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La curva GZ y los criterios de estabilidad (Código IS 2008)

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El criterio meteorológico (Código IS, 2.3) de un vistazo

1La lección en palabras sencillas

En una frase

El viento de través escora el buque, las olas lo hacen balancear a barlovento y llega una racha. El criterio comprueba que conserva energía de reserva.

La situación

La parte A, 2.3, considera tu buque de través al viento y las olas. Un viento constante lo escora un ángulo θ0. Las olas lo hacen balancear hacia barlovento un ángulo θ1 desde esa posición. Al volver hacia la otra banda, recibe una racha. El criterio compara la energía que aporta la racha con la energía adrizante que queda.

Los dos brazos

El viento constante da lw1 = P × A × Z ÷ (1000 × g × Δ) en metros. P = 504 Pa; A es el área lateral sobre el agua expuesta al viento, incluida la carga en cubierta, en m²; Δ es el desplazamiento en toneladas; g = 9,81 m/s². Z es la separación vertical en metros entre los centros de las áreas laterales emergida y sumergida. Aproxima el segundo a medio calado medio bajo la flotación. El brazo de la racha es lw2 = 1,5 × lw1. Traza ambos como rectas horizontales.

Las dos comprobaciones

Primero, θ0 no debe superar 16° ni el 80 % del ángulo de inmersión del borde de cubierta, el menor de ambos. Segundo, el área b debe ser al menos igual al área a. El área a queda entre lw2 y GZ desde θ0 − θ1 hasta su primer cruce. El área b queda sobre lw2 desde allí hasta θ2: el menor de θf, 50° y θc, el segundo cruce de lw2 con GZ.

Cómo hallar la escora constante

Lee θ0 en la primera intersección estable de lw1 con la curva GZ. Allí se equilibran los momentos del viento y adrizante. Usa ese ángulo para comprobar el límite de escora constante. El cuaderno aprobado da θ1; el extremo a barlovento es θ0 − θ1. Las quillas de balance, apéndices que amortiguan el balance, suelen reducir θ1. Un período de balance más corto tiende a aumentar la estimación si lo demás no cambia. GM no determina por sí solo θ1; usa la evaluación aprobada.

Qué haces a bordo

El cuaderno aprobado muestra el resultado para cada condición o una curva de KG máximo o GM mínimo frente al calado que abarca todos los criterios. Sigue su criterio sobre KG límite y superficies libres para tu calado y asiento reales. Compara KG fluido solo con un límite definido para KG fluido. Cambiar la estiba en cubierta exige comprobar de nuevo A, Z, Δ y KG; revisa los límites aprobados de carga en cubierta.

2Datos clave

Presión del viento
P = 504 Pa (unos 26 m/s); menor solo con aprobación
Brazo del viento constante
lw1 = P × A × Z ÷ (1000 × g × Δ) (m)
Brazo de la racha
lw2 = 1,5 × lw1
Escora constante θ0
≤ 16° o el 80 % del ángulo de inmersión del borde, si es menor
Comprobación de energía
Área b ≥ área a
θ2
El menor de θf, 50° y θc (segundo cruce GZ–lw2)

3Puntos clave

  1. 1

    Brazo del viento constante lw1, brazo de racha lw2 = 1,5 × lw1, balance a barlovento θ1.

  2. 2

    θ0 ≤ 16° o el 80 % del ángulo de inmersión del borde de cubierta, el menor.

  3. 3

    Área b ≥ área a, terminando b en θf, 50° o θc, el menor.

  4. 4

    Sigue el criterio del cuaderno sobre KG límite y superficies libres para tu calado y asiento reales.

  5. 5

    Cambiar la estiba en cubierta exige revisar la exposición al viento y la estabilidad con A, Z, Δ y KG.

4Errores frecuentes

  • Error: Cumplir 2.2 significa cumplir también el criterio meteorológico.

    Correcto: El criterio meteorológico es una comprobación obligatoria independiente. Un buque con mucha superficie expuesta al viento puede cumplir 2.2 e incumplir 2.3.

  • Error: El límite de escora constante siempre es 16°.

    Correcto: Es el menor de 16° y el 80 % del ángulo de inmersión del borde de cubierta.

  • Error: Todas las curvas de KG máximo tratan igual las superficies libres.

    Correcto: Lee cómo contempla la curva las superficies libres. Compara KG fluido solo si el límite está definido para KG fluido.

5Caso práctico y claves de examen

Situación

Un portacontenedores de enlace tiene Δ de 15.000 t, área lateral expuesta al viento de 2.400 m² y Z de 9,0 m. El borde de cubierta se sumerge a 18°. El planificador quiere otra hilada en cubierta. ¿Qué indican los números y qué compruebas?

Ver la respuesta

lw1 = 504 × 2.400 × 9,0 ÷ (1000 × 9,81 × 15.000) ≈ 0,074 m; lw2 ≈ 0,111 m. El límite de escora constante es el 80 % de 18° = 14,4°, menor que 16°. Otra hilada cambia la exposición al viento, el desplazamiento y KG; recalcula el brazo y el criterio. Comprueba los límites de KG y carga en cubierta para el calado y asiento reales, siguiendo el criterio de superficies libres del cuaderno. Fuera de esos límites, la condición no está aprobada.

Claves de examen

  • lw1 = P A Z ÷ (1000 g Δ), P = 504 Pa; lw2 = 1,5 lw1.
  • θ0 ≤ 16° o 0,8 × ángulo de inmersión del borde de cubierta, el menor.
  • Área b ≥ área a; θ2 = el menor de θf, 50°, θc.
  • A bordo: sigue el criterio de superficies libres del límite de KG para el calado y asiento reales.

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