Document
Anuncio
PROPIEDAD DE RECUPERAR POSICIÓN DE EQUILIBRIO AL PERDERLA POR CAUSAS EXTERNAS TRANSVERSAL / LONGITUDINAL ESTÁTICA / DINÁMICA ESTUDIOS DE ESTABILIDAD TRANSVERSAL • INICIAL : ESCORAS INFERIORES A 10º • PARA GRANDES INCLINACIONES CONCEPTOS BÁSICOS : M E GM = Altura Metacéntrica M = Metacentro inicial E θ G C G Z C C’ GZ = Brazo del Par K D D=E D M = Momento del par M = D x GZ Página 20 ESTABILIDAD ESTÁTICA TRANSVERSAL - PEQUEÑ PEQUEÑAS ESCORAS - M OBJETIVO : E CALCULAR BRAZO EN FUNCIÓ FUNCIÓN DE LA ESCORA θ θ G Z C C’ GZ = GM.sen θ MOMENTO DEL PAR: D M = D x GZ GZ = GM x sen θ M = D x GM x sen θ Página 20 ESTABILIDAD PARA GRANDES INCLINACIONES OBJETIVO : E Mi CALCULAR BRAZO GZ EN FUNCIÓ FUNCIÓN DE LA ESCORA PARA θ > 10º/15º G Z M = D.GZ ≠ D.GM.sen θ C C’ GZ SE OBTIENE CON CURVAS KN D Página 21 PANTOCARENAS BRAZOS KN (Metros) CURVAS KN : DESPLAZAMIENTO EN TONS. Página 24 Cálculo del Brazo GZ Escoras 10º 20º 30º 40º 60º 80º KN - KG.sen θ GZ θ G C C’ X K GZ = KN – KG.sen θ D Página 23 Z N CARACTERÍSTICAS CURVA ESTABILIDAD BRAZO DEL PAR (GZ) 0,7 0,5 GM GM 0,3 0,1 α θk 10º 20º 30º θn 40º 50º θn : Escora para GZ máximo 57,3º 60º 70º 80º 90º θk : Ángulo límite de estabilidad α = Pendiente en el origen Contra mayor sea , mayor será la estabilidad Inicial y la de grandes inclinaciones Página 25 MOVIMIENTO DE G EN TRASLADOS DE PESOS • VERTICALES : Aumentan o disminuyen la estabilidad. • TRANSVERSALES : Producen escoras • LONGITUDINALES : Alteración GG´= pxd / D TRASLADO VERTICAL DE PESOS PESO SUBE PESO BAJA p’ p’ M M G’ G G G’ p p K G’M = GM ± GG’ K + Peso BAJA - Peso SUBE Calcular nuevo GM Página 32 TRASLADO TRANSVERSAL PEQUEÑAS INCLINACIONES Calcular la escora M p d p’ E θ GG´= p.d = D G´ En triángulo GG’M: θ G G’ C C’ D Página 33 tan θ = GG’ = p.d . = G´ GM D.GM GM TRASLADO TRANSVERSAL GRANDES INCLINACIONES : Por medio de curvas -p N d θ P Me = p x PN Me = p.d.cos θ P’ +p θ Curva de momentos escorantes PN = d x cos θ Página 33 Momento producido por un par escorante Me = p.d.cos θ 1,6 Ma = D.GZ 1,2 d P Ángulo permanente de escora 0,8 Ángulo crí crítico o lí límite de estabilidad Me = p.d.c os θ 0,4 Θl θp 10º 20º 30º 40º 50º 60º 70º 80º MOMENTO ADRIZANTE – MOMENTO ESCORANTE Página 34 Corrección del brazo GZ cuando hay una escora inicial Escoras 10º 20º 30º 40º 60º 80º GZ - GG´.cos θ G´Z´ G θ G´ Z Z´ G’Z’ = GZ - GG’. cos θ Ejercicio de la Página 34 Trazado de la curva de estabilidad cuando hay escora inicial CALCULAR NUEVO BRAZO DEL PAR : G´Z´ Escoras KN - KG.sen θ GZ -GG´.cos θ G´Z´ Cuadro de la Página 38 10º 20º 30º 40º 60º 80º Página 35 CARGA DE PESOS : Al centro de gravedad y de ahí ahí hasta el lugar de carga. G p D’ = D + p G dv dl dt En descargas lo contrario: se traslada peso al G y se descarga. D’ = D - p CUADRO DE MOMENTOS: Teorema de Varignon Partiendo de unas coordenadas de G Pesos ∑P KG’ = K d Mto. ∑Mk G’ = d Mto. d ∑M G’ = Se han calculado las nuevas coordenadas de G´ Página 39 Mto. ∑M Fórmula que CALCULA la escora relacionando la Tg Θ, Σ Momentos Transversales, Desplazamiento Final y la Altura Metacéntrica ∑ p×d tan θ = D´×GM Ejemplo práctico siendo GM = 5,921m : θ tan θ = ∑ p×d D´×GM Resumen de la Estabilidad Dinámica (Trabajo = Fuerza x espacio) Ed = Momento x ángulo escora en radianes Escora produce = Movimiento circular, expresado en radianes Ed = M x θ Ed = D x GZ x En Tonelámetros x Radián Curva Estabilidad Dinámica T = Me.∆θ Curva Estabilidad Estática D x GZ X GZ.∆θ (BRAZOS DINÁMICOS) GZ (BRAZOS ESTÁTICO) TRAZADO DE LA CURVA DE ESTABILIDAD DINÁ DINÁMICA o de “Brazos Diná Dinámicos” micos” P 10º 20º 30º 40º 50º 60º 70º 80º 90º P = Inflexión curva estabilidad dinámica X = Escora en que se anula la estabilidad estática GZ x θ en radianes es el Brazo Dinámico Página 47 EFECTO DE UNA ESCORA EN LA ESTABILIDAD DINÁ DINÁMICA MOMENTO DEL PAR ADRIZANTE MOMENTO DEL PAR ESCORANTE P B A O 10º Q θe 20º Me = p.d.cos θ 30º θd 40º θe: Ángulo de equilibrio estático : 50º 60º R 70º 90º Punto de equilibrio con escora permanente. θd: Ángulo de equilibrio dinámico : Máximo alcanzado en la oscilación dinámica θd : Trabajo par escorante = Trabajo par adrizante (OAQθd) (OBPθd) Página 48 80º AREA ZONAS RAYADAS IGUALES RESERVA ESTABILIDAD PARA UN MOMENTO ESCORANTE DETERMINADO Diferencia de las áreas comprendidas entre las curvas de momentos. Me = p.d.cos θ Ma = D.GZ A C R O θe θd Ma = D.GZ Me = p.d.cos θ Página 49 Mr = D.GZ - p.d.cos θ MOMENTO DEL PAR ADRIZANTE B 90º PAR ESCORANTE > PAR ADRIZANTE Me = p.d.cos θ B C R O θe θd Si OAB > BCR: Da la vuelta Página 49 MOMENTO DEL PAR ADRIZANTE A 90º EFECTOS DEL VIENTO/MAR MOMENTO ESCORANTE DEBIDO AL VIENTO : Mv = p.A.d.cos2θ 2 θ p.A.d.cos Mv = 1.000 p: Kg/m2 A: m2 d: m Mv: Kilográmetros Tonelámetros VALOR DE LA PRESIÓ PRESIÓN DEL VIENTO EN LA FÓ FÓRMULA ANTERIOR: p = 0,0195.V2 V: nudos p: Kg/m2 Páginas 52 y 53 CRITERIOS DE ESTABILIDAD CRITERIO DE RAHOLA > 100mts PARA LA ESTABILIDAD ESTÁTICA: GZ para θ = 20º, ≥ 0,14 metros GZ para θ = 30º, ≥ 0,20 metros GZ para θ = 40º, ≥ 0,20 metros GZ máximo para θ ≥ 35º Angulo límite o de vuelco ≥ 60º PARA LA ESTABILIDAD DINÁMICA: Brazo dinámico para θ = 40º, ≥ 0,08 metros x radianes Página 53 CRITERIOS DE ESTABILIDAD CRITERIO DE DGMM < 100mts PARA LA ESTABILIDAD ESTÁTICA: GMinicial ≥ 0,15 mts. GZ para θ = 30º GZ máximo para θ ≥ 30º ≥ 0,20 mts. PARA LA ESTABILIDAD DINÁMICA: Brazo dinámico para θ = 30º, ≥ 0,055 metros x radianes Brazo dinámico para θ = 40º o para el ángulo de inundación si es < 40º, Página 54 ≥ 0,09 metros x radianes. Resumen Conceptos Estabilidad Longitudinal DESPLAZAMIENTO G INCLINACIÓN LONGITUDINAL ECUACIÓN DE EQUILIBRIO p×d GG´= D alteración tan θ L = Eslora a GG´ p×d tan θ L = = = E GM L D × GM L Asiento MOMENTO UNITARIO a × Mu = p × d = GG´×D Momento a cms ……… p x d 1 cm …………… Mu Resumen Conceptos Carga / Descarga / movimientos pesos en la Estabilidad Longitudinal Nuevo G longitudinal GG´= G´- distancia a proa / popa d pp = C Variación calados por traslado tan θ L = a pp d pp E − ..F 2 a pp = d pp × tgθ L a a pp = d pp × tgθ L = d pp × E Peso Tns por cm inmersión aumento calado Tc ………………… 1 cm p …… …………… ∆Ccms ∆C = p Tc RESUMEN CARENAS LIQUIDAS Momento de SL : Corrección por SL = GGV I × pe GGv = D M SL = D × GGv = I × pe Corrección por SL Tanque rectangular e × m3 × pe GGv = 12 × D M Altura metacéntrica corregida E G Brazo corregido Gv Z v = GZ − GGv × senθ Con curvas pantocarenas : Gv Z v = KN − KGv × senθ Zv Gv Gv M = GM − GGv n Z C K C’ D TANQUE en crujía sobre la quilla Medidas del tanque : Eslora 3 metros Manga 1,5 metros Altura 1 metro g K Capacidad del tanque Tanque medio lleno V = 3 ×1,5 × 1 = 4,5m3 Liquido en el tanque V = 3 ×1,5 × 0,5 = 2, 25m3 Peso del tanque lleno de agua dulce p = V × pe = 2, 25 ×1 = 2, 25tns Peso del tanque lleno de gasoil (pe =0,85) p = V × pe = 2, 25 × 0,85 = 1,91tns Coordenadas de g : Kg = 0,25 y g=0 TANQUE con la base a 2 m de la quilla y su g a 2,5m a estribor de la LC. Medidas del tanque : Eslora 3 metros Manga 1,5 metros Altura 1 metro g 2m K Capacidad del tanque Tanque medio lleno V = 3 ×1,5 × 1 = 4,5m3 Liquido en el tanque V = 3 ×1,5 × 0,5 = 2, 25m3 Peso del tanque lleno de agua salada (dens.= 1,025) p = V × pe = 2, 25 ×1, 025 = 2,3tns Coordenadas de g : Kg = 2,25 y g = 2,5 RESUMEN VARADA respecto plano Lc Peso disminuye calado Tc ………………… 1 cm p …… …………… ∆Ccms Tns por cm inmersión p = ∆C × Tc Reacción del fondo………. R = ∆CxTc Varada en plano Lc………….. ∆C = D × GM Tc × Cm Escora por Varada fuera plano Lc………………….. tgθ = ∆C × Tc × d D × GM − ∆C × Tc × Cm RESUMEN VARADA respecto plano Asiento Momento Unitario a cms ……… p x d 1 cm …………… Mu Alteración en la vertical del punto de varada : C´ pp = C pp + a pp − ∆C Calados finales : Momento C´ pr = C pr − a pr − ∆C ∆C. Tc. dl2 a´= Mu. E
