Estatica Del Buque

ESTATICA DEL BUQUE UNIVERSIDAD DE ASUNCION ABRIL 2016

• ESTATICA DEL BUQUE OBJETIVO: ESTUDIAR AL BUQUE COMO FLOTADOR

1-PRINCIPIOS DE ESTATICA DEL BUQUE

DEFINICIONES • BUQUE: FLOTADOR CON O SIN PROPULSION DESTINADO A NAVEGAR EJ: REMOLCADOR ,BARCAZA , BUQUE DE CARGA • ARTEFACTO NAVAL: FLOTADOR NO DESTINADO A NAVEGAR EJ: MUELLE FLOTANTE , DIQUE FLOTANTE • CASCO: CAJA ESTANCA , DA FLOTABILIDAD Y RESISTENCIA AL BUQUE ESTA CONFORMADO POR :FONDO , COSTADOS , CUBIERTA • OBRA VIVA O CARENA: PARTE SUMERGIDA DEL CASCO • OBRA MUERTA: PARTE DEL CASCO QUE EMERGE

DIMENSIONES PRINCIPALES ESLORA MAXIMA (Lmax): LONGITUD ENTRE EXTREMOS DEL BUQUE ENTRE PERPENDICULARES(Lpp):LONGITUD ENTRE PERPENDICULARES ESLORA DE FLOTACION (Lf):LONGITUD DE PLANO DE FLOTACION MANGA (B): ANCHO DEL BUQUE PUNTAL (D): DISTANCIA ENTRE QUILLA Y CUBIERTA SUPERIOR CALADO (H): DISTANCIA ENTRE QUILLA Y FLOTACION FRANCOBORDO (Fb): DISTANCIA ETRE FLATACION Y CUBIERTA DIMENSIONES MOLDEADAS: NO CONSIDERAN EL ESPESOR DEL CASCO

LINEAS DE REFERENCIA: CRUJIA: PLANO DE SIMETRIA LONGITUDINAL DEL CASCO LINEA BASE (LB, K): LINEA DE REFERENCIA HORIZONTAL PERPENDICULAR DE PROA(Ppr): VERTICAL POR INTERSECCION DE FLOTACION DE DISEÑO Y RODA PERPENDICULAR DE POPA(Ppp): VERTICAL POR EJE DE MECHA DE TIMON SECCION MEDIA: SECCION CORRESPONDIENTE A LA MITAD DE LA ESLORA ENTRE PERPENDICULARES

PRICIPIO DE ARQUIMEDES • TODO CUERPO SUMERGIDO EN UN FLUIDO RECIBE UN EMPUJE VERTICAL IGUAL AL PESO DEL FLUIDO DESALOJADO POR EL CUERPO • E=Vg=D • E=EMPUJE DEL AGUA , RESULTANTE DE LA PRESION HIDROESTATICA • V=VOLUMEN DE CARENA • g= DENSIDAD DEL AGUA , AGUA SALADA=1,025 t/m3, AGUA DULCE= 1 m3/t • D=DESPLAZAMIENTO=PESO DEL AGUA DESALOJADA POR LA CARENA=PESO DEL BUQUE. • LA RESULTANTE DEL EMPUJE (DESPLAZAMIENTO) SE APLICA EN EL CENTRO GEOMETRICO DE LA CARENA (B) , LA RESULTANTE DEL PESO SE APLICA EL CENTRO DE GRAVEDAD DEL BUQUE(G).

CONDICIONES DE EQUILIBRIO DE UN FLOTADOR • 1ª CONDICION: PESO=EMPUJE P=E=Vg=D • 2º CONDICION: CENTRO DE GRAVEDAD Y CENTRO DE CARENA DEBEN ESTAR UN EN UNA MISMA VERTICAL • LA FLOTABILILIDAD DEPENDE DE: PESOS DEL BUQUE: DESPLAZAMIENTO , CENTRO DE GRAVEDAD GEOMETRIA DEL BUQUE: CARENA , CENTRO DE CARENA

PESOS DEL BUQUE SUBDIVISION DE PESOS DEL BUQUE: DESPLAZAMIENTO(D)=PESO DEL BUQUE. DESPLAZAMIENTO MAXIMO , ES EL QUE CORRESPONDE AL CALADO MAXIMO DESPLAZAMIENTO EN LASTRE: SIN CARGA , CON CONSUMIBLES PARA OPERAR PESO DE BUQUE VACIO(PBV): PESO PROPIO DEL BUQUE (ESTRUCTURA , MAQUINAS , ALISTAMIENTO, FLUIDOS EN SISTEMAS) PORTE BRUTO(PB): CAPACIDAD DE CARGA TOTAL ,CARGA, CONSUMIBLES , TRIPULACION Y EFECTOS, EN INGLES DEAD WEIGTH (DW). CONSUMIBLES:COMBUSTIBLE, AGUA POTABLE, ACEITE LUBRICANTE ,PROVISIONES. LASTRE: PESO QUE SE USA PARA MEJORAR LA FLOTABILIDAD DEL BUQUE. PORTE NETO (PN): CARGA QUE PAGA FLETE

ECUACION DE PESOS: D=PBV+PB=PBV+C+TyE+PN

CALCULO CENTRO DE GRAVEDAD: SE UTILIZA EL METODO DE LOS MOMENTOS: EL MOMENTO RESULTANTE DE UN SISTEMA CON REFERENCIA A UN EJE , ES IGUAL A LA SUMA ALGEBRAICA DE LOS MOMENTOS DE LOS COMPONENTES

SFi=R SFi Xi= R Xr Xr=(SPi Xi)/ (Spi) Xr ES EL CENTRO DE GRAVEDAD DEL SISTEMA DE FUERZAS Fi

CALCULO DEL DESPLAZAMIENTO Y CENTRO DE GRAVEDAD SE SUBDIVIDE EL PESO DEL BUQUE EN SUB ITEMS DE FACIL ESTIMACION DE PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD. EL DESPLAZAMIENTO ES LA SUMA DEL PESO DE TODOS LOS ITEMS. EL CENTRO DE GRAVEDAD SE OBTIENE CON EL METODO DE MOMENTOS. CUANDO SE ESTIMAN PESOS HABITUALMENTE SE AGREGAN MARGENES DEL 4/5%.

PESO

LCG

KG

ML

MV

1

2

3

1x2

1x3

t

m

m

tm

tm

Casillaje

20,00

10,90

6,40

218,00

128,00

Casco

67,00

10,60

2,00

710,20

134,00

Motor y Caja

5,00

7,00

1,70

35,00

8,50

Linea de ejes

3,64

3,10

0,80

11,28

2,91

Helice

0,98

0,50

0,90

0,49

0,88

Tuberias

5,00

9,00

1,70

45,00

8,50

Alistamiento

2,00

9,00

1,20

18,00

2,40

Gobierno

3,50

0,50

1,50

1,75

5,25

Cubierta

2,84

10,50

2,95

29,83

8,38

Alojamientos

8,00

11,40

6,40

91,20

51,20

Tuberias

0,99

9,75

2,00

9,64

1,98

Margen

6,00

9,75

3,00

58,50

18,00

Acero

Maquinas

Alistamiento

S1 S DESPLAZAMIENTO=

S 4/S1

124,95 124,95 t

LCG=

9,84 m

VCG=

2,96 m

9,84

S5/S1 2,96

S4 1228,89

S5 370,00

GEOMETRIA DEL BUQUE REPRESENTACION DE LA FORMA DEL BUQUE: SE REPRESENTA LA SUPERFICIE DEL CASCO MEDIANTE LAS CURVAS DETERMINADAS POR LA INTERSECCION DEL CASCO CON PLANOS PARALELOS A LOS DE REFERENCIA LONGITUDINAL , HORIZONTAL Y TRANSVERSAL

REFERENCIA DE COORDENADAS: :

DISTANCIAS VERTICALES:SE TOMA COMO ORIGEN LA LINEA BASE (+ ARRIBA) DISTANCIAS LONGITUDINALES:SE TOMA COMO ORIGEN LA PERPENDICULAR DE PROA, SECCION MEDIA O PERPENDICULAR DE POPA. (+ A PROA) DISTANCIAS TRANSVERSALES:SE TOMAN COMO ORIGEN CRUJIA (+ ESTRIBOR)

CURVAS GENERADAS: :

SECCIONES: INTERSECCION DEL CASCO CON PLANOS TRANSVERSALES LINEAS DE AGUA: INTERSECCION DEL CASCO CON PLANOS HORIZONTALES VERTICALES:INTERSECCION DEL CASCO CON PLANOS VERTICALES

PLANO DE LINEAS: DEFINE LA GEOMETRIA DE UN CASCO

ATRIBUTOS DE CARENA • ATRIBUTOS DE CARENA O HIDROESTATICOS: CONJUNTO DE VARIABLES GEOMETRICAS DE LA CARENA QUE SIRVEN PARA ANALIZAR LA FLOTABILIDAD DEL BUQUE • PARA DIFERENTES PESOS DEL BUQUE VARIA EL CALADO , VARIA LA CARENA Y POR LO TANTO VARIAN TAMBIEN LOS ATRIBUTOS DE CARENA • LOS ATRIBUTOS DE CARENA SE CALCULAN PARA UN NUMERO DISCRETOS DE CALADOS , Y SE REPRESENTAN EN FORMA GRAFICA O TABULAR , PARA INTERPOLAR SUS VALORES PARA CUALQUIER CALADO.

VOLUMEN DE CARENA (V) : • DOS METODOS DE CALCULO CON UNA DOBLE INTEGRACION: • 1°-SE INTEGRAN LAS SECCIONES TRANSVERSALES HASTA UN CALADO DEFINIDO OBTENIENDOSE LAS AREAS . GRAFICANDO LAS AREAS DE SECCIONES EN FUNCION DE LA ESLORA SE OBTIENE UNA CURVA DE AREAS. LA INTEGRACION DE LA CURVA DE AREAS DE V • 2°-SE INTEGRAN LOS PLANOS DE FLOTACION PARA DIFERENTES CALADOS. GRAFICANDO LAS AREAS DE FLOTACIONES EN FUNCION DEL CALADO SE OBTIENE UNA CURVA DE AREAS. LA INTEGRACION DE LA CURVA DE AREAS DE V

DESPLAZAMIENTO(D) • D=gV, g=1,025t/m3 / 1t/m3 SEGÚN SEA AGUA DE MAR O DULCE

POSICION LONGITUDINAL DEL CENTRO DE CARENA(XB): COINCIDE CON LA POSICION LONGITUDINAL DEL CENTRO DE GRAVEDAD DE LA CURVA DE AREAS XB=M/V , (M ES EL MOMENTO DE LA CURVA DE AREAS CON RESPECTO AL EJE Y , V ES EL VOLUMEN DE CARENA)

POSICION VERTICAL DEL CENTRO DE CARENA (KB): KB=M/V (M ES EL MOMENTO VERTICAL DE LA CARENA CON RESPECTO AL EJE X (LINEA BASE LB). EL MOMENTO M SE OBTIENE: 1-SE OBTIENE EL MOMENTO VERTICAL DE CADA SECCION CON RESPECTO A LB. 2-CON ESTOS VALORES SE CONFECCIONA UNA CURVA DE MOMENTOS VERTICALES. 3-LA INTEGRACION DE ESTA CURVA DA M.

AREA DE FLOTACION (Af): • SE INTEGRA CADA AREA DE FLOTACION DEFINIDA POR LAS LINEAS DE AGUA.

POSICION LONGITUDINAL DE CENTRO DE FLOTACION (XF): • ES LA POSICION LONGITUDINAL DEL CENTRO DEL AREA DE FLOTACION XF=M/Af DONDE M ES EL MOMENTO DEL AREA DE FLOTACION CON RESPECTO A UN EJE TRANSVERSAL QUE PASA POR EL ORIGEN (Ppp O SECCION MEDIA).

AREA DE SECCION MEDIA (Am): • SE INTEGRA LA SECCION MEDIA HASTA EL CALADO ESTUDIADO.

COEFICIENTES DE FORMA COEFICIENTE DE BLOCK(Cb): • COMPARA EL VOLUMEN DE CARENA CON UN PARALEPIPEDO QUE LA CONTIENE DE DIMENSIONES Lpp , B , H Cb=V/ (Lpp B H)

COEFICIENTE PRISMATICO LONGITUDINAL(Cp): • COMPARA EL VOLUMEN DE CARENA CON EL VOLUMEN DE UN CILINDRO CUYA BASE ES IGUAL A LA SECCION MAESTRA Y DE LONGITUD Lpp • Cp=V/(Am Lpp)

COEFICIENTE DE FLOTACION (Cf): • COMPARA EL AREA DE FLOTACION CON EL AREA DE UN RECTANGULO DE DIMENSIONES Lpp , B Cf=Af/ (Lpp B)

COEFICIENTE DE SECCION MAESTRA (Cm): COMPARA EL DE AREA DE LA SECCION MEDIA CON UN RECTANGULO DE DIMENSIONES H , B Cm=Am/ (B H)

RELACION ENTRE COEFICIENTES: Cp=Cb Cm

TONELADAS POR cm DE INMERSION (TPC): INDICA CUANTAS TONELADAS HAY QUE CARGAR/DESCARGAR PARA AUMENTAR/DISMINUIR EL CALADO 1 CM. TPC=Af 0,01 (t/cm)

MOMENTO POR cm DE ASIENTO (MTC): INDICA EL PAR QUE PRODUCE UN ASIENTO DE 1 cm MTC=D KML/(Lpp 100) (tm/cm)

RADIO METACENTRICO TRANSVERSAL(BMt) BMt=I/V I= MOMENTO DE INERCIA DEL AREA DE FLOTACION CON RESPECTO A CRUJIA

ALTURA METACENTRO TRANSVERSAL (KMt): KMt=KB+BMt

RADIO METACENTRICO METACENTRO LONGITUDINAL(BML): BMt=I/V I= MOMENTO DE INERCIA DEL AREA DE FLOTACION CON RESPECTO A UN EJE TRANSVERSAL QUE PASA POR Xf.

ALTURA METACENTRO TRANSVERSAL(KML): KMt=KB+BMt

ESCALA DE PORTE SE REPRESENTA D Y EL PORTE BRUTO EN FUNCION DEL CALADO

CURVAS DE BONJEAN: PARA CADA SECCION INDICA EL AREA DE LA MISMA EN FUNCION DEL CALADO. SE PUEDE CONSTRUIR LA CURVA DE AREAS PARA CUALQUIER FLOTACION , Y EN BASE A LA MISMA CALCULAR EL V SE CALCULA CON PRESICION EL DESPLAZAMIENTO CUANDO EL BUQUE TIENE UN ASIENTO PRONUNCIADO

MARCAS DE CALADO

METODOS DE INTEGRACION • PARA CALCULAR ATRIBUTOS DE CARENA HAY QUE REALIZAR CALCULOS DE INTEGRACION PARA DEFINIR AREAS , VOLUMENES , MOMENTOS ESTATICOS Y MOMENTOS DE INERCIA SOBRE AREAS Y VOLUMENS DE FORMAS COMPLEJAS. • EXISTEN METODOS NUMERICOS PARA REALIZAR ESTAS INTEGRACIONES • LOS MAS UTILIZADOS SON: METODO DE LOS TRAPECIOS: SE DIVIDE LA CURVA A INTEGRAR EN UN NUMERO DE DIVISIONES CON UN INTERVALO a QUE DEFINEN ORDENADAS Yi SE SUPONE QUE LA CURVA ENTRE DOS ORDENADAS CONSECUTIVAS ES UNA RECTA METODO DE SIMPSONB(PRIMERA REGLA): SE DIVIDE LA CURVA A INTEGRAR EN UN NUMERO PAR DE DIVISIONES CON UN INTERVALO a QUE DEFINEN NUMERO IMPAR DE ORDENADAS Yi SE SUPONE QUE LA CURVA ENTRE TRES ORDENADAS CONSECUTIVAS ES UNA PARABOLA DE SEGUNDO GRADO

METODO DE LOS TRAPECIOS

METODO DE SIMPSON (PRIMERA REGLA)

CALCULO AREA SECCIONES

2-ESTABILIDAD TRANSVERSAL A PEQUEÑOS ANGULOS

EQUILIBRIO DE UN CUERPO FLOTANTE EQUILIBRIO ESTABLE INESTABLE INDIFERENTE EQUILIBRIO ESTABLE: SI A UN CUERPO EN EQUILIBRIO LO DESPLAZAMOS DE SU POSICION , CUANDO CESA LA ACCION VUELVA A SU POSICION INICIAL SE BUSCA QUE EL BUQUE FLOTANDO TENGA EQUILIBRIO ESTABLE EL ANALISIS DEL EQUILIBRIO TRANSVERSAL DEL BUQUE SE DENOMINA ESTABILIDAD TRANSVERSAL

METACENTRO TRANSVERSAL SI SE ESCORA EL BUQUE ,EL D SE MANTIENE CONSTANTE Y EL CENTRO DE CARENA (B) SE DESPLAZA. PARA ANGULOS DE ESCORA PEQUEÑOS , HASTA 10-12º, LA RECTA DE ACCION DEL EMPUJE PASA POR UN PUNTO , SE DENOMINA METACENTRO EL ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD EN ESTE RANGO DE ESCORAS SE DENOMINA ESTABILIDAD A PEQUEÑOS ANGULOS O ESTABILIDAD INICIAL

RADIO METACENTRICO(BM): BMt=It/V It=MOMENTO DE INERCIA DE LA FLOTACION CON RESPECTO A CRUJIA ALTURA METACENTRICO(KMt) KMt=KB+BM

PROPIEDADES: *SE MANTIENE INVARIABLE PARA PEQUEÑOS ANGULOS (12º) *ES UNA PROPIEDAD PURAMENTE GEOMETRICA, VARIA CON EL CALADO

METACENTRO Y EQUILIBRIO

PARA ANGULOS DE ESCORA < 12º SE CUMPLE: GM>0 EQUILIBRIO ESTABLE GM<0 EQUILIBRIO INESTABLE GM=0 EQUILIBRIO INDIFERENTE

ESTABILIDAD DE FORMAS Y PESOS AL IGUAL QUE OCURRE CON LA FLOTABILIDAD LA ESTABILIDAD TRANSVERSAL DEPENDE DE LA GEOMETRIA (ESTABILIDAD DE FORMA) Y LOS PESOS (ESTABILIDAD DE PESOS) PARA LOGRARA QUE UN BUQUE TENGA ESTABILIDAD POSITIVA (GM>0) SE TRABAJA: • SOBRE LA FORMA DE LA CARENA (DEFINE KM) • SOBRE LA DISTRIBUCION DE PESOS (DEFINE KG) • DURANTE UN PROYECTO SE PUEDE TRABAJAR EN AMBAS VARIABLES (GEOMETRIA Y PESOS) • EN UN BUQUE EXISTENTE LA VARIACION DE LA GEOMETRIA ES COMPLICADA , SE TRABAJA FUNDAMENTALMENTE SOBRE LOS PESOS.

INFLUENCIA DE LAS DIMENSIONES PRINCIPALES ANALIZAMOS UNA CARENA DE FORMA CUBICA • BMt=I/V • I=L B^3/12 • V=LB H • BMt=B^2/(H 12)

• LA DIMENSION QUE MAS INFLUYE EN LA POSICION DEL METACENTRO ES LA MANGA • BMt ES PROPORCIONAL AL CUADRADO DE LA MANGA

METACENTRO TRANSVERSAL :RESUMEN • LA ESTABILIDAD INICIAL SE ESTUDIA CALCULANDO GM , DEBE SER POSITIVO PARA QUE SEA ESTABLE (GM>0) • GM = KM-KG • KM ES UNA CARACTERISTICA GEOMETRICA QUE DEPENDE DEL CALADO , SE OBTIENE DE LOS ATRIBUTOS DE CARENA • LA MANGA ES LA DIMENSION QUE MAS INFLUYE EN LA ESTABILIDAD TRANSVERSAL (KM VARIA CON B^2) • KG SOLO DEPENDE DE LA DISTRIBUCION DE PESOS • SE OBTIENE CALCULANDO EL MOMENTO ESTATICO DE LOS DIFERENTES PESOS DEL BUQUE CON RESPECTO A UN PLANO • SE BUSCA QUE KG SEA LO MAS BAJO POSIBLE DISTRIBUYENDO LOS PESOS, DENTRO DE LOS LIMITES OPERATIVOS DEL BUQUE.

CENTRO DE GRAVEDAD-TRASLACION DE PESOS CALCULO DE CENTRO DE GRAVEDAD: SE UTILIZA EL TEOREMA DE LOS MOMENTOS TEOREMA DE TRASLACION: SI UN PESO INCLUIDO EN D SE MUEVE EN UNA DIRECCION , EL CENTRO DE GRAVEDAD SE MOVERA PARALELAMENTE AL MOVIMIENTO DEL PESO UNA DISTANCIA: GG’=d W /D

PAR ADRIZANTE • CUPLA ADRIZANTE: • C=D GZ=D GM sen Q • SI Me ES UN MOMENTO ESCORANTE • EQUILIBRIO: • Me=C=D GM sen Q • sen Q= Me/(D GM)

TRASLACION DE PESOS: GG’=d W /D GG’=TgQ GM TgQ= d W /D GM

CARGA ASIMETRICA TgQ= GG’ / GM CON ESTAS EXPRECIONES SE PUEDEN CALCULAR ESCORAS COMOCIENDO GM Y D

EMBARQUE DE PESOS :

PARA ANALIZAR EL EMBARQUE DE UN PESO W EN CUALQUIER POSICION DEL BUQUE SE PROCEDE: 1-OBTENER CONDICION INICIAL: Do ,KGo ,Ho. 2-SE SUPONE EL PESO EMBARCADO EN CRUJIA , PROVOCA UNA INMERSION PARALELA. EL NUEVO DESPLAZAMIENTO SERA D1=Do+W LA NUEVA POSICION DEL CENTRO DE GRAVEDAD KG1 SE CALCULA CON EL TEOREMA DE TRASLACION. DE ATRIBUTOS SE OBTIENE EL NUEVO CALADO H1. 3-CON H1 SE OBTIENE DE ATRIBUTOS KM1 4-SE TRASLADA EL PESO DESDE CRUJIA A LA POSICION REAL Y SECALCULA LA ESCORA: TgQ= d W /D1 GM1 DONDE d ES LA DISTANCIA ENTRE CRUJIA Y LA POSICION DEL PESO

EFECTO DE SUPERFICIE LIBRE • CUANDO UN TANQUE NO ESTA TOTALMENTE LLENO ANTE UNA ESCORA SE PRODUCE UN DESPLAZAMIENTO DE PESO LATERAL: (DE LA FIGURA) LA CUÑA AA’O SE TRASLADA A BB’O • EL CENTRO DE GRAVEDAD DEL BUQUE SE DESPLAZA DE G A G’ • EL BRAZO ADRIZANTE SE REDUCE DE GZ A G’Z • EL EFECTO EN LA ESTABILIDAD ES EQUIVALENTE A LA ELEVACION VIRTUAL DEL CENTRO DE GRAVEDAD DE G A GV

• ELEVACION VIRTUAL DE CENTRO DE GRAVEDAD POR SUPERFICIE LIBRE: GGv= I gf/D • I=MOMENTO DE INERCIA DE LA SUPERFICIE DEL LIQUIDO EN EL TANQUE CON RESPECTO A UN EJE BARICENTRICO PARALELO A CRUJIA • gf=DENSIDAD DEL LIQUIDO DENTRO DEL TANQUE • SI HAY VARIOS TANQUES CON SUPERFICIE LIBRE , LA CORRECCION ES LA SUMATORIA DE CADA TANQUE : GGv=S Ii gfi/D • EL GM UTILIZADO PARA ANALIZAR LA ESTABILIDAD (GMv): GMv=GM-GG’

REDUCCION DE EFECTO DE SUPERFICIE LIBRE: LA MANERA MAS INMEDIATA ES REDUCIR LA MANGA DEL TANQUE. COMO I ES PROPORCIANAL AL CUBO DE LA MANGA DEL TANQUE REDUCIR ESTA REDUCE EL MOMENTO DE INERCIA I , Y POR LO TANTO GG’. PARA UN TANQUE DE PLANTA RECTANGULAR I= l b^3/12 GG’=l b^3/(12 D)

OTRA MANERA DE REDUCIR EL EFECTO DE SUPERFICIE LIBRE ES MANTENER EN UN MINIMO EL NUMERO DE TANQUES PARCIALMENTE LLENOS.

PESOS SUSPENDIDOS -CUANDO EL BUQUE SE ESCORA , EL PESO SUSPENDIDO SE DESPLAZA LATERALMENTE -SE DESPLAZA LATERALMENTE EL CENTRO DE GRAVEDAD -SE REDUCE GZ. -EL EFECTO EN LA ESTABILIDAD ES EQUIVALENTE A SUPONER QUE EL CENTRO DE GRAVEDAD DEL PESO SUSPENDIDO ESTA EN EL PUNTO DE SUSPENCION

CARGA A GRANEL • CARGAS A GRANEL:GRANOS , MINERALES, ARENA • LAS CARGAS SE DESPLAZAN CUANDO SE SUPERA UN ANGULO DE TALUD ESTATICO O DINAMICO . • TALUD ESTATICO(Qe) =ES EL ANGULO DE CORRIMINETO PARA INCLINACIONES LENTAS • TALUD DINAMICO (Qd).=ES EL ANGULO DE CORRIMIENTO PARA INCLINACIONES DINAMICAS • APROXIMADAMENTE: Qd/Qe=0,75 • EXISTEN NORMAS QUE REGULAN ELTRANSPORTE DE CARGAS A GRANEL Y DAN DIRECTIVAS PARA EL ANALISIS DE ESTABILIDAD TENIENDO EN CUENTA EL PELIGRO DE CORRIMIENTO DE LA CARGA (EJ : SOLAS)

PRUEBA DE ESTABILIDAD OBJETIVO: OBTENER EXPERIMENTALMENTE LA POSICION DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL BUQUE VACIO PROCESO: 1-SE REALIZA EN AGUAS TRANQUILAS Y CON AMARRAS FLOJAS, EL BUQUE EN LA CONDICION DE BUQUE VACIO O CERCANO. 2-SE DISPONE UN PESO MOVIL W. SE DESPLAZA EL MISMO UNA DISTANCIA d. 3-SE MIDE LA ESCORA PRODUCIDA (CON UN PENDULO). 1º
4-SE LEEN LOS CALADOS EN EL BUQUE Y SE CALCULA EL ASIENTO t. CON EL CALADO MEDIDO SE OBTIENE DE ATRIBUTOS:D,KMt, MTC, XB. 5-SE CALCULA XG= XB-t MTC/D 6-SE CALCULA GM: DE TgQ= d W /D GM , SE OBTIENE DESPEJANDO: GM=w d/(D TgQ) 7-SE CALCULA KG=KMt-GM ES EL METODO MAS PRECISO PARA OBTENER EL VALOR DE KG CONDICIONES A CUIDAR DURANTE LA PRUEBA: -EL BUQUE DEBE ESTAR EN LA CONDICION DE VACIO O PROXIMA -SI EL BUQUE NO ESTA EN LA CONDICION DE VACIO SE DESCUENTAN/AGREGAN LOS PESOS SOBRANTES/FALTANTES POR CALCULO -SE EVITA TENER TANQUES CON SUPERFICIE LIBRE, SI NO SE PUEDE EVITAR SE CORRIGE EL RESULTADO

PERIODO DE ROLIDO SI EL BUQUE SE ESCORA UN ANGULO Q Y SE LO LIBERA , EMPIEZA UN MOVIMIENTO PERIODICO ESCORANDOSE A UNA Y OTRA BANDA. ESTE MOVIMIENTO SE DENOMINA ROLIDO

EL PERIODO NATURAL DE ROLIDO ES: T=K B/(GM)^0,5 (K VARIA CON EL TIPO DE BUQUE ALREDEDOR DE 0,77)

IMPORTANCIA DEL PERIODO NATURAL DE ROLIDO: • EL ROLIDO TIENE INFLUENCIA EN EL BIENESTAR DE LAS PERSONAS: UN PERIODO CORTO PROVOCA MAREOS. • SE PUEDE ESTIMAR PRACTICAMENTE EL GM MIDIENDO EL PERIODO DE ROLIDO • SI EL BUQUE SE ENCUENTRAN CON OLAS DE PERIODO T , PUEDE ENTRAR EN RESONANCIA Y ALCANZAR ESCORAS IMPORTANTES. • LAS FUERZAS DE INERCIA GENERADAS POR EL ROLIDO SON INVERSAMENTE PROPORCIONALES AL PERIODO DE ROLIDO (MENOR PERIODO DE ROLIDO , MAYOR FUERZA). • EN GENERAL ES RECOMENDABLE PERIODOS LARGOS (HAY QUE MODERAR EL GM).

DISPOSITIVO PARA MODERAR EL ROLIDO(DISIPA ENERGIA) QUILLA O ALETA DE ROLIDO

3-ESTABILIDAD LONGITUDINAL

METACENTRO LONGITUDINAL: • SI SE PRODUCE UNA ROTACION LONGITUDINAL , EL CENTRO DE CARENA SE DESPLAZA , DE MANERA QUE LA RECTA DE ACCION DEL EMPUJE PASA POR EL UN PUNTO FIJO ML, EL METACENTRO LONGITUDINAL • PARA ANGULOS PEQUEÑOS ML ES INVARIABLE PARA UN CALADO • EL METACENTRO LONGITUDINAL ES ANALOGO AL TRANSVERSAL,CON LAS MISMAS PROPIEDADES

METACENTRO LONGITUDINAL: • RADIO METACENTRICO: BML=IL/V • ALTURA METACENTRICA: KML=KB+BML • IL=MOMENTO DE INERCIA DE LA SUPERFICIE DE FLOTACION CON RESPECTO A UN EJE TRANSVERSAL QUE PASA POR EL CENTRO DE FLOTACION

EQUILIBRIO LONGITUDINAL • LOS CRITERIOS DE EQULIBRIO SON ANALOGOS A LA ESTABILIDAD TRANSVERSAL , PARA EQUILIBRIO ESTABLE GML>0 • COMO IL ES PROPORCIONAL AL CUBO DE LA ESLORA (IL aB L^3) KML ES UN VALOR MUY GRANDE (DEL ORDEN DE LA ESLORA) • CONSECUENCIAS= • GML EN BUQUES USUALMENTE ES >0 PARA SITUACIONES NORMALES DE NAVEGACION , LA ESTABILIDA POSITIVA LONGITUDINAL ESTA ASEGURADA. • SE ADMITE UNA SIMPLIFICACION: UTILIZAR BML EN LUGAR DE GML (GML Y BML >> BG)

TRASLADO DE PESOS SE TRASLADA LONGITUDINALMENTE UN PESO W UNA DISTANCIA d LA CARENA GIRA A UNA NUEVA POSICION DE EQUILIBRIO (CG EN LA MISMA VERTICAL QUE B) LA FLOTACION GIRA ALREDEDOR DEL XF (CENTRO DE FLOTACION)

ANALOGAMENTE A LA ESTABILIDA TRANSVERSAL: TgQ= d W /D GML PERO EN ESTABILIDAD LONGITUDINAL LA MAGNITUD DE LOS GIROS SE EVALUA CON EL ASIENTO (t) EN LUGAR DE Q ASIENTO ( t) = DIFERENCIA ENTRE EL CALADO EN LA Ppr y Ppp

ASIENTO: COMO LA ESTABILIDAD LONGITUDINAL ESTA ASEGURADA , EL ANALISIS SE RESTRINGE A ESTUDIAR ES ASIENTO (O SEA CALADOS A PROA A POPA) PARA DIFERENTES SITUCIONES OPERATIVAS. IMPORTANCIA DEL ASIENTO: 1-AUMENTA EL CALADO 2-INFLUYE EN EL GOBIERNO 3-ASIENTO A PROA AUMENTA EL GOBIERNO ES INESTABLE ASIENTO A POPA DISMINUYE LA MANIOBRABILIDAD, PERO SI ES MUY . 4-ATRIBUTOS DE CARENA: PARA ASIENTOS SUPERIORES A 1% DE LA ESLORA LOS VALORES DE ATRIBUTOS DE CARENA VARIAN CON RESPECTO A CARENA SIN ASIENTO 5-ASIENTO A POPA , LEVANTA LA PROA Y PROTEGE EN MAL TIEMPO CONTRA EL EMBARQUE DE AGUA 6-ASIENTO A POPA , LEVANTA LA PROA Y DISMINUYE LA VISIBILIDAD. 7-DESDE EL PUNTO DE VISTA OPERATIVO EN GENERAL SE BUSCA ASIENTO NULO O A POPA

MOMENTO POR cm ASIENTO • TgQ= d W /D GML UTILIZANDO LA SIMPLIFICACION BML EN LUGAR DE GML Y REEMPLAZANDO TgQ= t/L • t= d W /(D BML/L) LLAMAMOS MOMENTO POR cm ASIENTO : MTC=D BML/L ES EL PAR QUE PRODUCE UN ASIENTO DE 1 CM. MTC ES UN ATRIBUTO DE CARENA , PURAMENTE GEOMETRICO Y VARIA CON EL CALADO EL ASIENTO SE CALCULA SIMPLEMENTE CONOCIENDO ESTE ATRIBUTO DE CARENA: t= d W / MTC

DETERMINACION DE CALADOS SI EL BUQUE TOMA ASIENTO A RAIZ DE UN TRASLADO DE PESOS VARIA EL CALADO EN PROA Y POPA

VARIACION CALADO DE PROA: dHpr= t lpr/L lpr=DISTANCIA ENTRE Ppp y XF VARIACION DE CALADO DE POPA: dHpp= t lpp/L lpp=DISTANCIA ENTRE Ppp y XF

PONER EL BUQUE EN CALADOS SE CONOCE DESPLAZAMIENTO Y POSICION DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL BUQUE , SE QUIERE CONOCER EL ASIENTO SE ASIMILA A UN PROBLEMA DE TRASLADO DE PESOS SE SUPONE QUE EL D SE MUEVE DESDE UNA POSICION INICIAL COINCIDENTE CON B A LA POSICION FINAL G

1-CALADO MEDIO H=SE OBTIENE DE ATRIBUTOS 2-ASIENTO t= w d /MTC t= D (XB-XG)/MTC 3-CALADOS Hpr=H+dHpr Hpp=H-dHpr

EMBARQUE DE PESOS PROBLEMA: SOBRE UN BUQUE DE UN CALADO INICIAL H SE EMBARCA UN PESO W, DETERMINAR LOS CALADOS FINALES 1-SE SUPONE EL PESO EMBARCADO EN EL CENTRO DE FLOTACION Y SE CALCULA EL HUNDIMIENTO PARALELO dH=W/TPC 2-SE TRASLADA EL PESO A SU POSICION REAL UNA DISTANCIA d Y SE CALCULA EL ASIENTO t=W d /MTC 3-SE CALCULAN LAS VARIACIONES DE CALADO A PROA Y POPA 4-SE CALCULA LOS CALADOS FINALES

4-ESTABILIDAD A GRANDES ANGULOS Y ESTABILIDAD DINAMICA

ESTABILIDAD A GRANDES ANGULOS • PARA Q>12º EL KMt NO ES FIJO • SE NECESITA OTRO METODO PARA ANALIZAR LA ESTABILIDAD

PARA UN D FIJO , PARA CADA Q HAY QUE DETERMINAR LA POSICION DE B CUPLA ADRIZANTE: C= D GZ GZ: BRAZO ADRIZANTE CONDICION DE EQUILIBRIO: GZ>0 EQUILIBRIO ESTABLE GZ<0 EQUILIBRIO INESTABLE

CALCULO GZ: METODO DE ATWOOD EL BUQUE SE ESCORA , TODO OCURRE COMO SI LA CUÑA F1FS SE DESPLAZARA A F’1F’S POR TEOREMA DE TRASLACION: BR=V AA’/V V :VOLUMEN DE LA CUÑA AA’ :DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL DEL BARICENTRO DE LA CUÑA GZ=BR-BP , BP=BG SENQ QUEDA: GZ= V AA’/V-BG SEN Q

CURVA DE BRAZOS ADRIZANTES VALIDA PARA UN D Y KG VALORES CARACTERISTICOS: • Gzmax • Q(Gzmax) • TANGENTE AL ORIGEN • ALCANCE DE ESTABILIDAD • CUANDO GZ ES NEGATIVO , EL BUQUE SE VUELVE INESTABLE

PROBLEMA: • CONOCEMOS LA CURVA DE GZ PARA UN D Y KG DADO (KGs). • QUE SUCEDE SI SE MODIFICA EL KG MANTENIENDO EL D?

CORRECCION GZ=GZs-GGs SEN Q

HALLAR EQUILIBRIO ESTATICO • • • •

SI ACTUA UN MOMENTO ESCORANTE Me EL MOMENTO ADRIZANTE ES C=GZ D LA ESCORA DE EQUILIBRIO Qe SE DA CUANDO Me=C SE PUEDE OBTENER GRAFICAMENTE REPRESENTANDO EN UN MISMO GRAFICO DE GZ EL MOMENTO ADRIZANTE Y ESCORANTE. • EN LA CURVA DE GZ SE REPRESENTA C/D=GZ (BRAZO ADRIZANTE) • EL PAR ESCORANTE SE DEBE REPRESENTAR Me/D DENOMINADO BRAZO ESCORANTE

EQUILIBRIO ESTATICO: EJEMPLO VIENTO • SI ACTUA UNA FUERZA DEL VIENTO W=p A • PRODUCE UNA REACCION EN EL PLANO DE DERIVA W’=W, • BRAZO DE LA CUPLA h • CUPLA DEL VIENTO: W h (cosQ)^2 • SE REPRESENTA EN EL GRAFICO DE GZ: W h (cosQ)^2/D • LA INTRESECCION DE AMBAS CURVAS MUESTRA EL ANGULO DE EQUILIBRIO

INFLUENCIA DE LAS DIMENSIONES PRINCIPALES MANGA: AUMENTA GM ,AUMENTA LA TANGENTE AL ORIGEN ,LA CURVA SUBE MAS RAPIDO, Gzmax SUBE FRANCOBORDO: LA CURVA COMIENZA A DISMINUIR EN ALGUN MOMENTO DESPUES DE SUMERGIR LA CUBIERTA MAYOR FRANCOBORDO ,MAS ALCANCE.

CASTILLOS , TOLDILLAS ,SUPERESTRUCTURAS: EL MISMO EFECTO QUE EL FRANCOBORDO

CURVAS TIPICAS

CURVAS CRUZADAS • SE SUPONE UN KG. HABITUALMENTE SE SUPONE KG=0 • SE CALCULA EL GZ PARA UNA SERIE DE ANGULOS DE ESCORA PREFIJADOS Y VARIOS DESPLAZAMIENTOS • SE GRAFICA EL GZ PARA UNA SERIE DE Q EN FUNCION DEL D

OBTENCION DE CURVA DE GZ A PARTIR DE CURVA CRUZADA 1-SE OBTIENE EL D Y KG DE LA CONDICION DE CARGA DEL BUQUE 2-PARA EL D OBTENIDO SE LEEN LOS GZo DE LA CURVA DE ESTABILIDAD CORRESPONDIENTES A UNA SERIE DE Q 3-SE CORRIGE LOS VALORES DE GZ GZ=GZo-KG SENQ PARA CADA Q SE LEE GZo

D de estudio

ESTABILIDAD DINAMICA • TRABAJO PARA ESCORAR EL BUQUE TRABAJO=CUPLAxROTACION TENIENDO EN CUENTA C=GZ D dT= dC dQ dT= D dGZ dQ, RESULTA: • LA ENERGIA PARA ESCORAR UN BUQUE ES PROPORCIONAL AL AREA DE LA CURVA DE GZ.

• ACCIONES DINAMICAS DURANTE UNA NAVEGACION: • OLAS , VIENTO , TIRO DE REMOLQUE. • ESTAS ACCIONES GASTAN ENERGIA EN ESCORAR EL BUQUE , QUE SE ALMACENA COMO ENERGIA POTENCIAL A MEDIDA QUE SE ESCORA • EL BUQUE SE COMPORTA COMO UN RESORTE. • POR LO TANTO: • ESTABILIDAD DINAMICA:ES LA CAPACIDAD DEL BUQUE DE ABSORVER Y ALMACENAR ENERGIA SUMINISTRADA POR CAUSAS EXETERNAS, HASTA UN ANGULO DE ESCORA Q • TENER ESTABILIDAD DINAMICA ADECUADA: CAPACIDAD DE ALMACENAR UNA CIERTA CANTIDAD DE ENERGIA SIN ALCANZAR UNA ESCORA EXESIVA. • LA CANTIDAD MAXIMA DE ENERGIA QUE PUEDE ALMACENAR SIN ZOZOBRAR, ES PROPORCIONAL AL AREA DE LA CURVA GZ HASTA EL ANGULO DE ALCANCE DE ESTABILIDAD.

RACHA DE VIENTO: • • • •

FUERZA DEL VIENTO W=p A PRODUCE UNA REACCION EN EL PLANO DE DERIVA W’=W, W Y W’ PRODUCEN UNA CUPLA, DE BRAZO h: CUPLA DEL VIENTO:W h (cosQ)^2

1-CUANDO LA CUPLA ESCORANTE IGUALA AL BRAZO ADRIZANTE , TENEMOS EL ANGULO DE EQUIBRIO ESTATICO Qe 2-PARA ESTE ANGULO LA CUPLA ENTREGA UNA ENERGIA OO’AA’, EL BUQUE ABSORVE COMO ENERGIA POTENCIAL OAA’, LA DIFERENCIA ES ENERGIA CINETICA, EL BUQUE SE SIGUE ESCORANDO. 3-EL BUQUE SE ESCORA HASTA UN ANGULO Qd , TAL QUE ABSORVE LA TOTALIDAD DE LA ENERGIA ENTREGADA POR LA CUPLA.(ANGULO DE ESTABILIDAD DINAMICA). PARA ESTE Qd SE CUMPLE QUE OBB’A’O=OO’A’B’’BO 4-PERO PARA Qd GZ>Cw , ENTONCES EL BUQUE VUELVE A SU POSICION INICIAL, TRANSFORMANDO LA ENERGIA POTENCIAL EN CINETICA ,REPITIENDOSE ESTE PROCESO PERIODICAMENTE HASTA QUE TODA LA ENERGIA SE DISIPE , ENTONCES EL BUQUE QUEDA EN EQUILIBRIO ESTATICO CON LA ESCORA Qe. 5-PARA QUE EL BUQUE NO ZOZOBRE Qd
5-REGLAMENTACION

REGLAMENTOS EXISTENTES: -OBJETIVO: DEFINEN CUESTIONES QUE TIENEN QUE VER CON LA SEGURIDAD. -INTERNACIONAL: PARA BUQUES DE NAVEGACION INTERNACIONAL: SOLAS , CODIGO DE ESTABILIDAD INTACTA (IMO) -LOCAL: PARA BUQUES QUE HAGAN NAVEGACION DE CABOTAJE: ORDENANZAS MARITIMAS (PNA) -REGIONALES: CONVENIO DE UN GRUPO DE PAISES:REGLAMENTOS DE LA HIDROVIA. -AUTORIDAD DE APLICACIÓN: AUTORIDAD MARITIMA DEL PAIS DE BANDERA -LAS AUTORIDADES MARITIMAS EXTIENDEN CERTIFICADOS DE CONFORMIDAD DE LAS NORMAS. -REGISTROS DE CLASIFICACION: ORGANISMO NO GUBERNAMENTAL , TIENEN NORMAS DE CARÁCTER OPTATIVO EN OPORTUNIDADES ACTUAN EN NOMBRE DE AUTORIDADES MARITIMAS.

CRITERIOS DE ESTABILIDAD • PARA DEFINIR SI EL NIVEL DE SEGURIDAD DEL BUQUE CON RESPECTO A LA ESTABILIDAD ES ADECUADO SE COMPARA VALORES DE LOS PARAMETROS DE ESTABILIDAD CON VALORES ESTABLECIDOS COMO ESTANDARES • EN GENERAL ESTOS VALORES TOMADOS COMO MINMOS SURGEN DE ESTADISTICAS SOBRE COMPORTAMIENTO DE BUQUES EXISTENTES. LOS PARAMETROS USUALES QUE SE DEFINEN SON: • Gzmax • ESTABILIDAD DINAMICA (AREA CURVA GZ) • ANGULO DE ESCORA MAXIMO (PARA UN PAR ESCORANTE , PARA SUMERGIR LA CUBIERTA , PARA INICIAR INUNDACION) • GMt • LOS VALORES LIMITES DEPENDEN DEL SERVICIO (CARGA, REMOLCADOR, PASAJEROS) Y NAVEGACION (FLUVIAL , MARITIMA,ETC) REGLAMENTOS SOBRE ESTABILIDAD USUALES: • CODIGO DE ESTABILIDAD INTACTA (IMO) • OM 2/92 (PNA) • REGLAMENTO PARA ASIGNACION DE FRANCOBORDO (HIDROVIA)

• CRITERIO GENERAL: 1-GMt>0,15m 2-AREA HASTA 30º>=0,055 mrad AREA HASTA 40º>=0,09mrad AREA ENTRE 30 -40º >= 0,03 mrad 3-Gz (Q>= 30º) >=0,2m 4-Q(Gzmax)>=25º, PREFERENTEMENTE 30º ESTE CRITERIO ES APLICABLE A TODO TIPO DE BUQUE QUE HAGA UNA NAVEGACION EN AGUAS ABIERTAS. INDICADO EN CODIGO DE ESTABILIDAD INTACTA , OM 2/92 , REGISTROS DE CLASIFICACION

CRITERIO AGUAS TRANQUILAS • • • •

GM>0,9m Qf>10º (ANGULO DE INUNDACION) APLICABLE A BUQUES DE NAVEGACION FLUVIAL INDICADO EN OM 2/92 , REGLAMENTO PARA ASIGNACION DE FRANCOBORDO (HIDROVIA)

CRITERIO PARA BARCAZAS • • • • • • • •

AREA HASTA Gzmax>=0,08 mrad GM>pAh/D tgQo p=PRESION DEL VIENTO A=AREA LATERAL EXPUESTA AL VIENTO h=DISTANCIA ENTRE CENTRO DE AREA Y 0,5 DEL CALADO D=DESPLAZAMIENTO Qo=ESCORA QUE REDUCE EL FRANCOBORDO UN 50% APLICABLE A BARCAZAS SIN PROPULSION NI TRIPULACION , PARA NAVEGACION IRRESTRICTA • INDICADA EN CODIGO DE ESTABILIDAD INTACTA , REGLAMENTO PARA ASIGNACION DE FRANCOBORDO (HIDROVIA) , LA OM 2/92 TIENE UN CRITERIO SIMILAR.

CRITERIO METEOROLOGICO UN VIENTO PRODUCE UN BRAZO ESCORANTE Lcv (Lcv=P A H /D) EL ANGULO DE EQUILIBRIO ESTATICO ES Q0. POR ACCION DE OLAS EL BUQUE ESCORA HASTA Q1 A BARLOVENTO EN ESE MOMENTO APARECE UNA RACHA DE VIENTO QUE PRODUCE UN PAR ESCORANTE= Lgv=1,5Lcv PARA Q2=50º DEBE CUMPLIR: AREA “a”
FRANCOBORDO EL FRANCOBORDO INFLUYE EN: • ESTABILIDAD A GRANDES ANGULOS • RESISTENCIA • RESERVA DE FLOTABILIDAD • PROTECCION DE LA TRIPULACION POR RAZONES DE SEGURIDAD SE EXIGE UN VALOR MINIMO REGLAMENTOS: -INTERNACIONAL: CONVENIO DE LINEAS DE CARGA -LOCAL: OM 5/03 (PNA) , REGLAMENTO PARA ASIGNACION DE FRANCOBORDO (HIDROVIA). CALCULO: CADA REGLAMENTO DEFINE UN VALOR MINIMO EN FUNCION DE PARAMETROS GEOMETRICOS ESLORA ,PUNTAL , SUPERESTRUCTURAS ARRUFO, ETC.LA ESLORA ES LA VARIABLE PRINCIPAL.

MARCA DE FRANCOBORDO • SE COLOCA EN EL COSTADO DEL BUQUE EN LA SECCION MEDIA • CONSTA DE UNA LINEA DE CUBIERTA (ES LA REFERENCIA PARA MEDIR EL FRANCOBORDO) , Y LA MARCA DE FRANCOBORDO. • LA MARCA INTERNACIONAL POSEE VARIAS MARCAS DE FRANCOBORDO ESTACIONALES. • SE INDICA TAMBIEN LAS SIGLAS DE LA AUTORIDAD QUE ASIGNA EL FRANCOBORDO , R A (ARGENTINA), R P (PARAGUAY) EL BUQUE EN CUALQUIER CONDICION OPERATIVA NO DEBE SUMERGIR LA MARCA DE FRANCOBORDO

ARQUEO -ARQUEO BRUTO (GROSS TONNAGE): VOLUMEN INTERNO DE LOS ESPACIOS CERRADOS DEL BUQUE MEDIDO COMO SE INDICA EN UN REGLAMENTO. -ARQUEO NETO(NET TONNAGE): VOLUMEN DE LOS ESPACIOS UTILES COMERCIALMENTE DEL BUQUE MEDIDOS COMO SE INDICA EN UN REGLAMENTO. -ESTA RELACIONADO CON EL VOLUMEN Y TAMAÑO DEL BUQUE. -NO TIENE UN SIGNIFICADO FISICO DEFINIDO • EN INGLES SE DENOMINA TONNAGE , TAMBIEN EN ESPAÑOL SE DENOMINA A VECES TONELAJE Y A SU UNIDAD TONELADA , PERO NO ES UN PESO, NI TIENE NINGUNA RELACION CON EL PESO O PORTE BRUTO DE UN BUQUE.

-EL VALOR DEL ARQUEO LO ASIGNA LA AUTORIDAD MARITIMA DE ACUERDO A UN REGLAMENTO Y CERTIFICA DICHO VALOR. -OBJETIVO: EVALUAR EL TAMAÑO DEL BUQUE CON PARAMETROS ESTANDARES DEFINIDOS EN UN REGLAMENTO Y CERTIFICADOS POR UNA AUTORIDAD MARITIMA. -ESTE NUMERO SE USA PARA : DEFINIR IMPUESTOS, DERECHOS PORTUARIOS, APLICACIÓN DE NORMAS , ETC. -REGLAMENTOS: INTERNACIONAL:REGLAMENTO INTERNACIONAL DE ARQUEO LOCAL:REGLAMENTO DE ARQUEO NACIONAL (PNA), REGLAMENTO PÀRA LA DETERMINACION DE ARQUEO DE LA HIDROVIA.

7-SUBDIVISION ESTANCA

RESERVA DE FLOTABILIDAD: • SI SE AVERIA EL CASCO EL BUQUE AUMENTA LA INMERSION GENERANDOSE UN VOLUMEN DE CARENA SUPLEMENTARIO QUE EQUILIBRA EL PESO AGREGADO. • LA INMERSION MAXIMA PARA QUE EL BUQUE NO ZOZOBRE ES HASTA LA CUBIERTA PRINCIPAL, LIMITANDO ASI EL MAXIMO VOLUMEN SUPLEMENTARIO . • EL MAXIMO VOLUMEN DE CARENA SUPLEMENTARIO POSIBLE SIN QUE EL BUQUE ZOZOBRE, COMPRENDIDO ENTRE LA FLOTACION Y LA CUBIERTA SUPERIOR , ES LA RESERVA DE FLOTABILIDAD.

SUBDIVISION ESTANCA • CONDICIONES PARA QUE EL BUQUE NO ZOZOBRE: • EL VOLUMEN DE AGUA EMBARCADA SEA MENOR A LA RESERVA DE FLOTABILIDAD. • QUE LA ESCORA Y ASIENTO NO PROVOQUEN NUEVAS VIAS DE AGUA • LA SUPERFICIE LIBRE DEL AGUA EMBARCADA A RAIZ DE LA SUPERFICIE LIBRE MO PRODUZCA PROBLEMAS DE ESTABILIDAD. • SUBDIVISION ESTANCA: SE SUBDIVIDEN LOS ESPACIOS INTERNOS DEL BUQUE CON MAMPAROS Y CUBIERTAS ESTANCAS PARA EVITAR LA INUNDACION GENERALIZADA INCOMPATIBLE CON LA RESERVA DE FLOTABILIDAD Y LA ESTABILIDAD. • LOS MAPAROS ESTANCOS SE EXTIENDEN VERTICALMENTE HASTA LA CUBIERTA PRINCIPAL • ESTANCO:IMPERMEABLE AL AGUA , CON RESISTENCIA PARA SOPORTAR LA PRESION HIDROESTATICA.

MAMPAROS TRANSVERSALES PRINCIPALES • LA REGLAMENTACION EXIGE UN NUMERO MINIMO DE MAMPAROS EN FUNCION DEL SERVICIO , TAMAÑO Y NAVEGACION. • MAMPAROS PRINCIPALES : LOS POSEEN TODOS LOS BUQUES • DE COLISION: ENTRE 5%L-5%L+1m DESDE Ppr. ES PARA LIMITAR LA INUNDACION POR UNA COLICION. • DE PRENSA:HUBICADO EN POPA , EN ESTE MAMPARO SE ENCUENTRA EL PRENSA DEL EJE PROPULSOR.EVITA INUNDACIONES POR AVERIAS EN LA BOCINA • MAMPAROS SALA DE MAQUINAS: LA SALA DE MAQUINAS DEBE ESTAR LIMITADA EN PROA Y POPA POR UN MAMPARO ESTANCO.

OTROS MAMPAROS ESTANCOS: • MAMPAROS QUE SEPARAN LOS ESPACIOS DE CARGA , • MAMPAROS QUE LIMITAN TANQUES ,TRANSVERSALES O LONGITUDINALES. • MAMPAROS LONGITUDINALES PARA LIMITAR SUPERFICIES LIBRES. • CUBIERTAS ESTANCAS: ES UNA CUBIERTA CONTINUA QUE FORMAN LA TAPA SUPERIOR DE LA CAJA ESTANCA DEFINIDA POR EL CASCO. EVITA INGRESO DE AGUA POR UNA INMERSION POR AVERIAS O EMBARQUE DE AGUA POR MAL TIEMPO. • CIERRES ESTANCOS: FUNDAMENTALMENTE EN LA CUBIERTA SUPERIOR , A VECES TAMBIEN EN EL COSTADO . EL CASCO NECESITA ABERTURAS POR MOTIVOS OPERATIVOS.ESTAS ABERTURAS POSEEN CIERRES ESTANCOS (IMPERMEABLES Y RESISTENTES) EQUIVALENTES A LA CUBIERTA O MAMPARO EN DONDE SE ENCUENTRAN.

CALCULO DE AVERIA INUNDACION DE COMPARTIMIENTOS: • • • •

SE PRODUCE UNA AVERIA BAJO LA LINEA DE FLOTACION , SE INUNDA EL COMPARTIMIENTO. SI EL COMPARTIMIENTO TIENE VENTEOS O VENTILACION , EL NIVEL INTERIOR DEL COMPARTIMIENTO COINCIDE CON LA FLOTACION PARA LA FLOTACION DE EQUILIBRIO SI ADEMAS EL INGRESO DE AGUA PRODUCE ASIENTO O ESCORA , AL INCLINARSE EL BUQUE EL NIVEL INTERIOR QUEDA BAJO EL NIVEL EXTERIOR Y ENTRA UN VOLUMEN EXTRA DE AGUA(EN LA FIGURA AREA RAYADA) A ESTE FENOMENO SE DENOMINA EFECTO DE LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR.

METODOS DE CALCULO: FLOTABILIDAD PERDIDA:SE SUPRIME DE LA CARENA EL VOLUMEN DEL COMPARTIMIENTO EN LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR PESO AGREGADO: CONSIDERAMOS EL AGUA INGRESADA COMO UN PESO AGREGADO.

PERMEABILIDAD: •

LOS ESPACIOS TIENEN ELEMENTOS IMPERMEABLE: ESTRUCTURA , MUEBLES, ETC ; EL AGUA NO PUEDE ACUPAR ESTE VOLUMEN • PERMEABILIDAD mv= VOLUMEN BRUTO/VOLUMEN NETO GEOMETRICO • PERMEABILIDADES TIPICAS: TANQUES: 0,95 CARGA GENERAL: 0,6 SALA DE MAQUINAS;0,85 • ESTAS PERMEABILIDADES SE TIENEN EN CUENTA AL CALCULAR EL AGUA EMBARCADA POR UNA INUNDACION.

INMERSION PARALELA DEL BUQUE: • SI SE SUPONE A(AREA DE FLOTACION) CONSTANTE ENTRE ENTRE EL CALADO INICIAL Y FINAL : • PESO DE AGUA EMBARCADA: g (v+a dH) • v=VOLMEN DEL COMPARTIMIENTO HASTA LA FLOTACION , a =AREA HORIZONTAL DEL COMPARTIMIENTO. • EMPUJE SUPLEMENTARIO: gA dH • POR LA PRIMERA CONDICION DE EQUILIBRIO:= g (v+a dH) =gA DH • SE OBTIENE : dH= v/(A-a)

ESTABILIDAD TRANSVERSAL 1-SE CALCULA LA INMERSION PARALELA , Y EL PESO DEL AGUA INGRESADA 2-POR EL INGRESO DE AGUA G SE MUEVE A G’ SE CALCULA LA ESCORA COMO SI FUERA EMBARCO DE PESO NORMAL 3-SE TIENE EN CUENTA LA ELEVACION VIRTUAL DE G POR SUPERFICIE LIBRE A G’’: G’G’’= I/D 3-CUANDO SE ESCORA EL NIVEL DEL COMPARTIMIENTO QUEDA BAJO EL NIVEL EXTERIOR E INGRESA MAS AGUA , QUE PRODUCE UNA ESCORA EXTRA (EN LA FIGURA AA’’B’’B), EFECTO DE LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR.PARA TENER EN CUENTA ESTE EFECTO SE SUPONE OTRA ELEVACION VIRTUAL DE G A G’’ QUE PRODUCE LA MISMA ESCORA QUE EL AGUA EXTRA INGRESADA : GG’’= A a u^2/(A-a)V

ESTABILIDAD LONGITUDINAL: 1-SE CALCULA LA INMERSION PARALELA Y EL PESO DEL AGUA INGRESADA. 2-EL AGUA INGRESADA PRODUCE ASIENTO , AL PRODUCIRLO , DE FORMA ANALOGA AL ANALISIS TRANSVERSAL , INGRESA MAS AGUA QUE AUMENTA EL ASIENTO (EFECTO DE LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR) PARA CALCULAR EL ASIENTO SE TRABAJA COMO UN AGREGADO DE PESO NORMAL ,CON LAS SIGUIENTES CORRECCIONES: • EL CENTRO DE FLOTACION DEL BUQUE SE DESPLAZA HACIA LE EXTREMO OPUESTO A LA POSICION DEL AGUA EMBARCADA: • ds= a s/(A-a) , s ES LA DISTANCAI DEL CENTRO DEL COMPARTIMIENTO A XF • EL MOMENTO DE ASIENTO UNITARIO SE CORRIGE: • MTC’=MTC-g(IL /L)+A a s^2/(A-a)L) • IL=MOMENTO DE INERCIA DE LA SUPERFICIE a CON RESPECTO A UN EJE BARICENTRICO PERPENDICULAR A CRIUJIA. • ESTAS CORRECCIONES SON UN METODO DE CALCULO PARA TENER EN CUENTA QUE AL TOMAR ASIENTO AL BUQUE ENTRA MAS AGUA Y AUMENTA MAS EL ASIENTO. • (EFECTO DE LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR)

INSTANTE CRITICO DE LA INUNDACION EN EL PRIMER INSTANTE DE INUNDACION EL EFECTO DE SUPERFICIE LIBRE ES MAXIMO (GG’= I/D , DES MINIMO , I ES APROXIMADAMENTE CONSTANTE) EL BUQUE PUEDE ZOZOBRAR POR ESTABILIDAD ANTES QUE HUNDIRSE