kemudianCSAdiperiksaakurasinyadengancaramembacaulangareastationuntukkemudiandimasukkanketabelperhitunganDisplasemendanLCB,
PerhitunganDisplasemendanLCBbisamenggunakantabeldibawahini
No.StationpadaGambar
LuasStationA
FaktorSimpson(FS)
FaktorMomen(FM)
HasilA*FS
HasilA*FM
A 1*x (10+2x)B 4*x (10+x)AP (x+0,5) 100,5 2 9,51 1 91,5 2 8,52 1,5 83 4 74 2 65 4 56 2 47 4 38 2 29 4 110 2 011 4 112 2 213 4 314 2 415 4 516 2 617 4 718 1,5 818,5 2 8,519 1 919,5 2 9,520 0,5 10
1 2
x=[(LWL+LBP)/2]/h h=LBP/20
VolumeDisplasemen=1/3*h* 1 (m3)
LCB= 2 /1 * h (m)
Pemeriksaanakurasi
(DispltargetDisplperhitungan)/Displtarget x100%
Step7: ShapeControl/DesainParameterBentukLambungLihatappendix
Step8:DesainStation
StationdidesainberdasarkandataCSAdanParameterlambung,KurvaCSAmemberikanbesarnyaluasstation,Parameterlambungmemberikaninformasitentangbondaryconditionpadamasingmasingstation.
Berbagaicontohbodyplan