Shear Force & Bending Moment

1. Shear Force&Bending Moment • Tegangan pada badan kapal dapat terjadi dengan adanya 2 gaya yang timbul yaitu: • Gaya statis, dan • Gaya Dinamis • Gaya Statis disebabkan oleh: • Berat massa kapal yang tidak merata baik membujur maupun melintang kapal • Gaya apung kapal yang tidak merata pada tiap titik secara membujur kapal baik pada waktu kapal di pelabuhan maupun di laut • Tekanan air secara langsung pada badan kapal • Beban yang terdapat di atas kapal seperti mesin, tiang kapal, batang pemuat, winches, dll Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

2. SF & BM  Gaya dynamis Gaya Dynamis disebabkan oleh: • Anggukan (pitching), goyangan (heaving), dan olengan (rolling) • Angin, ombak dan alun. Gaya Statis dan Gaya-gaya dynamis yang timbul menyebabkan lengkungan dan tegangan pada bagian-bagian bangunan kapal secara membujur dan melintang, sehingga bangunan kapal tidak menyatu sesuai dengan perhitungan pembuatnya Tegangan (Stresses): Yaitu respon dari sebuah benda apabila mendapat pengaruh (tarikan/tekanan/dorongan/beban) dari luar untuk mempertahankan pada kedudukan normalnya. Bagian-bagian dari benda tersebut beraksi mempertahankan kedudukannya agar tidak berobah (meregang). Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

3. Tensile & Compressive Stresses • Beban yang menimbulkan sebuah benda meregang (memanjang/membesar) disebut ‘beban regang’ (tensile load) • Beban yang menekan pada sebuah benda sehingga benda tersebut terhimpit, disebut ‘beban kompresi’ (compressive load) W W W Next W Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

4. Cargo W Mesin-mesin Shear Force & Bending Moment • Shear stress (tegangan pematah) yaitu tegangan pada suatu benda yang diakibatkan adanya beban dengan arah tegak lurus poros benda pada satu bagian, dan di bagian lain dari benda tersebut tidak mendapat beban. Shear force Shear force Rumus: Stress (f) = Load/Area = W/A Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

5. W W W Bending Moment • Yaitu moment yang ditimbulkan oleh satu gaya atau lebih pada suatu benda sehingga benda tersebut ada kecenderungan berobah bentuk (melengkung). Tensile Compressive Compressive Tensile Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

6. l l x x W Kasus 1: • Asumsi: berat batang AB = 0 (diabaikan) • Diberi beban (W) pada salah satu ujungnya (B) • Shear force (S.F) pada titik: • B = BD, • Y = YF, • A = AC. • Bending moment (B.M) pada titik: • B = 0 (nol) • Y = W x x = Luas Area YBDF • A = W x l A y B A Y B W C F D W x l G S.F Diagram B.M Diagram Next E Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

7. l l x x Kasus 2: • Asumsi: batang AB mempunyai berat = w x l (w > 0) • BY = ½ AB  X = ½ l • Shear force (S.F) pada titik: • B = 0 • Y = YF, • A = AC = w.l • Bending moment (B.M) pada titik: • B = 0 (nol) • Y = W x x 2/2= Luas Area YBF • A = W x l 2/2 A y B x/2 wx A Y B G wl F wl 2/2 C S.F Diagram B.M Diagram Next E Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

8. W/2 W/2 W B.M Diagram S.F diagram Kasus 3: l • Batang AB (berat diabaikan), diberi beban W tepat di tengah-tengah (AO = BO) • Shear Force (S.F) pada titik: A = AC (Negatif) = - W/2 B = BF (Positif) = W/2 • Bending Moment (B.M) pada : Titik A dan B = 0 (nol) Titik O = maximum (OG) A O B G C D A O B E F Next l Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

9. w.l/2 w.l/2 O w.l B.M Diagram x S.F diagram Maximum B.M Kasus 4: l • Batang AB homogen memiliki berat = w x l • Shear Force (S.F) pada titik: A = AC (Negatif) = - w.l/2 B = BD (Positif) = w.l/2 O = nol Y = (½ w.l) – (w.x) = w (l/2 – x) • Bending Moment (B.M) pada : Titik A dan B = 0 (nol) Titik Y = ½.w.x ( l – x ) Titik O = maximum (OE) = w. l 2/8 A B E C A Y O B Next D l Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

10. 80 kg 80 kg Contoh: • Berat balok = 16 x 10 =160 kg • Reaksi di C = di B = 80 kg • S.F di: A, O dan D = nol sisi kiri B = + 30 kg sisi kanan B = - 50 kg • B.M di: A = nol 1 m dari A = 1 x 10 x ½ = 5 kg.m (negatif) 3 m dari A = 3 x 10 x 1½ = 45 kg.m (negatif) 4 m dari A = 4 x 10 x 2 – 80 x 1 = 0 (nol) 8 m dari A = 8 x 10 x 4 – 80 x 5 = 80 kg.m (positif) • Sebuah balok yang panjangnya 16 meter, beratnya = 10 kg/meter. Balok tersebut diletakkan pada 2 titik yang tajam masing-masing 3 meter dari ujung-ujung balok • Gambarkan S.F Diagram & B.M Diagram-nya! • Pada titik mana B.M = 0 (nol)? A B O C D Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

11. B B B Hogging & Sagging W W Tensile Compressive Hogging Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

12. B B B Sagging W Compressive Tensile Sagging Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

13. Hogging & Sagging  Fakta • Di air tenang (diam, dipelabuhan): bila kontrubusi muatan cukup merata, tensile dan compressive tak banyak berpengaruh. Shear-force & Bending Moment belum tampak dampaknya. • Di laut (berlayar / berombak): kapal bergerak, walaupun kontribusi muatan memanjang kapal merata, ‘shear-force’ dan ‘bending-moment’ sangat berpengaruh terhadap bangunan kapal. Terjadi tegangan ‘tensile’ dan ‘compressive’ di beberapa bagian kapal • Maximum shear-force & bending-moment harus lebih kecil dari yang disyaratkan. Next Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar

14. Post test: • Apa yang menyebabkan • Gaya statis • Gaya dinamis • Apa yang dimaksud dengan: • Stresses • Tensile load • Compressive load • Akibat apakah yang dapat ditimbulkan terhadap bangunan kapal dengan adanya: • Shear stress • Bending moment • Apa yang dimaksud dengan • Hogging • Sagging Daftar Isi Designed by: Capt. Hadi Supriyono, Sp1, MM Dedicated to: PIP Makassar