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Módulo No.2 Flotabilidad y Estabilidad del
buque
● Francobordo
● Función del Francobordo
● Reserva de flotabilidad
● Coeficiente de flotabilidad
● Disco de Plimsoll
● Línea de cubierta
● Línea de máxima carga
● Variación de calados
● Coeficiente de afinamiento
● Centro de flotación
● Centro de Gravedad
● Metacentro
● Arqueo
● Calado de arqueo
● Arqueo bruto
● Arqueo Neto
● Cómo se hace el arqueo
Para que haya flotabilidad y
un buque se mantenga en
equilibrio se tienen que
cumplir las siguientes
condiciones:
1o. Que la fuerza de empuje sea igual
al desplazamiento.
2 Que las fuerzas de empuje y
desplazamiento. estén en la misma
vertical pero de sentido contrario.
3 Que el peso del cuerpo sea igual al
peso del volumen del líquido
desalojado por el mismo.
La parte del volumen del cuerpo
flotante que queda sobre la superficie
del líquido se llama reserva de
flotabilidad. En un buque esta reserva
de flotabilidad es la parte no
sumergida o la obra muerta estanca.
Flotabilidad Y Estabilidad del Buque
La Flotabilidad: Es la propiedad que
tienen los buques para mantenerse a
flote y que, sumergido hasta la línea de
máxima carga, quede volumen suficiente
fuera del agua para que pueda navegar
con mal tiempo, en previsión de
aumento de peso por embarque de agua.
Se dice que un cuerpo esta en flotación
cuando permanece suspendido en un
entorno líquido o gaseoso. La flotabilidad
de un cuerpo está determinada por el
valor de las diferentes fuerzas que
actúen sobre el cuerpo y el sentido de las
mismas (empuje y desplazamiento, en el
caso de buques).
. Francobordo.
Es la altura del barco ( distancia vertical )
medida entre la línea de cubierta y la línea de
flotación.
Funciones del francobordo
Hay tres razones fundamentales para tener un volumen
mínimo del casco del buque fuera del agua:
- Como reserva de flotabilidad, para que cuando el buque
navegue entre olas el agua embarcada sea la mínima.
- En caso de inundación del buque, también la reserva de
flotabilidad evitará su hundimiento, o por lo menos, lo
retrasará lo máximo posible.
- El francobordo influye en la estabilidad transversal, ya
que al aumentar el francobordo, el ángulo para el cual se
anula la estabilidad, también aumenta.
Reserva de flotabilidad
Definición:
Volumen comprendido entre la
cubierta estanca superior y la
superficie de flotación a máxima
carga.
Reserva de flotabilidad= Volumen total del barco (Vb)- volumen
de la carena u obra viva (Vc)
Vb = Eslora (L) * Manga (B) * Puntal * coeficiente de bloque (o
coef. de afinamiento cúbico)
Vc = Eslora * Manga * Calado medio * coeficiente de bloque
Coeficiente de flotabilidad
Definición:
Se define como coeficiente de flotabilidad a la relación entre el
volumen de la obra muerta (reserva
de flotabilidad) y el volumen de la obra viva (carena).
Este coeficiente puede variar dependiendo de las
formas en U o V de las secciones
transversales de la carena.
Por lo general se cumple:
Buques con formas acusadas en U: 0,90 < CB/CF <
0,95
Buques intermedios: 0,85 < CB/CF < 0,90
Buques con formas acusadas en V: 0,80 < CF/CF <
0,85
Disco de plimsoll
Definición:
El disco Plimsoll es una marca esquemática que han de
llevar los buques pintada en su casco. Recibe su nombre
en honor del parlamentario británico Samuel Plimsoll,
que impuso su uso en 1875 con el fin de evitar las
dolorosas tragedias marítimas, producidas, en muchas
ocasiones, por el exceso de codicia de los armadores
que sobrecargaban excesivamente los barcos.
Línea de cubierta
Definición:
La línea de cubierta será una linea horizontal de 300 milímetros
(12 pulgadas) de longitud y 25
milímetros (l pulgada) de ancho. Estará marcada en el centro
del buque, a cada costado, y su borde
superior pasará, normalmente, por el punto en que la
prolongación hacia el exterior de la cara
superior de la cubierta de francobordo corte a la superficie
exterior del forro, como se indica en la
figura
línea de máxima carga
Definicion:
Es aquella que indica la carga máxima que puede admitir un
buque mercante sin peligro para su seguridad. Las líneas de
carga estén reguladas por las convenciones internacionales.
Variación del calado
Definición:
Esto requiere para alcanzar una nueva situación de equilibrio,
un desplazamiento longitudinal del centro de carena, es decir
una nueva condición de flotación, lo mismo se puede decir
cuando se carga o descarga un peso fuera o desplazado del
centro de gravedad del buque.
Coeficiente de afinamiento
Definición:
Relación entre la longitud de un cuerpo aerodinámico, como el
fuselaje o casco de una aeronave, con respecto a su diámetro
máximo.
Los coeficientes de forma dan al constructor naval una
aproximación matemática de la forma de un barco,
relacionando ya sea el volumen o área que realmente ocupa la
parte sumergida con el volumen o área que ocupa un
paralelepípedo, un prisma o un paralelogramo que circunscribe
el volumen o área sumergida.
Con ellos se pueden obtener a partir de la eslora, calado y
manga aproximaciones sobre su forma, velocidad, consumo y
tipo de construcción: un coeficiente de bloque cercano a 1 es
probablemente un granelero y si es mucho menor que 1 se
trata probablemente de un veloz velero. Si se conoce el tipo de
barco, un granelero por ejemplo, se pueden aproximar en la
primera fase del diseño otros valores como la potencia del
motor para obtener la velocidad requerida, el peso de la obra
muerta, etc
Centro de flotación y de gravedad
Definición:
La posición del centro de flotación es el punto sobre el cuál
actúa la fuerza de flotabilidad, este punto es el centro de
gravedad del líquido desplazado (centroide del volumen
sumergido) y debe ser definido con respecto a los tres planos
de referencia empleados para definir al centro de masa de la
embarcación.
Metacentro
Definición:
El metacentro es el punto de intersección de las líneas de
fuerzas ascendentes al escorar el barco un pequeño ángulo con
la línea de equilibrio normal. ... Geométricamente representa el
punto alrededor del cual gira la línea de acción del empuje
hidroestático por todas las pequeñas inclinaciones.
Arqueo
Definición:
En náutica, el arqueo es el modo de medir el tamaño de los
buques, a partir de su volumetría.
Calado de arqueo
Definición:
Profundidad que alcanza la quilla de un buque desde la línea
de flotación. Máxima dimensión sumergida del casco, medida
verticalmente y sin contar el timón, la orza, colas de los
motores y otros elementos similares, que no contribuyan al
desplazamiento. También, podemos decir, que calado es la
distancia vertical desde el canto bajo de la quilla hasta la línea
de flotación.
Arqueo bruto
Definición:
Es la expresión del tamaño total de una embarcación.
Arqueo neto
Definición:
Volumen interior de un buque medido en toneladas Moorsom
(100 pies cúbicos, 2,83 metros cúbicos), excluyendo el espacio
ocupado por el combustible, cuarto de máquinas, maquinaria
de navegación y camarotes de la tripulación
¿Como se hace el arqueo?
Calados de un buque
 El calado de popa (Cpp): es el calado medido en la
perpendicular de popa.
 El calado de proa (Cpr): es el calado medido en la
perpendicular de proa.
 El calado medio (Cm): es el calado medido en la
vertical de F, centro de gravedad de la flotación que
se considere. El calado medio se obtiene por el
cálculo a partir de la semisuma de los calados de
proa y popa, con una corrección por asiento y valor
de la posición de F con respecto a la Pm
(perpendicular media
El calado de un buque puede variar en
función de múltiples factores, incluso
sin que se considere el aumento o la
disminución del desplazamiento:
variación del calado por cambio de
asiento. variación del calado por
escora. variación del calado por
navegación en aguas poco profundas
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Flotabilidad y estabilidad del buque,power

  • 1. Módulo No.2 Flotabilidad y Estabilidad del buque ● Francobordo ● Función del Francobordo ● Reserva de flotabilidad ● Coeficiente de flotabilidad ● Disco de Plimsoll ● Línea de cubierta ● Línea de máxima carga ● Variación de calados ● Coeficiente de afinamiento ● Centro de flotación ● Centro de Gravedad ● Metacentro ● Arqueo ● Calado de arqueo ● Arqueo bruto ● Arqueo Neto ● Cómo se hace el arqueo Para que haya flotabilidad y un buque se mantenga en equilibrio se tienen que cumplir las siguientes condiciones: 1o. Que la fuerza de empuje sea igual al desplazamiento. 2 Que las fuerzas de empuje y desplazamiento. estén en la misma vertical pero de sentido contrario. 3 Que el peso del cuerpo sea igual al peso del volumen del líquido desalojado por el mismo. La parte del volumen del cuerpo flotante que queda sobre la superficie del líquido se llama reserva de flotabilidad. En un buque esta reserva de flotabilidad es la parte no sumergida o la obra muerta estanca.
  • 2. Flotabilidad Y Estabilidad del Buque La Flotabilidad: Es la propiedad que tienen los buques para mantenerse a flote y que, sumergido hasta la línea de máxima carga, quede volumen suficiente fuera del agua para que pueda navegar con mal tiempo, en previsión de aumento de peso por embarque de agua. Se dice que un cuerpo esta en flotación cuando permanece suspendido en un entorno líquido o gaseoso. La flotabilidad de un cuerpo está determinada por el valor de las diferentes fuerzas que actúen sobre el cuerpo y el sentido de las mismas (empuje y desplazamiento, en el caso de buques).
  • 3. . Francobordo. Es la altura del barco ( distancia vertical ) medida entre la línea de cubierta y la línea de flotación.
  • 4. Funciones del francobordo Hay tres razones fundamentales para tener un volumen mínimo del casco del buque fuera del agua: - Como reserva de flotabilidad, para que cuando el buque navegue entre olas el agua embarcada sea la mínima. - En caso de inundación del buque, también la reserva de flotabilidad evitará su hundimiento, o por lo menos, lo retrasará lo máximo posible. - El francobordo influye en la estabilidad transversal, ya que al aumentar el francobordo, el ángulo para el cual se anula la estabilidad, también aumenta.
  • 5. Reserva de flotabilidad Definición: Volumen comprendido entre la cubierta estanca superior y la superficie de flotación a máxima carga. Reserva de flotabilidad= Volumen total del barco (Vb)- volumen de la carena u obra viva (Vc) Vb = Eslora (L) * Manga (B) * Puntal * coeficiente de bloque (o coef. de afinamiento cúbico) Vc = Eslora * Manga * Calado medio * coeficiente de bloque
  • 6. Coeficiente de flotabilidad Definición: Se define como coeficiente de flotabilidad a la relación entre el volumen de la obra muerta (reserva de flotabilidad) y el volumen de la obra viva (carena). Este coeficiente puede variar dependiendo de las formas en U o V de las secciones transversales de la carena. Por lo general se cumple: Buques con formas acusadas en U: 0,90 < CB/CF < 0,95 Buques intermedios: 0,85 < CB/CF < 0,90 Buques con formas acusadas en V: 0,80 < CF/CF < 0,85
  • 7. Disco de plimsoll Definición: El disco Plimsoll es una marca esquemática que han de llevar los buques pintada en su casco. Recibe su nombre en honor del parlamentario británico Samuel Plimsoll, que impuso su uso en 1875 con el fin de evitar las dolorosas tragedias marítimas, producidas, en muchas ocasiones, por el exceso de codicia de los armadores que sobrecargaban excesivamente los barcos.
  • 8. Línea de cubierta Definición: La línea de cubierta será una linea horizontal de 300 milímetros (12 pulgadas) de longitud y 25 milímetros (l pulgada) de ancho. Estará marcada en el centro del buque, a cada costado, y su borde superior pasará, normalmente, por el punto en que la prolongación hacia el exterior de la cara superior de la cubierta de francobordo corte a la superficie exterior del forro, como se indica en la figura
  • 9. línea de máxima carga Definicion: Es aquella que indica la carga máxima que puede admitir un buque mercante sin peligro para su seguridad. Las líneas de carga estén reguladas por las convenciones internacionales.
  • 10. Variación del calado Definición: Esto requiere para alcanzar una nueva situación de equilibrio, un desplazamiento longitudinal del centro de carena, es decir una nueva condición de flotación, lo mismo se puede decir cuando se carga o descarga un peso fuera o desplazado del centro de gravedad del buque.
  • 11. Coeficiente de afinamiento Definición: Relación entre la longitud de un cuerpo aerodinámico, como el fuselaje o casco de una aeronave, con respecto a su diámetro máximo. Los coeficientes de forma dan al constructor naval una aproximación matemática de la forma de un barco, relacionando ya sea el volumen o área que realmente ocupa la parte sumergida con el volumen o área que ocupa un paralelepípedo, un prisma o un paralelogramo que circunscribe el volumen o área sumergida. Con ellos se pueden obtener a partir de la eslora, calado y manga aproximaciones sobre su forma, velocidad, consumo y tipo de construcción: un coeficiente de bloque cercano a 1 es probablemente un granelero y si es mucho menor que 1 se trata probablemente de un veloz velero. Si se conoce el tipo de barco, un granelero por ejemplo, se pueden aproximar en la primera fase del diseño otros valores como la potencia del motor para obtener la velocidad requerida, el peso de la obra muerta, etc
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15. Centro de flotación y de gravedad Definición: La posición del centro de flotación es el punto sobre el cuál actúa la fuerza de flotabilidad, este punto es el centro de gravedad del líquido desplazado (centroide del volumen sumergido) y debe ser definido con respecto a los tres planos de referencia empleados para definir al centro de masa de la embarcación.
  • 16. Metacentro Definición: El metacentro es el punto de intersección de las líneas de fuerzas ascendentes al escorar el barco un pequeño ángulo con la línea de equilibrio normal. ... Geométricamente representa el punto alrededor del cual gira la línea de acción del empuje hidroestático por todas las pequeñas inclinaciones.
  • 17. Arqueo Definición: En náutica, el arqueo es el modo de medir el tamaño de los buques, a partir de su volumetría.
  • 18. Calado de arqueo Definición: Profundidad que alcanza la quilla de un buque desde la línea de flotación. Máxima dimensión sumergida del casco, medida verticalmente y sin contar el timón, la orza, colas de los motores y otros elementos similares, que no contribuyan al desplazamiento. También, podemos decir, que calado es la distancia vertical desde el canto bajo de la quilla hasta la línea de flotación.
  • 19. Arqueo bruto Definición: Es la expresión del tamaño total de una embarcación.
  • 20. Arqueo neto Definición: Volumen interior de un buque medido en toneladas Moorsom (100 pies cúbicos, 2,83 metros cúbicos), excluyendo el espacio ocupado por el combustible, cuarto de máquinas, maquinaria de navegación y camarotes de la tripulación
  • 21. ¿Como se hace el arqueo?
  • 22. Calados de un buque  El calado de popa (Cpp): es el calado medido en la perpendicular de popa.  El calado de proa (Cpr): es el calado medido en la perpendicular de proa.  El calado medio (Cm): es el calado medido en la vertical de F, centro de gravedad de la flotación que se considere. El calado medio se obtiene por el cálculo a partir de la semisuma de los calados de proa y popa, con una corrección por asiento y valor de la posición de F con respecto a la Pm (perpendicular media El calado de un buque puede variar en función de múltiples factores, incluso sin que se considere el aumento o la disminución del desplazamiento: variación del calado por cambio de asiento. variación del calado por escora. variación del calado por navegación en aguas poco profundas Variación del calado por escora