Mijn modules›M5 Stabiliteit›5. Zwaartepunt en metacentrische hoogte (GM)
Onderdelen bekijken

Zwaartepunt en metacentrische hoogte (GM)

Stabiliteit≈ 4 min lezen

Hangende gewichten en zware lasten hijsen met scheepsgerei

1De les in gewone woorden

In één zin

Een gehesen gewicht werkt in het ophangpunt. Controleer helling en GM tijdens de hele hijs. Hoogte, vlucht en ballast bepalen samen de ongunstigste fase.

Waar het gewicht werkt

Bij een last die al aan boord is, werkt het gewicht in het ophangpunt, de kraan- of laadboomtop, zodra de last vrij van dek of tanktop hangt. G stijgt met w × (tophoogte − Kg van de last) ÷ Δ. Deze formule voor verplaatsen aan boord geldt zowel op 1 m als op 10 m boven dek.

Twee effecten

De stijging van G verlaagt GM. Bij een last die al aan boord is, beweegt G dwarsscheeps met w × (toppositie − oorspronkelijke lastpositie) ÷ Δ. Meet beide posities vanaf het middenvlak, met een vast teken per zijde. De vlucht, de horizontale afstand tot de kraankolom, kan daarvan verschillen. Controleer in elke fase tophoogte, afstand tot het middenvlak, ballast en verplaatsing van het eigen kraanzwaartepunt. Neem veranderingen in de gewichtsmomenten van de kraan zelf mee.

Hijsen vanaf de wal

Bij laden vanaf de wal voeg je het gewicht toe op de top: Δ neemt toe met w. Gebruik de momentenberekening voor laden met de nieuwe waterverplaatsing en toegevoegde momenten. De verplaatsingsformules voor lasten die al aan boord zijn gelden hier niet. Bereken bij lossen eerst de toestand met hangende last. Verwijder het gewicht en moment zodra de last aan de wal is neergezet en losgemaakt. Controleer de hele volgorde vooraf.

Voorbereiden

Sinds 2020 kent de IS-code hijsvoorschriften, met grenzen voor scheepsdatums en werkzaamheden. Controleer de toepasselijkheid bij je vlaggenstaatautoriteit en classificatiebureau. Gebruik de grenzen uit je goedgekeurde stabiliteitsboekje en kraanhandleiding. Pak gedeeltelijk gevulde tanks aan, plan eventuele tegenballast en verzorg de meerlijnen zodat ze bij plotselinge helling niet breken. De slagzijformule is een kleinehoekbenadering bij positieve gecorrigeerde GM. Gebruik de goedgekeurde hijsbeoordeling om te bepalen of de hijs aanvaardbaar is.

Tijdens het hijsen

Hijs langzaam, voorkom slingeren van de last en houd mensen op afstand. Let op de inclinometer, de meter die de hellingshoek toont. Krijgt het schip meer slagzij dan gepland, stop dan en zet de last veilig neer. Improviseer niet met ballast; volg de goedgekeurde hijs- en ballastvolgorde.

2Stap voor stap

Rekenvoorbeeld: een pakket uit het ruim hijsen

  1. 1

    Gegevens: Δ 15.000 t, gecorrigeerde GM 0,55 m, aanvankelijk rechtliggend. Een pakket van 60 t staat in het middenvlak op Kg 3,0 m. De kraantop blijft 25,0 m boven de kiel; de ballast blijft gelijk.

    Het pakket hoort al bij Δ en staat aanvankelijk in het middenvlak. In dit vereenvoudigde voorbeeld blijven de eigen kraanmomenten gelijk.

  2. 2

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

    Zodra het pakket vrij van de tanktop hangt.

  3. 3

    Bij maximale topafstand, 15 m uit het middenvlak: GGH = 60 × (15 − 0) ÷ 15.000 = 0,060 m.

    G beweegt naar de top toe.

  4. 4

    Kleinehoekbenadering: tan θ ≈ 0,060 ÷ 0,462 = 0,130, θ ≈ 7,4°.

    Hier de grootste slagzij: vaste tophoogte, gelijke ballast en kraanmomenten, maximale topafstand.

  5. 5

    Vergelijk met de grenzen uit kraanhandleiding en stabiliteitsboekje. Bij overschrijding pas je het hijsplan of goedgekeurde tegenballastplan aan. Herbereken elke fase vóór het hijsen.

    Controleer tussenfasen en beide eindtoestanden.

3Kerngegevens

Stijging van G: last al aan boord
w × (tophoogte − Kg van de last) ÷ Δ
Dwarsscheepse verplaatsing: last al aan boord
w × (xtop − xlast) ÷ Δ; posities vanaf het middenvlak
Slagzij
tan θ ≈ GGH ÷ GM gecorrigeerd; kleine hoeken, positieve GM
Ongunstigste fase
Ongunstigste berekende fase, inclusief maximale vlucht

4Kernpunten

  1. 1

    Een hangende last werkt in het ophangpunt zodra die vrijkomt van dek.

  2. 2

    Controleer elke hijsfase; maximale vlucht en minimale GM kunnen in verschillende fasen optreden.

  3. 3

    Voorbereiden: gedeeltelijk gevulde tanks aangepakt, tegenballast gepland, meerlijnen verzorgd.

  4. 4

    Stop en zet de last neer als de slagzij groter wordt dan gepland.

5Veelgemaakte fouten

  • Fout: Vlak boven dek heeft de last nauwelijks invloed op de stabiliteit.

    Goed: Het gewicht werkt in de top zodra de last vrijkomt van dek. G stijgt evenveel op 1 m als op 10 m.

  • Fout: Pas de ballast naar eigen inzicht aan om onverwachte slagzij te bestrijden terwijl de last hangt.

    Goed: Tegenballast kan het schip naar de andere zijde doen hellen als de last wordt losgemaakt of plotseling wegvalt. Gebruik de goedgekeurde volgorde en controleer ook die ongevalstoestand.

6Praktijkgeval en examentips

Situatie

Met de voorbeeldwaarden geeft de hijs ongeveer 7,4° slagzij, maar het plan staat 5° toe. Kun je ongewijzigd doorgaan? Schat het tegenballastmoment en geef aan wat je vóór het hijsen moet controleren.

Toon het antwoord

Kleinehoekbenadering, zonder veranderingen in eigen kraanmomenten: de hijs geeft 900 t·m. Bij 5° is 15.000 × 0,462 × tan 5° ongeveer 606 t·m toegestaan: tegenmoment 294 t·m, afgerond 300. Een verplaatsing van 25 t over 12 m levert dit alleen als KG en FSC gelijk blijven. Controleer tankzwaartepunten, FSC, alle fasen en beide eindtoestanden. Controleer ook plotseling verlies van de haaklast terwijl de tegenballast aanwezig blijft.

Examentips

  • Een hangend gewicht werkt in het ophangpunt.
  • Last al aan boord: stijging = w × (tophoogte − Kg) ÷ Δ; GGH = w × (xtop − xlast) ÷ Δ, posities vanaf het middenvlak. Kleinehoekbenadering bij positieve gecorrigeerde GM: tan θ ≈ GGH ÷ GM gecorrigeerd.
  • Toets alle geplande hijsfasen aan kraanhandleiding en stabiliteitsboekje; laden vanaf de wal vraagt nieuwe waterverplaatsing en momenten.

Dit onderdeel afronden

Als je het gelezen hebt, beantwoord je drie vragen. Heb je ze alle drie goed, dan is het onderdeel afgerond; alleen de pagina openen telt niet.

Mijn notities bij dit onderdeel

Geen notities