CUADERNILLO DE ESTABILIDAD BARCAZA “KAKI KAKI V”
CUADERNILLO DE ESTABILIDAD
Elaborado por: Ing. Raúl Álvarez Hamburger TP #0536 de CONINPA CO NINPA Barranquilla, Septiembre de 2015 Referencias:
SOLAS 74/78, Capitulo II-1, Parte B-1, reglas II-1/5 y II-1/5-1 Resolución OMI A.749 (18) MSC/Circ. 920
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Tabla de contenido 1. Características generales de la embarcación…………………………………… embarcación…………………………………….....3 .....3 1.1 Datos principales………………………………………………………………... principales………………………………………………………………....3 .3 1.2 Dimensiones……………………………………………………………………… Dimensiones………………………………………………………………………3 2. Guía para el usuario…………………………………………………………… usuario…………………………………………………………….…....4 2.1 Introducción……………………………………………………………………... Introducción……………………………………………………………………...4 4 2.2 Términos, Símbolos y Unidades………………….…………………………….. Unidades………………….…………………………….. 5 5 2.3 Definiciones……………………………………………………………………… Definiciones……………………………………………………………………… 6 2.4 Explicación de la Cartilla……. Cartilla……...………………………………………………… …………………………………………………..10 2.4.1 Fórmulas aplicables a los cálculos de estabilidad…………………………… estabilidad……………………………10 2.4.2 Fórmulas para determinación de la estabilidad de la embarcación.............11 2.5 Interpretación de las curvas cruzadas de desplazamiento o condiciones de carga…………………………………………………………… carga…………………………………………………………….. .. 13 2.6 Requerimientos de Estabilidad…………………………...……………………. Estabilidad…………………………...……………………. 20 20 3. Determinación del centro de de gravedad inicial……………………………………… inicial………………………………………21 21 4. Capacidades y centros de gravedad………………………………………………... gravedad………………………………………………...22 22 5. Condiciones de Carga…………. Carga…………...…………………………………………………… …………………………………………………….23 .23 5.1 Condición de Carga Carga No.1…………………………...…………………… .23 No.1…………………………...…………………………... ……....23 5.2 Condición de de Carga Carga No.2………………………………………………………...24 No.2………………………………………………………...24 5.3 Condición de de Carga No.3………………………………………………………. No.3………………………………………………………...25 ..25 6. Curvas Cruzadas……………………………………………………………………. Cruzadas……………………………………………………………………..26 .26 7. Curvas Hidrostáticas…………………………………………………………………27 Hidrostáticas…………………………………………………………………27
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1 Características generales de la embarcación 1.1 Datos principales Nombre del Buque / Artefacto Naval
KAKI – KAKI V
Bandera
Colombia
Matricula/Registro
89
Puerto de Registro
Cartagena
Armador/propietario
Marcos Elías Borre Chemas
1.2 Dimensiones Eslora
LOA
45,00 m
Eslora Epp
Lpp
45,00 m
Manga
B
14,50 m
Puntal
D
1,72 m
Des. Vacío
Dv
148,62 m3
Des. Útil
Du
729,49 m3
DWT
Dt
878,12 m3
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2 Guía para el usuario 2.1 Introducción El cuadernillo de estabilidad contiene los detalles de las características hidrostáticas del Artefacto Naval “KAKI KAKI V”. Para su elaboración se tuvieron en cuenta las recomendaciones de la Organización Marítima Internacional OMI descritas en la circular MSC/Cir.920 y criterios de estabilidad de la organización. El objetivo primordial del documento es el de operar la barcaza en forma segura por medio del cálculo de estabilidad a cada una de las condiciones de operación, garantizando la Seguridad de la vida humana en el mar y la prevención de la contaminación. La cartilla consta de cuatro (4) capítulos en donde se describe la identificación del artefacto naval, una guía para el uso y aplicación de la misma por parte del Capitán y operarios en general, así como información técnica de estabilidad del artefacto.
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2.2 Términos, Símbolos y Unidades La terminología, unidades y símbolos utilizados en el presente cuadernillo de estabilidad, se listan a continuación:
SIMBOLO GM GMc θ
GZ Cpp Cpr Cm KB VCG CLF KGc CLG KG Cb Cφ Cwl Cp D ρ Δ
Lpp L F BL B MTC MTM TΦ AP FP w KM D K TPC t
UNIDAD (SI) m m Rad; (°) m m m m m m m m m m m t/m t.m m m m t-m/cm t-m/m S t.m m m t/cm m
TERMINO Altura metacéntrica Altura metacéntrica corregida= GM - AKG Angulo de escora Brazo de adrizamiento Calado de popa Calado de proa Calado medio = (Ca + Cf)/2 Centro de carena Centro de gravedad vertical Centro de flotación Centro de gravedad corregido = KG + AKG Centro de gravedad longitudinal Centro de gravedad transversal Coeficiente de bloque Coeficiente de rolido Coeficiente del área del plano de agua Coeficiente prismático Deflexión del casco Densidad Desplazamiento Eslora entre perpendiculares Eslora total de la embarcación Francobordo Línea base Manga Momento para trimar el buque un centímetro Momento para trimar el buque un metro Periodo de rolido Perpendicular de popa Perpendicular de proa Pesos Posición del metacentro respecto a la quilla Puntal Quilla Toneladas por centímetro de inmersión Trimado = Ca – CF Página 5 de 27
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KN V
m m/s; kn M
Valor de la estabilidad de las curvas cruzadas Velocidad del buque Volumen de desplazamiento
2.3 Definiciones Altura metacéntrica (GM): La distancia entre el centro de gravedad cuando se encuentra en el plano vertical de la línea de crujía y el metacentro, constituye la altura metacéntrica. No obstante, ubicando el centro de gravedad no se encuentra en el plano vertical de la línea de crujía, la altura metacéntrica se mide como la distancia entre el punto que se proyecta perpendicularmente del centro de gravedad, el plano vertical de crujía y metacentro. A menos que se especifique de otro modo al referirse al metacentro o altura metacéntrica, se entenderá que se hace referencia a la altura metacéntrica transversal.
Brazo de Adrizamiento (GZ) ó (KN): Es una distancia denominada brazo, y es el par formado por las fuerzas de flotabilidad y gravedad es cuantitativamente, el producto del peso del buque y la distancia entre dichas dos fuerzas. La distancia perpendicular entre las líneas de acción de las dos fuerzas se denomina comúnmente como brazo de adrizamiento. Para la elaboración de las curvas cruzadas, cuando al centro de gravedad se le da un valor determinado diferente a cero, se denomina brazo de adrizamiento "GZ" y cuando el centro de gravedad para la elaboración de los datos hidrostáticos iníciales se asume sobre la quilla, se denomina brazo adrizante "KN". Dicho valor es de relevante importancia en la estabilidad general en ángulos superiores a los 10°, el cual se establece en sus valores mínimos para cada tipo de buque en los criterios de estabilidad de la "OMI", con el fin de preservar la Seguridad de la Vida Humana en el Mar y del material. En el presente manual se determinaron los brazos adrizantes "KN" con incrementos a cada 5°, a los diferentes desplazamientos de operación del artefacto. Página 6 de 27
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Centro de Carena (B) ó (C): Centro del volumen sumergido también llamado volumen de carena. En ese punto actúa la fuerza de empuje, que mantiene al barco a flote. Su posición depende solo de la forma de la carena.
Centro de Gravedad (G): Es el punto donde actúa la fuerza de gravedad, es decir el peso o desplazamiento del barco. Su posición depende solo de los pesos existentes a bordo y de su distribución.
Centro Longitudinal de Flotación (CLF): Centro geométrico del plano de agua sumergido donde el cual flota la barcaza. Centro Longitudinal de Gravedad (CLG): Es el punto en el cual se concentran todas las fuerzas de la embarcación producidas por los pesos, ubicados en sentido longitudinal. De la variación de dicho punto, el cual se modifica por la adición o sustracción de pesos o por su variación dentro del sentido longitudinal de la embarcación. Esta misma variación produce el cambio en el asiento de la embarcación el embarque, desembarque o movimiento de pesos en sentido longitudinal depende el trimado del artefacto. Desplazamiento (Δ): El desplazamiento de un buque o artefacto naval es el peso para una condición determinada de carga. El desplazamiento se define como: Δ = volumen sumergido y representa el peso del agua desplazada por este volumen (principio de Arquímedes). Las unidades Página 7 de 27
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utilizadas son metros y toneladas, y en unidades anglosajonas equivale a pies y Long Tons.
Línea Base (BL): Línea horizontal trazada por el punto más bajo de la quilla. Si esta es horizontal coincidirán sus trazos, si por el contrario la quilla de construcción tiene una pendiente con respecto a la horizontal estas coincidirán en el punto más bajo de esta. Es normalmente tomada como punto cero en lo referente a las medidas en el plano vertical. Línea de Flotación: intersección de la (superficie horizontal de la mar) con el casco del buque definiendo una línea cerrada que sigue sus formas. Se le denomina de forma habitual flotación. Su proyección sobre el plano diametral da una línea recta que también recibe el nombre de flotación. Metacentro (M): Punto virtual donde se registran los balances del buque. A medida que el calado aumenta, el metacentro baja verticalmente hasta los 10° de escora, se mantiene horizontalmente y si el calado disminuye aumentara el metacentro.
Sección o Estación: Corte en sentido transversal de la embarcación, en el que se representan las formas transversales del casco, con el fin de determinar el volumen de desplazamiento a cada calado. Sección Media: Es el punto medio de la eslora entre per pendiculares. Estabilidad Intacta de la barcaza: Es el comportamiento de la embarcación en el mar, en el que se conserva y mantiene la integridad de la misma en cuanto a su estructura y estanqueidad. Para su determinación se consideran tres condiciones de equilibrio a saber: a. Equilibrio Estable. Condición en la que la altura metacéntrica es mayor que 0 y por lo tanto cuando la embarcación sufre una escora pequeña tiende a recuperar a su posición. Página 8 de 27
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b. Equilibrio Indiferente o Neutro. En esta condición el metacentro y el centro de gravedad se encuentran ubicados a la misma altura con respecto a la quilla; si sobre la embarcación actúa una fuerza externa, esta se escoraría hasta que la fuerza deje de actuar permaneciendo en dicha condición de escora. En dicha condición la altura metacéntrica "GM" es igual a cero, GM = 0.
c. Equilibrio Inestable. Condición en la que el centro de gravedad se encuentra por encima del metacentro. GM < 0. En dicha condición la embarcación se voltea
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2.4 Explicación de la cartilla 2.4.1 Formulas aplicables a los cálculos de estabilidad A continuación se relacionan las abreviaturas, formulas y procedimientos que se deben realizar con el fin de obtener la estabilidad de la barcaza para cualquier condición de carga. KG KB KM BM
= Ubicación del centro de gravedad con respecto a la quilla. = Ubicación del centro de carena con respecto a la quilla. = Ubicación del metacentro con respecto a la quilla. = Radio Metacéntrico, distancia vertical medida desde el centro de carena o empuje, al metacentro de la embarcación. GM = Altura metacéntrica. GZ = Brazo de adrizamiento. KN = Brazo de adrizamiento con el centro de gravedad asumido sobre la quilla. Cm = Calado medio. Semisuma entre el calado de popa y el calado de proa. Cpp + Cpr Cm = 2 Δ = Desplazamiento. Peso de la embarcación en toneladas métricas (Tm).
t = Trimado o Asiento. Diferencia entre el calado de proa y el calado de Popa. t = Cpp - Cpr CLF = Centro Longitudinal de Flotación. Es el centro geométrico del plano de agua al cual se encuentra flotando la embarcación a una condición de carga determinada. Sobre este punto el artefacto pivotea longitudinalmente. Los momentos para los cálculos de la estabilidad longitudinal se obtendrán a partir de este punto. Densidad del Agua ( ρ ). Debido a que la densidad del agua varía considerablemente por la salinidad, temperatura y otros parámetros; por acuerdos internacionales se optó para los cálculos hidrostáticos de buques las siguientes densidades. p fw = 1.00 t.m / mts 3 (agua dulce) p sw = 1.025 t.m / mts 3 (agua de mar) Página 10 de 27
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2.4.2 Fórmulas para determinación de la estabilidad de la embarcación. KM = KG + GM KM = KB + BM GZ = KN - KG Sen θ (corrección vertical de centro de gravedad). GZ = KN - GGT Cos θ (corrección transversal del centro de gravedad). Σ w*l
GMT = --------------------W *t yα
(altura metacéntrica transversal)
Σ w*l
GML = --------------------W *t yα
(altura metacéntrica longitudinal)
Σ w*l ΔT = ------------------------
MTC
(variación del asiento)
ΔT = dpr + dpp (variación de asiento)
Dpp = variación del calado en popa Dpr = variación del calado en proa
Determinación del Ángulo de Escora.
GGIT tg θ = -------------GM
Dicha fórmula debe aplicarse para determinar el ángulo de escora del artefacto después de haber realizado un movimiento de pesos en sentido transversal, siempre y cuando se parta de una condición inicial sin escora alguna. Escora Residual . La fórmula que se ilustra se debe aplicar para calcular el ángulo de escora de la embarcación cuando se parta de una condición inicial con el artefacto escorado. Página 11 de 27
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Tg θl =
A0 GM0 tg θ 0 ± Σ w*t ---------------------------------- Δl GMl
Se deben aplicar las condiciones iníciales de desplazamiento, altura metacéntrica y ángulo de escora y condiciones finales de desplazamiento y altura metacéntrica. El momento de escora inicial se asume como positivo al igual que todo momento debido al embarque o movimiento de pesos al mismo costado, en dicho caso se sumará todo movimiento o embarque de pesos; en el caso contrario al momento inicial, se le restará el momento generado a bordo. Variación del centro de gravedad de ocasionado por el movimiento de pesos. Las fórmulas que se presentan a continuación deben desarrollarse para obtener la condición de estabilidad del artefacto. Σw*t
a. Movimiento de pesos transversales GG IT = --------- Δ Σw*v
b. Movimiento de pesos verticales GG 1V = ------------ Δ Σw*l
c. Movimiento de pesos longitudinales GG1I = ---------- Δ
Las fórmulas relacionadas se aplicarán con el fin de determinar la distancia tanto transversal, vertical, como longitudinal, en la que variará el centro de gravedad de la embarcación, cuando se realizan movimientos de pesos y de esta forma determinar la ubicación del centro de gravedad. Variación del centro de gravedad debido al embarque o desembarque de pesos. Δ±Σ w * Kg KG* KG, = ------------------------ Δ1 Página 12 de 27
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Con la aplicación de la fórmula relacionada, se calcula la ubicación del centro-de gravedad del artefacto después de haber embarcado y desembarcado pesos de abordo. Se consideran pesos, el agua de lastre y fluidos cargados en los tanques, además de los pesos cargados sobre la cubierta. Variación del calado medio debido al embarque y desembarque de pesos. Σ w
ΔCm = ------------------
TPC Siendo "TPC" las toneladas por centímetro de inmersión. La fórmula relacionada es ideal aplicarla cuando el peso embarcado no excede el 20% del desplazamiento de la embarcación, ya que en la misma se asumen los planos de agua de igual área antes y después del embarque o desembarque de pesos.
2.5 Interpretación de las curvas cruzadas de desplazamiento o condiciones de carga. De las curvas calculadas y graficadas se obtiene la información completa de la estabilidad de la embarcación, consistiendo en un gráfico formado por los momentos y brazos de adrizamiento contra los ángulos de escora o inclinación. De dicha curva obtenemos: a. El brazo de adrizamiento a cualquier ángulo de escora "GZ" b. Altura metacéntrica "GM" c. Ángulo al que ocurre el máximo brazo de adrizamiento d. Amplitud de estabilidad e. Estabilidad dinámica. Con el fin de facilitar los cálculos de estabilidad del artefacto, las curvas fueron desarrolladas para las posibles condiciones de carga de acuerdo al servicio que presta. Para determinar la estabilidad de la barcaza a una condición diferente a las planteadas en las condiciones de carga, se debe seguir el procedimiento que se describe a continuación llenando la tabla que se presenta. a. Lea el calado de proa y popa y determine el calado medio del artefacto.
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Cpr+ Cpp Cm = ---------------2 Los datos obtenidos consígnelos en los numerales 7 y 8 de la tabla No.1 b. Mida la altura promedio de la bodega de carga en tres partes diferentes sobre la longitud de la bodega y por medio de las tablas de capacidades o aforo determine el peso en toneladas métricas (t.m), llenando la columna No 1 de la tabla. c. De acuerdo a la altura promedio determinada, consigne en la columna número 2 el centro de gravedad estimado de la bodega. Por las formas de la barcaza, el centro de gravedad es ligeramente superior a la mitad de la medida tomada. d. Multiplique horizontalmente los valores de la columna No. 1 y 2 y registre el resultado en la columna No. 3, el cual corresponde al momento vertical que genera el peso de la carga en bodega. En el numeral 3 sume o totalice los valores correspondientes. e. Indique en la Columna No. 4 el valor del centro longitudinal de gravedad de la bodega; dicha distancia es la medida en sentido longitudinal desde el centro de gravedad o punto medio de la bodega, al centro de gravedad del artefacto. Los valores de estas distancias se encuentran tabulados en la tabla No. 4 de la cartilla. f. Multiplique horizontalmente los valores de la columna No. 1 y 4 y registre el resultado en la columna No. 5, el cual corresponde al momento longitudinal que genera el peso del artefacto. En el numeral 3 sume o totalice los valores correspondientes de esta última columna. g. Registre el valor correspondiente al momento de inercia (¡B) de la bodega y multiplíquelo por la densidad (p) de la carga embarcada o almacenado, anotando el valor en la columna No. 6. b3 x l lb = -------------12 h. Sume el valor de los pesos consignados en la columna No. 1 y regístrelo en el numeral 3, el cual corresponde al desplazamiento de la barcaza a la condición actual de carga. i. Sume correspondientemente los valores consignados en la columna No. 3 y No. 5 y registre los resultados en el numeral 3 de las respectivas columnas, lo cual corresponde al momento vertical y momento longitudinal de la barcaza. j. Determine el valor del centro vertical de gravedad de la barcaza (KG1), dividiendo la sumatoria de los momentos verticales registrados en el numeral 3, entre la sumatoria de los pesos de la columna 1 registrado en este mismo numeral y registre el valor correspondiente en el numeral 4. Página 14 de 27
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k. Determine el valor del centro longitudinal de gravedad de la barcaza (CLG1), dividiendo la sumatoria de los momentos longitudinales registrados en el numeral 3, entre la sumatoria de los pesos de la columna 1 registrado en este mismo numeral y registre el valor correspondiente en el numeral 4. l. Con el valor del desplazamiento determinado en la Columna 1, numeral 4 ubique en las curvas o tablas hidrostáticas dicho valor y lea horizontalmente los valores que corresponden al calado medio (Cm), momento para trimar el artefacto un centímetro (MTC), ubicación del centro de carena transversal (KB) y longitudinal (CLB) y centro longitudinal de flotación (CLF). NOTA: El valor del calado medio determinado de la observación de los calados tanto en proa como en popa, debe corresponder al valor determinado del calado medio sacado de las tablas o curvas hidrostáticas por medio del desplazamiento calculado en la columna No1; de no coincidir se debe hacer la corrección correspondiente. m. Para determinar el trimado de la barcaza se procede de la siguiente forma: -
Determine el brazo de asiento: (CLG - CLB)
-
Multiplique el brazo de asiento por el desplazamiento del artefacto y divida el valor entre el momento necesario para trimar la barcaza un centímetro (MTC), dato que es obtenido de las curvas hidrostáticas al desplazamiento al calado medio del artefacto. Registre el resultado en el numeral 6 de la tabla. El procedimiento relacionado se deduce por semejanza de triángulos de la gráfica que se ilustra a continuación:
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n. Para determinar los calados finales de proa y popa introduzca los datos que corresponden en las fórmulas que se plantean en la fila No. 7 y 8. Nota: Para la determinación de los calados, si el asiento final es hacia proa, los signos se invierten. o. Para determinar el centro de gravedad corregido (KGc) por el efecto de superficie libre generado en la bodega, sume al (KG) de la barcaza la superficie libre determinada en la columna No. 6 fila No 3 y consigne el resultado en la fila No 9.
Efecto superficie libre Dado el caso que un tanque este completamente lleno con líquido, no hay posibilidad de movimiento de este líquido y el efecto sobre la estabilidad del buque es exactamente el mismo como si el tanque contuviera sólidos. Inmediatamente cuando una cantidad de líquido es removida del tanque, la situación cambia por completo y la estabilidad del buque es adversamente afectada por lo que se conoce como "efecto de superficie libre". A este efecto adverso a la estabilidad se le refiere como "perdida en el GM" o como "aumento virtual en el CGV" y es calculado como sigue: Momento de Superficie Libre x Gravedad esp. Perdida en GM debido al [toneladas-metro] efecto de superficie libre = ---------------------------------------------------------------[en metros] Desplazamiento del barco [toneladas] Nota: Los "efectos de superficie libre" de una proporción de todos los tanques de combustible, agua potable, agua para calderas y tanques de servicio debe ser tenida en cuenta en las condiciones tanto de llegada como salida. Determinada la condición de estabilidad inicial de la barcaza, se procede al cálculo de la estabilidad general o a grandes ángulos de escora llenando la tabla No. 2 y 3, siguiendo las instrucciones que se relacionan a continuación:
Tabla para Cálculo de la Estabilidad General A continuación se describe el procedimiento para determinar la estabilidad general de la barcaza: a. Ubique las curvas cruzadas de desplazamiento en la cartilla de estabilidad o curvas de (KN). b. Identifique sobre la curva de (KN) el desplazamiento calculado, suba verticalmente e intercepte cada una de las curvas y lea el brazo de Página 16 de 27
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adrizamiento que corresponde a cada ángulo sobre la escala de la izquierda de la tabla hasta los 90° registrando el valor en la tabla No. 2. Los valores leídos también se pueden leer directamente de los datos tabulados de estas curvas. c. Multiplique el centro de gravedad corregido por efecto de superficie libre (KGc) por el seno de cada ángulo a partir de los 0° hasta 45° e introduzca los datos en la tabla No. 2. d. Determine el brazo de adrizamiento GZ= KN- KGc*senθ y grafique los datos tabulados en la tabla No.3. e. Compare los valores calculados con la tabla de criterios de estabilidad recomendados por la Organización Marítima Internacional "OMI". En caso de dar un valor por debajo del criterio recomendado corrija la estabilidad de la barcaza por medio del movimiento de los pesos de abordo.
Uso de Curvas Cruzadas
El propósito de las curvas cruzadas es poder trazar curvas de estabilidad estática para la embarcación en cualquier estado de cargue, por ejemplo: Asuma que el desplazamiento extremo de la embarcación en agua de gravedad especifica 1.025 [t/m3] sea 1,634.21 toneladas y el centro de gravedad vertical es de 1.51 metros sobre la línea base, como se describe en la condición No. 1. Entonces el brazo adrizante GZ = KN - K'G' sen 0 Donde KN = Ordenada de las curvas cruzadas K'G - Centro de gravedad sobre la quilla (Corregido para superficie libre). Θ = Ángulo de inclinación
Luego usando los valores de GZ en la última columna se puede trazar una curva de estabilidad estática, para el desplazamiento asumido.
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CALCULO DE ESTABILIDAD DE LA BARCAZA No. Peso KG CLG Mto. Vert. Mto. Long. Ítem (t-m) (m) (m) (t-m) (t-m) (1) (2) (4) (3) (5) 1 Δ en rosca 2 Tanque No.1 Babor 3 Tanque No.1 Ebr 4 Tanque No.2 Babor 5 Tanque No.2 Ebr 6 Tanque No.3 Babor 7 Tanque No.3 Ebr 8 Tanque No.4 Babor 9 Tanque No.4 Ebr 10 Tanque No.5 Babor 11 Tanque No.5 Ebr Desplazamiento = ( Δ 1)
Σ w
Σ mto.
Vertic. Σ Mto Vert KG1 =---------------------------
(t.m) (6)
Σ mto.
Σ ib ρ
Horizont.
Σ Mto Vert CLG1 = ------------------------------
=
Δ 1
Cm =
Ib ρ
Δ1
MTC=
t.m/cm
KB=
CLF=
Desplazamiento * CLG -CLB Trimado = --------------------------------------t= MTC T Lpp Calado de popa Cpp=Cm- ------- * [ ( ------- CLF) ] Cpp Lpp 2 T Lpp Calado de proa Cpr=Cm- --------* [ ( -------- - CLF) – Lpp ] Cpr_ Lpp 2 KGc = KG + ( Σ ib ρ / Δ 1 ) KGc =
m m m m
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Embarcación/Ship Condición/ Condition Escala/ Scale
Caso Case
Barcaza “KAKI – KAKI V ”
ESTABILIDAD - STABILITY KMt/KMt [m] CVG/VCG [m] Corr. SL/ Free surface correction [m] KG’ / KG’ [m] GMt corregido/ corrected GMt [m] [Grados/Degrees] 0 seno μ / sinus μ [-] Brazo/ Lever [m] - KG sin μ [m] GZ [m] Área/ Area [m-rad] μ
5
10
15
20
25
30
35
40
CURVA GZ – GZ CURVE
GZ [m]
Angulo/ Angle [°]
0
5
10
15
20
25
30
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2.6 Requerimientos de Estabilidad Criterio general de estabilidad aplicable a todo tipo de embarcaciones Los siguientes criterios de estabilidad mínima deben ser observados de acuerdo a la Resolución OMI A.749 (18) Capitulo 3: a) El área situada bajo la curva de brazos adrizantes (curva de brazos GZ) no será inferior a 0.055 metros-radianes hasta un ángulo de escora θ = 30° ni inferior a 0.09 metros-radianes hasta θ = 40° o hasta un ángulo de inundación qf si este es inferior a 40°. Además, el área bajo la curva de brazos adrizantes (curva de brazos GZ) entre los ángulos de escora de 30° y 40° ó entre 30° grados y θf , si este ángulo es inferior a 40°, no será inferior a 0.03 metros-radianes. b) El valor máximo del brazo adrizante GZ será como mínimo de 0.20 metros a un ángulo de escora igual o superior a 30°. c) El valor máximo del brazo adrizante GZmax corresponderá a un ángulo de escora preferiblemente superior a 30°, pero no inferior a 25°. d) La altura metacéntrica inicial (GM0) no será inferior a 0.15 metros. Nota importante: 1. Todas las curvas hidrostáticas y curvas cruzadas utilizan unidades métricas. 2. El calado tiene como referencia a la línea base. 3. El LCB y el CLF son tomados desde el espejo de popa.
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3. Determinación del centro de gravedad inicial Tabla Inicial de Pesos a. Pesos a deducir tem
Descripción
1 2
Total
Peso [Ton]
CVG [m]
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00
Peso [Ton]
CVG [m]
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00
Mom. Vert. [t-m] 0.00 0.00 0.00
CLG [m]
Mom. Vert. [t-m] 0.00 0.00 0.00
CLG [m]
0.00 0.00 0.00
Mom. Long. [t-m] 0.00 0.00 0.00
b. Pesos a Agregar tem
Descripción
1 2
Total
0.00 0.00 0.00
Mom. Long. [t-m] 0.00 0.00 0.00
c. Resultados Experimento de Inclinación tem 1 2 3
Descripción Embarcación experimento Inclinación Pesos a deducir Pesos a agregar Total
Peso [Ton]
CVG [m]
Mom. Vert. [t-m] según 426,87 1.450 621,301 de 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 426,87 1.450 621,301
CLG [m] 23,21
Mom. Long. [t-m] 12521,21
0.00 0.00 23,21
0.00 0.00 12521,21
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4. Capacidades y centro de gravedad Capacidad Tanque Tanque No.1 Tanque No.2 Tanque No.3 Tanque No.4 Tanque No.5 Tanque No.6 TOTAL CAPACIDAD DE CARGA
100% [M ] [U.S. gal] 106.5 28134.32 106.5 28134.32 106.5 28134.32 106.5 28134.32 106.5 28134.32 106.5 28134.32 639 168805.92
Centro de gravedad CLG (1) CVG (2) [m] [m] 36,36 1,84 36,36 1,84 36,36 1,84 36,36 1,84 36,36 1,84 36,36 1,84
Mom. S.L. [m4] 151,34 151,34 151,34 151,34 151,34 151,34 1029,84
NOTA: Todas las distancias longitudinales tomadas al mamparo de popa y las distancias verticales tomadas a la línea base de quilla.
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5. Condiciones de Carga 5.1 Condición No. 1:
Condición Barcaza en lastre
Rule
1 2 3 4 5
Desplaz. (TM) 350
Criteria
LCG (m)
VCG (m)
25.12
1.607
Units
Required
Actual
Status
IMO
Area 0. to 30.
m.Radians
0,055
0,39
Pass (to Stbd)
IMO
Area 0. to 40. or Downflooding Point
m.Radians
0,09
0,49
Pass (to Stbd)
IMO
Area 30. to 40. or Downflooding Point
m.Radians
0,03
0,052 Pass (to Stbd)
IMO
GZ or greater
0,2
0.78
Pass (to Stbd)
IMO
Angle of GZ max
25
51
Pass (to Stbd)
IMO
GM
0.15
1.05
Pass (to Stbd)
m Degrees m
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5.2 Condición No.2:
Condición Barcaza 50% carga
Desplaz. (TM) 1025
LCG (m) 26,7
VCG (m) 1.03
1025
Rule
Criteria
Units
Required
Actual
Status
1
IMO
Area 0. to 30.
m.Radians
0,055
0,078 Pass (to Stbd)
2
IMO
Area 0. to 40. or Downflooding Point
m.Radians
0,09
0,159 Pass (to Stbd)
3
IMO
Area 30. to 40. or Downflooding Point
m.Radians
0,03
0,089 Pass (to Stbd)
4
IMO
GZ or greater
m
0,2
0.40
Pass (to Stbd)
5
IMO
Angle of GZ max
Degrees
25
46.2
Pass (to Stbd)
6
IMO
GM
m
0.15
0.90
Pass (to Stbd)
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5.3 Condición No. 3:
Condición Barcaza a máxima carga
Rule
Desplaz. (TM) 2050
Criteria
LCG (m) 27,07
Units
Required
VCG (m) 2,12
Actual
Status
1
IMO
Area 0. to 30.
m.Radians
0,055
0,078 Pass (to Stbd)
2
IMO
Area 0. to 40. or Downflooding Point
m.Radians
0,09
0,159 Pass (to Stbd)
3
IMO
Area 30. to 40. or Downflooding Point
m.Radians
0,03
0,089 Pass (to Stbd)
4
IMO
GZ or greater
m
0,2
0.40
Pass (to Stbd)
5
IMO
Angle of GZ max
Degrees
25
46.2
Pass (to Stbd)
6
IMO
GM
m
0.15
0.90
Pass (to Stbd)
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6.
Curvas Hidrostáticas
Software PC-SHCP 5.26 Units and Definitions Draft Height above baseline in metres amidships LCB Longitudinal center of buoyancy in metres from amidships (+ fwd) VCB Height of center of buoyancy above baseline in metres Wetted Surface Surface area of wetted portion of hull in square metres WPlane Area LCF BM Trnsv BM Long. KM Trnsv KM
Area of waterplane in square metres Longitudinal center of flotation in metres from amidships (+ fwd) Long. Longitudinal BM in metres Transverse BM in metres Longitudinal KM in metres Transverse KM in metres
CID10TS MTC TPC CP CWP CWPI
Change in displacement for 10 CM trim by stern in tonnes Moment to change trim one CM in tonnes metres Tonnes per CM immersion Prismatic coefficient - Vol/(LBP x Area*) Waterplane coefficient - WP Area/(LBP x Beam*) Inertia Coeff - WPIT/(LBP x Beam**3/12)
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7. Displ LCB Heel TCB VCB RA VCG Draft Trim
Curvas Cruzadas Displacement in tonnes SW LCB in metres from amidships (+ fwd) Input heel angle in degrees Transverse center of buoyancy from CL in metres Vertical center of buoyancy above BL in metres Righting arm in metres Vertical center of gravity above base in metres Draft amidships in metres Total trim in metres (+ by stern)
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