Putuskan
Put the steps in order: Contoh perhitungan: SF dan BM pada tongkang kotak.
Tap the step that comes first, then the next one.
Pelajaran dengan bahasa sederhana
- Dua distribusi
- Bayangkan kapal dibagi menjadi irisan-irisan pendek.
- Setiap irisan memiliki berat sendiri: baja, muatan, bahan bakar, balas.
- Setiap irisan juga menerima gaya apung dari air yang dipindahkannya.
- Secara keseluruhan keduanya seimbang, sehingga kapal mengapung.
- Namun, pada tiap irisan keduanya jarang sama.
- Jika berat melebihi gaya apung, irisan cenderung turun; jika gaya apung lebih besar, irisan cenderung naik.
- Selisih per meter membentuk kurva beban, dalam ton per meter (t/m).
- Gaya geser
- Gaya geser (SF) pada suatu penampang adalah jumlah beban bersih dari salah satu ujung kapal hingga penampang itu, dalam ton.
- Gaya ini cenderung menggeser satu bagian lambung secara vertikal terhadap bagian di sebelahnya. SF nol di kedua ujung.
- Puncaknya terjadi saat kurva beban berganti tanda, sering di sekitar seperempat panjang kapal atau pada palka bermuatan berat di sebelah palka kosong.
- Momen lentur
- Momen lentur (BM) pada suatu penampang adalah akumulasi gaya geser sepanjang kapal, dalam ton-meter (t·m): luas di bawah kurva SF.
- BM nol di kedua ujung dan terbesar saat SF melewati nol, biasanya dekat tengah kapal.
- BM besar melenturkan seluruh lambung seperti balok.
- Jangan tertukar dengan BM, jari-jari metasentris dalam stabilitas.
- Satuan komputer
- Dalam tabel tegangan, t berarti ton-gaya: gaya berat satu ton.
- Banyak komputer pemuatan menampilkan SF dalam kilonewton (kN) dan BM dalam kilonewton-meter (kN·m).
- Bagi dengan 9,81 untuk membandingkan: 180.500 kN sekitar 18.400 t; 1 t·m sekitar 9,81 kN·m.
- Mengapa perwira perlu peduli
- SF berlebihan dapat membuat pelat sisi dan sekat dekat palka bermuatan berat mengalami tekuk atau retak.
- BM berlebihan dapat mematahkan pelat geladak atau dasar di tengah kapal.
- Kamu mengendalikan keduanya melalui urutan pemuatan, pembongkaran, dan pengisian balas.
- Pelajaran berikutnya membahas hogging dan sagging, lalu batas tegangan dan instrumen pemuatan.
Langkah demi langkah
Contoh perhitungan: SF dan BM pada tongkang kotak
- Siapkan tongkang: panjang 100 m, lima kompartemen sepanjang 20 m, berat kapal kosong 1.000 t tersebar merata (10 t/m). Muat 600 t di setiap kompartemen ujung. Displasemen, yaitu berat air yang dipindahkan, adalah 2.200 t. Tongkang kotak yang mengapung rata memiliki gaya apung merata: 2.200 ÷ 100 = 22 t/m.
- Tentukan kurva beban. Berat di ujung adalah 10 + 600 ÷ 20 = 40 t/m, sedangkan di tengah 10 t/m. Beban bersih = berat − gaya apung. Ujung +18 t/m (terlalu berat), tengah −12 t/m (gaya apung berlebih). Jumlah beban bersih nol.
- Gaya geser pada jarak 20 m dari ujung: 18 × 20 = 360 t. SF adalah jumlah beban bersih dari ujung. Puncaknya di sini, saat beban berganti tanda.
- Gaya geser di tengah kapal: 360 − 12 × 30 = 0 t. SF melewati nol, sehingga BM mencapai maksimum di sini.
- Momen lentur pada jarak 20 m dari ujung: luas segitiga SF = ½ × 20 × 360 = 3.600 t·m. BM adalah luas di bawah kurva SF dari ujung.
- Momen lentur di tengah kapal: 3.600 + ½ × 30 × 360 = 9.000 t·m. Jumlahkan luas bertanda di bawah kurva SF dari ujung hingga tengah kapal.
Data utama
- Kurva beban
- Berat − gaya apung per meter, dalam t/m
- Gaya geser (SF)
- Jumlah beban bersih dari satu ujung hingga penampang, dalam t
- Momen lentur (BM)
- Luas di bawah kurva SF dari satu ujung, dalam t·m
- BM maksimum
- Saat SF melewati nol, biasanya dekat tengah kapal
- Di kedua ujung
- SF dan BM sama-sama nol
- Satuan
- 1 t ≈ 9,81 kN; 1 t·m ≈ 9,81 kN·m
Poin utama
- Berat dan gaya apung seimbang secara keseluruhan, tetapi tidak pada tiap irisan; selisihnya membentuk kurva beban.
- SF adalah akumulasi beban (t); BM adalah akumulasi SF (t·m).
- BM maksimum terjadi saat SF melewati nol; SF mencapai puncak saat kurva beban berganti tanda.
- Periksa apakah komputer memakai t dan t·m atau kN dan kN·m.
Check what you have read
Apa yang dimaksud dengan gaya geser pada suatu penampang?
True or false?
Decide each statement before you see the answer.
Gaya geser terbesar ada di tengah kapal.
BM pada layar tegangan adalah jari-jari metasentris.
SF adalah akumulasi beban (t); BM adalah akumulasi SF (t·m).
Periksa apakah komputer memakai t dan t·m atau kN dan kN·m.
Jika kapal mengapung sesuai tanda saratnya, lambung tidak mengalami tegangan.
BM maksimum terjadi saat SF melewati nol; SF mencapai puncak saat kurva beban berganti tanda.
Kasus latihan & kunci ujian
Situasi
Tongkang kotak sepanjang 100 m memiliki berat kapal kosong 1.000 t tersebar merata dan muatan 1.200 t. Bandingkan seluruh muatan di kompartemen tengah sepanjang 20 m dengan 240 t di masing-masing dari lima kompartemen sepanjang 20 m. Mana yang menghasilkan lenturan lebih kecil di tengah?
Tampilkan jawaban
Jika muatan terpusat di tengah, gaya apung adalah 22 t/m. Beban bersih −12 t/m di luar bagian tengah dan +48 t/m di dalamnya. SF mencapai −480 t pada jarak 40 m dan kembali nol di tengah kapal. BM = −9.600 − 2.400 = −12.000 t·m. Dengan 240 t per kompartemen, berat dan gaya apung sama-sama 22 t/m di seluruh panjang: beban bersih, SF, dan BM nol. Distribusi merata menghasilkan lenturan lebih kecil di tengah kapal.
Kunci ujian
- Beban = berat − gaya apung per meter; SF = akumulasi beban; BM = akumulasi SF.
- SF nol di kedua ujung; BM terbesar saat SF = 0.
- Gunakan luas bertanda saat menjumlahkan kurva SF.
- Ubah kN menjadi t dengan membaginya dengan 9,81.