Guía 2 Teoría del Buque

7/28/2019 Gua 2 Teora del Buque

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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA DE LA FUERZA ARMADAUNEFA NCLEO SUCRE

Compendio realizado por: Prof. Ana Sandoval Gua N2 - Pgina 1

TEORIA DEL BUQUEGUIA N 2

EJE Y PLANO DE INCLINACIN

Se llama eje de inclinacin al eje alrededor del cual gira el buque, para pasar en la Fig 1, de la flotacin F 0L0 a la F1L1 y

viceversa. Este eje est determinado por la lnea de corte de ambas flotaciones proyectadas en el punto 0,

perpendicular al plano de la figura.

Fig. 1

Recibe el nombre de plano de inclinacin, el plano perpendicular al eje de inclinacin y que contiene el centro de

carena C0, en su primera posicin, o sea, en el plano diametral con el buque adrizado. En la Fig 1, plano del papel.En el buque consideramos 2 ejes y dos planos de inclinacin:

El eje de inclinacin transversal y su plano correspondiente que pasa por C0 (Fig. 1):: los movimientos delbuque alrededor de este eje, da lugar a las inclinaciones transversales o balances. El barco no es simtricorespecto al plano de inclinacin transversal por lo que el centro de carena del buque al moverse con lainclinacin transversal, se sale fuera de dicho plano.El eje de inclinacin longitudinal y su plano correspondiente que pasa por C 0 (Fig. 2): los movimientosdel buque alrededor de este eje, da lugar a las inclinaciones longitudinales o cabeceos; el barco essimtrico respecto al plano de inclinacin longitudinal, por lo que, el centro de carena del buque, se quedaen dicho plano al moverse con los cabeceos del mismo.

Fig. 2

F1

L1

C0

0

K

C0F1

L1

L0F0


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En la Fig 2, el eje de inclinacin longitudinal que pasa por el punto F y el plano perpendicular a este eje o planode inclinacin longitudinal que pasa por C0, es el plano diametral del buque o plano de simetra.

El buque durante el cumplimiento de sus funciones es sometido a diferentes condiciones de trabajo que hacen

variar su calado, bien sea por carga y descarga de pesos, o por efectos del oleaje. Dichas alteraciones en loscalados sern nuestro objeto de estudio a fin de determinar las consecuencias que stas generan en el buque.

CALADOS.El calado, es la medida vertical correspondiente a la parte sumergida del buque. Segn la zona donde lo midamos,se tiene:

Calado en proa (Cpr): es el calado medido en la perpendicular de proa.Calado en popa (Cpp): calado medido en la perpendicular de popa.Calado en el medio (Cpm): es el calado medido en la perpendicular media.Calado medio (Cm): es la semisuma de calados de proa y popa, es decir:

(Ec.1)La diferencia entre el calado en el medio y el calado medio, nos da una idea de la deformacin de la quilla CmCpm, la deformacin recibe el nombre de quebranto y si es menor, se llama arrufo.

EFECTOS SOBRE LOS CALADOSInmersin Paralela (I): Al cargar o descargar un peso pequeo en la vertical del centro deflotacin, el buque aumentar o disminuir su calado por igual a lo largo de toda la eslora.Alteracin (A): Al cabecear el buque, debido a un traslado, a una carga o descarga de pesopequeo, toma como eje de giro un eje transversal, que es perpendicular al plano diametral y quepasa por el centro de flotacin del buque. El efecto de esta inclinacin longitudinal es unaalteracin de calado.

Recordemos:ASIENTO O TRIMADORecibe el nombre de asiento o trimado la diferencia entre los calados de proa y popa. Se denomina asiento apopante opositivo cuando el calado de popa es mayor que el de proa, y aproante o negativo cuando el calado de proa es mayorque el de popa.

Fig. 3. Asiento positivo o apopante

Fig. 4. Asiento negativo o aproante


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CORRECCIN POR ASIENTO, CADebido a que el valor de la longitudinal del centro de flotacin suele tener un valor distinto de cero, la semisumade los calados de proa y popa, que da el calado en la perpendicular media (Cpm), no coincide con el caladomedido en la vertical del centro de flotacin.

Fig. 5

Para hallar el calado medio (Cm), medido en la vertical del centro de flotacin (F), debe aplicarse la correccin

por asiento, que vendr dado por la siguiente expresin:

(Ec. 2)Donde:

CA: Correccin por asiento.A: Asiento.Epp: Eslora entre perpendicularesF: Posicin longitudinal del centro de flotacin, medido desde la cuaderna maestra.

Cabe destacar que Fser positivo cuando est a popa de la cuaderna maestra, y negativo cuando este a proa dela cuaderna maestra.

(Ec. 3)Para las ecuaciones antes descritas se cumple que:

A0 Cpp Cpr

A 0 Cpp Cpr

A = 0Cpp = Cpr

A y F del mismo signo: CAdel mismo signo, positivo.A y F de diferente signo: CAdel mismo signo, negativo.

Los valores de EPP y se dan en metros, y el valor del asiento en metros o en centmetros; en el primer caso el valor

de se obtendr en metros, y en el segundo caso en centmetros.Al aplicar la correccin por asiento con su signo al Cpm se obtendr:

Cm= Cpm+A (Ec. 4)


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CLCULO DE LOS ASIENTOS DE PROA Y POPA

La diferencia entre el Cpp y el Cm ser el asiento de popaApp, y la diferencia entre el Cpry Cm el ser el asientode proaApr.

App > 0 Cpp > Cm

(Ec. 5)App < 0 Cpp < Cm

Apr > 0 Cpr > Cm (Ec. 6)

Apr < 0 Cpr < Cm

La suma de los valores absolutos delApp y elAprdar el asiento total del buque

|| || (Ec. 7)

El clculo de los valores deApp yAprel a partir del asiento total se realiza de la siguiente manera:

(Ec. 8)

(Ec. 9)

(Ec. 10) (Ec. 11)

Se debe tener en cuenta que para calculardpp y dprse debe considerar el signo de F. Para hallar los calados depopa y proa, se parte de la ecuacin 5 y 6.

(Ec. 5) y (Ec. 6)

Fig. 6


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CLCULO DE LAS ALTERACIONES DE PROA Y POPALa alteracin es la diferencia entre el asiento final y el asiento inicial, con los signos correspondientes:

(Ec. 12)CLCULO DE LA INMERSIN Y EMERSINLa inmersin o emersin producida por la carga o descarga de un peso pequeo (P) se calcular:

(Ec. 13)CLCULO DE LA INMERSIN DEBIDA A UN PESO GRANDECuando el peso cargado o descargado de un buque sea un peso que no pueda tener la consideracin de pequeo,de acuerdo con las formas de los costados de los buques y de la variacin de las toneladas por centmetro deinmersin para los calados inicial y final; la inmersin se calcula con la ayuda de las curvas hidrostticas. Con eldesplazamiento inicial i y el peso P se calcula el desplazamiento final f y entrando con este ltimo en lascurvas hidrostticas, se hallar el calado medio final Cmf

(Ec. 14)En las Curvas Hidrostticas se obtiene Cmfa partir de f

(Ec. 15)

CLCULO DEL CALADO POR CAMBIO DE DENSIDADAl cambiar la densidad del agua en que flota el buque, como el desplazamiento permanece constante, tieneforzosamente que variar el volumen de la obra viva o carena y en funcin de las formas del buque comoconsecuencia, el calado.

Cuando el buque pasa del mar al rio y la densidad disminuye, el volumen sumergido del buque aumenta; y portanto aumenta su calado. Por el contrario, si pasa de rio al mar, el efecto es inverso, es decir, al aumentar ladensidad disminuye el volumen sumergido y el caladoEn la deduccin de la frmula de la variacin de calado, por cambio de densidad, usaremos como densidad delagua del mar 1,025, porque en lo relacionado con el Reglamento de Francobordo, siempre se usa tal densidad.

(Ec. 16)

( ) (

)

(Ec. 17)

Operando matemticamente, se encuentra que:


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(Ec. 18)A la inmersin que se produce cuando el buque pasa a flotar de mar (=1,025 ton/m3) a rio(=1,000 ton/m3), sedenominapermiso agua dulceC y se calcula tal como lo indica el reglamento de Convenio Internacional sobre

lneas de carga, siguiendo la Ec. 18.

FRANCOBORDO Y SU IMPORTANCIA

Recibe el nombre de francobordo, la distancia medida en el costado del buque en milmetros, desde la carasuperior de la cubierta de francobordo, hasta el centro del disco de mxima carga, en la seccin media. Lacubierta de francobordo es la cubierta superior continua de popa a proa, con medios permanentes de cierre, paratodas las aberturas expuestas a la intemperie.

La importancia del francobordo para el buque es que limita los esfuerzos estructurales del casco dentro de ciertosvalores y asegura unos valores mnimos del brazo mximo esttico adrizante (GZ) para grandes inclinaciones.

LNEAS DE MXIMA CARGADe acuerdo a lo establecido en el Convenio Internacional sobre Lneas de Carga de 1930, el buque debe seridentificado con las siguientes lneas de carga:Lnea de Cubierta: Es una lnea horizontal de 300mm de longitud y 25mm de espesor, que se marca en amboscostados del buque, en la seccin media.Lnea para Carga de Verano (V): Refleja el calado de verano del buque, y est indicada por el borde superior dela lnea que pasa por el centro del Disco de Mxima Carga. Se seala con la letra V, y en ingls con una S.Lnea de Carga para Invierno (I): Situada por debajo de la lnea de carga de verano, e indicada por el bordesuperior de la lnea sealada con una I, y en ingls con una W. El calado de invierno se relaciona con el calado de verano a travs de la siguiente expresin:

(Ec. 19)

Lnea de Carga Tropical (T): Situada por encima de la lnea de mxima carga de verano, e indicada por el bordesuperior de la lnea sealada con la letra T. El calado tropical se relaciona con el calado de verano a travs de lasiguiente expresin:

(Ec. 20)Lnea de Carga para Invierno en el Atlntico Norte (ANI): Situada por debajo de la lnea de carga de invierno,e indicada por el borde superior de la lnea sealada con las letras ANI en el disco de mxima carga. El caladode invierno en el atlntico norte se relaciona con el calado de invierno, a travs de la siguiente expresin:

(Ec. 21)Lnea de Carga de Agua Dulce (AD): Situada por encima de la lnea de carga de verano, e indicada por el bordesuperior de la lnea sealada con AD en el disco de mxima carga. El calado en agua dulce se relaciona con elcalado de verano, a travs de la siguiente expresin:

(Ec. 22)


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Lnea de Carga Tropical en Agua Dulce (TAD): Situada por encima de la lnea de carga de agua dulce, eindicada por el borde superior de la lnea sealada con las letras TAD, o en ingls TF. El calado tropical deagua dulce se relaciona con el calado de agua dulce, a travs de la siguiente expresin:

(Ec. 23)Cuando se calcula el valor del francobordo, y la separacin vertical entre las lneas de mxima carga, se traza eldisco y las lneas de mxima carga.

DISCO DE MXIMA CARGAEs un disco de 300mm de dimetro exterior, y de 25mm de espesor. Se halla atravesado por una lnea horizontalde 460mm de longitud y 25mm de espesor, cuyo borde pasa por el centro del disco.


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DESPLAZAMIENTO DEL BUQUERecibe el nombre de desplazamiento, el peso del buque en un momento determinado. Se representa porDo yexpresa este peso en toneladas (1.000 kg). No debe confundirse con la tonelada inglesa, que equivale 1.016 Kg.Recibe el nombre de desplazamiento debido a que el peso del buque es exactamente igual al peso del lquido

desalojado.El desplazamiento puede ser:1. Desplazamiento en rosca o ligero: Es el peso del buque vaco, totalmente descargado; sin combustible,

aceite, agua, insumos, fluidos de circulacion Ec. 24

2. Desplazamiento en lastre: Es el desplazamiento en rosca mas el peso de los fluidos de circulacin, talescomo agua en condensadores, aceite de lubricacin, combustible, agua de lastre (estabilidad), tripulantes,agua potable para la tripulacin, provisiones, y todo aquel material necesario para que el buque seencuentre listo para dar avante. Tambin es considerado el peso del buque sin ninguna carga a bordo porla que cobre flete.

Ec. 253. Desplazamiento mximo o en mxima carga: Es el peso total del buque completamente cargado y con

todos los pertrechos a bordo para salir del puerto con el mximo calado permitido. Ec. 26

4. Desplazamiento en carga: es el desplazamiento para un estado cualquiera con carga a bordo, sin llegar ala mxima.

PESO MUERTOSe define como peso muerto PM, a la diferencia entre el . En otras palabras:

Ec. 27

PORTEEs el peso de la carga til, es decir, el peso total del cargamento a transportar por el cual el buque cobra.CENTRO DE GRAVEDAD DEL BUQUEEl centro de gravedad del buque, G, como punto de aplicacin de todos los pesos que estn a bordo, incluido elpropio el buque, queda situado en el espacio por sus tres coordenadas KCG o VCG (vertical con relacin a laquilla K), TCG (transversal con relacin a Lnea de Cruja) y LCG (longitudinal respecto a la ).La convencin de signos que tomaremos son:

Las distancias verticales son siempre positivas.Las distancia longitudinales son positivas si g est a popa de y negativas si est a proa de .Las transversales, positivas si g est a estribor y negativas si est a babor de laLnea de Cruja .

Las operaciones con pesos que se realizan en el barco y que modifican la posicin de su centro de gravedad son:Carga, Descarga y Traslado.Como norma debe tomarse en cuenta que:

Al cargar un peso, el centro de gravedad del buque se mueve hacia el centro de gravedad del peso.Al descargar un peso, el centro de gravedad del buque se mueve en la direccin del peso, pero en sentidocontrario.Al trasladar un peso, el centro de gravedad del buque se mueve paralelamente a la direccin del traslado yen el mismo sentido.


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CLCULO DEL CENTRO DE GRAVEDAD DE UN BUQUERecibe el nombre de momento esttico de un peso con respecto a un plano o eje, al producto del peso por ladistancia del centro de gravedad del peso, al plano o eje considerado.Si el peso es dado en toneladas y la distancia en metros, el momento es ton m, tambin conocido como

tonelmetro; as mismo el teorema de los momentos nos dice: que en un sistema de pesos, el momento de laresultante es igual a la suma de los momentos componentes, es decir:

Ec. 28Donde:

pd: los momentos componentes : el momento de la resultante

Adems:

Ec. 29

Apliquemos estos conceptos a los sistemas de pesos del buque. Veamos el siguiente ejemplo:

Designacin Peso TMS

Coordenadas del Centro de gravedadSobre la lnea base (Quilla

K) Desde

Ordenada Momento AbcisaMomentos

Proa (-) Popa (+)Buque en

rosca rKGr r KGr Gr Gr+

Pesos a popa P1 Kg1 P1 Kg1 g1 - P1g1 -Pesos a popa P2 Kg2 P2 Kg2 g2+ P2g2 +Pesos a popa P3 Kg3 P

3 Kg

3 g

3+ P

3g

3+

Pesos a proa P4 Kg4 P4 Kg4 g4 - P4g4 -

Totales Pn Kgn Momentos

Ec. 30

Ec. 31CARGA Y DESCARGA DE PESOSEn el caso de una carga el peso tendr signo positivo, y en el caso de una descarga el signo del peso ser negativo.Para calcular la nueva posicin vertical del centro de gravedad KGf, cuando se carga o descarga un peso como se

observa en la Fig. 7, se calcula como se indica en la Ec. 32: Ec. 32

Cuando se carga el peso, en la Ec. 32, se sumar y cuando se descarga un peso ser restado este peso tanto en elnumerador como en el denominador.


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Fig. 7. Movimiento vertical del Centro de Gravedadpor carga de un peso

De igual manera, el desplazamiento final es:

Ec. 33Donde:: Desplazamiento Final. Desplazamiento Inicial. Peso cargado o descargado que ocasiona el movimiento del KG.

Ejercicio N 1:

Designacin

Peso enTons

inglesas

(1.016kg)

Coordenadas del Centro de gravedadSobre la lnea base

(Quilla K) Desde Ppp

_____Kgpies

Momento Abcisapies

Momentos

Proa (-) Popa (+)Diesel fuel-T. reposo ER. 38 4390 2970

Diesel fuel-T. diario BR y ER. 43 4373 3337Gas oil T. servicio Pr y Pp 16 4426 2963Aceite Lub. T. sumidero 15 433 6093

Aceite Lub. T. cocina 3 335 2421Aceite cilind. Pr y Pp 8 6116 5033

Agua dulce T. 2 Cub BR 12 4495 1798Agua alimentacin T. 2 Cub

ER12 4495 1798

Tripulacin Provisiones

vveres45 4750 14760

Carga mineral Bod 1 4200 1904 57041




Carga mineral Bod 9 5137 1932 13629Totales


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EJERCICIOS1. Un buque de 12500 Tm de desplazamiento tiene las siguientes coordenadas del centro de gravedad:

KG=VCG = 6.80m, TCG = -0.05m y LCG = +1.40m. Se cargar un peso de 2500 Tm en VCG = 4.80m,TCG = +5.5m y LCG = +32.0. Hallar las coordenadas del centro de gravedad del buque una vez estibado

el peso a bordo.2. Un buque de 8800 Tm de desplazamiento, con VCG = 5.70m, TCG = -0.02m y LCG = +2.12m, debedescargar un peso de 500Tm para dejar el centro de gravedad del buque en la posicin final VCG F =5.72m, TCGF = -0.05m y LCGF = +3.12m. Calcular el centro de gravedad del peso a descargar.

3. Un buque carguero se encuentra en la siguiente condicin: C m = 5.00m, VCG = 5.420m, TCG = -0.015my LCG =+1.212m. Se va a cargar el pique de proa que est vaco, y se quiere trasladar el combustible deltanque N 13, que est lleno, al tanque N 14, que est vaco. Calcular las coordenadas que tendr elcentro de gravedad del buque en el supuesto que se realicen estas operaciones de carga y traslado.

CARACTERSTICAS DE TANQUES DEL BUQUE CARGUERO

DescripcinVolumen

(m3)Peso (Tm) VCG (m) TCG (m) LCG (m)

Tanque N 13 105 90 0.75 -3.00 +34.40Tanque N 14 105 90 0.75 +3.00 +34.40Pique de Proa 100 4.10 -50.00

R1: VCGF = 6.467m; TCGF = +0.875m; LCGF = +6.5mR2: VCGF = 5.368m; TCGF = +0.478m; LCGF = -14.48m.R3: VCGF = 5.401m; TCGF = +0.062m; LCGF = +0.467m.

CENTRO DE CARENA

Ya vimos que el centro de carena es el centro de gravedad del volumen sumergido, pero como esta en la vertical

del centro de presin o empuje, donde se considera aplicado el empuje integral del agua sobre la superficiemojada, y una fuerza se puede trasladar a lo largo de su direccin; de aqu en adelante, siempre consideraremos alempuje integral aplicado en el centro de carena y se le llamar indistintamente centro de carena o de presin,denominado C o B (en ingls de Bouyancy) indistintamente

POSICIN DEL CENTRO DE CARENA

El centro de carena por simetra se encuentra sobre el plano diametral, as que para situarlo nos basta con laordenada respecto a la lnea base o a la quilla y la abscisa respecto a la perpendicular de proa, media o de popa.

(Ec. 34)

(Ec. 35)Todo esto lo vimos en los clculos de las Curvas Hidrostticas, en funcin del calado o desplazamiento,normalmente la abscisa del centro de carena es referida a la seccin media.

Hay tambin, una formula emprica, llamada Frmula de Morrish que nos da aproximadamente el valor de laordena del centro de carena:

(

)

(

)


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Donde:

KC=KB=Ordenada vertical del Centro de Carena

Cm=Calado MedioVolumen de Carena correspondiente

A= rea de la flotacin correspondiente

La posicin vertical es fundamental para la estabilidad del buque como lo veremos posteriormente.La posicin longitudinal nos determina el asiento del buque.

ESTABILIDADEstabilidad es la propiedad que tiene un buque de recobrar su posicin de equilibrio inicial, cuando circunstanciasexteriores como el viento y el mar, lo sacan de ella.

Estabilidad esttica, estudia las condiciones de equilibrio de un buque, como resultante de los pares de fuerza alos que est sometido.

Estabilidad dinmica, estudia las condiciones de equilibrio de un buque, como resultante de los trabajosefectuados por los pares de fuerza a que est sometido.

Ambos tipos de estabilidad de los buques, los podemos clasificar en:

ESTABILIDAD INICIAL

La estabilidad es la propiedad que tienen los buques de recobrar su posicin de equilibrio inicial, cuandocircunstancias exteriores como el viento y la mar lo sacan de ella.

La estabilidad esttica estudia el equilibrio de un buque como resultante de las fuerzas a las que est sometido, lascuales son el peso del buque, de arriba hacia abajo, y el empuje, de abajo hacia arriba. Dentro de la estabilidadesttica se estudia la estabilidad inicial, la cual comprende el estudio de la estabilidad del buque, parainclinaciones iguales o menores a 10.

La condicin de equilibrio para un desplazamiento dado es que el empuje est en la misma vertical que el peso.

La condicin de equilibrio estable es que el metacentro est por encima del centro de gravedad del buque.

Estabilidad

esttica ydinmica

Estabilidad enaguas tranquilas

Estabilidad entre olas

Estabilidad

inicial, < 10

Estabilidad grandes

inclinaciones, 10

Estabilidad transversal

Estabilidad longitudinal



Estabilidad longitudinal


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En el presente tema estudiaremos los elementos que permiten realizar el anlisis sobre la estabilidad inicial de unbuque en determinadas condiciones de carga.

RADIO METACNTRICO TRANSVERSALEl radio metacntrico de un buque es la distancia existente entre el Centro de Carena de un buque y suMetacentro, en una determinada condicin. Se define por:

Donde:

Radio Metacntrico Transversal. Momento de Inercia de la Superficie de Flotacin con respecto al Eje Longitudinal. Volumen de CarenaTambin:

(Ec. 35)Donde:

Semimangas.En caso de que la superficie de flotacin fuese rectangular, la inercia transversal de la superficie sera:

(Ec. 36)Donde:

E= EsloraM=Manga de flotacin.

Suponiendo que el flotador fuese un prisma de flotacin constante rectangular, el valor del radio metacntricovendra determinado por:

Donde:C= Calado


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Fig. 8. Metacentro y radio metacntrico transversal.

ALTURA METACNTRICA TRANSVERSAL

Recibe el nombre de altura metacntrica transversal la distancia del centro de gravedad transversal del buque almetacentro transversal. Se determina por:

Donde:GM= Altura Metacntrica Transversal.

KM= Altura del Metacentro sobre la quilla.KG= Coordenada vertical del centro de gravedad del buque, desde la quilla.KC= Coordenada vertical del centro de carena del buque, desde la quilla.CG=- Distancia vertical entre el centro de gravedad y el centro de carena del buque.CM=- Radio Metacntrico Transversal

RADIO METACNTRICO LONGITUDINAL

Donde:

Radio Metacntrico Transversal. Momento de Inercia de la Superficie de Flotacin con respecto al Eje Transversal. Volumen de Carena.

Al calcular el momento de inercia de la superficie de flotacin con respecto a un eje transversal, ste pasa por lacuaderna maestra, con lo que debe aplicarse el teorema de cambio de ejes.

-


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Donde:I= Inercia Longitudinal, tomada a un eje transversal que pasa por la cuaderna maestra. Inercia Longitudinal con respecto a un eje transversal que pasa por F.S= Superficie de flotacin.

y= Semimangas.x= Brazos Longitudinales.

xf = Distancia entre F y la cuaderna maestra.

En el caso de un prisma de flotacin constante rectangular, el valor del radio metacntrico longitudinal vendradeterminado por:

Fig. 9. Metacentro y radio metacntrico longitudinal.

ALTURA METACNTRICA LONGITUDINALLa altura metacntrica longitudinal es la distancia existente entre el centro de gravedad longitudinal del buque, ysu metacentro, en una determinada condicin. Se determina a travs de la siguiente expresin:

Donde:GML = Altura Metacntrica Longitudinal.

F

F


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KM=Altura del Metacentro sobre la quilla.KG =Coordenada vertical del centro de gravedad del buque, desde la quilla.KC=Coordenada vertical del centro de carena del buque, desde la quilla.GML=Radio Metacntrico Longitudinal.

CASOS DE EQUILIBRIO

En los buques hay que tener en cuenta principalmente, a efectos de estabilidad, el par de fuerzas formado por elpeso propio de la embarcacin aplicado en el Centro de Gravedad (G) y el empuje aplicado en el Centro deCarena (C o B). De la posicin relativa de una fuerza respecto a la otra y de sus valores, depender la estabilidaddel mismo.Partiendo de que un buque se encuentra en un desplazamiento determinado, pesos y empujes iguales, su Centro deGravedad (G) y su Centro de Carena (C) estn en la misma vertical y por tanto, los vectores representativos de lospesos y empujes, tal como lo muestra la Fig. 10 en la Floracin F0L0, en la posicin de adrizado.

Fig. 10. Equilibrio Estable.

Cuando el buque est en la posicin de adrizado, flotacin F0L0 de la Fig. 9, y por una accin exterior como elmar, viento o ambas fuerzas combinadas se inclina transversalmente tomando una flotacin F 1L1, el Centro deCarena inicial C0 se traslada a la proyeccin C1 y con l, el Empuje. Igualmente sabemos que en el movimientoinicial de balance, las intersecciones de los empuje con el plano diametral, en el plano de inclinacin, es un puntoconstante llamadoMetacentro.

En la Fig. 10, vemos que el par de fuerzas que se ha originado por la inclinacin F1L1, tiende a llevar al buque asu posicin primitiva de equilibrio, condicin que llamaremos Equilibrio Estable

L1

L0

-

G

C0C1

F1

F0

M

LC


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En la Fig. 11, se puede observar unacondicin de centros de pesos y empuje en lamisma vertical para F0L0; no obstante,cuando se inclina por alguna circunstancia

exterior, flotacin F1L1, el par de fuerzas quese forma debido a la inclinacin del buque,no le lleva a su posicin anterior, sino todolo contrario. A esta condicin se ledenomina Equilibrio Inestable.

Fig. 11. Equilibrio Inestable

En la condicin de equilibrio de la Fig. 12, tambin se observa el centro de gravedad y carena en la mismavertical, pero cuando se inclina el buque, no se forma ningn par de fuerzas que lo lleve a la posicin anterior,porque est en equilibrio en todas las condiciones y se conoce como Equilibrio Indiferente o Nulo

Fig. 12 Equilibrio Indiferente o Nulo

LC

M

L1

L0

F1

F0

G

-C

0

C1

K

LC

L1

L0

-F1

F0

M

G

C0C1


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BRAZO DEL PAR DE ESTABILIDAD

Recibe el nombre de Brazo del Par de Estabilidad Transversal o Brazo Adrizante, la distancia que separa losvectores representativitos de los pesos y empujes durante las inclinaciones transversales del buque Fig. 12.

Este brazo GZ, dentro de la estabilidad inicial, se puede calcular a travs de la expresin:

Z

LC

L1

L0

-F1

F0

G

C0C1

M

Guía 2 Teoría del Buque

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