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    MANUAL DE DISEO DE DEFENSAS

    FenderTeam AG 2014

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    >>FENDER TEAMUn equipo de expertos dedicados a proporcionar

    los sistemas de defensas y accesorios con mejor

    rendimiento y seguridad. Con sede principal en Ale-

    mania y con oficinas locales en Francia y EEUU ms

    una red de representantes locales bien establecidos,

    FenderTeam se ha ganado su reputacin como un

    socio de confianza en los mercados de puertos, em-

    barcaderos y vas martimas internacionales.

    Defensa: somos especialistas en el diseo, fabri-

    cacin y venta de defensas y sistemas de defensas.

    Equipo: nuestro equipo de socios, empleados y

    proveedores acreditados, todos compartimos una

    filosofa - La pasin por las defensas y el servicio a la

    industria portuaria.

    Colectivamente sumamos dcadas de experiencia y

    conocimiento especializado en este nicho de merca-

    do que es fundamental para la seguridad de las per-

    sonas, barcos e infraestructura portuaria. Nuestras

    habilidades y know-how garantizan soluciones de

    defensas bien elaboradas, productos de alta calidad

    y precios razonables.

    >>DISEO DE DEFENSASBienvenidos al Manual de Diseo de Defensas de

    FenderTeam.

    Las defensas son el punto de contacto entre el barco

    y el puerto. Son ante todo una barrera de seguridad

    para proteger a las personas, los barcos y las estruc-

    turas. La mayora de los sistemas de defensas uti-

    lizan unidades de caucho (elastmeros), espuma

    especial o de aire que actan como resorte para

    absorber la energa cintica del barco. Mientras se

    comprime el resorte, las fuerzas en incremento son

    transmitidas a otras reas del sistema de defensa

    - paneles, anclajes y cadenas - y luego a travs del

    canal de carga seleccionado hacia las estructuras de

    soporte.

    Un buen diseo de defensas comprende muchas

    disciplinas. El conocimiento terico no puede reem-

    plazar la experiencia de las operaciones portuar-

    ias y las maniobras de atraque del mundo real. La

    mayora de los cdigos y estndares asumen que

    el usuario posee un buen conocimiento de trabajo

    sobre la materia. FenderTeam posee una dilatada y

    diversa experiencia en todos los aspectos del diseo

    de defensas

    Esta gua tiene la intencin de ser una fuente con-

    cisa, que ayude a los diseadores y prescriptores a

    identificar los criterios de informacin clave, para

    calcular las energas de atraque y seleccionar los

    tipos de defensas adecuados. Los especialistas de

    FenderTeam siempre estn disponibles para res-

    paldar este proceso y proporcionar asesoramiento

    acerca de detalles y especificaciones.

    Excepciones: Este manual puede ser aplicado a la

    mayora de los barcos comerciales convencionales.

    Comunquese con FenderTeam sobre aplicaciones

    y requerimientos especiales para naves inusuales

    tales como catamaranes, barcos de la armada, plata-

    formas petroleras, etc.

    FenderTeam AG 2014

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    CONTENIDO

    CONTENIDO(Seccin 1 de 2)SECCIN 1: CLCULO DE ENERGA DE ATRAQUE

    Nomenclatura y Fuentes de Informacin

    Proceso de Diseo

    Barcos

    Dimensiones de Barcos

    Terminologa de Barcos

    Petroleros

    Graneleros

    Cargueros de Gas

    Barcos Portacontenedores

    Carga General, RoRo y Ferries

    Transportes de Vehculos, Cruceros, Ferries Rapidos

    Lmitaciones de los Barcos

    Cargas de Barcos

    Maniobra de Aproximacin de Barcos

    Factor de Masa Agregado (CM)

    Factor de Excentricidad (CE)

    Factor de Configuracin de Atraque (CC) & Factor de Suavidad(CS)

    Velocidades de Atraque

    Energa de Atraque

    SECCIN 2 : GUA DE SELECCIN DE DEFENSA

    En la Seccin 2 se cubre todo el proceso de seleccin, materiales, pruebas

    e informacin relacionada.

    04

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    07

    08

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    Nomenclatura

    B

    C

    CB

    CC

    CE

    CM

    CS

    D

    DB

    DL

    DS

    EA

    EF

    EN

    ERPD

    ELET

    F

    FB

    FL

    FS

    H

    HP

    K

    KC

    LL

    LOALBP

    LS

    LWL

    MB

    MD

    P

    R

    RB

    RF

    RRPD

    RHET

    T

    v

    vB

    vL

    x

    C

    SW

    Unidades

    m

    m

    m

    m

    m

    m

    kNm (kJ)

    kNm (kJ)

    kNm (kJ)

    kNm (kJ)

    kNm (kJ)

    kN

    m

    m

    m

    m

    kN/m(kPa)

    m

    m

    m

    mm

    m

    m

    toneladas

    toneladas

    m

    m

    m

    kN

    kN

    kN

    kN

    m/s

    m/s

    m/s

    m

    grados

    grados

    grados

    m

    grados

    toneladas/m

    Descripcin

    Manga (ancho) de buque, excluyendo cinturones

    Espacio entre el casco del buque y la cara de la estructura

    Coeficiente de bloque del casco del barco

    Coeficiente de configuracin del muelle

    Coeficiente de excentricidadCoeficiente de masa hidrodinmica (agregado)

    Coeficiente de suavidad

    Calado real del barco

    Calado de lastre del barco

    Calado de carga o de verano del barco

    Calado de escantilln (mximo) del barco

    Energa de atraque cintica anormal del barco

    Energa de la defensa (corregida para el ngulo, temperatura etc.)

    Energa de atraque cintica normal del barco

    Energa de defensa (para dato de rendimiento estimado)

    Energa de defensa a tolerancia de extremo baja (a tolerancia mnima de fabricacin)

    Fuerza de impacto aplicada a panel o cara de la defensa por el casco del barco

    Lastre del francobordo del barco al nivel de cubierta

    Francobordo de carga o de verano del barco al nivel de cubierta

    Francobordo (mnimo) del escantilln del barco al nivel de cubierta

    Altura de la defensa compresible excluyendo el panel etc.

    Presin del casco

    Radio de giro del barco

    Espacio de quilla a fondo marino

    Eslora total del barco ms largo que utiliza el muelle

    Eslora total del barcoLongitud del barco entre perpendiculares

    Eslora total del barco ms pequeo que utiliza el puerto

    Longitud del casco del barco a nivel de mar en calado de verano

    Desplazamiento del barco en condiciones de lastre

    Desplazamiento del barco

    Espaciado entre defensas

    Distancia desde el punto de impacto al centro de masas del barco

    Radio de proa

    Reaccin de la defensa (corregida para el ngulo, temperatura, etc.)

    Reaccin de la defensa ( para dato de rendimiento estimado)

    Reaccin de la defensa a tolerancia de extremo alta (a tolerancia de fabricacin

    mxima)

    Fuerza cortante

    Velocidad del barco

    Velocidad del barco perpendicular a la lnea de atraque

    Velocidad del barco paralela a la lnea de atraque

    Distancia desde proa a cuerpo central paralelo (extremo del radio de proa)

    ngulo de atraque (lnea central de barco a lnea de atraque)

    ngulo de abanico de proa (ngulo vertical del casco a cara del panel de defensa)

    ngulo del vector de velocidad (entre R y VB)

    Deflexin de la defensa compresible

    ngulo de contacto del casco con la defensa (permitido para el radio de la proa)

    Factor de seguridad para energa de atraque anormal

    Factor de seguridad para cadenas

    Coeficiente de friccin

    Densidad de agua de mar

    Cdigos y Estndares

    Cdigo para la Prctica del Diseo de Sistemas de

    Defensas y Amarre: BS 6349: Parte 4 (1994)

    PIANC WG33 Directrices para el Diseo de

    Defensas (2002)

    Recomendaciones del Comit para Estructuras

    de Muelles, Puertos, y Vas Martimas (EAU 2004)

    PIANC Reporte de la Comisin Internacional para

    la Mejora del Diseo de Sistemas de Defensas: :

    Suplemento del Boletn No.45 (1984)

    Acciones para el Diseo de Obras Maritimas y

    Puertos: ROM 0.2-90 (1990)

    Recomendaciones para el Diseo de la

    Configuracin Martima de Puertos,Canales de Aproximacin y Drsenas :

    ROM 3.1-99 (1999)

    Defensas para Diques - Rosa 2000 Edicin No.1

    Ingeniera y Diseo de Puertos Militares:

    Unified Facilities Criteria UFC 4-159-02 (2004)

    Diseo de Muelles y Embarcaderos: Unified Facili-

    ties Criteria UFC 4-152-01 (2005)

    Criterios para el Diseo de Estructuras

    Martimas Australia: AS4997 (2005)

    Estndares Tcnicos y Comentarios sobre

    Instalaciones de Puertos y Muelles en Japn (2009)

    Canales de Aproximacin Gua de Diseo:

    Suplemento PIANC del Boletn No.95 (1997)

    Manual del Diseador de Puertos

    Recomendaciones y Directrices:

    Carl Thoresen (2003) ISBN 9780727732886

    Planificacin y Diseo de Puertos y Terminales

    Martimas: Editado por Hans Agerschou

    2da Edicin (2004) ISBN 0727732242

    Embarcaciones Significativas: Instituto Real de los

    Arquitectos Navales (1992-2010) www.rina.org.uk

    Mtodo de Prueba Estndar para

    Determinar y Reportar la Energa de Atraque y

    Reaccin de Defensas Martimas:

    ASTM F2192-05 (2005)

    Sistema Estndar de Clasificacin para Productos

    de Caucho En Aplicaciones Automotrices: ASTM

    D2000 (2012)

    >>NOMENCLATURA >>FUENTES

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    > Durabilidad

    > Pruebas

    > Recubrimientos

    > Excoriacin

    > Costos de capital> Mantenimiento

    > Embarcadero o

    Duque de Alba

    > Rampa RoRo

    > Esclusas o esclusas

    en seco> Asistencia de

    remolcador

    PROCESO DE DISEO

    PROCESO DE DISEOEl diseo de las defensas rene muchas habilidades y

    disciplinas. El ingeniero debe considerar todos los fac-

    tores que determinarn el tamao de las defensas, de-

    talle de los accesorios, con qu fiabilidad trabajarn en

    condiciones martimas extremas.

    El diseo de defensa ptimo dar como resultado unaestructura segura, con bajos costes de mantenimiento

    y de larga duracin que beneficiar la eficiencia del

    puerto durante su vida til.

    Una consideracin importante es quin toma la re-

    sponsabilidad de adquirir el sistema de defensas. El

    puerto comprar un sistema que est de acuerdo a sus

    necesidades pero un contratista seleccionar el sistema

    ms econmico que cumpla con las especificaciones.

    Esto significa que las propiedades y el desempeo de

    las defensas deben ser escogidos cuidadosamente olas consecuencias pueden resultar muy costosas para

    el operador.

    ESTRUCTURASLas defensas estn montadas en estructuras de atraque - algunas veces de reciente construccin, modernizadas o res-

    tauradas. Las estructuras se clasifican en dos categoras principales: estructuras macizas que pueden soportar fuerzas

    de reaccin altas de las defensas y estructuras de carga crtica que pueden resistir fuerzas limitadas de las defensas.

    Las estructuras macizas son usualmente de tablestaca, bloques de concreto o pilotes. Son muy slidas pero puedenser poco prcticos para construir en aguas profundas y en lugares expuestos por lo que normalmente se encuentran

    en puertos y vas martimas. Las estructuras de carga crtica incluyen diseos de muelles suspendidos y monopilotes

    donde las cargas de las defensas y de amarre son fuerzas de diseo primario.

    Los atraques se pueden clasificar en embarcaderos o muelles continuos, y estructuras individuales (no continuas) cono-

    cidas usualmente como duques de alba o dolphins. Algunos duques de alba son diseos rgidos, con pilotes inclinados

    u otros soportes. Los monopilotess son una categora especial de estructuras de duques de alba.

    > Pueden resistir fuerzas de

    defensas altas

    > Fcil ajuste de concreto

    > La conexin de tablestaca necesita

    diseo cuidadoso

    > Evitar accesorios que cruzan las

    juntas de expansin

    > Estructura sensible a las cargas

    > rea de ""huella"" limitada para ac

    cesorios de defensas y cadenas

    > Cubierta usualmente de concreto

    pero a veces de acero

    > Estructura sensible a las cargas

    > Los monopilotes contribuyen

    a la energa total

    > rea de ""huella"" limitada para

    accesorios de defensas y cadenas

    ESTRUCTURAS MACIZAS ESTRUCTURAS DE CARGA CRTICA POSTES DE AMARRE Y MONOPILOTES

    > Tipos

    > De Carga o Lastre

    > Abanico de proa

    > Cinturones

    > Presin del casco

    > Vida til de servicio

    > Cargas

    > Construccin

    > Conexiones

    > Frecuencia

    > Exposicin

    > Rango de mareas

    > Corrientes & oleaje

    > Barcos en transito

    > Accesibilidad

    > Temperaturas

    > Corrosividad

    > Flujos de hielo

    > Eventos ssmicos

    > Ozono y UV

    BARCOS ESTRUCTURA APROXIMACIN UBICACIN MEDIO AMBIENTE MATERIALES

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    BARCOSHay barcos de todas las formas y tamaos imaginables. Los puertos deben acomodar los barcos de diseo ms grande,pero tambin deben atender barcos pequeos y medianos, particularmente si stos representan la mayora de losatraques. En muchos puertos de exportacin los barcos pueden arribar en condicin ""de lastre"" con un calado y des-plazamiento reducido. Si sta es una prctica estndar entonces el diseo deber considerar las defensas para estasituacin, tambin evaluando el riesgo de que un barco con carga deba regresar al puerto completamente cargado.

    Las caractersticas del barco afectarn a la seleccin de las defensas y el diseo. Por ejemplo, a los operadores de cru-ceros no les gustan las marcas negras causadas por el contacto con las defensas cilndricas de caucho. Los barcos decontenedores y transportes de vehiculos deben tener un abanico de proa largo por lo que la defensa debe articularsepara adaptarse al ngulo. Muchos barcos poseen cinturones o bandas que pueden asentarse o asirse debajo de lospaneles de la defensa, por lo que es posible que se necesiten chaflanes. Los petroleros de doble casco, transportadoresde gas y otros barcos de casco ligero solamente pueden resistir presin de contacto limitada lo que significa que senecesita una gran rea de contacto del panel de la defensa.

    Es importante la forma del casco o la curvatura del barco. El radio de la proa influye en dnde hace contacto el barcocon la defensa en relacin con el centro de masas, as como el nmero de defensas comprimidas dependiendo de suespaciado. El abanico de la proa puede empujar los bordes superiores de la defensa hacia la estructura, as que losbordes superiores del panel, las abrazaderas de las cadenas, etc. deben ser revisados necesariamente para verificar quehay suficiente espacio.

    Abajo se encuentran los diversos tipos de barcos comerciales ms comunes y las caractersticas principales que eldiseador debe tomar en consideracin:

    >Carga peligrosa>Gran cambio en el calado>Presiones bajas en el casco>Asistencia de remolcador es estndar

    PETROLEROS

    >Cargueros pequeos pueden tener cinturones>Atraque frecuente en lugares expuestos>Muchas terminales utilizan lser DAS*

    >Algunos barcos son multiuso(OBO petrleo/granel/mineral)

    >Las cargas pudieran ser peligrosas>Gran cambio en el calado

    GRANELEROS

    >Presiones bajas en el casco>Asistencia de remolcador es estndar>Atraque frecuente en lugares expuestos

    >Carga muy peligrosa>Una sola clase de barco en terminales designadas>Presiones bajas en el casco

    GAS

    >Asistencia de remolcador es estndar>Cargueros pequeos pueden tener cabos>Atraque frecuente en sitios expuestos>Muchas terminales utilizan lser DAS*

    >Los abanicos de proa presentan peligro para las gras de contenedores>Manga larga limita el tamao de la defensa>Presiones bajas en el casco

    PORTACONTENEDORES >Asistencia de remolcador es estndar

    excepto en rutas secundarias>Barcos pequeos pueden tener cabos>Defensas estables mejoran la productividad

    >La seguridad de pasajeros es crtica>Muchos tamaos y formas de barcos>Atraque sin pilotos>Atraque de lado y de popa

    R

    ORO

    >La mayora de los barcos tienen cinturones>Tiempos en puerto escasos y uti lizacin del puerto en forma intensiva>Asistencia de remolcador raramente utilizada

    >Muchos tamaos y formas de barcos>Defensas pequeas para reducir el

    alcance de la gra>Barcos grandes pueden usar remolcador

    CARGUEROS

    >Pueden ocupar muelles por largos perodos de tiempo>Gran cambio en el calado>Muchos barcos de diferentes tamaos

    utilizan un puerto>Asistencia de remolcador solamente para barcos ms grandes

    >Maniobra difcil a velocidades bajasdebido a un alto francobordo

    >Lado largo y plano con abanico de proa grande

    TRANSPORTADORDE

    VEHICULOS

    >Puede tener cabos y puertas laterales>Asistencia de remolcador es comn>Atraque de lado y de popa

    >La seguridad de pasajeros es crtica>Cambios pequeos en el calado>Los tamaos de los barcos empiezan a ser grandes para muchos puertos

    CRUCEROS

    >Grandes abanicos de proa comunes>Presin del casco baja a menos que tenga cinturones>Preferencia por defensas que no dejan marca>Muchos barcos de diferentes tamaos

    utilizan un puerto

    *Docking Aid Systems

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    Carga (DWT)

    Lastre(agua)

    LOA

    KC(cargado)

    DLDL

    FL

    KC(Lastre)

    FB

    DB

    LBP

    R

    vBPunto de impactoa nivel de defensa

    RBRB

    LOA2

    Lneadeatraque

    Centro de masas

    x

    a

    B

    LOA2

    - x

    7>

    DIMENSIONES DEL BARCO

    DIMENSIONES DEL BARCOLos diseadores debern considerar las dimensiones de la gama de barcos que utilizarn el puerto y las defensas. Lascaractersticas ms importantes de definicin se describen abajo:

    Longitud mxima del barco que define el tamao de muelle o dique seco necesaria.

    Algunas veces referida como ""L"".

    Longitud entre el pivote del timn y la interseccin de la proa con la lnea de flotacin.Esto no es igual la longitud en la lnea de flotacin aunque ambas son confundidas a menudo.

    El ancho del barco, usualmente en el centro del barco. Las dimensiones de la manga de algunas

    fuentes pueden incluir cinturones pero esto no es relevante para los clculos de energa de atraque.

    El calado de carga usualmente es el calado mximo de verano para buenas condiciones de operacin.

    Los barcos operarn con este calado o menor dependiendo de la cantidad de carga.

    El calado de navegacin mnimo cuando un barco est descargado y navegando en condiciones de lastre.

    Considerado usualmente solo para barcos petroleros, a granel, barcos de carga y portacontenedores. El ca-

    lado de lastre para barcos petroleros, a granel y portacontenedores se estima como DB 2 + 0.02LOA.

    Es el calado mximo permitido para un barco. Raramente usado para el diseo de la defensa.

    El francobordo de la parte central del barco correspondiente al calado de carga (D L).

    El francobordo de la parte central del barco correspondiente al calado de lastre (D B).

    La profundidad del agua debajo del casco del barco (quilla). Se deber considerar el efecto de lastre o carga,

    la marea alta o baja para determinar el peor caso de diseo.

    El radio terico de la proa del barco en un plano horizontal coincidiendo aproximadamente con

    el nivel de la defensa. El radio a veces se toma como una constante para efectos del diseo de la defensa pero

    en la prctica puede variar de acuerdo con el calado del barco.

    A veces no est bien definida ya que puede variar de acuerdo con el perfil del barco, ngulo de atraque, etc.

    Esta distancia se le denomina comnmente como cuarta parte (x = 0.25LOA), quinta parte (x = 0.2LOA) etc.,

    medido desde la proa (o popa). Vase "Coeficiente de excentricidad" para ms detalles.

    Esta dimensin se utiliza cuando se determina el Coeficiente de excentricidad (CE). Por convenio se asume

    que el centro de masa se encuentra en la parte central del barco (L OA/2) pero pudiera estar a 5~10% de la popa

    de la parte central del barco, para barcos de petrleo, a granel o de carga en lastre por la popa.

    Eslora total

    Eslora entre perpendiculares

    Manga (o anchura)

    Calado de carga

    Calado de lastre

    Lastre de escantilln (no se muestra)

    Francobordo de carga

    Francobordo de lastre

    Espacio libre bajo la quilla

    Radio de proa

    Distancia de la proa a impacto

    Impacto a centro de masas

    LOA

    LBP

    B

    DL

    DB

    DS

    FL

    FB

    KC

    RB

    x

    R

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    TERMINOLOGA DE BARCOS

    El peso del barco, el mismo que el peso del agua

    desplazada por el casco cuando se encuentra cargado

    en el calado establecido

    Es el peso con que ha sido diseado el barco para

    cargar con seguridad, incluyendo la carga, combus-

    tible, agua potable y agua de lastre.

    El peso de un barco vaco, excluyendo carga, com-

    bustible, etc.

    Una medida obsoleta del volumen interno del barco

    donde:

    1 GRT = 100 ft= 2.83 m

    El GRT no est relacionado con el desplazamiento y

    es irrelevante para el diseo de la defensa.

    ndice sin unidades del volumen interno del

    barco utilizado por IMO. Algunas veces (de formaequivocada) llamado GRT al cual reemplaz en 1982.

    GT no est relacionado con el desplazamiento y es

    irrelevante para el diseo de la defensa.

    The size of a single, standard 20 foot

    long container, used as an indication

    of container ship size or capacity.

    Desplazamiento

    MD

    Peso muerto

    DWT

    Peso ligero

    LWT

    Tonelaje bruto

    registrado

    GRT

    Tonelaje bruto

    GT

    TEU (Twentyfoot

    Equivalent Units, por

    su nombre en ingls)

    COEFICIENTE DE BLOQUE (CB)El Coeficiente de Bloque (CB) es el cociente entre el volu-men actual del casco y el volumen de la "caja" del cascousualmente expresado como:

    CB=LBP .DL .B.SW

    MD

    Si es conocido, CBse pueden utilizar para estimar el des-plazamiento:

    MD =CB.LBP.DL.B.SWLos cdigos y estndares de diseo sugieren algunosrangos tpicos de coeficientes de bloque para varios ti-pos de barcos:

    Para las condiciones de carga que no sean de carga completa(por ejemplo, D < DL) entonces se puede estimar el Coeficientede Bloque:

    Forma de casco

    CB(at DL) 0.75

    CB(at DL)< 0.75

    Calado actual, D

    DB< D < DL0.6DL< D < DLDB< D < 0.6DL

    CB(at D < DL)

    Constante

    Constante

    0.9 x CB(at DL)

    Tipo de Barco

    Petroleros

    A granel (OBO)

    Gas

    Contenedores

    RoRoCarguero

    Tansporte Vehculos

    Crucero/Ferry

    Monocasco rpido

    Catamarn

    PIANC 2002

    0.85

    0.720.85

    0.600.80

    0.700.800.720.85

    ROM 3.1-99

    0.720.85

    0.780.87

    0.680.54

    0.630.71

    0.570.800.560.77

    0.560.66

    0.570.68

    0.450.49

    0.430.44

    BS 6349

    0.720.85

    0.720.85

    0.650.70

    0.650.70

    0.500.70

    * Manga (B) es el total de dos cascos individuales

    MOVIMIENTOS DEL BARCOAs como su velocidad de atraque hacia las defensas, los

    barcos pueden tener otros movimientos causados porel aire, olas y corrientes que pueden causar movimien-tos angulares o de cizallamiento en la defensa duranteel contacto inicial y mientras atraca. En particular:

    Barcos en transito: Oleaje, balanceo y virajeViento: Balanceo, balanceo lateral y virajeMarea, corrientes: Oleaje y agitacinOlas, marejada: Oleaje y cabeceo

    Los diseadores deben considerar estos movimientos yel efecto que tienen en las defensas tales como fuerzasde cizallamiento, fatiga, abrasin y efectos vibratoriosen fijaciones.

    Cabeceo

    Viraje

    Oleaje

    Balanceo lateral

    Oscilacin

    Balanceo

    DL

    LBP

    B Lnea de flotacindel barco

    FenderTeam AG 2014

    ES-A4-2014-03-LR

  • 7/24/2019 FTDM-ES-A4-2014-03-LR-WM (1)

    9/56

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    500

    0 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000

    9>

    PETROLERO

    DWT

    500,000441,585

    400,000350,000

    300,000275,000250,000225,000200,000175,000150,000

    125,000100,00080,00070,00060,00050,000

    40,00030,00020,00010,000

    5,0003,000

    MD(toneladas)

    590,000*528,460475,000420,000

    365,000335,000305,000277,000

    246,000217,000186,000156,000125,000102,00090,00078,00066,000

    54,00042,000

    29,00015,0008,0004,900

    LOA(m)

    415380380365

    350340330320

    310300285270250235225217210

    200188

    17414511090

    LBP(m)

    392359358345

    330321312303

    294285270255236223213206200

    190178

    16513710485

    B(m)

    73.068.068.065.5

    63.061.0

    59.057.055.052.549.546.543.040.038.036.0

    32.2

    30.028.024.519.015.013.0

    HM(m)

    30.528.929.228.0

    27.026.325.524.8

    24.023.022.021.019.818.718.217.016.4

    15.414.2

    12.610.08.67.2

    DL(m)

    24.024.523.022.0

    21.020.519.919.3

    18.517.716.916.015.114.013.513.012.6

    11.810.8

    9.87.87.06.0

    DB(m)

    10.39.69.69.3

    9.08.88.68.4

    8.28.07.77.47.06.76.56.36.2

    6.05.8

    5.54.94.23.8

    CB

    0.8380.8620.8280.824

    0.8160.8140.8120.811

    0.8020.7990.8030.8020.7960.7970.8040.7890.794

    0.7830.7610.7140.7210.7150.721

    * Tipo cargueros V-plus (los mas largos en servicio actualmente - TI Europa y TI Oceana). El calado de lastre asume las Normas de Marpol

    Tipo

    Pequeo

    Handysize

    Handymax

    Panamax

    Aframax

    Suezmax

    VLCC (VeryLargeCrudeCarrier)

    ULCC (UltraLargeCrudeCarrier)

    Dimensiones

    DL10m

    LOA180m

    B32.3m

    LOA289.6mDL12.04m

    41B44m

    DL21.3m

    B70m

    LOA500m

    LOA300m

    Tamao del Barco

    10,000DWT

    10,000~30,000DWT

    30,000~55,000DWT

    60,000~75,000DWT

    80,000~120,000DWT

    125,000~170,000DWT

    250,000~320,000DWT

    350,000DWT

    PETROLEROS

    EsloraentrePerpendiculares,LPP

    (m)

    Peso muerto, DWT (toneladas)

    Pequeo

    Handysize

    Handymax

    Panamax

    Aframax

    Suezmax

    VLCC U

    LCC

    FenderTeam AG 2014

    ES-A4-2014-03-LR

  • 7/24/2019 FTDM-ES-A4-2014-03-LR-WM (1)

    10/56

    0

    100

    200

    300

    400

    0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000

    Pequeo

    Handysize

    Handymax

    Panamax

    Capesize

    VLBC(VeryLargeBulkCarrier)

    >

    DWT

    402,347400,000350,000300,000

    250,000200,000150,000125,000100,00080,00060,000

    40,00020,00010,000

    MD(toneladas)

    *454,000464,000406,000350,000

    292,000236,000179,000150,000

    121,00098,00074,00050,00026,00013,000

    LOA(m)

    362375362350

    335315290275

    255240220195160130

    LBP(m)

    350356344333

    318300276262

    242228210185152124

    B(m)

    65.062.559.0

    56.0

    52.548.544.041.539.036.533.529.023.5

    18.0

    HM(m)

    30.430.629.328.1

    26.525.023.322.1

    20.819.418.216.312.610.0

    DL(m)

    23.024.023.021.8

    20.519.017.516.5

    15.314.012.811.59.37.5

    DB(m)

    9.29.59.29.0

    8.78.37.87.5

    7.16.86.45.95.24.6

    CB

    0.8460.8480.8490.840

    0.8320.8330.8220.816

    0.8180.8210.8020.7910.7640.758

    *BM Vale Brasil y otros 11 barcos hermanos bajo construccin.

    El calado de lastre asume las Normas de Marpol.

    Tipo

    Pequeo

    Handysize

    Handymax

    Panamax

    Capesize

    Chinamax

    VLBC (Very Large Bulk Carrier)

    Dimensiones

    LOA115m

    DL10m

    LOA190m

    B 32.3m

    LOA289.6m

    DL12.04m

    41 B 44m

    LOA300m

    Tamao del Barco

    10,000 DWT

    10,000 ~ 35,000 DWT

    35,000 55,000 DWT

    60,000 ~ 80,000 DWT

    80,000 ~ 200,000 DWT

    90,000 ~ 180,000 DWT

    300,000 DWT

    200,000 DWT

    CARGUEROS A GRANEL

    EsloraentrePerpendiculares,LPP

    (m

    )

    Peso muerto, DWT (tonelada mtrica)

    FenderTeam AG 2014

    ES-A4-2014-03-LR

  • 7/24/2019 FTDM-ES-A4-2014-03-LR-WM (1)

    11/56

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000

    Pequeo

    Pequeoconvencional

    Grandeconvencional

    Q-flex

    Q-max

    11>

    CARGUEROS DE GAS

    DWT

    *125,000**97,00090,000

    80,00052,00027,000

    75,00058,000

    51,000

    60,00050,00040,00030,00020,000

    10,0005,0003,000

    60,00040,00020,000

    MD(toneladas)

    175,000141,000120,000

    100,00058,00040,000

    117,00099,00071,000

    95,00080,00065,00049,00033,000

    17,0008,8005,500

    88,00059,00031,000

    LOA(m)

    345.0315.0298.0

    280.0247.3207.8

    288.0274.0249.5

    265.0248.0240.0226.0207.0

    160.0134.0116.0

    290.0252.0209.0

    LBP(m)

    333.0303.0285.0

    268.8231.0196.0

    274.0262.0237.0

    245.0238.0230.0216.0197.0

    152.0126.0110.0

    257.0237.0199.0

    B(m)

    53.850.0

    46.0

    43.434.829.3

    49.042.040.0

    42.239.035.232.426.8

    21.116.013.3

    44.5

    38.230.0

    HM(m)

    26.227.626.2

    24.520.617.3

    24.723.721.7

    23.723.020.819.918.4

    15.212.510.1

    26.122.317.8

    DL(m)

    12.012.011.8

    11.49.59.2

    11.511.310.6

    13.512.912.311.210.6

    9.38.17.0

    11.310.59.7

    DB(m)

    8.98.38.0

    7.66.96.2

    7.87.57.0

    7.37.06.86.56.1

    5.24.74.3

    7.87.06.2

    CB

    0.7940.7570.757

    0.7340.7410.739

    0.7390.7770.689

    0.6640.6520.6370.6100.575

    0.5560.5260.524

    0.6640.6060.522

    Cargueros de gas Tipo *Q-max y **Q-flex El calado de lastre asume las Normas de Marpol

    Tipo

    Pequeo

    Pequeo convencional

    Grande convencional

    Q-flex

    Q-max

    Med-max

    Atlantic-max

    Dimensiones

    LOA250 m

    B 40 m

    LOA270298 m

    B 4149 mLOA285295 m

    B 4346 m

    DL12 m

    LOA 315 m

    B 50 m

    DL12 m

    LOA 345 m

    B 5355 m

    DL12 m

    Tamao del Barco

    90,000 m

    120,000150,000 m

    150,000180,000 m

    200,000220,000 m

    260,000 m

    Approx 75,000 m

    Approx 165,000 m

    CARGUEROS DE GAS

    Capacity(m)

    266,000210,000177,000

    140,00075,00040,000

    145,000125,000

    90,000

    131,000109,00088,00066,00044,000

    22,00011,000

    7,000

    131,00088,00044,000

    CARGUERO DE GNL PRISMTICO

    CARGUERO GNL ESFRICO, MOSS

    CARGUERO DE GLP

    CARGUERO DE METANO

    EsloraentrePerpendiculares,LPP

    (m)

    Capacidad GNL (m)

    FenderTeam AG 2014

    ES-A4-2014-03-LR

  • 7/24/2019 FTDM-ES-A4-2014-03-LR-WM (1)

    12/56

    0

    50,000

    100,000

    150,000

    200,000

    250,000

    300,000

    0 3,000 6,000 9,000 12,000 15,000 18,0000

    50,000

    100,000

    150,000

    200,000

    250,000

    300,000

    Desplazamiento

    DWT (Diseo)

    DWT (Escantilln) Despl

    azamient

    o

    PesoM

    uertoE

    scantil

    ln

    PesoMu

    ertoDise

    o

    Pequeo

    Alimenta

    dor

    Panam

    ax

    Post-Panam

    ax

    New

    Panam

    ax

    ULCS

    >

    Tipo

    Pequeo

    Alimentador

    Panamax

    Post-Panamax (existente)

    New Panamax

    ULCS (Ultra Large Container Ship)

    Dimensiones

    B 23.0m (approx)

    23.0m B > 30.2m

    B 32.3mDL12.04m

    LOA294.1m

    B > 32.3m

    39.8m B > 45.6m

    B 48.8m

    DL15.2m

    LOA365.8m

    B > 48.8m

    Tamao del Barco

    < 1,000 teu

    1,000~2,800 teu

    2,800~5,100 teu

    5,500~10,000 teu

    12,000~14,000 teu

    > 14,500 teu

    BARCOS PORTACONTENEDORES

    DWT

    *195,000**171,000157,000143,000

    101,00081,00067,00058,00054,00048,60043,200

    38,10030,800

    30,80027,70022,400

    18,20013,80011,600

    9,3007,0004,800

    MD(toneladas)

    262,566228,603190,828171,745

    145,535120,894100,89385,56574,39970,54565,00654,88542,389

    43,16637,87932,208

    26,76219,21915,71913,70210,3907,472

    LOA(m)

    420397366366

    349323300276

    294286269246211

    222209202

    182160150140122107

    LBP(m)

    395375350350

    334308286263

    283271256232196

    210197190

    170149140130115100

    B(m)

    56.456.448.448.4

    45.642.840.040.032.232.232.232.232.2

    30.0

    30.028.0

    28.025.023.021.819.817.2

    HM(m)

    26.725.324.824.5

    23.622.721.720.9

    20.419.819.018.217.0

    17.016.415.3

    14.413.412.912.311.711.1

    DL(m)

    15.014.015.013.5

    13.013.013.012.5

    12.012.011.811.310.7

    10.610.09.2

    8.68.07.67.47.06.5

    DB(m)

    9.99.59.09.0

    8.78.27.77.3

    7.77.47.1

    6.65.9

    6.25.95.8

    5.45.04.84.64.34.0

    CB

    0.7670.7530.7330.733

    0.7170.6880.6620.635

    0.6640.6570.6520.6340.612

    0.6310.6250.642

    0.6380.6290.6270.6370.6360.652

    *Tipo Triple-E 18,000 TEU puesta en servicio en 2014 **Tipo E (Emma Maersk, Estelle Maersk, etc) ocho barcos en la flota de Maersk. Capacidades y

    dimensiones se han recopilado de mltiples fuentes incluyendo ROM, MAN y PIANC. El calado de lastre asume las Normas de Marpol

    TEU

    18,00015,50014,00012,500

    10,0008,0006,5005,5005,1004,500

    4,0003,5002,800

    2,8002,5002,000

    1,6001,2001,000

    800600400

    Tipo Panamax y sub-Panamax (B 32.2m)

    Desplazamiento,MD

    (toneladas)

    Capacidad TEU mxima

    Pesomuerto,D

    WT(toneladas)

    FenderTeam AG 2014

    ES-A4-2014-03-LR

  • 7/24/2019 FTDM-ES-A4-2014-03-LR-WM (1)

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    13>

    CARGA GENERAL

    DWT

    40,00035,00030,00025,000

    20,00015,00010,0005,0002,500

    MD(toneladas)

    54,50048,00041,00034,500

    28,00021,50014,5007,5004,000

    LOA(m)

    209199188178

    166152133105

    85

    LBP(m)

    199189179169

    158145127100

    80

    B(m)

    30.0

    28.927.726.4

    24.822.619.815.813.0

    HM(m)

    181716

    15.4

    13.812.811.28.5

    6.8

    DL(m)

    12.512.011.310.7

    10.09.28.06.4

    5.0

    DB(m)

    6.185.985.765.56

    5.325.044.664.10

    3.70

    CB

    0.7130.7140.7140.705

    0.6970.6960.7030.724

    0.750

    El calado de lastre asume las Normas de Marpol.

    CARGA GENERAL (CARGUERO)

    DWT

    50,00045,00040,000

    35,00030,00025,00020,00015,00010,000

    5,000

    MD(toneladas)

    87,50081,50072,00063,00054,00045,000

    36,00027,50018,4009,500

    LOA(m)

    287275260245231216

    197177153121

    LBP(m)

    273261247233219205

    187168145115

    B(m)

    32.232.232.232.232.031.028.626.223.4

    19.3

    HM(m)

    28.527.626.224.823.522.0

    21.019.217.013.8

    DL(m)

    12.412.011.410.810.29.6

    9.18.47.46.0

    CB

    0.7830.7880.7750.7590.7370.720

    0.7220.7260.715

    0.696

    RORO Y FERRIS

    CARGUERO RORO

    RO-PAX (RORO FERRY)

    DWT

    15,00012,50011,500

    10,2009,0008,0006,500

    MD(toneladas)

    25,00021,00019,000

    17,00015,00013,00010,500

    LOA(m)

    197187182

    175170164155

    LBP(m)

    183174169

    163158152144

    B(m)

    30.628.727.6

    26.525.324.1

    22.7

    HM(m)

    16.515.715.3

    14.914.514.113.6

    DL(m)

    7.16.76.5

    6.36.15.95.6

    CB

    0.6130.6120.611

    0.6090.6000.5870.560

    FenderTeam AG 2014

    ES-A4-2014-03-LR

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    >

    DWT

    --------

    GT

    30,000

    25,00020,00015,000

    MD(toneladas)

    48,00042,00035,50028,500

    LOA(m)

    220205198190

    LBP(m)

    205189182175

    B(m)

    32.232.232.232.2

    HM(m)

    31.229.427.526.5

    DL(m)

    11.710.910.09.0

    CB

    0.6060.6180.5910.548

    TRANSPORTE DE VEHICULOS

    GT

    225,282

    155,873148,528110,000102,58780,00070,00060,00050,00040,00035,000

    MD(toneladas)

    105,750

    74,12672,19350,25352,239

    44,00038,00034,00029,000

    24,00021,000

    LOA(m)

    362

    329345291273272265252234

    212192

    LPP(m)

    308

    280293247232231225214199

    180164

    B(m)

    47.0

    40.041.035.436.035.032.232.232.232.232.2

    HM(m)

    22.5

    22.122.720.419.720.019.318.818.0

    17.317.0

    DL(m)

    9.3

    8.710.18.28.28.07.87.67.1

    6.56.3

    CB

    0.767

    0.7420.5800.6840.7440.6640.6560.633

    0.6220.6220.616

    NOMBRE DEL BARCO

    Allure of the Seas

    Norwegian EpicQueen Mary 2Carnival Conquest

    Costa FortunaPost Panamax Genrico

    Panamax GenricoPanamax GenricoPanamax GenricoPanamax GenricoPanamax Genrico

    CRUCEROS

    DWT

    --------

    GT

    20,00015,00010,0008,000

    MD(toneladas)

    3,2002,4001,6001,280

    LOA(m)

    140128

    112102

    LBP(m)

    133120

    10287.5

    B(m)

    2119.216.9

    15.4

    HM(m)

    5.85.4

    5.25.0

    DL(m)

    2.92.7

    2.52.5

    CB

    0.606

    0.6180.5910.548

    El calado excluye los hidroplanos y estabilizadores que pueden agregar hasta un 80% del calado del barco si se extienden.

    Anchura de la lnea de flotacin es de 0.8~0.9 x manga a nivel cubierta.

    FERRIS RPIDOS MONOCASCO

    DWT

    --------

    GT

    30,00025,00020,00015,000

    MD(toneladas)

    48,00042,00035,50028,500

    LOA(m)

    220205198190

    LBP(m)

    205189182175

    B(m)

    32.232.232.232.2

    HM(m)

    31.229.427.526.5

    DL(m)

    11.710.910.09.0

    CB

    0.6060.6180.5910.548

    El coeficiente de bloque se calcula utilizando el ancho total de ambos cascos, anchura mxima de lnea de flotacin de cada casco es

    aproximadamente 25% de la manga a nivel de cubierta (dada).

    FERRIS RPIDOS - CATAMARN

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    Chinamax

    (calado areo ilimitado)

    New Panamax

    Panamax

    Suezmax

    (eslora ilimitada)

    Q-max

    Seawaymax

    15>

    LMITES DEL BARCO

    LMITES DEL BARCOEn muchas partes del mundo, los tamaos de losbarcos estan limitados debido a las esclusas, cana-les y puentes. Comunmente, las dimensiones lim-itadas son la eslora, manga, calado y calado areo.

    Chinamax se refiere a la capacidad

    portuaria para mltiples puertos en

    China. El mximo es

    380,000400,000dwt pero se

    ha impuesto una restriccin de

    380,000dwt a los barcos.CHINAMAX

    NEWP

    ANAMAX

    PANAM

    AX

    SUEZMAX

    Q-MAX

    SEAW

    AYMAX

    Las nuevas esclusas (terceras) del

    Canal de Panam estn programa-

    das para abrir en 2015. Algunos

    barcos existentes demasiado

    grandes para las esclusas actuales

    (post-Panamax) y nuevos diseos de

    barcos podrn transitar por aqu.

    Las (segundas) esclusas del Canal de

    Panam fueron puestas en marcha

    en 1914 y han dictado el diseo de

    muchos barcos desde entonces.

    El Canal de Suez permite un paso

    sin restricciones practicamente,

    excepto para algunos petroleros con

    carga total.

    Q-max es el carguero de GNL

    prismtico de mayor tamao

    capaz de atracar en las terminales

    de Catar, que en particular est

    limitado por el calado en la regin.

    Seawaymax son los barcos ms

    grandes que pueden transitar por

    las esclusas de la va martima de St.

    Lawrence hacia el Lago Ontario. Bar-

    cos ms grandes operan en los lagos

    pero no pueden pasar las esclusas.

    LOA 360 m

    B 65 m

    DL 24 m

    DA Sin lmite

    LOA 366 m

    B 49 m

    DL 15.2 m

    DA 57.91 m

    LOA 294.13 m

    B 32.31 m

    DL 12.04 m

    DA 57.91 m

    LOA Sin lmite

    B 50 m

    DL 20.1 m

    DA 68 m

    LOA 345 m

    B 53.8 m

    DL 12 m

    DA 34.7 m

    LOA 225.6 m

    B 23.8 m

    DL 7.92 m

    DA 35.5 m

    LOA Eslora total

    B Manga

    DL Calado

    DA Calado Areo

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    DL

    DB

    DL

    DU

    >

    CARGAS DE BARCOSLa mayora de los puertos estn diseados para importar o exportar carga, algunas veces ambas. El diferente calado ydesplazamiento del barco en estos casos puede ser muy importante para el diseo de las defensas.

    Puertos de importacin

    El caso de que las defensas estn diseadas para barcos en calado de lastre o parcialmente cargados, se deber tener

    cuidado en caso de que el barco parta totalmente cargado pero tenga que regresar debido a un problema tcnico. En

    puertos de importacin/exportacin no se deber considerar el barco como ligero o sin carga.

    Petroleros y a Granel

    Para puertos de importacin el barco casi siempre arribar

    parcial o totalmente cargado. Los barcos sobredimensionados

    quizs puedan utilizar el puerto pero con una restriccin

    de calado.

    Puertos de exportacin

    En los puertos de exportacin usualmente los barcos arriban

    en condicin de lastre, con agua dentro de tanques especiales

    para garantizar que los barcos estn lastrados apropiada-

    mente, con la hlice y el timn sumergidos y el

    barco estable y maniobrable. El agua de lastre se

    descarga mientras se sube la carga.

    Puertos de Pasaje, Cruceros y RoRo

    Tales barcos llevan muy poca carga as que su calado cambia

    poco entre las condiciones de carga y descarga. En estos casos

    los barcos deben siempre ser considerados como en carga

    total para calcular la energa de atraque. El calado mnimo es

    usualmente de por lo menos 90% del calado de carga total.

    AstillerosSolamente cuando los barcos estn en construccin o estn

    siendo reparados es posible que puedan estar en condicin

    ligera - sin carga o lastre. Se debe tener especial cuidado

    porque algunas caractersticas del casco como los cabos

    pueden asentarse sobre las defensas, o las protuberancias

    bajo agua pueden estar a nivel de las defensas.

    COEFICIENTE DE BLOQUE DE LASTREPara barcos de ""forma completa"", particularmente los petroleros y a granel, es comn asumir que el Coeficiente debloque (CB) no vara con el calado (D) bajo cualquier condicin de carga. Para los otros tipos de barcos el Coeficientede bloque se ir reduciendo ligeramente mientras se reduce el calado.

    Otros tipos de Barcos

    DL D DU

    DLD 0.6DL

    D

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    v

    v

    a b

    S/2 S/2

    v

    v

    17>

    APROXIMACIN DEL BARCO

    APROXIMACIN DEL BARCODependiendo del tipo de barcos y muelles, las naves pueden aproximarse a la estructura de diferentes formas. Este tipode aproximacin debe ser considerada con mucho cuidado para entender el verdadero punto de contacto en el casco,la direccin de velocidad (vector) y otros factores que puedan causar que la defensa se comprima en ngulo, se cizallebajo friccin, se produzca efecto palanca, etc. Los casos ms comunes son:

    ATRAQUE DE LADO> El barco est paralelo o a un pequeo ngulo de la lnea de atraque.> El vector de velocidad se encuentra casi perpendicular a la lnea de atraque.> El barco rota casi en el punto de contacto con la(s) defensa(s) lo que

    disipa cierta energa cintica.> El contacto es tpicamente entre 20% y 35% de la proa, dependiendo del radio de la proa y la geometra.> El barco puede golpear una, dos, tres o ms defensas dependiendo de su tamao y del radio de la proa del barco.> Si la velocidad no es exactamente perpendicular a la lnea de atraque

    entonces habr algn cizallamiento en las defensas debido a la friccin.

    ATRAQUE EN DUQUE DE ALBA> El barco est paralelo o a un pequeo ngulo de la lnea de atraque.> Mtodo comn para terminales de petroleo/gas donde el vector de

    velocidad es mayormente perpendicular a la lnea de atraque.> Tambin es comn para algunos puertos RoRo donde el vector de

    velocidad puede incluir un componente atras/adelante mayor (hacia larampa) que puede producir grandes fuerzas de cizallamiento.

    > El contacto en terminales de combustible/gas es a menudo entre 30%y 40% de eslora desde la proa o popa, usualmente en la seccin planamedia del casco.

    > El contacto en puertos RoRo es usualmente 25% y 35% de la esloradesde la proa, pero a veces tambin en el centro del barco en duques

    de alba exteriores.> Si la velocidad no es exactamente perpendicular a la lnea de atraque

    entonces habr cizallamiento en las defensas debido a la friccin.

    ATRAQUE POR POPA> El barco se desplaza hacia adelante o atras hacia la estructura.> Aproximacin comn a las rampas y pontones RoRo, pero algunas veces aplicado a barcazas y barcos con carga pesada.> Los ngulos de atraque son usualmente pequeos pero pudiera resul tar entrar en contacto con una sola defensa o una muy pequea rea con la proa del barco o con el cinturon de la popa.> Las velocidades de atraque pueden ser altas y poca rotacin del barco

    si la hubiera en el punto de contacto, por lo que la defensa debe absorber toda la energa cintica.> La masa virtual (masa agregada) de agua arrastrada es muy baja

    debido a un perfil de casco ms aerodinmico.

    APROXIMACIN A ESCLUSA> La aproximacin es usualmente coaxial con la linea central de la esclusa.> Si el barco se encuentra "fuera del centro" la proa pudiera golpear la esquina del muello as que la lnea de atraque es una tangente en

    relacin con el casco del barco.> El vector de velocidad tiene un gran componente de avance, lo que

    crear fuerzas de cizallamiento mayores y sostenidas debido a la friccin.> El punto de contacto puede estar muy hacia adelante por lo que

    deben considerarse mayores abanicos de proa.> El punto de contacto puede tambin estar bastante hacia atr, 30%

    de eslora o ms de la proa por lo que hay menor rotacin para disiparla energa de atraque.

    FenderTeam AG 2014

    ES-A4-2014-03-LR

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    18/56

    D

    Kc

    VB

    Kc/D

    CM

    1.4

    1.5

    1.6

    1.7

    1.8

    1.9

    0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

    >

    COEFICIENTE DE MASA AGREGADO (CM)Cuando un barco se mueve de lado hacia el puerto, ar-rastra consigo una masa de agua. Cuando comienza areducirse el movimiento del barco a travs de las defen-sas, el momento del agua lo empuja contra el casco delbarco que incrementa la energa cintica total que serabsorbida. El factor de masa agregado toma en cuenta

    la masa actual (desplazamiento) del barco y la masa vir-tual del agua

    Hay diferentes estimaciones sobre la verdadera masa virtual del agua movindose con el barco, pero se acuerda queel efecto es menor en aguas profundas y mayor en aguas poco profundas. Esto es debido al limitado espacio de bajoquilla (KC) disponible para el agua que empuja al barco para salir. Algunas frmulas para el Factor de Masa Agregadoconsideran esto, pero otras lo contabilizan separadamente dentro del Factor de Configuracin de Atraque (CC). Las for-mulas comunes para el Factor de Masa Agregado son:

    Mtodo PIANC (2002)PIANC amalgam los mtodos de abajo y el Fac-tor de Configuracin de Atraque (CC) en su reportedel 2002, considerando el efecto de masa agregado

    y el espacio de bajo quilla dentro del mismo trmino.Este mtodo es adoptado por EAU-2004 y otros cdi-gos. Con este mtodo CC=1.

    0.1 CM= 1.8D

    KC

    < 0.5 CM= 1.875 0.75

    D

    KC0.1

    COEFICIENTE DE EXCENTRICIDAD

    COEFICIENTE DE EXCENTRICIDAD (CE)Si el vector de velocidad (v) no pasa a travs del punto de contacto con la defensa entonces el barco rota al mismotiempo que comprime la defensa. La rotacin disipa parte de la energa cintica del barco y el restante debe ser absor-bido por la defensa.

    ATRAQUE DE LADO

    Tpicamente: 0.4 CR0.7

    0 20 60 80

    Si la distancia entre el vector de velocidad y el punto contacto de la defensa se incrementa (es decir, es ms cercano ala proa) entonces se reduce el CE, y vice versa. Si el punto de contacto de la defensa est directamente en oposicin alcentro de masa del barco durante atraque de lado o de popa entonces el barco no rota (C E 1).

    1

    Energa cintica total del barco

    Energa cintica transmitida a la defensaCE=

    MITAD CENTRAL DEL BARCO

    Tpicamente: CE= 1.0

    x = LBP/2

    PUERTOS RORO

    Tpicamente: 0.4 CE0.7 (Side)

    CE= 1.0 (End)

    Un ejemplo para un carguero de combustible carga to-tal de 100,000dwt (ver pgina 9), asumiendo un tercerpunto de contacto de lado de atraque (tpico para postesde amarre) y un ngulo de atraque de 5:

    El caso especial de

    = 90 debe

    utilizarse con

    cuidado

    Las aproximaciones comunes del Factor de Excentri-

    cidad se realizan para los clculos de energa rpidos:

    Atraque de punto cinco: CE 0.45

    Atraque de punto cuarto: CE 0.50

    Atraque de punto tres: CE 0.70

    Atraque parte central del barco: CE 1.00Atraque de popa (RoRo): CE 1.00

    CE=K+(R cos () )

    K+R

    K = (0.19 .CB+ 0.11) .LBP

    R = ( x)

    + ( )LBP

    2

    B

    2

    = 90 asin( )B2R

    MD= 125,000t

    LBP= 236m

    CB=125000

    1.025 .236 .43 .15.1= 0.796

    K = (0.19 .0.796 + 0.11) .236 = 61.7m

    R = ( )+ ( )= 44.8m2362

    43

    2

    236

    3

    = 90 5asin ( )= 56.3432 .44.8

    B = 43.0m

    DL= 15.1m

    CE=61.7+ (44.8.cos (56.3) )

    61.7+ 44.8= 0.761

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    D

    Kc

    vB

    D

    Kc

    vB

    D

    Kc

    vB

    f

    Rf vB

    >

    COEFICIENTE DE CONFIGURACIN DE ATRAQUE (CC)Durante la fase final del atraque un barco empuja un volumen de agua hacia la estructura. Dependiendo en el tipo deestructura, el agua puede fluir libremente a travs de las pilas o puede quedar atrapada entre el casco y el concreto.El efecto cojin del agua tambin depender del espacio de la quilla (KC) y el ngulo de atraque del barco (). Un granespacio debajo del casco del barco - quizs en marea alta o cuando se atraque en condiciones de lastre - permitir queel agua escape debajo del barco. Cuando el barco no atraque en paralelo entonces el agua puede escapar hacia la proao la popa.

    El mtodo PIANC para el factor de Masa Agregada (CM) toma en consideracin el espacio de bajo quilla por lo que

    en este caso CC=1. Si se utilizan los mtodos Vasco Costa o Shigeru Ueda para la Masa Agregada, entonces

    CC puede ser considerado de acuerdo con lo sealado arriba.

    COEFICIENTE DE SUAVIDAD (CS)Las defensas duras pueden causar que el casco del barco se desve elsticamente y absorba una pequea cantidadde energa. Las defensas modernas se conocen en su mayor parte como ""suaves"" por lo que este efecto no absorbeenerga.

    Estructura Slida

    Estructura Parcialmente Cerrada

    Estructura de Pila Abierta

    ~0.5 CC= 0.8 ( 5)KCD

    ~>0.5 CC= 0.9 ( 5)KCD

    cuando > 5 CC= 1.0

    ~0.5 CC= 0.9 ( 5)KCD

    ~>0.5 CC= 1.0 ( 5)KCD

    cuando > 5 CC= 1.0

    CC= 1.0

    f 0.15m CS 0.9

    f

    0.15m CS

    1.0

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    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    10 10 10 10

    d

    e

    c

    a

    b

    21>

    VELOCIDADES DE ATRAQUE

    "*No se recomiendan velocidades de atraque de diseo por debajo de 0.08m/s.

    **PIANC establece que las curvas ""d"" y ""e"" pueden ser altas y deben utilizarse con precaucin.

    0.1790.136

    0.1170.0940.082

    ***

    ****

    *****

    0.3430.2690.2360.1920.1690.1530.133

    0.119

    0.1100.0940.083

    ******

    0.5170.404

    0.3520.2870.2520.2280.1980.178

    0.1640.1410.1260.107

    0.0950.0860.080

    **

    0.6690.5240.4590.3770.3320.3030.264

    0.239

    0.2210.1900.1710.1460.1310.1200.111

    0.0990.090

    0.865

    0.6490.5580.4480.3910.3550.3080.279

    0.2580.2230.2010.174

    0.1580.1460.1370.1240.115

    Desplazamiento

    MD(tonelada mtrica)

    1,0003,000

    5,00010,00015,00020,00030,00040,000

    50,00075,000

    100,000150,000

    200,000250,000300,000400,000500,000

    VELOCIDADES DE ATRAQUELas velocidades de atraque de barcos son la variable ms importante en el clculo de energa. La velocidad se midede forma perpendicular a la lnea de atraque (vB) y depende de diversos factores que el diseador debe tomaren consideracin:

    > Ya sea que el barco que est atracando es asistido o no por remolques; > La dificultad de la maniobra de aproximacin en el puerto; >

    La exposicin del puerto debe incluir las corrientes y vientos que empujan el barco; > El tamao del barco y si est atracando con carga total, con carga parcial o en lastre

    BS6349, PIANC y muchos otros

    estndares adoptan la grfica de

    velocidad de atraque Brolsma. Los

    valores seleccionados de las curvas

    son tambin suministrados en la

    tabla de abajo. Las condiciones de

    atraque ms comnmente utiliza-

    das se encuentran representadas

    por las lneas "b" y "c".

    a: Atraque fcil, resguardado

    b: Atraque difcil, resguardado

    c: Atraque fcil, expuesto

    d: Buen atraque, expuesto

    e: Atraque difcil, expuesto

    Las velocidades de atraque son para barcos comerciales convencionales. Para tipos de barcos inusuales incluyendomonocascos de alta velocidad y catamaranes, barcazas, remolcadores y naves similares, por favor contacten con elequipo de FenderTeam para su asesoramiento. Para barcos navales, los diseadores pueden referirse a lo establecidopor el Departamento de Defensa de EEUU, UFC 4-152-01 (figuras 5.3 y 5.4).

    Atraque sin remolcadorTodas las velocidades en lagrfica y en la tabla asumenbarcos convencionales

    atracando con asistencia de remolcador.Si no se utilizan remolcadores entonceslos diseadores debern referirse a lasgrficas proporcionadas en:

    (i) EAU 2004 (Fig. R40-1)

    (ii) ROM 0.2-90 (Tabla 3.4.2.3.5.2)

    Estos cdigos sugieren que las velocidadesde atraque sin remolcadores pueden ser2~3 veces ms altas en condiciones favora-bles, y 1.3~2.3 veces ms altas en condi-ciones desfavorables.

    a b c d* e**

    VelocidaddeAtraque-As

    istenciaderemolcador,vB

    (m/s)

    Desplazamiento, MD(tonelada mtrica)

    De BS6349 : Parte 4: 1994 : Figura 1

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    A menos que se especifique los contrario, los valores sugeridos son de PIANC 2002 (Tabla 4.2.5).

    MAS GRANDE

    1.25A

    1.25A

    MAS PEQUEA

    1.75B

    1.75B

    COMENTARIOS E INTERPRETACIONES

    A: Suezmax y mayores B: Handymax y menores

    A: Capsize y mayores B: Handymax y menores

    Sin orientacin de PIANC. Seguridad crtica por lo que se requiere un factor alto.

    A: Post-Panamax y mayores B: Panamax y menores

    Utilizar factores y velocidades altas si no hay remolcadores disponibles

    Puede ser necesario tener factores de seguridad altos en los muelles ms expuestos.

    Sin orientacin de PIANC. Una amplia zona de vientos puede hacer difcil el atraque.

    Sin orientacin de PIANC. Una amplia zona de vientos puede hacer difcil el atraque.

    Sin orientacin de PIANC. Los barcos poseen una velocidad de maniobrabilidad limitada.

    Vienen en todos los tamaos y formas. Muchos desconocidos.

    TIPO DE NAVE

    Petroleros

    Cargueros a Granel

    Cargueros de Gas

    Portacontenedores

    Carga General, cargueros

    RoRo y Ferris

    Transportes de Vehculos

    CrucerosFerris rpidos

    Remolcadores, barcos de trabajo

    ENERGA DE ATRAQUELa energa de atraque del barco se considera en dos etapas:

    ENERGA NORMAL La energa cintica de atraque (EN) del barco sera determinada como:

    FACTOR DE SEGURIDAD ()El factor de seguridad toma en cuenta los eventos y circunstancias que pueden causar que la energa normal seaexcedida. PIANC establece que ""la opinin de los diseadores es de suma importancia para determinar el fac-tor apropiado"". Se debe tener cuidado para evitar que los factores de seguridad excesivos que desempearan lasdefensas demasiado grandes o muy duras para barcos ms pequeos, particularmente cuando hay una amplia gamade tamaos de barcos utilizando el puerto. PIANC sugiere algunos factores de seguridad (tambin adoptados porEAU-2004, otros cdigos.

    Energa Normal (EN)

    La energa normal puede ocurrir rutinaria y regularmente du-

    rante la vida til del puerto sin causar dao a la(s) defensa(s).

    Se considerar:

    > Todos los tipos de barcos utilizando el puer to

    > Posibles desplazamientos durante atraque

    (no necesariamente con carga completa)

    > Frecuencia de atraque

    > Facilidad o dificultad de la maniobra de aproximacin

    > Condiciones del tiempo locales

    > Fuerza de marea o corrientes

    > Disponibilidad y potencia de los remolcadores

    Energa Anormal (EA)

    La energa anormal casi nunca se sobrepasa durante la vida til

    de la(s) defensa(s), y no producira un dao significativo a la(s)

    defensa(s). Se considerar:

    > El fallo de la defensa en operaciones portuarias

    > Barcos excepcionales ocasionalmente

    > Barcos grandes con velocidades muy lentas que necesitan de

    habilidades especiales durante las maniobras de atraque

    > Cargas peligrosas e impacto ambiental

    > Error humano

    > Fallo del equipo

    1.50~2.00

    1.50A 2.00B

    1.75

    2.00

    2.00

    2.00

    2.00

    2.00

    ENERGA ANORMAL La energa cintica anormal de atraque (EN) del barco se determina como:

    La capacidad de energa de la defensa (ERPD) siempre deber sermayor que la energa anormal (EA). La seleccin de la(s) defensa(s)tambin deber considerar la temperatura de fabricacin, ngulode compresin, temperaturas de operacin y velocidades decompresin. Refirase a la pgina 26.

    fTOL.fANG.fTEMP.fVELEAERPD

    EA= EN.

    EN= 0.5.MD.VB.CM.CE.CC.CS

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    CONTENIDO

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    55

    SECCIN 1 : CLCULO DE ENERGA DE ATRAQUE

    Las tablas de barcos y la metodologa para calcular la energa de

    atraque estn cubiertas en la PARTE 1.

    SECCIN 2 : GUA DE SELECCIN DE DEFENSA

    Seleccin de la Defensa

    Capacidad de Energa y Factores Ambientales

    Eficiencia de la Defensa

    Aplicaciones de la Defensa

    Espaciado entre Defensas

    Contacto en Mltiples Defensas

    Momento de Flexin

    Construccin del Panel

    Paneles de la Defensa y Presiones del Casco

    Distribucin de la Presin

    Placas de Baja Friccin y Fijaciones

    Diseo de Cadena

    Cada de la Cadena y Diseo de los Anclajes

    Ruedas y Rodillos

    Diseo de la Defensa de Espuma

    Compresin Angular

    Instalacin de la Defensa de Espuma

    Defensa Tipo Dona

    Aplicaciones de la Defensa Tipo Dona

    Instalacin de la Defensa neumtica

    Defensas Hidroneumticas

    Prevencin ambiental y de corrosin

    nodos, Recubrimientos de pintura, Acero Inoxidable

    Pruebas de Rendimiento

    Certificados de Aprobacin Tipos

    Cuestionario de Proyecto

    Factores de Conversin

    Garanta postventa

    CONTENIDO(Seccin 2 de 2)

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    SELECCIN DE DEFENSASAntes de seleccionar las defensas el diseador deber revisar todos los requerimientos del proyecto y cualquier otrainformacin disponible incluyendo cdigos y lineamientos de referencia de diseo. La lista que se muestra abajo actacomo una lista de revisin til para identificar qu informacin se conoce de las especificaciones y cul es la infor-macin que se asume faltante y para investigacin posterior. Algunos datos de diseo provienen de clculos por lo quees igualmente importante resaltarlos si estos clculos estn basados en informacin conocida y/o asumida.

    Tamaos de barcos Tipos de barcos o clases Condicin de cargado o lastre Espacios de bajo quilla

    Modo de atraque Frecuencia de atraque Velocidad de aproximacin ngulos de atraque

    Punto de impacto

    ngulos de abanico de proa Radio de proa Cinturones Puertas laterales y protuberancias del casco Niveles de francobordo

    Construccin de muelle Nivel de tapa y niveles de soporte

    Ancho disponible para ""huella"" de defensa Nivel del lecho marino Diseo de rangos de mareas Estructuras nuevas o existentes Juntas de construccin o de expansin

    Rangos de temperatura Flujos de hielo Corrosin local

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    SELECCIN DE DEFENSAS

    SELECCIN DE DEFENSASOtros criterios de diseo de las defensas pueden ser especificados o asumidos de acuerdo con reglas de buena prctica,tipos de atracaderos y condiciones locales utilizando la experiencia del diseador. Hay muchos aspectos que consideraren el diseo de las defensas y la correcta seleccin incrementar el rendimiento, mejorar las operaciones y reducir elmantenimiento. Algunas veces hasta el ms pequeo detalle de cmo utilizar placas de baja friccin lateral o agregaruna tolerancia de corrosin a las cadenas puede extender la vida de servicio con un costo extra mnimo.

    Tipo de defensa (fija, flotante, etc.) Tamao y grado de la defensa

    Factores de temperatura, angulares y velocidad Tolerancia de fabricacin

    Tipo aprobado segn PIANC, ASTM o ISO Pruebas, certificacin y atestiguamiento

    Presiones del casco Altura y ancho de panel

    Bordes de chaflanes o biseles Momento de flexin Diseo de caja de panel abierta o cerrada

    Grados de acero (rendimiento, baja temperatura, etc.) Tolerancia de corrosin

    Durabilidad de la pintura (ISO12944, etc.) Grosor de pelcula delgada

    Tipo de pintura Colores de capa superior

    Material de la placa de baja friccin Tolerancia de desgaste

    Color Tamao y peso de la placa de contacto

    Mtodo de fijacin y grado de perno

    Peso, cizallamiento y tensin de cadenas Tipo, grado y acabado de eslabn

    Anclajes de conexin a la estructura

    Conexin al panel de la defensa Cadenas ajustadas o con tolerancia

    Factor de seguridad de carga de trabajo Enlace dbil (PIANC)

    Tolerancia de corrosin

    Anclajes empotrados o qumicos Grado y acabado de material

    Anillas o tuercas de cierre/bloqueo Arandelas especiales

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    1.0

    1.1

    1.2

    1.3

    1.4

    1.5

    1.6

    -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60

    Temperatura, T (C)

    23C

    FactordeTemperatura,fTEMP

    0.99

    1.00

    1.01

    1.02

    1.03

    1.04

    1.05

    1.06

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10FactordeVelocidad,

    fVEL

    Tiempo de compresin, t = 2/vB(segundos)

    0.75

    0.80

    0.85

    0.90

    0.95

    1.00

    1.05

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

    ngulos de Compresin,(grados)

    FactorAngular,fANG

    >

    CAPACIDAD DE ENERGAEn todos los casos la defensa debe tener una capacidad de absorcin de energa mayor o igual a la energa de atraqueanormal calculada del barco (u obtenida de las especificaciones establecidas de la Energa requerida que se define enPIANC). Se debern tomar en cuenta las tolerancias de fabricacin de la defensa (fTOL) y los efectos de la temperatura,velocidad de compresin y ngulos de compresin (horizontal y vertical).

    Los diferentes tipos de defensas y materiales responden de diferentes formas a estos efectos por lo que se recomienda

    consultar el catalogo de productos FenderTeam o preguntar los datos especficos del tipo y material que est siendoutilizado. Los datos mostrados son tpicos para defensas SPC.

    Factor de Temperatura (fTEMP)

    El caucho y la espuma, como la mayora de los materiales, se ablan-dan cuando se calientan, y se endurecen cuando se enfran. El datoestndar de temperatura es de 23C (fTEMP= 1).

    La energa mnima de la defensa ocurrir a la temperatura deoperacin ms alta, la fuerza de reaccin maxima ocurrir a la tem-peratura de operacin ms baja.

    Factor de Velocidad (fVEL)

    El caucho y la espuma tienen propiedades visco-elsticas, estosignifica que trabajan parcialmente como un resorte y parcialmentecomo un amortiguador. El dato estndar de velocidad inicial deimpacto es 0.15m/s.

    Este factor depende de la tasa de tensin y del tamao de la defen-sa, por lo que el factor de velocidad se determina a partir del tiempode compresin, donde t= 2/vB. El factor de reaccin mximo de ladefensa ocurrir a la velocidad de impacto mas alta.

    En la prctica, la mayora de las compresiones tardan mas de 4segundos.

    Factor Angular (fANG)

    Algunas defensas pueden estar afectadas por ngulos de compre-sin ya que algunas reas del caucho o espuma se comprimen msque otras. El ngulo estndar es 0.

    La energa mnima de la defensa ocurrir en el ngulo de compre-sin ms grande. fANGdeber determinarse utilizando el ngulocompuesto (vertical y horizontal) para defensas cnicas y de celda.fANG deber determinarse utilizando los factores individuales verti-

    cales y horizontales para los tipos lineales como las defensas de arco,cilndricas y de espuma.

    Los factores angulares >1.0 usualmente son ignorados.

    REACCIN MXIMA DE LA DEFENSA (RF)

    fTOLes la tolerancia de fabricacin para el tipo de defensa, tpica-mente de 10% para defensas de caucho moldeadas, 20% paradefensas de caucho extruidas y 15% para defensas de espuma.

    Por razones histricas la tolerancia de la defensa neumtica es 0%para la energa (llamada como la "energa de absorcin garantizada"o EAG [GEA, por sus siglas en ingls]) y 10% para la reaccin.

    ENERGA MNIMA DE LA DEFENSA (EF)

    DTR es el rendimiento publicado o de catalogo de la defensa a 23C,velocidad de impacto inicial de 0.15m/s, ngulo de compresin 0 ytolerancia media.

    ERPDes la energa de la defensa a DTRRRPDes la reaccin de la defensa a DTR

    TOLERANCIA DE DEFENSA (fTOL)DATOS TASA DE RENDIMIENTO (DTR)

    RF= RRPD. fTOL. fANG. fTEMP. fVELEF= ERPD. fTOL. fANG. fTEMP. fVEL

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    EJEMPLO 1El barco ms grande atraca 12 veces al ao.Golpea las defensas a la velocidad ms alta una vez

    cada 100 atraques. Atraca con el ngulo ms grandeuna vez cada 40 atraques. Se asume la vida de serviciode la defensa (N) en este caso es 25 aos.La probabilidad de este evento a cualquier nivelde marea es:

    Los diseadores pueden considerar que esto

    es significativo

    EJEMPLO 2El barco ms grande atraca 12 veces al ao.Golpea las defensas a la velocidad ms alta

    una vez cada 100 atraques. Atraca con el nguloms grande una vez cada 40 atraques. Se asumela vida de diseo de la defensa (N) en este casoes 25 aos. La probabilidad de que este eventoocurra a LAT (cada 18.5 aos) es:

    Los diseadores pueden considerar que esto

    no es significativo

    ANLISIS DE RIESGOCada suposicin realizada en el diseo contiene un riesgo. Se puede estimar la probabilidad y frecuencia de los eventosen particular que se desarrollan durante la vida de trabajo de las defensas o la estructura. Quizs no sea comercial-mente viable el protegerse contra cada riesgo menor, pero si existe una alta probabilidad de algunos de estos eventos,

    y estos eventos tienen consecuencias importantes, entonces un anlisis de riesgo ayudar a los diseadores en laseleccin de la mejor defensa.

    P = Probabilidad a que un evento sea igual (o excedido) al menos una vez en un momento dado Y = Periodo de retorno de un evento N = Vida de servicio

    EFICIENCIA DE LA DEFENSA

    EFICIENCIA DE LA DEFENSACada tipo de defensa tiene diferentes caractersticas. Cualquier comparacin deber comenzar revisando el ratio deenerga a una tolerancia extrema baja (ELET) y reaccin a una tolerancia extrema alta (RHET). La eficiencia de la defensa(Eff) - sera la fuerza en la estructura por unidad de energa absorbida.

    Esta comparacin solo considera energa, reaccin y tolerancias de fabricacin. Una comparacin mas detallada to-mara en consideracin los ngulos de compresin, temperatura y velocidad de impacto. Existen otros factores tam-bin, incluyendo la idoneidad de mareas altas o bajas, altura y deformacin de la(s) defensa(s), impactos a bajo nivel,presin del casco, cinturones, defensas anti-marcas, facilidad de instalacin, mantenimiento, durabilidad y precio.

    Cnica Sencilla

    1 pza/sistema

    SPC1000 G2.1

    ELET: 501 x 0.9 = 451kNm

    RHET: 955 x 1.1 = 1051kN

    Eff: 451/1051 = 0.43

    Doble cnica

    2 pza/sistema

    SPC800 G2.0

    ELET: 498 x 0.9 = 448kNm

    RHET: 1186 x 1.1 = 1305kN

    Eff: 448/1305 = 0.34

    Cilndrica

    1 pza/sistema

    1400x700x2300L

    ELET: 506 x 0.9 = 455kNm

    RHET: 1771 x 1.1 = 1948kN

    Eff: 455/1948 = 0.23

    Neumtico

    1 pza/sistema

    2000x3500(0.8)

    ELET: 491 x 1.0 = 491kNm

    RHET: 1315 x 1.1 = 1447kN

    Eff: 491/1447 = 0.34

    Espuma

    1 pza/sistema

    OG 2000x4000 STD

    ELET: 540 x 0.85 = 459kNm

    RHET: 1005 x 1.15 = 1156kN

    Eff: 459/1156 = 0.40

    P = (1- (1- )N) .100%1Y

    Y = 1/ (12 . . ) = 333 aos1

    100

    1

    40

    P = (1- (1- )25

    ).100% = 7.2%

    1

    333

    Y = 1/ (12 . . . ) = 6167 aos1

    100

    1

    40

    1

    18.5

    P = (1- (1- )25

    ).100% = 0.4%

    1

    6167

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    TIPOS DE BARCOS

    APLICACIONES

    Petroleros

    Cargueros a Granel

    Cargueros de Gas

    Barcos de Contenedores

    Carga General

    Barcazas

    RoRo Ferris

    Transportadores de Vehculos

    Barcos de Crucero

    Ferris rpidos

    Barcos de superficie navales

    Submarinos

    Tipo de defensa generalmenteadecuada

    Adecuada para algunasaplicaciones en estas categoras

    SPC

    CSS

    FE PM

    PVT

    V-SX

    V-SXP

    V-SH

    CYL

    RF

    WF

    PNEU

    HYD-PN

    ESPUMA

    DONA

    EXT

    SPC

    CSS

    FE PM

    PVT

    V-SX

    V-SXP

    V-SH

    CYL

    RF

    WF

    PNEU

    HYD-PN

    ESPUMA

    DONA

    EXT

    Embarcadero lineal/atr

    Dolphins

    Pilotes

    Franco bordos de barcos bajos

    Barcos con cinturn

    Abanicos de proa grandes

    Grandes zonas de mareas

    Pequeas zonas de mareas

    Zonas de hielo

    Estructuras gua

    Puertos apartadero

    Defensas de rampas RoRo

    Esclusas de entrada

    Esclusas de pared

    Astilleros

    De barco a barco

    Defensas de barco

    Puertos temporales

    Requiere conocimiento especializado delproducto - Pregunte al Equipo de FenderTeam

    >

    APLICACIONES DE LAS DEFENSASUna correcta seleccin de defensas ser un activo para el puerto, proporcionando operaciones suaves y libresde problemas.

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    RB

    LOA/2 LOA/2 - x x

    Cuerpo lateral paralelo (CLP)

    B

    S/2 S/2

    h HC

    RB

    29>

    La distancia entre defensas es:

    S = espacio entre defensasRB = Radio de la proaH = Altura de la defensa sin comprimirh = Altura de la defensa comprimidaC = Distancia al embarcadero

    = ngulo de atraque= ngulo tangencial con la defensa

    El ngulo de contacto con la defensa es:

    BS6349 sugiere que:

    LS= Largo total del barco ms corto

    ESPACIADO DE DEFENSAS

    ESPACIADO DE DEFENSASLos estndares de diseo como BS6349 establecen que la defensa puede ser un sistema sencillo o varios sistemas losuficientemente juntos como para que todos se muevan durante el impacto de atraque. El radio de proa del barco,el ngulo de abanico de proa y el ngulo de atraque determinarn la seleccin de la(s) defensa(s) y la distancia entredefensas.

    RADIO DE PROA

    Se asume a menudo que los barcos tienen un radio de curvatura del casco constante desde la proa hasta el cuerpolateral paralelo (CLP) (Parallel side body, PSB, por su nombre y siglas en ingls). Los barcos aerodinmicos que estndiseados para altas velocidades (es decir, barcos de crucero, contenedores y algunos RoRo) tendrn una curvatura deproa que se extiende hacia la parte anterior del casco. Un barco diseado para llevar la carga mxima (es decir, cargueroa granel o petrolero) tendr una curvatura de proa ms corta.

    CABECEO DE DEFENSAGrandes espacios entre defensas permitir a los barcos, especialmentea los pequeos, hacer contacto con la estructura. En todo momentodeber haber un espacio entre el barco y la estructura, usualmente de5~15% de la proyeccin de la defensa sin comprimir (incluyendo cual-quier panel de defensa, espaciadores tipo bobina, etc.).

    El grado de curvatura de la proa a veces seestima teniendo en cuenta el coeficiente debloque del barco:

    El radio de proa se puede calcular como:

    CB< 0.6 0.3LOA

    x

    0.6 CB< 0.8 0.25LOA

    x

    CB 0.8 0.2LOA

    x

    RB= +B

    x

    4

    B

    S 2 RB - (RB - h +C)

    = asin ( )2 .RB

    S

    S 0.15 LS

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    C'

    C

    Cubierta del Barco

    a

    H h C H h1 h2(=C)

    F1 F2 F1F1 F1

    >

    CONTACTO EN MLTIPLES DEFENSASDependiendo del radio de la proa y del espaciado entre defensas, los barcos pueden contactar con ms de una defensacuando est atracando. Si esto sucede, la energa de atraque total ser absorbida de acuerdo con el respectivo des-plazamiento de cada defensa.

    ABANICO DE LA PROAEl ngulo de proa del barco en el punto de contacto puedereducir el espacio efectivo entre el casco y la estructura:

    C = C - a .sin ( )

    C = espacio en el abanico de la proa

    C = espacio debido al radio de la proa y la deformacin de la defensaa = altura desde la defensa a la cubierta del barco (o a la parte superior de la estructura, cualesquiera que fuera ms baja).= ngulo de abanico de la proa del panel de la defensa, espaciadores tipo bobina etc.).

    Contacto Uniforme a la Defensa (2, 4 etc.)

    > La energa se divide de forma equitativa entre dos defensas> Deformacin reducida de cada defensa> Reaccin total mayor hacia la estructura del muelle> El espacio (C) depender del radio de la proa y el abanico de la proa> Barcos con radio de proa pequeos pueden acercarse ms a la estructura

    Contacto No Uniforme a la Defensa (1, 3, 5 etc.)

    > La energa es absorbida por una defensa ms las defensas a ambos lados> Es posible un deformacin media de la defensa mayor> Es importante el abanico de la proa> Contacto sencillo de la defensa en barcos pequeos> Contacto mltiple de las defensas para los barcos mas grandes

    DOLPHINS Y DEFENSAS DE EXTREMOEn estructuras tipo dolphin y para las defensas de extremo enpuertos continuos, es muy comn disearlas con un ngulode compresin de la defensa igual al ngulo de atraque delbarco (=).

    M (R)=

    Siempre hay que revisar el espacio entre

    el panel o anclajes de la defensa con

    la estructura.

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    V(x) M(x)

    xF

    a

    a

    RF

    RF

    V(x) M(x)

    x

    F

    F a

    b

    a

    RF

    RF

    V(x) M(x)

    x

    q

    a

    b

    a

    RF

    RF

    31>

    L = 2a + b

    q = 2RF /L

    V ( x = a) = q. aM ( x = a) = q. a/2

    M ( x = L/2) = M ( x = a) q . b/8

    MOMENTO DE FLEXIN

    MOMENTO DE FLEXINLos paneles de las defensas estn diseados para distribuir las fuerzas en el casco del barco. Los barcos normalmentehacen contacto con el panel de las defensas en uno o dos puntos o como un contacto plano en su casco. Esto creamomentos de flexin y fuerzas de cizallamiento en la estructura del panel. Los momentos de flexin y las fuerzas decizallamiento se estiman usando simples mtodos estticos. Se requiere de un anlisis ms detallado para estudiar loscomplicados efectos provocados en los casos de cargas asimtricas. Se debe tener especial cuidado en zonas donde seconcentran los esfuerzos tales como en las abrazaderas de cadenas y conexiones de pernos. El Equipo de FenderTeam

    est equipado para proveer asistencia con avanzado anlisis estructural segn cdigos y normas europeas.

    CASOS DE DISEOSe muestran abajo algunos casos comunes de diseo:

    Un barco con cinturn que contactaen el medio del panel causar mo-mentos de flexin altos. Las defensassuperior e inferior estarn comprimi-das de igual manera y ambas puedenalcanzar reacciones mximas.

    CONTACTO MEDIO DEL CINTURN

    L = 2a

    F= 2RFV ( x = a) = RFM ( x = a) = F. L /4

    Los contactos bajos por cinturn pro-

    vocan que el panel se incline con unaflexin desigual de las defensas. Laparte superior puede hacer contactocon el casco del barco, creando unalarga porcin del panel que debe re-sistir el momento.

    CONTACTO BAJO DEL CINTURN

    b

    Mxima fuerza de cizallamiento V(x)y momento flector M(x) puedencoincidir en el centro del panel.

    La Fuerzas mximas de cizallamiento V(x)y momento flector M(x)co-inciden en las posiciones de las defensas. Si el contacto del cinturnse produce por debajo del punto de equilibrio, el panel en la parte in-ferior es empujado hacia adentro.

    Las fuerzas mximas de cizallamiento V(x)y momento flector M(x)aveces coinciden en las posiciones de las defensas. Un anlisis simpleasume un panel simtrico y reacciones iguales (RF)en las defensas.

    Los barcos con franco bordo alto ylados planos pueden hacer contactocompleto con el panel de la defensa.Los sistemas pueden estar integra-dos por una o ms unidades de cau-cho que se comprimirn de formaequitativa.

    CONTACTO PLANO DEL CASCO

    L = 2a + b

    F = RFV ( x = a) = F

    M ( x = a) = F. a

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    Eje Neutral

    Placa Frontal

    Placa posterior

    Refuerzos Internos

    Bisel lateral Pernossoldados

    >

    Se producen diferentes acciones so-bre el panel de la defensa que causanmomentos, fuerzas de cizallamiento,torsin, aplastamiento y fatiga.

    Los ambientes marinos exigen ca-pas de pintura de calidad que previ-enen que el acero se corroa y que porlo tanto mantenga la fortaleza delpanel.

    Las temperaturas bajas exigen gra-

    dos de acero especiales para que nose vuelvan quebradizos.

    Las placas de friccin deben estaraseguradas al panel firmemente,pero permitiendo un fcil reemplazodurante la vida til de la(s) defensa(s).

    CONSTRUCCIN DEL PANELLa mayora de los paneles de defensas modernos utilizan una construccin tipo ""caja cerrada"". Este mtodo de diseotiene una alta fortaleza al ratio de peso y crea una forma exterior simple que es ms fcil de pintar y mantener. El inte-rior del panel se prueba a presin para confirmar que est completamente sellado del medio ambiente y de cualquieringreso de agua.

    Una seccin transversal tpica del panel incluye diversos refuerzos verticales, normalmente secciones en U o secciones

    en T, fabricadas con placas de acero. El grosor, tamao del panel exterior y el tipo de refuerzos dependern de muchosfactores. Los ingenieros de FenderTeam aconsejarn el mejor diseo para cada caso.

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    A

    B

    C

    W

    H

    33>

    CASOS DE DISEO

    PANELES DE LA(S) DEFENSA(S)

    GROSOR ACERO

    PIANC 2002 recomienda un grosor mnimo del acero para la construccin del panel. Algunas secciones a vecessern mas gruesas que el mnimo requerido para sistemas de uso pesados y extremos.

    Los paneles de las defensas estn fabricados de aceros estructurales soldables. El grado utilizado depende de las

    condiciones locales y de la disponibilidad. Se enumeran abajo algunos grados de acero tpicos.

    GRADOS DEL ACERO

    EN10025

    S235JR

    S275JR

    S355J2

    S355J0

    RendimientoN/mm

    235

    275

    355

    355

    TensinN/mm

    360

    420

    510

    510

    TempC

    N/A

    N/A

    -20

    0

    ASTM

    A36

    A572-42

    A572-50

    RendimientoN/mm

    250

    290

    345

    TensinN/mm

    400

    414

    448

    TempC

    *

    *

    *

    A Expuesto ambos lados 12mm(1/2)

    PESOS DEL PANEL DE LA DEFENSA

    Cada diseo de defensa es diferente, pero esta tabla puede

    ser utilizada como una regla bsica para clculos iniciales

    de otros componentes como las cadenas.

    Paneles de uso estndarPaneles de uso pesado

    Paneles de uso extremo

    200300kg/m300400kg/m

    Over 400kg/m

    *Los grados de acero ASTM para aplicaciones en temperaturas bajas de-beran especificar el valor Charpy requerido y la prueba de temperatura

    B Expuesto un lado 9mm(3/8)

    C Interno (no expuesto) 8mm(5/16)

    Muchos barcos pueden resistir presiones limita-das en su casco, por lo que es importante determi-nar la presin de contacto probable de la defensade acuerdo con el francobordo del barco y las mar-eas para garantizar que los lmites permisibles nose excedan.

    En ausencia de mas informacin especfica , las in-

    dicaciones de PIANC mostradas abajo son los mascomnmente usadas.

    Clase

    Petroleros

    Cargueros a granel

    Tamao

    Handysize

    Handymax

    Panamax o mas grande

    Todos los tam aos

    Alimentador

    Panamax

    Post-Panamax

    ULVC20,000dwt

    >20,000 dwt

    Presin

    kN/m (kPa)

    300

    300

    350

    200

    400

    300

    250

    200400700

    400

    No aplicable - usualmente de cinturnRoRo y Ferris

    Carga General

    Contenedores HP

    RF

    W

    H

    A

    HP =RF

    W .H=

    RF

    A

    PRESIONES DEL CASCO

    = promedio de la presin del casco (kN/mor kPa)

    = reaccin total de la defensa (kN)

    = ancho del panel plano (m)

    = altura del panel plano (m)

    = rea de contacto del panel plano (m)

    GRADOS EUROPEOS COMUNES GRADOS AMERICANOS COMUNES

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    1/2 H

    1/2 H2/3 H

    1/3 H1/6 H

    5/6 H

    1/3 H

    HP

    HP HP

    HPMAX

    HPMAX

    v

    vB

    vL

    RF

    RF

    >

    PLACAS DE BAJA FRICCINLas Placas de Polietileno de pesomolecular alto (UHMW-PE) sonplacas reemplazables ajustadas alos paneles de las defensas. Poseenuna buena resistencia al desgaste ypresentan una superficie de baja fric-cin que ayuda a prevenir el dao enel casco del barco y el trabajo de pin-tura. Tambin reducen las fuerzas decizallamiento en las cadenas de lasdefensas.

    Grandes lminas de UHMW-PE sonmoldeadas por sinterizacin degrnulos de polmeros. Estos luegopueden ser aplanados, cortados atamao, perforados y biselados paracrear paneles individuales. Estos sefijan al panel mediante pernos solda-dos, de fijaciones de bajo perfil.

    El UHMW-PE se encuentra disponible

    en grados vrgenes y regenerados, enmuchos colores y grosores para ad-ecuarse a las aplicaciones estndar,de uso pesado o extremas.

    La friccin es importante para un buen diseo de la(s) defensa(s). Los barcos

    inevitablemente se movern hacia la cara de la defensa, generando fuerzasque pueden alterar el desplazamiento geomtrico de la defensa. Con unareduccin de friccin y un apropiado diseo de cadena, estos efectos sonminimizados

    Materiales

    Material AUHMW-PE

    UHMW-PEHD-PE

    CauchoMadera

    Material BAcero (hmedo)

    Acero (seco)

    AceroAcero

    Acero

    Mnimo0.10.150.150.2

    0.20.250.50.8

    0.30.5

    Diseo*0.20.2

    0.30.8

    0.6

    Coeficiente de Friccin ()

    * Se recomienda un valor de diseo alto para tener en cuenta otros fac-

    tores tales como la rugosidad, temperatura y presin de contacto de la

    superficie que pudiera afectar el coeficiente de friccin.

    DISTRIBUCIN DE PRESINLa presin del casco se distribuye de forma uniforme si la reaccin de la defensa en el panel es simtrica. Cuando lareaccin de la defensa se sale del centro, la presin mxima del caso es mayor, aunque la presin promedio del cascopermanece igual. Los ejemplos de abajo muestran casos de diseos tpicos. Es comn utilizar un arreglo de defensapara que la presin mxima del casco no sea mayor que el doble del promedio de la presin del casco.

    HP =RF

    AHPMAX=

    2RF

    A= 2HP HPMAX=

    4RF

    A= 4HP

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    T

    w

    E

    D

    E

    B

    A

    C

    Fijacin de tapn Fijacin de perno Perno con tuerca ciega Fijacin de bajo perfil

    35>

    DISTRIBUCIN DE PRESIN

    PLACAS DE BAJA FRICCIN

    La seleccin de las placas y el mtodo de fijacin de-bera considerar factores incluyendo impactos, des-gaste o abrasin causados por los cinturones, oleajes yfrecuencia de uso. Si el acceso es difcil entonces unamayor tolerancia al desgaste de la placa puede sertil para reducir los costos de mantenimiento y vida til

    total.

    Peso(kg/m)

    28.538.047.566.595.0

    STDM16M16M16M20M24

    HDM16M20M20M24M30

    EHDN/A

    M20M24M24M30

    Placa

    T (mm)

    30*40*5070

    100

    STD613172743

    HD37142337

    EHDN/A

    241427

    Tamao de fijacin (M) Desgaste, W (mm)

    STD510

    300400

    5070

    HD510

    2503505070

    Otrasdimensiones

    Bisel de borde, C

    Espacio perno, D

    Distancia borde, E

    EHD510

    2503506080

    STD = Uso estndar H D = Uso pesado EHD = Uso extra pesadoPl