Menghitung Energi Berthing

Pada prinsipnya, energi benturan kapal ini adalah energi kinetik (masih ingat kan rumusnya, diajari waktu smp kl ndak salah yo?), dengan bangga Mister tampilkan rumusnya:

m = massa objek

v = kecepatan objek

namun pada analisis energi benturan kapal ini, ada parameter-parameter lainnya yang mempengaruhi rumus diatas sehingga rumusnya menjadi seperti berikut:

waduh… jadi ada Ce, Cm, Cs, dan Cc, kalau Mister ga jelaskan pasti nanti ada yang tanya, yah karena sudah terlanjur ditampilkan, sekalian Mister coba jelaskan namun di post yang lain ya, karena masing-masing parameter tersebut cukup tidak singkat untuk diulas, pada postingan yang ini akan mister tampilkan rumusnya saja dulu (sunda: jadi katempuhan euy).. pada dasarnya koefisien2 ini mereduksi energi benturan kapal.

Ce adalah koefisien eksentrisitas, ini nih penjelasan dari referensinya yang masih pake bahasa sono:

“The Eccentricity Coefficient allows for the energy dissipated in rotation of the ship when
the point of impact is not opposite the centre of mass of the vessel” (sumber : PIANC)

kira kira kalau diterjemahkan maksudnya kurang lebih “koefisien eksentrisitas adalah koefisien reduksi energi akibat rotasi kapal yang terjadi karena titik bentur tidak berlawanan (tidak tegak lurus kali ya maksudnya? haha) dengan pusat masa kapal (yang merupakan titik pusat gaya)”

nah, karena fenomena di atas, maka muncul eksentrisitas antara titik bentur dan pusat masa kapal..

nyahahahaha, mudah2an terjemahannya tepat sasaran 😀 (kalau salah mohon dibantu)

jadi kalau dijelaskan lewat gambar mungkin kurang lebih seperti ini:

kalau kapal membentur seperti ini, tidak ada reduksi akibat eksentrisitas karena tida ada eksentrisitas antara pusat masa dengan titik bentur

nah, kalu seperti ini, ada eksentrisitas antara pusat massa kapal dengan titik bentur, sehingga sebagian gaya bentur terdisipasi menjadi rotasi.

sekarang baru ke rumus, ini rumus2nya:

(mister lanjut nanti… ada meeting :p)

Analisis Kebutuhan Fender

nah, kali ini Mister akan mencoba berbagi mengenai analisis fender. apa itu fender? fender yang dimaksud pada sebuah dermaga adalah suatu material atau sistem yang berfungsi meredam sebagian energi benturan dari kapal yang bertambat.

huhuhu, maaf sketsanya jelek, mudah2an cukup bisa dimengerti, yang sebelah kiri itu dermaga, yang sebelah kanan itu kapalnya, nah yang ditengah-tengah, yang Mister simbolkan sebagai pegas (spring), itu adalah sistem fender.

E = Energi benturan dari kapal

R = Reaksi dari fender

Nantinya nilai sebesar R inilah yang masuk ke struktur dermaga, ingat! bukan E yang masuk ke struktur dermaga, tapi R! sekali lagi ingat! bukan E yang masuk ke struktur dermaga, tapi R! sekali lagi…. hehehe, biar ga lupa, Mister ingatkan berulang-ulang.

pada postingan ini, karena judulnya “analisis kebutuhan fender”, maka energi benturan kapal akan diasumsikan.

asumsikan saja E = 150 kNm

selanjutnya, untuk bisa mengetahui berapa besar redaman dan reaksi dari sebuah fender, kita perlu mengetahui “performa” dari fender yang akan kita gunakan dalam perencanaan.

sekilas mengenai cara mendapatkan performa sebuah fender adalah dengan pengujian, fender yang ingin diperoleh data performanya ditekan sehingga berdefleksi (gepeng) sampai maksimum, kemudian direkam berapa energi yang dibutuhkan dan reaksi fender untuk setiap unit panjang dari defleksinya.

d = defleksi

hahaha, susah juga gambar langsung pakai tetikus (mouse red.), yah mudah2an cukup jelas gambarnya. Yang biru disebelah kiri itu adalah fender yang sedang diuji, biasanya fender ditekan dengan kecepatan tertentu. Setelah diuji dan direkam, akan muncul kurva hasil uji yang disebut dengan “kurva performa” fender.

Lalu bagaimana cara mendapatkan kurva performa sebuah fender tersebut? harus uji??? hehehe, tidak usah khawatir, produsen fender biasanya sudah menyediakan kurva performa untuk masing-masing tipe fender yang diproduksinya, sehingga perekayasa hanya tinggal menggunakannya saja.

nah, salah satu cara merencanakan kebutuhan suatu fender, adalah dengan merencanakan “berapa besar defleksi yang direncanakan akan terjadi pada saat ditumbuk kapal” silakan diresapi dulu :p…

“berapa besar defleksi (tingkat kegepengan) yang direncanakan saat ditumbuk kapal”…

nah, diatas adalah salah satu bentuk dari kurva fender, bentuk tersebut biasanya dimiliki oleh fender tipe V dan tipe konus, ada juga yang bentuk kurva reaksinya tidak memiliki titik balik seperti contoh di atas. kalau ada kesempatan, akan Mister coba bahas kenapa kurva reaksi untuk tipe fender diatas memiliki titik balik.

Kemudian, kurva performa diatas biasa disebut “kurva generik”, karena satuan bilangannya adalah dalam persen, bukan dalam satuan bilangan yang sebenarnya.

pertama-tama, tentukan berapa defleksi yang direncanakan, pada contoh diatas Mister tentukan sebesar 37 persen (untuk diperhatikan! semakin besar defleksi yang direncanakan, maka fender akan bekerja semakin optimal dan irit dari segi kebutuhan, namun semakin beresiko pula, resikonya adalah apabila ternyata defleksi akibat benturan kapal melebihi defleksi yang direncanakan, hasilnya maka Reaksi fender pun akan meleset dari yang direncanakan yang artinya gaya yang masuk ke struktur dermaga akan lebih besar dari yang direncanakan)

kemudian, lihat ke kurva Energi (E), pada contoh diatas didapat E = 65 %, sebelumnya kita sudah mengasumsikan E rencana = 150 kNm. Maka, pada perhitungan ini artinya fender yang direncanakan harus berdefleksi 37 % dari tebal sebelum berdefleksi ketika ditumbuk oleh Energi sebesar 150 kNm.

Nah, tabel katalog fender biasanya menyajikan nilai performa maksimun dari fender-fender yang ditawarkan, jadi masih ada satu perhitungan lagi untuk mencari fender yang akan dipakai, yaitu mencari “berapa nilai performa maksimum dari fender yang kita rencanakan”

silakan “diresapi” dulu, hehehe.. Mister mau buat teh dulu…

nah, gimana? sudah “meresap”? nilai performa maksimum dari fender yang kita rencanakan adalah E/65%, hihih, mudah ya ternyata :D…

kira-kira kenapa yah dibagi 65%, berikut penjelasan ulang dari Mister (karena sebelumnya sudah dijelaskan di atas, tapi akan coba Mister jelaskan dalam cara lain agar semakin “meresap”)

E65% = 150 kNm menyebabkan defleksi 37% pada fender

E100% = ??? kNm menyebabkan defleksi maksimum pada fender

berapakah E100%, ya mudah saja toh, 150 kNm (E65%) dibagi 65% = E100%

Sekali lagi Mister ingatkan, kenapa kita harus mencari E100%? karena katalog yang tersedia menyajikan nilai maksimum dari performa fender yang ditawarkan.

jadi E100% = 150 kNm/0.65 = 230.77 kNm —–> kemudian lihat katalognya, cari fender yang E nya mendekati (harus >=) 230.77 kNm

umumnya, satuan untuk tebal = mm; satuan untuk E = kNm; satuan untuk R = kN;

maka, fender yang bisa digunakan adalah fender tebal 200, E=235kNm, R=705kN

artinya, fender 200 ini akan berdefleksi sebesar 37% x 200 = 74 mm saat ditumbuk energi E = 150 kNm, lantas jadinya berapa gaya R yang masuk ke struktur? lihat ke kurva reaksi (R), didapat R = 95%, maka R = 95% x 705 = 669.75 kNm

selesai :D, mudah bukan? hehehe, tapi Mister punya tips sendiri dalam menentukan R yang masuk ke struktur, Mister biasanya mengambil nilai R max karena Mister merencanakan fender di titik dimana nilai R max pada kurva reaksi terlampaui, jadi walaupun pada saat berdefleksi 37% reaksinya 95%(lihat kurva performa), namun sebelum mencapai defleksi 37% tersebut (kira2 pada defleksi 28%), nilai R sempat mencapai 100% terlebih dahulu baru kemudian turun lagi berangsur hingga 95 % pada defleksi 37%. Intinya nilai R 100% sempat terjadi, maka nilai 100% itu yang Mister gunakan.

perlu diperhatikan! menambah jumlah fender pada satu titik tumbuk BUKAN BERARTI MENGURANGI GAYA YANG MASUK KE STRUKTUR DERMAGA, yang mungkin berkurang adalah defleksinya, namun gaya yang masuk ke dermaga sama besar bahkan bisa LEBIH BESAR. Alasannya akan rekan2 pahami dengan sendirinya bila rekan2 sudah meresapi artikel singkat di atas 😉

semoga bermanfaat, mohon maklum bila ada kekurangan dan kesalahan, maklum Mister juga masih “mendalami”.. 😉

dimensi kapal tongkang

mengetahui dimensi kapal (laut) sangat penting dalam perencanaan suatu dermaga, informasi mengenai data kapal bisa dilihat dari produsen atau dari sumber-sumber lain, namun dimensi untuk tongkang (barge) biasanya agak sulit didapat, naaaaahh.. hehehehe… Saya mau berbagi dikit data yang saya punya, ini nih…

D = bagian yang terendam saat kapal dalam keadaan penuh beban

F = bagian kapal yang tidak terendam saat kapal dalam keadaan penuh

B = lebar kapal

LoA = Panjang Total tongkang

yang, di abu-abuin itu sumbernya dari bo*barge, yang putih hasil extra-intrapolasi.

nah teman-teman, semoga bermanfaat, mister mau off dulu, dadah..

postingan pertama “dermaga”

mantra berhasil…. (ups, ini istilah yang biasa dipakai di komunitas lain)

hehehe, di laman ini Saya akan berbagi mengenai seputar perencanaan dermaga,

apa itu dermaga? kira – kira yang seperti ini nih (sekalian nyoba upload gambar :p)

nah, yang di atas adalah salah satu contoh dari dermaga yang digunakan untuk curah cair.. (Saya lho yang desain B-))

dermaga itu merupakan suatu bagian dari sebuah pelabuhan laut, tempat dimana kapal bertambat dan melakukan aktivitas bongkar muat atau istilah orang “sono” mah loading/ unloading.

Perencanaan suatu dermaga melibatkan banyak disiplin ilmu, apabila hendak membuat suatu dermaga, maka:

1. Harus ada ahli geodesi untuk melakukan survei kenampakan kontur muka laut, dengan mengetahui kenampakan muka laut maka perencana bisa tahu dimana dan bagaimana dermaga akan direncanakan;
2. Kemudian seorang ahli kelautan akan melakukan analisis gelombang, arus dan parameter kelautan lainnya sehingga dermaga bisa direncanakan secara optimal (cukup aman dari kondisi alam);
3. Nah, kemudian harus ada perekayasa sipil bangunan (yaitu Saya, hihihih…) yang akan melakukan analisis bangunan dermaganya. Bangunan dermaga ini Saya kategorikan menjadi dua bagian yaitu bagian atas (upper structure) dan bagian pondasi (apa ya istilahnya “sono”nya? lower structure kali ya?)… Struktur atas biasanya dianalisis oleh seorang divisi struktur, sedangkan untuk bagian pondasi akan dianalisis oleh seorang ahli geoteknik (tanah)

sekian dulu ah postingan pertamanya, postingan lainnya akan berupa tips dan trik analisis seputar perhitungan dermaga, semoga bermanfaat 🙂