parte i atributos de carenas_parte ii metacentro transversal

Teora del Buque I

Parte I: Atributos de Carenas

Parte II: Metacentro Transversal

LARRY VILERALARRY VILERA

Teora del Buque

Coeficiente de Afinamiento Cbico o de Bloque (CB)

Coeficiente de flotacin (CS)

CS= rea de Sup. flotacin / rea del Rectangulo = ASF / LxM

CB= Vol. de la carena / Vol. del Paraleleppedo = Vc / LxMxH

Asf

Vc

Figura 1

Teora del Buque I

Coeficiente de la Cuaderna Maestra (CM)

Coeficiente de Afinamiento Prismtico (CP)

CM= rea de Sup. Cuaderna Maestra / rea del Rectangulo = ACM / HxM

CP= Volumen Sumergido / Sup. Cuaderna Maestra . L = Vc/(ACM)xL

Figura 2

Teora del Buque I

Toneladas por Centmetro de Inmersin (TPC)

CONDICIN INICIAL

80

60

40

6

Caldo 5,60 m

Teora del Buque I


P = 800 TON

CONDICIN FINAL

80

60

40

6

Caldo 6 m

Teora del Buque I


TPC= rea Sup. Flotacinx0,01x1,025

Cuanto es el TPC del Buque

Anterior?

Cmo se calcula el TPC?

20

Teora del Buque I

Curvas de Atributos de Carena

Cala

do

s (

m)

Figura 3

Teora del Buque I / Ing. Naval

Jos Berroteran

Clasificacin de la Estabilidad

Clasificacin lgica:

Estabilidad Transversal. Estabilidad Longitudinal.

En funcin de la ngulo de inclinacin:

Estabilidad Transversal Inicial. Estabilidad Transversal para grandes escoras. Estabilidad Longitudinal Inicial.

Para el estudio de la estabilidad se supone la superficie de la mar sin perturbaciones; por lo tanto la superficie ser horizontal.

EL estudio puede realizarse para una situacin esttica o dinmica del buque.

Teora del Buque I

Clasificacin de la Estabilidad

Agrupando las diferentes posibilidades citadas, obtendremos la

siguiente clasificacin:

1. Estabilidad Transversal

Inicial.

Grandes Escoras.

2. Estabilidad Esttica Longitudinal Inicial.

3. Estabilidad Dinmica Transversal.

Teora del Buque I

Metacentro Transversal

Partiendo de una situacin de equilibrio (figura 4), al producirse

una escora infinitesimal, trazando las fuerzas de empuje vertical

que pasan por los centros de carena inicial y final, estas se

cortarn en un punto denominado metacentro.

Si la situacin de equilibrio inicial corresponde al buque adrizado,

la lnea de empuje para esta condicin coincidir con la lnea

central (Figura 5) y el metacentro situado sobre ella, recibe el

nombre de metacentro Transversal inicial.

A efectos prcticos, dentro de los primeros grados de escora, las

lneas de empuje pasarn por este punto M.

Teora del Buque I

Estado Inicial de Equilibrio

Donde:

Fo: Lnea de Flotacin.

D: Desplazamiento.

E: Empuje.

G: Centro de Gravedad.

C: Centro de Presin.

K: Quilla.

Figura 4

Teora del Buque I


Donde:

Fo, F1: Lneas de Flotacin.

D: Desplazamiento.

E: Empuje.

G: Centro de Gravedad.

C: Centro de Presin.

K: Quilla.

: ngulo de Inclinacin.

Figura 5

Teora del Buque I


Las relaciones entre estos parmetros son los siguientes:

GM = KC + CM KG

GM = CM CG

CG = KG - KC

Teora del Buque I


La figura 5 contiene la siguiente informacin, del centro de

gravedad, centro de carena y metacentro.

KG= Coordenada vertical del centro de gravedad del buque.

KC= Coordenada vertical del centro de carena del buque.

CG= Distancia vertical entre el centro de gravedad y de carena.

KM= Altura del metacentro sobre la quilla.

CM= Radio metacntrico transversal.

GM= Altura metacntrica transversal.

Teora del Buque I

Radio Metacntrico Transversal

CMT = Ix / VC

Donde:

Ix = Inercia transversal con respecto al eje longitudinal

que pasa por F (centro de flotacin).

Vc = Volumen de la carena

Teora del Buque I

Ord sm Factor sm3 Funcin Ix

0 Y0 1 Y03 1Y03

1 Y1 3 Y13 3Y13

2 Y2 3 Y23 3Y23

3 Y3 2 Y33 2Y33

- - - - -

- - - - -

- - - - -

n Yn 1 Yn3 1Yn3

Ix

Entonces:

Ix= 2/3(1/3.Ix) (1era Regla)

Ix= 2/3(3/8.Ix) (2da Regla)

Cuadro de Operaciones

Calculo de la Inercia Transversal

Teora del Buque I

Metacentro Longitudinal

F

K

C C

G

ML

F L

F

L

Donde:

FL, FL: Lneas de Flotacin. ML= Metacentro Longitudinal.

K: Quilla.

C: Posicin Vertical de Centro de Carena.

G: Centro de Gravedad del Buque.

Figura 6

Teora del Buque I


Las relaciones entre estos parmetros son los siguientes:

GML = KML KG

GML = KC + CML KG

GML = CML CG

CG = KG - KC

Teora del Buque I


La figura 6 contiene la siguiente informacin, del centro de

gravedad, centro de carena y metacentro.

KG= Altura del centro de gravedad del buque sobre la quilla.

KC= Altura del centro de carena del buque sobre la quilla.

CG= Distancia vertical entre el centro de gravedad y de carena.

KML= Altura del metacentro longitudinal sobre la quilla.

CML= Radio metacntrico longitudinal.

GML= Altura metacntrica longitudinal.

Teora del Buque I

Radio Metacntrico Longitudinal

CML = IL / VC

Donde:

IL = Inercia longitudinal con respecto a un eje

transversal que pasa por F

Vc = Volumen de la carena

Teora del Buque I

Ord sm Factor Fun. rea Brazo Fun. Momento Brazo Funcin Ix

0 Y0 1 1Y0 5 5(1Y0) 5 52 (1Y0)

1 Y1 3 3Y1 4 4(3Y1) 4 42 (3Y1)

2 Y2 3 3Y2 3 3(3Y2)

3 32 (3Y2)

3 Y3 2 2Y3 2 2(2Y3) 2 22 (2Y3)

- - - - - -

- - - - - -

8 Y8 3 3Y8 -3 -3(3Y8) -3 32 (3Y8)

9 Y9 1 1Y9 -4 -4(1Y9) -4 42 (1Y9)

s m Ix

Cuadro de Operaciones

Calculo de la Inercia Longitudinal

Teora del Buque I

Entonces:

IL= 2(1/3. 2 IL) = 2/3(3 IL) (1era Regla)

IL = 2(3/8. 2 IL) = 3/4(3 IL) (2da Regla)

Calculo de la Inercia Longitudinal

Para hacer el cambio de a F utilizamos la siguiente Formula:

ILF= IL S(F)2

F= Posicin longitudinal del centro de Flotacin con respecto a la cuaderna maestra.

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