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Centro de gravedad y altura metacéntrica (GM)

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Pesos suspendidos e izados pesados con medios del buque

1La lección en palabras sencillas

En una frase

El peso izado actúa en el punto de suspensión. Comprueba escora y GM en todo el izado; altura, alcance y lastre pueden cambiar la fase más desfavorable.

Dónde actúa

Si la carga ya está a bordo, su peso actúa en el punto de suspensión, la cabeza de la grúa o del puntal, en cuanto deja de apoyarse en cubierta o en el techo del doble fondo. G sube w × (altura de la cabeza − Kg de la carga) ÷ Δ. Esta fórmula de traslado a bordo vale tanto si la carga cuelga a 1 m como a 10 m sobre cubierta.

Dos efectos

La subida de G reduce GM. Para una carga ya a bordo, G se desplaza transversalmente w × (posición de la cabeza − posición inicial de la carga) ÷ Δ. Mide ambas posiciones desde crujía, con signos coherentes para cada banda. El alcance de la grúa, el radio desde su pedestal, puede ser distinto. Comprueba cada fase: altura de la cabeza, distancia a crujía, lastre y movimiento del propio G de la grúa. Incluye los cambios de momentos del peso de la grúa.

Izar desde el muelle

Al cargar desde tierra añades el peso en la cabeza: Δ aumenta en w. Usa el método de carga por momentos con el nuevo desplazamiento y los momentos añadidos. No sirven las fórmulas de traslado de pesos ya a bordo. Para descargar, calcula la condición suspendida y retira el peso y su momento al soltar la carga en tierra. Comprueba toda la secuencia antes de empezar.

Preparación

El Código IS incorporó disposiciones sobre izados en 2020, con umbrales de fecha del buque y de operación. Confirma su aplicación con la autoridad de abanderamiento y la sociedad de clasificación. Usa los límites aprobados del cuaderno y del manual de la grúa. Resuelve los tanques parcialmente llenos, planifica el lastre compensatorio y atiende las amarras para evitar roturas por una escora repentina. Esta fórmula de escora estima ángulos pequeños con GM fluido positivo; la aceptación requiere la evaluación de izado aprobada.

Durante el izado

Iza despacio, evita que la carga oscile y mantén a las personas alejadas. Vigila el inclinómetro, que indica el ángulo de escora. Si el buque escora más de lo previsto, detén la maniobra y apoya la carga con seguridad. No improvises cambios de lastre; sigue la secuencia aprobada de izado y lastre.

2Paso a paso

Ejemplo resuelto: sacar un bulto de la bodega

  1. 1

    Datos: Δ 15.000 t, GM fluido 0,55 m, inicialmente adrizado. Un bulto de 60 t parte de crujía a Kg 3,0 m. La cabeza de la grúa se mantiene a 25,0 m sobre la quilla; el lastre no cambia.

    El bulto ya está incluido e inicialmente en crujía. En este ejemplo simplificado, suponemos constantes los momentos propios de la grúa.

  2. 2

    Subida de G = 60 × (25,0 − 3,0) ÷ 15.000 = 0,088 m. GM = 0,55 − 0,088 = 0,462 m.

    En cuanto deja de apoyarse en el techo del doble fondo.

  3. 3

    Con la cabeza a su máxima distancia de crujía, 15 m: GGH = 60 × (15 − 0) ÷ 15.000 = 0,060 m.

    G se desplaza hacia la cabeza.

  4. 4

    Estimación para ángulos pequeños: tan θ ≈ 0,060 ÷ 0,462 = 0,130; θ ≈ 7,4°.

    Aquí es la mayor escora: altura fija, lastre y momentos de la grúa constantes, máxima distancia de la cabeza a crujía.

  5. 5

    Compara con los límites del manual y del cuaderno. Si los superas, revisa el izado o el plan aprobado de lastre compensatorio y recalcula cada fase antes de izar.

    Comprueba fases intermedias y ambas condiciones extremas.

3Datos clave

Subida de G: carga ya a bordo
w × (altura de la cabeza − Kg de la carga) ÷ Δ
Traslado transversal: carga ya a bordo
w × (xcabeza − xcarga) ÷ Δ; posiciones desde crujía
Escora
tan θ ≈ GGH ÷ GM fluido; ángulos pequeños, GM positivo
Fase más desfavorable
La más desfavorable calculada, incluido el alcance máximo

4Puntos clave

  1. 1

    Una carga suspendida actúa en el punto de suspensión en cuanto deja de apoyarse en cubierta.

  2. 2

    Comprueba cada fase; el alcance máximo y el GM mínimo pueden darse en fases distintas.

  3. 3

    Prepara: tanques parcialmente llenos resueltos, lastre compensatorio planificado y amarras atendidas.

  4. 4

    Detén la maniobra y apoya la carga si la escora supera lo previsto.

5Errores frecuentes

  • Error: Si la carga está apenas por encima de cubierta, afecta muy poco a la estabilidad.

    Correcto: Su peso actúa en la cabeza desde que deja de apoyarse en cubierta. G sube lo mismo a 1 m que a 10 m.

  • Error: Improvisa cambios de lastre para corregir una escora inesperada con la carga suspendida.

    Correcto: El lastre compensatorio puede escorar el buque a la banda contraria si sueltas o pierdes de repente la carga. Sigue la secuencia aprobada y comprueba esa condición de fallo.

6Caso práctico y claves de examen

Situación

Con los valores del ejemplo, el izado produce unos 7,4°, pero el plan admite 5°. ¿Puedes seguir sin cambios? Estima el momento de lastre opuesto e indica qué comprobar antes de izar.

Ver la respuesta

Estimación para ángulos pequeños, sin cambios de momentos propios de la grúa: el izado da 900 t·m. A 5°, 15.000 × 0,462 × tan 5° admite unos 606 t·m: 294 t·m opuestos, unos 300. Trasladar 25 t 12 m los aporta solo si KG y FSC no cambian. Comprueba centros de tanques, FSC, todas las fases y ambas condiciones extremas. Comprueba también la pérdida repentina de la carga del gancho con el lastre compensatorio aún aplicado.

Claves de examen

  • Un peso suspendido actúa en el punto de suspensión.
  • Carga ya a bordo: subida = w × (altura de la cabeza − Kg) ÷ Δ; GGH = w × (xcabeza − xcarga) ÷ Δ, posiciones desde crujía. Estimación de escora para ángulos pequeños con GM fluido positivo: tan θ ≈ GGH ÷ GM fluido.
  • Comprueba todas las fases previstas con el manual y el cuaderno; cargar desde tierra exige nuevo desplazamiento y momentos.

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