< PreviousTeknik Konstruksi kapal 48 Gambar 7.4 Momen komponen kapal terhadap keel Keterangan : W = Berat komponen h = Jarak vertical titik berat komponen ke lunas (Keel) W.h = Momen KG = ¦¦WhW. KG = ¦¦komponentiaptiapberatkeelterhadapberatkomponentiaptiapdarimomen Gambar 7.5 Momen komponen kapal terhadap midship Keterangan : W = Berat komponen h = Jarak horisontal titik berat komponen ketengah kapal ( Midship ) W.h = Momen G = ¦¦WhW. Jadi titik berat G sangat tergantung pada konstruksi kapal itu sendiri. Letak titik G tetap selama tidak ada penambahan, pengurangan atau pergeseran muatan. Teknik Konstruksi kapal 49B. Titik Tekan ( Centre of Buoyancy ) Pada sebuah benda yang terapung diair,maka benda tersebut akan mengalami gaya tekan keatas. Demikian pada sebuah kapal yang terapung akan mengalami gaya tekan keatas. Resultan gaya tekan keatas oleh air ke badan kapal pada bagian yang terendam air akan melaui titik berat dari bagian kapal yang masuk kedalam air. Titik berat dari bagian kapal yang berada dibawah permukaan air disebut Titik tekan ( Centre of Buoyancy ). Untuk sebuah ponton seperti pada gambar 7.6 , titk tekan ponton adalah titik berat bagian yang tecelup kedalam air yang merupakan perpotongan diagonal dari bagian ponton yang tercelup. Gambar 7.6 Garis vertical dari titik tekan dan titik berat Titik tekan ditulis dengan huruf B, titik tekan pada kedudukan vertical ditulis dengan KB dan pada kedudukan memanjang terhadap midship ditulis dengan ɎB atau LCB. Menurut hukum Archimedes besarnya gaya tekan keatas adalah volume kapal yang terendam air dikalikan dengan berat jenis zat cair. Gaya tekan keatas = Ȗ . V Ȗ = Berat jenis zat cair V = Volume kapal yang terendam air Pada sebuah kapal yang terapung, titik tekan terletak pada satu vertical dengan titik berat kapal dan besar gaya berat kapal sama dengan gaya tekan . Teknik Konstruksi kapal 50 Gambar 7.7 Garis vertical dari titik tekan dan titik berat Karena letak titik tekan tergantung dari bentuk bagian kapal yang masuk kedalam air, maka titik tekan kapal akan berubah letaknya kalau kapal oleh gaya luar mengalami oleng atau trim. Gambar 7.8 Titik tekan kapal tegak Teknik Konstruksi kapal 51 Gambar 7.9 Titik tekan kapal oleng B = Titik tekan Bij = Titik tekan setelah kapal oleng ȖV = Gaya tekan keatas ( ton ) Bș = Titik tekan setelah kapal trim G = Titik berat kapal W = Gaya berat kapal ( ton ) Gambar 7.10 Titik tekan kapal tegak Gambar 7.11 Titik tekan kapal dalam kondisi Trim Teknik Konstruksi kapal 52C. Titik Berat Garis Air ( Center of Floatation ) Titik berat garis air adalah titik berat dari bidang garis air pada sarat kapal dimana kapal sedang terapung. Kapal mengalami trim dimana sumbunya melalui titik berat garis air . Titik berat garis air ditulis dengan huruf F ini pada kedudukan memanjang terhadap penampang tengah kapal ( midship ) ditulis dengan Ɏ F. Ɏ F = airgarisLuasmidshipterhadapairgarisbidangstatismomen. Gambar 7.12 F adalah titik berat garis air. Dari gambar 7.12 momen inersia melintang adalah momen inersia terhadap sumbu x. Harga I dalam m4 sedang V dalam m³ jadi satuan untuk BM adalah meter. Karena I dan V selalu positip, maka harga BM juga selalu positip, atau dengan perkataan lain letak titik M selalu diatas titik tekan B. Untuk sebuah ponton yang terbentuk kotak dengan panjang L, lebar B dan sarat T. V = L x B x T. Teknik Konstruksi kapal 53Momen inersia melintang untuk garis air berbentuk empat persegi panjang adalah : I = 121 L . B³. BM = .3.121BL LBT. BM = TB122 Gambar 7.13 Momen Inersia melintang. Jari – jari metasentra memanjang adalah jarak antara titik tekan B pada kedudukan kapal tegak dengan metasentra memanjang ML. Jari – jari metasentra memanjang ditulis BML. BML = ..tersebutairgarissampaikapalVolumeairgarisdarimemanjangInersiaMomen BML = LI, dimana BML = jari-jari metasentra memanjang IL = Momen Inersia memanjang, yaitu momen inersia yang bekerja pada sumbu yang melalui titik berat luas bidang garis air (F) = Volume kapal Teknik Konstruksi kapal 54Dari gambar diatas, momen Inersia memanjang IL adalah momen Inersia terhadap sumbu trim yang melalui titik berat luas bidang garis air, pada tengah kapal ( midship ). Setelah itu menghitung momen Inersia memanjang terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat bidang garis air yaitu momen Inersia terhadap midship dikurangi hasil perkalian antara jarak kwadrat kedua sumbu dengan luas bidang garis air. IL = Ly – ( Ɏ F )² . A. Dimana : IL = Momen inersia memanjang terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat bidang garis air ( F ). Ly = Momen inersia terhadap midship ( sumbu y ). Ɏ F = Jarak sumbu. A = Luas bidang garis air. BM dalam meter, dan titik ML selalu diatas B. Jadi dapat disimpulkan bahwa tinggi metasentra melintang (M) terhadap B (Center of Buoyancy) adalah = Iatau tinggi metasentra memanjang terhadap B (Center of Buoyancy) adalah LI. Dengan demikian tinggi metasentra melintang maupun tinggi metasentra memanjang terhadap lunas kapal (keel) dapat dihitung yaitu : KM = KB + BM dan KML = KB + BML, dimana KB = tinggi center of buoyancy terhadap lunas Dengan mengetahui tinggi KM dan KML, apabila harga KG atau tinggi titik berat kapal dari lunas (keel) diketahui, maka kita dapat menghitung harga atau tinggi metasentra melintang maupun tinggi metasentra memanjangnya yaitu : MG = KM – KG atau = KB + BM – KG MLG= KML – KG atau = KB + BML – KG Di dunia perkapalan yang perlu mendapat perhatian adalah harga MG yaitu harga MG harus positif, dimana M harus terletak di atas G atau KM harus lebih besar dari KG. Teknik Konstruksi kapal 55 Gambar 7.14 Benda yang melayang. Untuk benda yang melayang di dalam air seperti terlihat gambar 7.14, maka garis air benda tidak ada. Jadi harga I dan IL adalah 0 sehingga dengan demikian BM dan BML adalah nol. Untuk ponton dengan bentuk garis air, maka I memanjang.adalah IL = L121³ B. BML = L121³ B. LBT. BML = TL122 Teknik Konstruksi kapal 56D. Tinggi Metasentra ( Metacentric Height ). Kita mengenal tinggi metasentra melintang dan tinggi metasentra memanjang. Tinggi metasentra melintang adalah jarak antara titik berat kapal G dengan metasentra M. Tinggi metasentra ini ditulis dengan MG. Gambar 7.18 Tinggi metasentra GM MG = KB + BM – KG. = KB + VI - KG. KB = Tinggi titik tekan diatas lunas ( keel ) KG = Tinggi titik berat kapal diatas lunas (keel). I = Momen inersia melintang garis air. V = Volume kapal samapai sarat air tersebut. Tinggi metasentra positip kalau titik M diatas titik G. Tinggi metasentra negatip kalau titik M dibawah titik G. Tinggi metasentra nol kalau titik M terletak berimpit dengan titik G. Tinggi metasentra memanjang adalah jarak antara titik berat kapal G dengan titik metasentra memanjang ML. Gambar 7.16 Tinggi metasentra. Teknik Konstruksi kapal 57 ML = Metasentra memanjang. G = Titik berat kapal B = Titik tekan. K = Keel. Terlihat bahwa : MLG = KML – KG atau = KB + BML – KG = KB + VIL- KG KB = Tinggi titik tekan diatas lunas ( keel ) KG = Tinggi titik berat kapal diatas lunas ( keel ) IL = Momen inersia dari garis terhadap sumbu melintang yang melalui titik berat garis air F V = Volume kapal sampai garis air Karena harga IL besar, maka harga MLG selalu positip jadi titik ML selalu berada diatas G. 1. Menghitung KG Sebuah kapal mempunyai berat dan letak titik berat bagian terhadap lunas ( keel ) sebagai berikut : Nama bagian Berat ( Ton ) KG ( Cm ) Kapal kosong Muatan Bahan bakar minyak Air, anak buah kapal, perbekalan 1440 1870 175 90 362 392 67 282 Tabel 7.1 Nama bagian Berat ( Ton ) KG ( Cm ) Momen (ton) Kapal kosong Muatan Bahan bakar minyak Air, anak buah kapal, perbekalan 1440 1870 175 90 3,62 3,92 6,7 2,82 5212,8 7330,4 117,25 253,8 3575 12914,25 Next >