BAB III
KOMBINASI VERTICAL DAN HORIZONTAL
BENDING MOMENT
Perhitungan yang lebih teliti menunjukkan bahwa pengaruh keolengan terhadap momen lengkung hanyalah sedikit, sedang perubahan modulus penampang adalah besar.
Lengkung Horisontal
Lengkung Vertikal
Jika kita hendak menyelidiki tegangan pada waktu oleng dengan lebih teliti, momen lengkung pada keadaan oleng M diuraikan pada arah tegak dan mendatar dan dihitung tegangan untuk masing-masing arah seperti diperlihatkan pada gambar 3.1 berikut.
My = M sin
Mz = M Cos
Dengan menggunakan :
INA = momen inersia terhadap sumbu netral pada kapal tegak.
ICL = momen inersia terhadap centre line.
V = tegangan lengkung vertical.
H = tegangan lengkung horizontal.
Maka ; tegangan total menjadi :
= V + H = . . . . . . . . . .(3.1)
Untuk = 0, dari pers. (2.1) akan diperoleh :
atau :
Karena y/z = tan ,
maka : . . . . . . . . . . .(3.2)
Apabila kapal mempunyai INA = ICL, maka akan kita peroleh : tan = - tan .
Tetapi; pada umumnya ICL lebih besar dari INA dan perhitungan momen inersia cenderung adalah INA (terhadap sumbu horizontal).
Kita tahu bahwa pada sebuah kapal ada sebuah sumbu simetri yaitu centre line, oleh karenanya ICL dan INA merupakan harga-harga maksimum dan minimum dari momen inersia.
Dengan memperhatikan pers. (2.1), maka keadaan extrim tersebut akan terjadi apabila d / d = 0
sehingga :
. . . . . . . . (3.3)
Tegangan maksimum dan minimum ini terjadi sangat ditentukan oleh harga-harga modulus penampang, maka akan selalu terkait dengan harga-harga maksimum dari y dan z. Hal ini mengandung arti bahwa tegangan maksimum dan minimum tersebut akan terjadi pada sudut dari penampang kapal.
Gambar 3.2 berikut ini akan menunjukkan tegangan yang terjadi pada keempat sudut dari penampang kapal. Dalam gambar tersebut terlihat jelas tegangan maksimim dan minimum terjadi pada sudut heeling sekitar 300 .
Dalam praktek, horizontal dan vertical bending momen tidak dapat langsung digabung dan belum tentu terjadi secara bersama-sama.
Hal tersebut sangat tergantung pada keadaan laut yang berbeda-beda dan terutama pada arah pergerakan kapal terhadap arah gerak gelombang.
Sebagai contoh marilah kita perhatikan gambar 3.3 yang memperlihatkan hasil perhitungan teoritis dari karateristik tegangan lengkung gelombang untuk sebuah kapal tanker yang mempunyai panjang 300 m.
Pada gambar 3.3 tersebut diperlihatkan tegangan di geladak yang bersesuaian dengan lengkungan tegangan horizontal dan vertical, H^ dan V^, serta tegangan total ^, ( kesemuanya tergantung pada sudut arah gerakan kapal terhadap arah gerak gelombang). Dalam gambar 2.3a dapat dilihat korelasi antara H^ dan V^ yang dinyatakan dengan koefisien korelasi .
Apabila kedua tegangan tersebut terpisah (berdiri sendiri-sendiri) maka = 0 dan apabila terjadi secara serentak dan saling terkait maka = 1
Jika kita nyatakan secara umum maka persamaan tegangan dapat kita tulis sebagai berikut :
….. (3.4)
untuk bending momen yang terjadi tidak saling bergantungan, maka tidak ada korelasi antara H^ dan V^ , hal ini berarti = 0 dan diperoleh :
….. (3.5)
Jika = 1 , maka :
….. (3.6)
Untuk kapal-kapal yang berlayar di perairan yang tenang, beban arah orisontal relative kecil dan cenderung nol, oleh karena itu pembahasan kapal di air tenang kapal ianggap tegak.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar