ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL
20062006
CURSO DE CONDUCCION DE LANCHAS
PATRULLERAS
CURSO GENERAL
ARQUITECTURA NAVAL
DEFINICIONES:
CASCO
SUPERESTRUCTURA
OBRA VIVA
OBRA MUERTA
Buque:
Puede definirse como buque a todo flotador
dotado o no de propulsión propia y destinado a un
fin comercial, militar, científico, auxiliar,
deportivo u otro fin.
ARQUITECTURA NAVAL
Manga
Crujia
CaladoFrancobordo
Cubierta Sup.
Puntal
Plano de construcción
Pantoque
Eslora e/
Perpendiculares
Eslora deEslora de
FlotaciónFlotación
ARQUITECTURA NAVAL
Eslora Máxima
Perp.deproa
Perp.depopa
ARQUITECTURA NAVAL
REPRESENTACION GEOMETRICA DEL
CASCO
LINEA DE AGUA
SECCION TRANSVERSAL
VERTICAL
LA UNION DE TODAS LAS LINEAS CONSTITUYEN EL
PLANO DE LINEAS QUE ES EL PLANO FUNDAMENTAL DE
TODO BUQUE
PLANOS DIAGONALES
FRANCOBORDOFRANCOBORDO
IAN
Línea deLínea de
Cubiert aCubiert a
R P
T
V
I
D
T D
Distancia entre el espejo del agua y la cubierta al costado en la
sección media del buque
LOS BUQUES DE GUERRA ESTAN EXIMIDOS DE ESTA
REGLAMENTACION
ArqueoArqueo
Unida de Volumen que se expr esaUnida de Volumen que se expr esa
usando como medida; lausando como medida; la t onelada det onelada de
ArqueoArqueo (Equivalent e a 100 pies cúbicos,(Equivalent e a 100 pies cúbicos,
o sea, 2,832 m3) “Capacidad comer cialo sea, 2,832 m3) “Capacidad comer cial
del buque”del buque”
ARQUEO NETO:ARQUEO NETO: es el Arqueo Br ut o menoses el Arqueo Br ut o menos
el espacio deducido (maquinas, combust ibles,el espacio deducido (maquinas, combust ibles,
t r ipulación, espacios no dest inados a la carga ot r ipulación, espacios no dest inados a la carga o
pasaj eros)pasaj eros)
ARQUEO BRUTO. Es el volumen int ernoEs el volumen int erno
(menos los pr evist os en el r eglament o de arqueo -(menos los pr evist os en el r eglament o de arqueo -
eximidos)eximidos)
Coeficientes de Forma de laCoeficientes de Forma de la
CarenaCarenaL
B
H
Área de Flotación =Área de Flotación =
AfAf
Volumen deVolumen de
carena = Vcarena = V
LL =
EsloraEslora
B =B =
MangaManga
Volumen de la CarenaVolumen de la Carena
Volumen paralelepípedoVolumen paralelepípedo
b= ____VV______
L.B.HL.B.H
=
COEFICIENTE TOTAL O BLOCK
Coeficientes de Forma de laCoeficientes de Forma de la
CarenaCarenaL
B
H
Área de Flotación =Área de Flotación =
AfAf
LL =
EsloraEslora
B =B =
MangaManga
Area deArea de
flotaciónflotación AreaArea
f=
__AF____AF__
L.BL.B
=
COEFICIENTE DE FLOTACION
Coeficientes de Forma de laCoeficientes de Forma de la
CarenaCarena
LL =
EsloraEslora
B =B =
MangaManga
Volumen de la CarenaVolumen de la Carena
Volumen del cilindroVolumen del cilindro
p= ____VV______
Am. LAm. L
=
COEFICIENTE PRISMATICO O
LONGITUDINAL
L
H
B
Coeficientes de Forma de laCoeficientes de Forma de la
CarenaCarena
LL =
EsloraEslora
B =B =
MangaManga
Area sección maestraArea sección maestra
Area del rectánguloArea del rectángulo
m= ____AmAm__
B.HB.H
=
COEFICIENTE DE SECCION MAESTRA
L
H
B
AREA DE LA SECCION MAESTRA
Am
Principio de ArquímedesPrincipio de Arquímedes
Empuje = V .Empuje = V . γγ
EE
“TODO CUERPO SUMERGIDO TOTAL O PARCIALMENTE EN UN
FLUIDO, RECIBE UN EMPUJE VERTICAL HACIA ARRIBA, IGUAL AL
PESO DEL FLUIDO DESALOJADO POR EL CUERPO”
PP
Empuje = DesplazamientoEmpuje = Desplazamiento
Primera Condición Básica de EquilibrioPrimera Condición Básica de Equilibrio
PP
EE
PESO = EMPUJE = DESPLAZAMIENTOPESO = EMPUJE = DESPLAZAMIENTO
“El peso del cuerpo y el empuje que recibe el mismo sean
FUERZAS IGUALES Y OPUESTAS”
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PESOS Y DESPLAZAMIENTOS EN BUQUES MERCANTES
El peso del buque es la suma de varios y distintos pesos; el peso propio del
buque vacío, el de su combustible, agua provisiones, carga, etc.. El Unico
invariable es el primero de ellos, los demás varían según la condición de carga
del buque.
Peso del buque vacío......................3800 t
Combustible.....................................670 t
Lubricante..........................................30 t
Agua dulce.......................................200 t
Agua para calderas...........................300 t
Provisiones y víveres.........................40 t
Tripulación y efectos..........................30 t
Carga general..................................4000 t
Carga refrigerada.............................1000 t
Carga de aceite vegetal......................300 t
Porteneto5300t
Portebruto6570t
Desplazamiento=Peso
total=10370t
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CENTRO DE CARENA
El empuje que recibe el buque es una fuerza que pasa siempre por el
baricentro (o centro de volumen) de la carena.
Este punto se llama centro de empuje o centro de carena. Si la
carena tiene un centro de simetría, este es directamente el centro de
carena
Si no existe centro de simetría como ocurre en los buques
corrientes, el centro de carena deberá hallarse aplicando los
métodos dados por la física
El centro de carena lo designaremos en adelante con “B”
Segunda Condición Básica deSegunda Condición Básica de
EquilibrioEquilibrio
BB
GG
“El Centro de Gravedad “G” y el Centro de Carena “B” del
buque deben estar sobre la misma vertical
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ATRIBUTOS DE LAS CARENAS DERECHAS
Volumen de la Carena varia:
Buque vacío
Buque a plena carga
CURVAS DE ATRIBUTOS: Si calculamos para para cada flotación el
valor de sus atributos, graficandolos luego en función del calado,
obtendremos una serie de curvas llamadas “Curvas de Atributos de
las carenas derechas.
Los valores de los atributos en función del calado se obtienen por
“Métodos de Integración Aproximada” de áreas, volúmenes,
momentos, etc..
ATRIBUTOS DE LAS CARENAS DERECHAS
 Volumen de Carena: al variar el calado variara el Volumen de la
carena. La Curva 1 da para cada calado su valor en m3. V
 Desplaz en agua dulce: es el producto del volumen de la carena
por el peso especifico del agua (1 t/m3). La curva 1 da el
desplazamiento en “t”, lo llamaremos d
 Desplaz. En agua salada: ídem anterior, peso especifico agua
salada 1,025 t/m3. La curva 2 da el desplazamiento en “t” lo
llamaremos s.
 Area de flotación: para cada calado existirá una flotación
determinada, la cual tendrá una cierta área. La curva 3 nos da esa
área en m2. Lo llamaremos Af
 Area de la Sección maestra sumergida: para cada calado la parte
sumergida de la sección maestra tendrá un rea que esta dada por la
curva 6 en m2. La llamaremos Am
ATRIBUTOS DE LAS CARENAS DERECHAS
 Posición del centro de Carena: el centro de carena esta por
simetría sobre el plano de crujía, bastaran dos coordenadas para
ubicarlo: su distancia a una sección transversal “la sección media”
y su altura sobre el plano de construcción. Las curvas 8 y 7 dan
respectivamente estos valores en m.
 Toneladas por Cm de aumento de inmersión: es el peso que hay
que agregar o quitar al buque para que su calado aumente o
disminuya 1 cm. Formula T= Af(m2) 0,01. 1,025 t/m3. Para
cada calado “T” tendrá un valor que esta dado por la curva 4
BB
MM
BB B’B’
MetacentroMetacentro
TransversalTransversal
BM=
I
V
MetacentroMetacentro
TransversalTransversal
Radio MetacentricoRadio Metacentrico
BM = I / VBM = I / V
Posición vertical delPosición vertical del
Centro de CarenaCentro de Carena
BB
KK
MM KM = KB + BMKM = KB + BM
Propiedades del MetacentroPropiedades del Metacentro
El Met acent r o Tr ansversal M de un Buque es unEl Met acent r o Tr ansversal M de un Buque es un
punt o pr áct icament e invar iable a ángulos que nopunt o pr áct icament e invar iable a ángulos que no
sobr epasen de 8° a 12°, no así para escor assobr epasen de 8° a 12°, no así para escor as
mayoresmayores.La posición de M es una pr opiedadLa posición de M es una pr opiedad
exclusivament e geomét r ica de la car ena yexclusivament e geomét r ica de la car ena y
par a el buque depende del Caladopar a el buque depende del Calado..
Dicha posición queda f ij ada por una solaDicha posición queda f ij ada por una sola
coor denada: la alt ur a de M sobr e la línea decoor denada: la alt ur a de M sobr e la línea de
const r ucción KM, dada por una cur va en f unciónconst r ucción KM, dada por una cur va en f unción
del Calado ya que M est a siempr e sobr e ladel Calado ya que M est a siempr e sobr e la
ver t ical de B.ver t ical de B.
MM
GG
KK
EstableEstable
GG
MM
KK
InestableInestable
GGMM
KK
IndiferenteIndiferente
GM > 0 GM < 0 GM = 0
Equilibrio de un CuerpoEquilibrio de un Cuerpo
FlotanteFlotante
Hemos vist o que el equilibr io del buque adr izado
puede est udiarse, en f orma def init iva, con solo
analizar la posición relat iva de dos punt os: ElEl
Metacentro TransversalMetacentro Transversal MM y el Centro dey el Centro de
GravedadGravedad GG..
Altura MetacéntricaAltura Metacéntrica
MM
GG
KK
Est a posición relat iva se ref lej a, a su vez, en un
único segment o GM, siendo est e un segment o
import ant ísimo para el est udio de la est abilidad del
buque adrizado y t oma el nombr e de ALTURAALTURA
METACENTRICAMETACENTRICA, resumiendo:
El buque adr izado est ar á en equilibr io Estable,Estable,
Inestable o IndiferenteInestable o Indiferente, según que su alt ur a
Met acént rica
GM = KM – KGGM = KM – KG sea Posit iva , Negat iva o Nula.
Altura MetacéntricaAltura Metacéntrica
MM
GG
KK
Altura Metacéntrica de un BuqueAltura Metacéntrica de un Buque
CualquieraCualquiera
Sabiendo que GM es la diferencia entre KM y KG
debemos primero hallar estos a fin de determinar GM .
Para hallar KM solo se necesita buscar la curva
correspondiente al gráfico de curvas de Atributo N° 10
La determinación del Centro de Gravedad, o sea, el
valor KG se hace descomponiendo el buque en una serie
de pesos parciales conocidos, cuyos centros de gravedad
sean conocidos y aplicando el concepto de “Moment o
es t át i co de un pes o con res pect o a un pl ano”
MOMENTO ESTATICO DE UN PESO CON RESPECTO A UN PLANOMOMENTO ESTATICO DE UN PESO CON RESPECTO A UN PLANO ES ELES EL
PRODUCTO DEL PESO POR LA DISTANCIA DE SU CENTRO DE GRAVEDAD ALPRODUCTO DEL PESO POR LA DISTANCIA DE SU CENTRO DE GRAVEDAD AL
PLANOPLANO
RESUMEN SOBRE ESTABILIDAD TRANSVERSAL
INICIAL DEL BUQUE
 La estabilidad transversal inicial puede
estudiarse determinando la altura metacentrica
transversal GM.
 Para determinar GM deben determinarse
independientemente KM y KG
 KM solo depende de la carena del buque. Esta
dado por una curva en función del calado.
 KG depende de la distribucion de pesos a
bordo.
RESUMEN SOBRE ALTURA METACENTRICA
GM = KM - KG (KM se obtiene en la curva N°10
KG = tm (tm= Peso (t) X Altura del G sobre la L.Crujia
= desplazamiento
La altura del centro de gravedad es un dato que se dispone a
bordo para cada tanque, bodega u otros espacios.
La suma de todos los momentos estáticos de los pesos
parciales, da el (tm) del buque.
VALORES NORMALES DE GM EN LA
PRACTICA
Para tener valores fácilmente comparables se lo suele expresar
como porcentaje de la manga del buque
Buques de pasajeros..................................4 a 5 %
Buques de carga.........................................5 a 7 %
Petroleros...................................................8 a 9 %
Remolcadores.........................................10 a 12 %
Torpederos................................................8 a 10 %
Cruceros......................................................5 a 8 %
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Rotaciones del buque
Son varios los movimientos en que están animados los buques,
ahora estudiaremos las rotaciones alrededor del eje longitudinal y
alrededor del eje transversal medio:
Rotación Longitudinal = Escoras
Rotación Transversal = Asientos
Traslación transversal de pesos
“Si en un conjunto de pesos se mueve uno de ellos, el Centro de
Gravedad del conjunto se mueve paralelamente y en el mismo
sentido, una distancia igual a la del peso parcial multiplicada por la
relación entre dicho peso parcial y el peso total del conjunto”
GG”= d. W
A
B
G
B”
GG
MM
G¨
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Tg 0 = GG”
GM
G”
W W”
d
W”
Tg 0 = dw
A.GM
GG”= d. W
A
BB
GG
AA
MM
ALTURAMETACENTRICA
ALTURAMETACENTRICA
B”B”
GG
A”A”
MM
G¨G¨
GvGv ZZ
Z¨Z¨
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Efecto de superficie libre en la estabilidad a
pequeños ángulos de escora.
BB
GG
AA
MM
G¨G¨
GvGv ZZ
Z¨Z¨
El segmento GGv representa la Elevación virtual del centro de
gravedad, debido al efecto de la superficie libre, no depende de la
escora, siempre que esta sea pequeña y esta dado por:
GGv = Yl . i .
Ya V
Yl = peso especifico del liquido del tanque
Ya = peso especifico del agua en que flota el buque
i = momento de inercia de la sup. Libre del liquido
con respecto a su eje baricentrico paralelo a
crujía
V = volumen de carena del buque
i = largo. Ancho3
12
Ya. V= Desplazamiento
GGv = Yl . i .
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RESUMEN SOBRE EFECTO DE LAS SUP. LIBRES
 La presencia de líquidos con sup. Libres y a pequeños
ángulos de escora produce un efecto equivalente a la
elevación virtual del “G” y por ende la disminución o
perdida virtual del “GM” el buque se comporta como si
tuviera una “GM” virtual, menor que la real.
 La elevación virtual del “G” solo depende de la superficie
libre del liquido en los tanques, de su peso especifico y del
desplazamiento del buque. No del volumen del liquido
contenido en el tanque.
ESTABILIDAD LONGITUDINAL
METACENTRO LONGITUDINAL
B B B”
BML= IL
V
IL= momento de inercia de la Sup. de flotación ( con respecto al
eje transversal que pasa por el centro de flotación) ancho X largo3
12
V= volumen de carena
BML = RADIO METACENTRICO
LONGITUDINAL
Ml
O
GML = ALTURA METACENTRICO
LONGITUDINAL
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ALTURA METACENTRICA - EQUILIBRIOALTURA METACENTRICA - EQUILIBRIO
GML = ESTA SIEMPRE MUY ARRIBA DEL “G” O SEA SIEMPRE SERA POSITIVA
PORQUE EL IL (MOMENTO DE INERCIA ES GRANDE
IL =IL = ancho . Largo3ancho . Largo3
12
ML
G
B
BML
GML
“GB” PUEDE DESPRECIARSE
SIN ERROR SENSIBLE O SEA
PUEDE TOMARSE GML
PRACTICAMENTE IGUAL A
BML
GML = ALTURA METACENTRICO
LONGITUDINAL
BML = RADIO METACENTRICO
LONGITUDINAL
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ASIENTO DE UN BUQUE
W” W
d
F
Tg O = w.d
. GML
Ml
O
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EFECTO TRASLACION LONGITUDINAL DE UN PESO
LA ROTACION DEBE PRODUCIRSE FORZOSAMENTE “ALREDEDOR
DEL EJE TRANSVERSAL Q” PASA POR EL CENTRO DE FLOTACION
“F”
F
t
L
w
Tg0 = w . d
GML
GML= BML
AL ESTUDIAR LAS ROTACIONES LONGITUDINALES RESULTA MUCHO
MAS COMODO REFERIRSE AL “ASIENTO” (t) (DIFERENCIA AL CALADO
PROA - POPA)
BML= IL
V
IL =IL = ancho . Largo3ancho . Largo3
12
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CALCULO DEL ASIENTO EN UN BUQUE
F t
t = w . d
MT1
MT1= Momento capaz de producir un asiento de 1 cm. (CURVA N°5)
EN UN BUQUE CORRIENTE NO SERA POSIBLE CALCULAR EL IL POR MEDIO
DE FORMULA SENCILLA
EJERCICIO
CALADO = 4,6 MTS
W = 30 t
d = 102,4 MTS
t ?
VARIACIONES DE CALADOVARIACIONES DE CALADO
XF
t
&Hpr
&Hpp
LA ROTACION DEL BUQUE SE REALIZA EN “F”
EN LA PRACTICA XF ES SIEMPRE PEQUEÑO CON RESPECTO A “L”
POR ELLO:
&Hpr = &Hpp = 1/2 t
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TRASLACION DE PESOS
En la practica hay casos en que se mueve pesos ya existentes en el buque - cambiando
su posición. Ejem: trasvase de líquidos o cuando se desembarca un peso y se embarca
otro igual a otro punto.
Una traslación de pesos podemos suponer que se descompone o equivale a otras tres:
• Vertical d
• Transversal d´
• Longitudinal d´´
Cada una de estas provoca, a su vez,
una traslación del centro de Gravedad
del buque que de su posición
original G pasara a una nueva de G´”
g
g´
g”g´”
d
d´
d”
g
g´
g”g´”
d
d´
d”
TRASLACION DE PESOS
GG´ = w . d´ GG´ = w . d” GG´ = w . d”´
GG´ = w . d´ GG´ = w . d” GG´ = w . d”´
Si se produjeran a la vez varias traslaciones de pesos W1, W2 ....
Las formulas serian, por superposición de efectos;
EFECTOS DE LA TRASLACION
DE PESOS
TRASLACION VERTICAL: Ocasiona un aumento o disminución de la
altura metacentrica y un aumento o disminución de la estabilidad a
grandes ángulos y asimismo de la estabilidad dinámica.
TRASLACION TRANSVERSAL: Ocasiona una escora permanente y
una disminución de estabilidad a grandes ángulos a la banda,
conjuntamente con una disminución de la estabilidad dinámica.
TRASLACION LONGITUDINAL: Ocasiona una variación en el asiento
y calados del buque a proa y popa.
g
g´
g”g´”
d
d´
d”
ESTABILIDAD DINAMICA
ES LA ENERGIA NECESARIA QUE LAS FUERZAS (OLAS-VIENTOS)
DEBEN GASTAR PARA ESCORAR EL BUQUE HASTA CIERTO ANGULO
Y SE ALMACENA EN EL BUQUE COMO “Energía Potencial” MIENTRAS
MANTIENE ESA ESCORA.
EL BUQUE SE COMPORTA COMO UN RESORTE AL QUE HA
COMPRIMIDO GASTANDO CIERTO TRABAJO
CAPACIDAD DEL BUQUE PARA ABSORBER Y ALMACENAR ENERGIA
SUMINISTRADA POR FUERZAS EXTERNAS
CAPACIDAD DE ABSORBER UNA CIERTA ENEGIA EXTERNA SIN
ESCORARSE MAS ALLA DE UN CIERTO ANGULO
EFECTO DEL EMBARQUEN DE PESOS EN
LA ESTABILIDAD
El valor de GM resulta alterado. Es imposible asegurar “a priori” si
la alteración será un aumento o disminución de la estabilidad
VARIA: El Desplazamiento
Centro de Gravedad
Posición del Metacentro KM
Brazos adrizantes
G”
G
M”
M
W
Caso sencillo - Peso en crujía
GM dependerá de la combinación de las
variaciones de G y M
La posición de M” con respecto a M,
dependerá del buque particular de que se trate
y de su calado
EFECTO SOBRE EL ASIENTO Y CALADO
PESO NO MUY GRANDE EN UN PUNTO CUALQUIERA
f”
f
SH
wdw
f
f”
El buque tiene una flotación ff, se embarca un peso w, el buque se hunde
paralelamente hasta f”f”
El empuje suplementario de la rebanada pasara prácticamente por el el centro de
flotación F. Para que subsista el equilibrio es forzoso que el peso W tenga su
centro de gravedad sobre la vertical del empuje suplementario, es decir sobre F
F
SI EL PESO W NO HUBIERA SIDO EMBARCADO EN ESA
POSICION...........
1.- SUPONER EMBARCADO EL PESO W EN LA VERTICAL DEL CENTRO
DE FLOTACION F Y SE CALCULA EL HUNDIMIENTO PARALELO
SH=W/T ( SIENDO T LAS TONELADAS POR INMERSION )
2.- SE TRASLADA EL PESO W A SU POSICION DEFINITIVA
CORRIENDOLO UNA DISTANCIA d Y CALCULANDO SU ASIENTO
( O VARIACION DE ASIENTO) t = W.d / MT1.
3.- SE CALCULA LAS VARIACIONES DE CALADO A PROA Y POPA
SUMANDO ALGEBRAICAMENTE LOS EFECTOS DE 1 Y 2
4.- SE CALCULAN LOS CALADOS FINALES DE PROA Y POPA
EJERCICIO
EL BUQUE NN TIENE UN CALADO A PROA DE 5 M Y A POPA DE 5,60 M. DETERMINAR LOS CALADOS
FINALES SI SE EMBARCAN 80 T DE AGUA EN EL BOYANTE DE PROA
EFECTO SOBRE EL ASIENTO Y CALADO
SUBDIVISION ESTANCA EN EL BUQUE
NECESIDAD
Supongamos un buque sin divisiones estancas hasta la cubierta superior y se produce
un rumbo. El peso del agua embarcada hará aumentar la inmersión y el agua podría
llegar como máximo teórico, hasta la cubierta mencionada
El volumen del agua embarcada no puede ser superior a lo que corresponde al área
pintada en la figura - Por eso se llama Reserva de Flotabilidad o sea Francobordo
H D
Podría ocurrir que se escorara y la inundación continuara por otras vías hasta hundirse
Otra opción, se originaria una superficie libre provocando elevación virtual del CG,
provocando una estabilidad negativa y darse vuelta o quedar con una escora
permanente
SUBDIVISION ESTANCA EN EL BUQUE
En resumen, el agua embarcada, en caso de avería, debe cumplir las siguientes
limitaciones:
 Su volumen debe ser lo suficientemente pequeño como para no agotar su reserva
de flotabilidad
 La escora y asiento después de la avería deben ser pequeños como para no crear
nuevas vías de agua a través de la cubierta que limita el casco estanco.
 Las superficies libres del agua embarcada deben ser suficientemente pequeñas
como para conservar estabilidad positiva después de la avería.
Evidentemente exigen una subdivisión interna del buque capaz de imponer las
limitaciones requeridas al volumen de agua embarcada por avería.
Esta subdivisión se denomina SUBDIVISIÓN ESTANCA
CONSISTE EN SUBDIVIDIR INTERNAMENTE EL BUQUE EN ESPACIOS
INDEPENDIENTES POR MEDIO DE MAMPAROS Y CUBIERTAS
ESTANCAS
SUBDIVISION ESTANCA EN LOS BQ´ MERCANTES
La subdivisión estanca no debe afectar la eficiencia comercial del buque o
complicar y encarecer la construcción y que resulte antieconómico.
Por ello las subdivisiones se limitan a una serie de mamparos transversales,
además de un doble fondo continuo (destinados exclusivamente a líquidos)
El numero y separación de mamparos estancos transversales en buques
mercantes deben ajustarse a ciertas prescripciones reglamentarias:
 BUQUES DE CARGA: Sociedad de Clasificación
 BQ´ PASAJEROS: Conv. Intern. Para la Seguridad de la vida en el mar.
LECTURA PREVIA DEL
TITULO
SUBDIVISION ESTANCA EN LOS BQ´ DE GUERRA
LECTURA PREVIA DEL
TITULO
Obliga al estudio detenido de las posibles causas de averías ( torpedos - minas
- etc.) y a la adopción de un tipo de subdivisión adecuado para resistirlas
En los buques de guerra se trata de lograr que apesar de la avería pueda
continuar con un mínimo de eficiencia, de allí la mayor subdivisión necesaria.
Por ello las subdivisiones se limitan a una serie de mamparos transversales,
además de un doble fondo continuo (destinados exclusivamente a líquidos)
No se tiene consideraciones de carácter reglamentario ni comercial
Gran capacidad de “achique”
Sistemas contra inundación y balanceos para escorar y asientos
BUQUE AVERIADO - INUNDACIONES
VENTEO
AIRE
El peso del agua embarcada afectará la estabilidad inicial y su asiento.
Conociendo o estimando el peso del agua embarcada no habrá
dificultad en tratar el problema como el de embarque de un peso
cualquiera.
t = W.d / MT1 SH = W
t
Si existe superficie libre, ella deberá ser tenida en cuenta.
BUQUE AVERIADO - INUNDACIONES
BA
B
A
Al escorarse el buque entrara una cantidad de agua suplementaria, ya que el
nivel interno debe mantenerse siempre igual al externo.
Esta cantidad será variable con la ESCORA y el ASIENTO
Este efecto se llama de LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR
LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR
Hf
f´
f
f´
SH
A
a
v
SH = v .
A - a
SH = Inmersión supuesta paralela
A = Superficie de la flotación inicial f f
v = Volumen compart. Inund. hasta f f
a = Sup. libre del agua dentro compart. Inund. f f
yv A .
A - a
PESO DEL AGUA EMBARCADA =
LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR
G´´
G´´
G´
G
G´
GG
G´´´
Resumiendo, cuando hay libre comunicación con el mar, el “G” sufre tres
desplazamiento verticales:
• GG´ se considera como un peso sólido. Generalmente el agua embarcada tiene
su G mas bajo que el del buque y GG´ es hacia abajo.
• G´G´´ elevación virtual por efecto de superficie libre
• G´´G´´´ Elevación virtual por efecto de Libre Comunicación
PERMEABILIDAD
En muchos casos dentro del compartimento inundado hay elementos
impermeables al agua (maquinas, muebles, tuberías, carga, etc..) de modo que
el agua ocupa solo parte de aquel volumen.
La relación entre el volumen que puede ocupar el agua y el volumen del
compartimento inundado se llama PERMEABILIDAD DE VOLUMEN (Uv)
Volumen (real) = V. Uv
Al finalizar la inundación, no será la total, sino parte de ella, llamandose
PERMEABILIDAD DE SUPERFICIE (Us)
Superficie (real) = S. Us
Valores de permeabilidades :
- Alojamientos = 0,95
- Carga General = 0,60
- Maquinas = 0,85
INSTANTE CRITICO EN LA INUNDACION
El buque pasa por una serie de estados intermedios entre la condición primitiva
y la final.
¿Alguna condición intermedia, desde el punto de vista de la estabilidad, puede
ser mas peligrosa aun que la condición final?
- Al poco tiempo de iniciar la inundación hay poco peso, pero con una
superficie libre muy considerable.
- Al proseguir la inundación, el centro de gravedad va descendiendo debido al
efecto del peso del agua. Y la elevación virtual de G disminuye porque el
volumen de carena aumenta.
- La curva de brazos adrizantes, va aumentando al hundirse el buque
EN LA PRACTICA EL INSTANTE MAS PELIGROSO DE LA
INUNDACION ES LA “INICIAL”
UNA VEZ FINALIZADA LA INUNDACION SE OBTURA EL RUMBO Y
SE COMIENZA A ACHICAR, EL BQ´, EN SENTIDO INVERSO SE VA
PASANDO POR LAS MISMAS ETAPAS
Eslora MáximaEslora Máxima
Arq nav

Arq nav

  • 1.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL 20062006 CURSODE CONDUCCION DE LANCHAS PATRULLERAS CURSO GENERAL
  • 2.
    ARQUITECTURA NAVAL DEFINICIONES: CASCO SUPERESTRUCTURA OBRA VIVA OBRAMUERTA Buque: Puede definirse como buque a todo flotador dotado o no de propulsión propia y destinado a un fin comercial, militar, científico, auxiliar, deportivo u otro fin.
  • 3.
  • 4.
    Eslora e/ Perpendiculares Eslora deEslorade FlotaciónFlotación ARQUITECTURA NAVAL Eslora Máxima Perp.deproa Perp.depopa
  • 5.
    ARQUITECTURA NAVAL REPRESENTACION GEOMETRICADEL CASCO LINEA DE AGUA SECCION TRANSVERSAL VERTICAL LA UNION DE TODAS LAS LINEAS CONSTITUYEN EL PLANO DE LINEAS QUE ES EL PLANO FUNDAMENTAL DE TODO BUQUE PLANOS DIAGONALES
  • 6.
    FRANCOBORDOFRANCOBORDO IAN Línea deLínea de CubiertaCubiert a R P T V I D T D Distancia entre el espejo del agua y la cubierta al costado en la sección media del buque LOS BUQUES DE GUERRA ESTAN EXIMIDOS DE ESTA REGLAMENTACION
  • 7.
    ArqueoArqueo Unida de Volumenque se expr esaUnida de Volumen que se expr esa usando como medida; lausando como medida; la t onelada det onelada de ArqueoArqueo (Equivalent e a 100 pies cúbicos,(Equivalent e a 100 pies cúbicos, o sea, 2,832 m3) “Capacidad comer cialo sea, 2,832 m3) “Capacidad comer cial del buque”del buque” ARQUEO NETO:ARQUEO NETO: es el Arqueo Br ut o menoses el Arqueo Br ut o menos el espacio deducido (maquinas, combust ibles,el espacio deducido (maquinas, combust ibles, t r ipulación, espacios no dest inados a la carga ot r ipulación, espacios no dest inados a la carga o pasaj eros)pasaj eros) ARQUEO BRUTO. Es el volumen int ernoEs el volumen int erno (menos los pr evist os en el r eglament o de arqueo -(menos los pr evist os en el r eglament o de arqueo - eximidos)eximidos)
  • 8.
    Coeficientes de Formade laCoeficientes de Forma de la CarenaCarenaL B H Área de Flotación =Área de Flotación = AfAf Volumen deVolumen de carena = Vcarena = V LL = EsloraEslora B =B = MangaManga Volumen de la CarenaVolumen de la Carena Volumen paralelepípedoVolumen paralelepípedo b= ____VV______ L.B.HL.B.H = COEFICIENTE TOTAL O BLOCK
  • 9.
    Coeficientes de Formade laCoeficientes de Forma de la CarenaCarenaL B H Área de Flotación =Área de Flotación = AfAf LL = EsloraEslora B =B = MangaManga Area deArea de flotaciónflotación AreaArea f= __AF____AF__ L.BL.B = COEFICIENTE DE FLOTACION
  • 10.
    Coeficientes de Formade laCoeficientes de Forma de la CarenaCarena LL = EsloraEslora B =B = MangaManga Volumen de la CarenaVolumen de la Carena Volumen del cilindroVolumen del cilindro p= ____VV______ Am. LAm. L = COEFICIENTE PRISMATICO O LONGITUDINAL L H B
  • 11.
    Coeficientes de Formade laCoeficientes de Forma de la CarenaCarena LL = EsloraEslora B =B = MangaManga Area sección maestraArea sección maestra Area del rectánguloArea del rectángulo m= ____AmAm__ B.HB.H = COEFICIENTE DE SECCION MAESTRA L H B AREA DE LA SECCION MAESTRA Am
  • 12.
    Principio de ArquímedesPrincipiode Arquímedes Empuje = V .Empuje = V . γγ EE “TODO CUERPO SUMERGIDO TOTAL O PARCIALMENTE EN UN FLUIDO, RECIBE UN EMPUJE VERTICAL HACIA ARRIBA, IGUAL AL PESO DEL FLUIDO DESALOJADO POR EL CUERPO” PP Empuje = DesplazamientoEmpuje = Desplazamiento
  • 13.
    Primera Condición Básicade EquilibrioPrimera Condición Básica de Equilibrio PP EE PESO = EMPUJE = DESPLAZAMIENTOPESO = EMPUJE = DESPLAZAMIENTO “El peso del cuerpo y el empuje que recibe el mismo sean FUERZAS IGUALES Y OPUESTAS”
  • 14.
    ARQUITECTURA NAVAL PESOS YDESPLAZAMIENTOS EN BUQUES MERCANTES El peso del buque es la suma de varios y distintos pesos; el peso propio del buque vacío, el de su combustible, agua provisiones, carga, etc.. El Unico invariable es el primero de ellos, los demás varían según la condición de carga del buque. Peso del buque vacío......................3800 t Combustible.....................................670 t Lubricante..........................................30 t Agua dulce.......................................200 t Agua para calderas...........................300 t Provisiones y víveres.........................40 t Tripulación y efectos..........................30 t Carga general..................................4000 t Carga refrigerada.............................1000 t Carga de aceite vegetal......................300 t Porteneto5300t Portebruto6570t Desplazamiento=Peso total=10370t
  • 15.
    ARQUITECTURA NAVAL CENTRO DECARENA El empuje que recibe el buque es una fuerza que pasa siempre por el baricentro (o centro de volumen) de la carena. Este punto se llama centro de empuje o centro de carena. Si la carena tiene un centro de simetría, este es directamente el centro de carena Si no existe centro de simetría como ocurre en los buques corrientes, el centro de carena deberá hallarse aplicando los métodos dados por la física El centro de carena lo designaremos en adelante con “B”
  • 16.
    Segunda Condición BásicadeSegunda Condición Básica de EquilibrioEquilibrio BB GG “El Centro de Gravedad “G” y el Centro de Carena “B” del buque deben estar sobre la misma vertical
  • 17.
  • 18.
    ATRIBUTOS DE LASCARENAS DERECHAS Volumen de la Carena varia: Buque vacío Buque a plena carga CURVAS DE ATRIBUTOS: Si calculamos para para cada flotación el valor de sus atributos, graficandolos luego en función del calado, obtendremos una serie de curvas llamadas “Curvas de Atributos de las carenas derechas. Los valores de los atributos en función del calado se obtienen por “Métodos de Integración Aproximada” de áreas, volúmenes, momentos, etc..
  • 19.
    ATRIBUTOS DE LASCARENAS DERECHAS  Volumen de Carena: al variar el calado variara el Volumen de la carena. La Curva 1 da para cada calado su valor en m3. V  Desplaz en agua dulce: es el producto del volumen de la carena por el peso especifico del agua (1 t/m3). La curva 1 da el desplazamiento en “t”, lo llamaremos d  Desplaz. En agua salada: ídem anterior, peso especifico agua salada 1,025 t/m3. La curva 2 da el desplazamiento en “t” lo llamaremos s.  Area de flotación: para cada calado existirá una flotación determinada, la cual tendrá una cierta área. La curva 3 nos da esa área en m2. Lo llamaremos Af  Area de la Sección maestra sumergida: para cada calado la parte sumergida de la sección maestra tendrá un rea que esta dada por la curva 6 en m2. La llamaremos Am
  • 20.
    ATRIBUTOS DE LASCARENAS DERECHAS  Posición del centro de Carena: el centro de carena esta por simetría sobre el plano de crujía, bastaran dos coordenadas para ubicarlo: su distancia a una sección transversal “la sección media” y su altura sobre el plano de construcción. Las curvas 8 y 7 dan respectivamente estos valores en m.  Toneladas por Cm de aumento de inmersión: es el peso que hay que agregar o quitar al buque para que su calado aumente o disminuya 1 cm. Formula T= Af(m2) 0,01. 1,025 t/m3. Para cada calado “T” tendrá un valor que esta dado por la curva 4
  • 21.
  • 22.
    MetacentroMetacentro TransversalTransversal Radio MetacentricoRadio Metacentrico BM= I / VBM = I / V Posición vertical delPosición vertical del Centro de CarenaCentro de Carena BB KK MM KM = KB + BMKM = KB + BM
  • 23.
    Propiedades del MetacentroPropiedadesdel Metacentro El Met acent r o Tr ansversal M de un Buque es unEl Met acent r o Tr ansversal M de un Buque es un punt o pr áct icament e invar iable a ángulos que nopunt o pr áct icament e invar iable a ángulos que no sobr epasen de 8° a 12°, no así para escor assobr epasen de 8° a 12°, no así para escor as mayoresmayores.La posición de M es una pr opiedadLa posición de M es una pr opiedad exclusivament e geomét r ica de la car ena yexclusivament e geomét r ica de la car ena y par a el buque depende del Caladopar a el buque depende del Calado.. Dicha posición queda f ij ada por una solaDicha posición queda f ij ada por una sola coor denada: la alt ur a de M sobr e la línea decoor denada: la alt ur a de M sobr e la línea de const r ucción KM, dada por una cur va en f unciónconst r ucción KM, dada por una cur va en f unción del Calado ya que M est a siempr e sobr e ladel Calado ya que M est a siempr e sobr e la ver t ical de B.ver t ical de B.
  • 24.
    MM GG KK EstableEstable GG MM KK InestableInestable GGMM KK IndiferenteIndiferente GM > 0GM < 0 GM = 0 Equilibrio de un CuerpoEquilibrio de un Cuerpo FlotanteFlotante
  • 25.
    Hemos vist oque el equilibr io del buque adr izado puede est udiarse, en f orma def init iva, con solo analizar la posición relat iva de dos punt os: ElEl Metacentro TransversalMetacentro Transversal MM y el Centro dey el Centro de GravedadGravedad GG.. Altura MetacéntricaAltura Metacéntrica MM GG KK
  • 26.
    Est a posiciónrelat iva se ref lej a, a su vez, en un único segment o GM, siendo est e un segment o import ant ísimo para el est udio de la est abilidad del buque adrizado y t oma el nombr e de ALTURAALTURA METACENTRICAMETACENTRICA, resumiendo: El buque adr izado est ar á en equilibr io Estable,Estable, Inestable o IndiferenteInestable o Indiferente, según que su alt ur a Met acént rica GM = KM – KGGM = KM – KG sea Posit iva , Negat iva o Nula. Altura MetacéntricaAltura Metacéntrica MM GG KK
  • 27.
    Altura Metacéntrica deun BuqueAltura Metacéntrica de un Buque CualquieraCualquiera Sabiendo que GM es la diferencia entre KM y KG debemos primero hallar estos a fin de determinar GM . Para hallar KM solo se necesita buscar la curva correspondiente al gráfico de curvas de Atributo N° 10 La determinación del Centro de Gravedad, o sea, el valor KG se hace descomponiendo el buque en una serie de pesos parciales conocidos, cuyos centros de gravedad sean conocidos y aplicando el concepto de “Moment o es t át i co de un pes o con res pect o a un pl ano” MOMENTO ESTATICO DE UN PESO CON RESPECTO A UN PLANOMOMENTO ESTATICO DE UN PESO CON RESPECTO A UN PLANO ES ELES EL PRODUCTO DEL PESO POR LA DISTANCIA DE SU CENTRO DE GRAVEDAD ALPRODUCTO DEL PESO POR LA DISTANCIA DE SU CENTRO DE GRAVEDAD AL PLANOPLANO
  • 28.
    RESUMEN SOBRE ESTABILIDADTRANSVERSAL INICIAL DEL BUQUE  La estabilidad transversal inicial puede estudiarse determinando la altura metacentrica transversal GM.  Para determinar GM deben determinarse independientemente KM y KG  KM solo depende de la carena del buque. Esta dado por una curva en función del calado.  KG depende de la distribucion de pesos a bordo.
  • 29.
    RESUMEN SOBRE ALTURAMETACENTRICA GM = KM - KG (KM se obtiene en la curva N°10 KG = tm (tm= Peso (t) X Altura del G sobre la L.Crujia = desplazamiento La altura del centro de gravedad es un dato que se dispone a bordo para cada tanque, bodega u otros espacios. La suma de todos los momentos estáticos de los pesos parciales, da el (tm) del buque.
  • 30.
    VALORES NORMALES DEGM EN LA PRACTICA Para tener valores fácilmente comparables se lo suele expresar como porcentaje de la manga del buque Buques de pasajeros..................................4 a 5 % Buques de carga.........................................5 a 7 % Petroleros...................................................8 a 9 % Remolcadores.........................................10 a 12 % Torpederos................................................8 a 10 % Cruceros......................................................5 a 8 %
  • 31.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVALARQUITECTURANAVALARQUITECTURA NAVAL Rotaciones del buque Son varios los movimientos en que están animados los buques, ahora estudiaremos las rotaciones alrededor del eje longitudinal y alrededor del eje transversal medio: Rotación Longitudinal = Escoras Rotación Transversal = Asientos Traslación transversal de pesos “Si en un conjunto de pesos se mueve uno de ellos, el Centro de Gravedad del conjunto se mueve paralelamente y en el mismo sentido, una distancia igual a la del peso parcial multiplicada por la relación entre dicho peso parcial y el peso total del conjunto” GG”= d. W A
  • 32.
    B G B” GG MM G¨ ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVALARQUITECTURANAVALARQUITECTURA NAVAL Tg 0 = GG” GM G” W W” d W” Tg 0 = dw A.GM GG”= d. W A
  • 33.
    BB GG AA MM ALTURAMETACENTRICA ALTURAMETACENTRICA B”B” GG A”A” MM G¨G¨ GvGv ZZ Z¨Z¨ ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURANAVALARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL Efecto de superficie libre en la estabilidad a pequeños ángulos de escora.
  • 34.
    BB GG AA MM G¨G¨ GvGv ZZ Z¨Z¨ El segmentoGGv representa la Elevación virtual del centro de gravedad, debido al efecto de la superficie libre, no depende de la escora, siempre que esta sea pequeña y esta dado por: GGv = Yl . i . Ya V Yl = peso especifico del liquido del tanque Ya = peso especifico del agua en que flota el buque i = momento de inercia de la sup. Libre del liquido con respecto a su eje baricentrico paralelo a crujía V = volumen de carena del buque i = largo. Ancho3 12 Ya. V= Desplazamiento GGv = Yl . i .
  • 35.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVALARQUITECTURANAVALARQUITECTURA NAVAL RESUMEN SOBRE EFECTO DE LAS SUP. LIBRES  La presencia de líquidos con sup. Libres y a pequeños ángulos de escora produce un efecto equivalente a la elevación virtual del “G” y por ende la disminución o perdida virtual del “GM” el buque se comporta como si tuviera una “GM” virtual, menor que la real.  La elevación virtual del “G” solo depende de la superficie libre del liquido en los tanques, de su peso especifico y del desplazamiento del buque. No del volumen del liquido contenido en el tanque.
  • 36.
    ESTABILIDAD LONGITUDINAL METACENTRO LONGITUDINAL BB B” BML= IL V IL= momento de inercia de la Sup. de flotación ( con respecto al eje transversal que pasa por el centro de flotación) ancho X largo3 12 V= volumen de carena BML = RADIO METACENTRICO LONGITUDINAL Ml O GML = ALTURA METACENTRICO LONGITUDINAL
  • 37.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL ALTURAMETACENTRICA - EQUILIBRIOALTURA METACENTRICA - EQUILIBRIO GML = ESTA SIEMPRE MUY ARRIBA DEL “G” O SEA SIEMPRE SERA POSITIVA PORQUE EL IL (MOMENTO DE INERCIA ES GRANDE IL =IL = ancho . Largo3ancho . Largo3 12 ML G B BML GML “GB” PUEDE DESPRECIARSE SIN ERROR SENSIBLE O SEA PUEDE TOMARSE GML PRACTICAMENTE IGUAL A BML GML = ALTURA METACENTRICO LONGITUDINAL BML = RADIO METACENTRICO LONGITUDINAL
  • 38.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL ASIENTODE UN BUQUE W” W d F Tg O = w.d . GML Ml O
  • 39.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL EFECTOTRASLACION LONGITUDINAL DE UN PESO LA ROTACION DEBE PRODUCIRSE FORZOSAMENTE “ALREDEDOR DEL EJE TRANSVERSAL Q” PASA POR EL CENTRO DE FLOTACION “F” F t L w Tg0 = w . d GML GML= BML AL ESTUDIAR LAS ROTACIONES LONGITUDINALES RESULTA MUCHO MAS COMODO REFERIRSE AL “ASIENTO” (t) (DIFERENCIA AL CALADO PROA - POPA) BML= IL V IL =IL = ancho . Largo3ancho . Largo3 12
  • 40.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL CALCULODEL ASIENTO EN UN BUQUE F t t = w . d MT1 MT1= Momento capaz de producir un asiento de 1 cm. (CURVA N°5) EN UN BUQUE CORRIENTE NO SERA POSIBLE CALCULAR EL IL POR MEDIO DE FORMULA SENCILLA EJERCICIO CALADO = 4,6 MTS W = 30 t d = 102,4 MTS t ?
  • 41.
    VARIACIONES DE CALADOVARIACIONESDE CALADO XF t &Hpr &Hpp LA ROTACION DEL BUQUE SE REALIZA EN “F” EN LA PRACTICA XF ES SIEMPRE PEQUEÑO CON RESPECTO A “L” POR ELLO: &Hpr = &Hpp = 1/2 t
  • 42.
    ARQUITECTURA NAVALARQUITECTURA NAVAL TRASLACIONDE PESOS En la practica hay casos en que se mueve pesos ya existentes en el buque - cambiando su posición. Ejem: trasvase de líquidos o cuando se desembarca un peso y se embarca otro igual a otro punto. Una traslación de pesos podemos suponer que se descompone o equivale a otras tres: • Vertical d • Transversal d´ • Longitudinal d´´ Cada una de estas provoca, a su vez, una traslación del centro de Gravedad del buque que de su posición original G pasara a una nueva de G´” g g´ g”g´” d d´ d”
  • 43.
    g g´ g”g´” d d´ d” TRASLACION DE PESOS GG´= w . d´ GG´ = w . d” GG´ = w . d”´ GG´ = w . d´ GG´ = w . d” GG´ = w . d”´ Si se produjeran a la vez varias traslaciones de pesos W1, W2 .... Las formulas serian, por superposición de efectos;
  • 44.
    EFECTOS DE LATRASLACION DE PESOS TRASLACION VERTICAL: Ocasiona un aumento o disminución de la altura metacentrica y un aumento o disminución de la estabilidad a grandes ángulos y asimismo de la estabilidad dinámica. TRASLACION TRANSVERSAL: Ocasiona una escora permanente y una disminución de estabilidad a grandes ángulos a la banda, conjuntamente con una disminución de la estabilidad dinámica. TRASLACION LONGITUDINAL: Ocasiona una variación en el asiento y calados del buque a proa y popa. g g´ g”g´” d d´ d”
  • 45.
    ESTABILIDAD DINAMICA ES LAENERGIA NECESARIA QUE LAS FUERZAS (OLAS-VIENTOS) DEBEN GASTAR PARA ESCORAR EL BUQUE HASTA CIERTO ANGULO Y SE ALMACENA EN EL BUQUE COMO “Energía Potencial” MIENTRAS MANTIENE ESA ESCORA. EL BUQUE SE COMPORTA COMO UN RESORTE AL QUE HA COMPRIMIDO GASTANDO CIERTO TRABAJO CAPACIDAD DEL BUQUE PARA ABSORBER Y ALMACENAR ENERGIA SUMINISTRADA POR FUERZAS EXTERNAS CAPACIDAD DE ABSORBER UNA CIERTA ENEGIA EXTERNA SIN ESCORARSE MAS ALLA DE UN CIERTO ANGULO
  • 46.
    EFECTO DEL EMBARQUENDE PESOS EN LA ESTABILIDAD El valor de GM resulta alterado. Es imposible asegurar “a priori” si la alteración será un aumento o disminución de la estabilidad VARIA: El Desplazamiento Centro de Gravedad Posición del Metacentro KM Brazos adrizantes G” G M” M W Caso sencillo - Peso en crujía GM dependerá de la combinación de las variaciones de G y M La posición de M” con respecto a M, dependerá del buque particular de que se trate y de su calado
  • 47.
    EFECTO SOBRE ELASIENTO Y CALADO PESO NO MUY GRANDE EN UN PUNTO CUALQUIERA f” f SH wdw f f” El buque tiene una flotación ff, se embarca un peso w, el buque se hunde paralelamente hasta f”f” El empuje suplementario de la rebanada pasara prácticamente por el el centro de flotación F. Para que subsista el equilibrio es forzoso que el peso W tenga su centro de gravedad sobre la vertical del empuje suplementario, es decir sobre F F SI EL PESO W NO HUBIERA SIDO EMBARCADO EN ESA POSICION........... 1.- SUPONER EMBARCADO EL PESO W EN LA VERTICAL DEL CENTRO DE FLOTACION F Y SE CALCULA EL HUNDIMIENTO PARALELO SH=W/T ( SIENDO T LAS TONELADAS POR INMERSION )
  • 48.
    2.- SE TRASLADAEL PESO W A SU POSICION DEFINITIVA CORRIENDOLO UNA DISTANCIA d Y CALCULANDO SU ASIENTO ( O VARIACION DE ASIENTO) t = W.d / MT1. 3.- SE CALCULA LAS VARIACIONES DE CALADO A PROA Y POPA SUMANDO ALGEBRAICAMENTE LOS EFECTOS DE 1 Y 2 4.- SE CALCULAN LOS CALADOS FINALES DE PROA Y POPA EJERCICIO EL BUQUE NN TIENE UN CALADO A PROA DE 5 M Y A POPA DE 5,60 M. DETERMINAR LOS CALADOS FINALES SI SE EMBARCAN 80 T DE AGUA EN EL BOYANTE DE PROA EFECTO SOBRE EL ASIENTO Y CALADO
  • 49.
    SUBDIVISION ESTANCA ENEL BUQUE NECESIDAD Supongamos un buque sin divisiones estancas hasta la cubierta superior y se produce un rumbo. El peso del agua embarcada hará aumentar la inmersión y el agua podría llegar como máximo teórico, hasta la cubierta mencionada El volumen del agua embarcada no puede ser superior a lo que corresponde al área pintada en la figura - Por eso se llama Reserva de Flotabilidad o sea Francobordo H D Podría ocurrir que se escorara y la inundación continuara por otras vías hasta hundirse Otra opción, se originaria una superficie libre provocando elevación virtual del CG, provocando una estabilidad negativa y darse vuelta o quedar con una escora permanente
  • 50.
    SUBDIVISION ESTANCA ENEL BUQUE En resumen, el agua embarcada, en caso de avería, debe cumplir las siguientes limitaciones:  Su volumen debe ser lo suficientemente pequeño como para no agotar su reserva de flotabilidad  La escora y asiento después de la avería deben ser pequeños como para no crear nuevas vías de agua a través de la cubierta que limita el casco estanco.  Las superficies libres del agua embarcada deben ser suficientemente pequeñas como para conservar estabilidad positiva después de la avería. Evidentemente exigen una subdivisión interna del buque capaz de imponer las limitaciones requeridas al volumen de agua embarcada por avería. Esta subdivisión se denomina SUBDIVISIÓN ESTANCA CONSISTE EN SUBDIVIDIR INTERNAMENTE EL BUQUE EN ESPACIOS INDEPENDIENTES POR MEDIO DE MAMPAROS Y CUBIERTAS ESTANCAS
  • 51.
    SUBDIVISION ESTANCA ENLOS BQ´ MERCANTES La subdivisión estanca no debe afectar la eficiencia comercial del buque o complicar y encarecer la construcción y que resulte antieconómico. Por ello las subdivisiones se limitan a una serie de mamparos transversales, además de un doble fondo continuo (destinados exclusivamente a líquidos) El numero y separación de mamparos estancos transversales en buques mercantes deben ajustarse a ciertas prescripciones reglamentarias:  BUQUES DE CARGA: Sociedad de Clasificación  BQ´ PASAJEROS: Conv. Intern. Para la Seguridad de la vida en el mar. LECTURA PREVIA DEL TITULO
  • 52.
    SUBDIVISION ESTANCA ENLOS BQ´ DE GUERRA LECTURA PREVIA DEL TITULO Obliga al estudio detenido de las posibles causas de averías ( torpedos - minas - etc.) y a la adopción de un tipo de subdivisión adecuado para resistirlas En los buques de guerra se trata de lograr que apesar de la avería pueda continuar con un mínimo de eficiencia, de allí la mayor subdivisión necesaria. Por ello las subdivisiones se limitan a una serie de mamparos transversales, además de un doble fondo continuo (destinados exclusivamente a líquidos) No se tiene consideraciones de carácter reglamentario ni comercial Gran capacidad de “achique” Sistemas contra inundación y balanceos para escorar y asientos
  • 53.
    BUQUE AVERIADO -INUNDACIONES VENTEO AIRE El peso del agua embarcada afectará la estabilidad inicial y su asiento. Conociendo o estimando el peso del agua embarcada no habrá dificultad en tratar el problema como el de embarque de un peso cualquiera. t = W.d / MT1 SH = W t Si existe superficie libre, ella deberá ser tenida en cuenta.
  • 54.
    BUQUE AVERIADO -INUNDACIONES BA B A Al escorarse el buque entrara una cantidad de agua suplementaria, ya que el nivel interno debe mantenerse siempre igual al externo. Esta cantidad será variable con la ESCORA y el ASIENTO Este efecto se llama de LIBRE COMUNICACIÓN CON EL MAR
  • 55.
    LIBRE COMUNICACIÓN CONEL MAR Hf f´ f f´ SH A a v SH = v . A - a SH = Inmersión supuesta paralela A = Superficie de la flotación inicial f f v = Volumen compart. Inund. hasta f f a = Sup. libre del agua dentro compart. Inund. f f yv A . A - a PESO DEL AGUA EMBARCADA =
  • 56.
    LIBRE COMUNICACIÓN CONEL MAR G´´ G´´ G´ G G´ GG G´´´ Resumiendo, cuando hay libre comunicación con el mar, el “G” sufre tres desplazamiento verticales: • GG´ se considera como un peso sólido. Generalmente el agua embarcada tiene su G mas bajo que el del buque y GG´ es hacia abajo. • G´G´´ elevación virtual por efecto de superficie libre • G´´G´´´ Elevación virtual por efecto de Libre Comunicación
  • 57.
    PERMEABILIDAD En muchos casosdentro del compartimento inundado hay elementos impermeables al agua (maquinas, muebles, tuberías, carga, etc..) de modo que el agua ocupa solo parte de aquel volumen. La relación entre el volumen que puede ocupar el agua y el volumen del compartimento inundado se llama PERMEABILIDAD DE VOLUMEN (Uv) Volumen (real) = V. Uv Al finalizar la inundación, no será la total, sino parte de ella, llamandose PERMEABILIDAD DE SUPERFICIE (Us) Superficie (real) = S. Us Valores de permeabilidades : - Alojamientos = 0,95 - Carga General = 0,60 - Maquinas = 0,85
  • 58.
    INSTANTE CRITICO ENLA INUNDACION El buque pasa por una serie de estados intermedios entre la condición primitiva y la final. ¿Alguna condición intermedia, desde el punto de vista de la estabilidad, puede ser mas peligrosa aun que la condición final? - Al poco tiempo de iniciar la inundación hay poco peso, pero con una superficie libre muy considerable. - Al proseguir la inundación, el centro de gravedad va descendiendo debido al efecto del peso del agua. Y la elevación virtual de G disminuye porque el volumen de carena aumenta. - La curva de brazos adrizantes, va aumentando al hundirse el buque EN LA PRACTICA EL INSTANTE MAS PELIGROSO DE LA INUNDACION ES LA “INICIAL” UNA VEZ FINALIZADA LA INUNDACION SE OBTURA EL RUMBO Y SE COMIENZA A ACHICAR, EL BQ´, EN SENTIDO INVERSO SE VA PASANDO POR LAS MISMAS ETAPAS
  • 59.