POMORSKI FAKULTET – SPLIT
Dodatni program naobrazbe
30 sati
AUTORIZIRANA PREDAVANJA Nastavnik: Capt. Goran Belamarić, mag.ing., Master p g g Mariner E‐mail:
[email protected] Mob: 091 380 7033 9 3 7 33 1
Literatura: 1 Martin A. Rhodes 1. Martin A Rhodes (BSc. Hons), Ship (BSc Hons) Ship Stability for Mates/Masters, Glasgow for Mates/Masters Glasgow 2. 3. 4. 5. 6.
College of Nautical Studies, Witherbys Seamanship International Ltd. 2008. Capt. D.R.Derrett, Ship Stability for Masters and Mates, Butterworth‐ Heinemann Ltd., Oxford, Sixth edition 2006. Barras, C.B.: Ship Stability Notes & Examples,3rd eddition, Butterworth‐ Heinemann, Oxford, 2006. Antun Kristić, Priručnik iz odabranih poglavlja stabiliteta broda i ukrcaja tereta, Rijeka, 1993. Stork k Guide d ‐ Stowage and d segregation to IMDG Code(Amdt. 34‐08), 18 d ( d ) thh Edition, 31.12.2009. W.J.Dibble, B.Sc. Master Mariner, and P.Mitchell, B.Sc. Master Mariner, J , , , , Draught Survey, A Guide to Good Practice and The North of England PANDI Association Ltd., UK, 1994.
2
POZNAVANJE BRODA I TERETA y Navedeni programi naobrazbe koncipirani su kao sažetak
programa prema IMO Model Course 7.03. y U izvedbi programa poseban naglasak pridat će se temeljnim nautičkim sadržajima.
3
SADRŽAJ 1. Vrste brodova 1 Podjela i osnovna obilježja putničkih, teretnih, ratnih te ostalih brodova, osnovne tehnološke značajke, vrste tereta i osnovna obilježja. 2. Konstrukcija broda Dimenzije broda, naprezanje broda, brodska struktura, pramac i krma, oprema, kormila i propeleri, oznaka nadvođa i oznake gaza, oprema za privez, oprema za manipulaciju sa teretom, sidrena oprema, nadgrađe broda, zapovjednički most nepropusne pregrade i vrata, most, vrata protupožarna oprema, oprema oprema za spašavanje, itd. 3. Zadržavanje 3 Z d ž j sposobnosti b ti broda b d za plovidbu l idb Stabilnost broda, deplasman, uzgon, FWA, statička stabilnost, početna stabilnost, stabilnost kut nagiba, nagiba krivulja statičke stabilnosti, stabilnosti pomak sustavnog težišta, nagnuće i njegova korekcija, utjecaj 4 slobodnih površina, trim, gubitak uzgona .
SADRŽAJ 4. Nadzor nad ukrcajem, slaganjem, učvrščvanjem i iskrcajem j tereta te skrb o teretu tijekom j prijevoza p j Utjecaj tereta, uključujući teške terete na sposobnost za plovidbu i stabilnost broda, gaz, trim i stabilnost, učvršćivanje tereta, palubni l b i teret, kontejnerski k j ki teret. rasutii teret. žitarice ži i kao rasuti teret. Sigurno rukovanje, rukovanje slaganje i učvršćivanje tereta, tereta skrb o teretu, opasni, škodljivi i štetni tereti, oprema za rukovanje teretom i sigurnost, g , cjevovodi j i p pumpe p na tankerima za ulja, j , mjere opreza prije ulaska u zatvorene ili kontaminirane prostore, račun tereta i plan rasporeda tereta.
5
SADRŽAJ 5. Upoznavanje sa zahtjevima sprjecavanja oneciscenja 5 Mjere opreza koje se trebaju poduzeti u svrhu sprječavanja onečišćenja j morskog g okoliša,, MARPOL 73/78; / ; Postupci p p pri
sprječavanju onečišćenja i pripadajuća oprema, Propis 26 Annex 1 MARPOL 73/78, oprema za sprječavanje onečišćenja, SMPEP SOPEP. SMPEP, SOPEP
6 Upoznavanje s relevantnim medunarodnim i 6. nacionalnim propisima • Bazična znanja j o relevantnim IMO konvencijama, j , vezanih uz sigurnost na moru i sprečavanje onečišćenja morskog okoliša, • Međunarodna konvencija o teretnim vodenim linijama, • SOLAS 1974. 1974 sa izmjenama i j i dopunama d - Međunarodna M đ d konvencija o sigurnosti ljudskih života na moru, • STCW - Međunarodna konvencija o standardima uvježbavanja, uvježbavanja stjecanja ovlaštenja i držanja straže, 6
SADRŽAJ • ITU Radio regulations, regulations • STP Ships Agrrement, 1971., • SPACE STP,, 1973.,, - Protocol on Space p Requirements q for Special Trade Passenger Ships, 1973 (SPACE STP 1973), • PAL, 1974 - (PAL 1974) Athens Convention Relating To The C i Carriage Of Passengers P A d Their And Th i Luggage L B Sea, By S 1974 (Athens, December 13, 1974) • Tonnage 1969. 1969 - International Convention on Tonnage Measurement of Ships, 1969. • Pomorski zakonik,, • Pravilnik o držanju straže, • Pravila Hrvatskog registra brodova, itd.
7
NAČELA BRODSKOG STABILITETA
8
OSNOVNI POJMOVI STABILITETA Stabilitet St bilit t je Stabilitet j sposobnost b t broda b d da d se vrati ti u uspravan polozaj nakon što je bio nagnut djelovanjem nekih vanjskih j kih sila. il
9
OSNOVNI POJMIVI STABILITETA Deplasman
Kada tijelo pliva na površini, njegova masa jednaka je masi tekućine što je istisnuta onim dijelom koji se nalazi ispod razine tekućine.
Da bi neko tijelo (brod) mogao plutati, ono mora istisnuti masu vode / tekućine) koja je jednaka masi njegove vlastite težine. Ova masa mjeri se u tonama , a prikazune se simbolom
Δ, ili simbom D ili W. W
Deadweight
je mjera broda za njegov ukupni kapacitet nisivosti. To je ukupnu težina tereta, balasta, goriva, maziva, svježe vode, zaliha hrane i rezervnih djelova,posade, i dr. (bez težine praznoga broda). Kada se od deplasmana oduzme težina praznog broda dobije se deadweight.
TPC – Tons per centimeter immersion To je mjera koja pokazuje koliko tona tereta treba ukrcati u brod da bi uronuo / da bi se njegov gaz prmijenio za 1 cm. TPC se mijenja sa
OSNOVNI POJMOVI STABILITETA Okomice
(engl.
Perpendiculars)
su konstrukcijske vertikalne linije nprijed /Forward (FWD) i nazad / Aft (A), a koje služe l ž za proračunske č k svrhe, h te t se udaljenost d lj t između i đ okomica k i često č t koristi u te svrhe, a označava se sa LPP (engl. Lengtd between perpendiculars) Pramčana okomica Okomita je na crtu ljetnoga gaza i prolazi prednjim p j bridom p pramčane statve. Krmena okomica Okomita je na crtu ljetnoga gaza i prolazi
osovinom kormila.
11
OSNOVNI POJMOVI STABILITETA Sredina broda (Mid‐length) U sredini broda između okomica imamo tzv. sredinu duljine broda. Nalazi se dijeljenjem udaljenosti između Lpp na dva dijela. Polovica duljine često se naziva L/2, a predstavlja se simbolom .
12
OSNOVNI POJMOVI STABILITETA Uzdužni centar gravitacije (Longitudinal Centre of Gravity y –LCG )Ovisi od uzdužnog g razmještaja j j mase tereta na brodu. Računa se od od krmenog perpendikulara i u tom slučaju j ima uvijek j p pozitivan p predznak. U koliko se računa (mjeri) od glavnog rebra (sredine broda) onda može imati p pozitivan ili negarivan g predznak, a što ovisi o p tome da li je LCG ispred ili iza sredine broda.
13
OSNOVNI POJMOVI STABILITETA Uzdužni centar uzgona (Longitudinal Centre of Buoyance –LCB )
Su sile uzgona g koje j djeluju j j oko cijelog j gp podvodnog g dijela j broda, a djeluju vertikalno prema gore, u jednoj točki. LCB se mjeri j u metrima od krmene okomice.
14
OSNOVNI POJMOVI STABILITETA Uzdužni centar plutanja (Longitudinal Centre of Flotation ‐LCF) Kod promjene trima, brod se rotira oko poprečne osi, a koja prolazi oko k centra t / stvarne t t trenutne t vodene d li ij Udaljenost linije. Ud lj t centra t plutanja / flotacije mjeri se u metrima od sredine broda ili od krmenog perpendikulara. perpendikulara Ovaj centar se zove uzdužni centar plutanja (Longitudinal Centre of Flotation ‐LCF). LCF se dobije iz tablice ili krivulje hidrostatskih podataka broda za zadano stanje krcanja.
15
OSNOVNI POJMOVI STABILITETA Blok koeficijent (Block Coefficient) Blok koeficijent je mjera koja pokazuje koliko podvodni trupa popunjava j prostor t “kutije” “k tij ” četvrtastog č t t t oblika blik sa nekim ki najvećim j ći dimenzijama. Visina “kutije” četvrtastog oblika jednaka je gazu broda sa nacrta trupa, trupa duljina “kutije” kutije četvrtastog oblika jednaka je iznosi ukupne duljine trupa, a širina je jednaka iznosu širine trupa.
16
ARHIMEDOV ZAKON ARHIMEDOV ZAKON formuliran je najčešće kao: Na svako tijelo uronjeno u tekućinu djeluje sila uzgona jednaka težini tekućine istisnute tim tijelom Plovnost je svojstvo tijela da mirno pluta na tekućini (bez dodira s dnom ili drugim tijelom). tijelom) Na plovnost utječu karakteristike tijela koje pluta kao i tekućine u kojoj tijelo pluta. pluta Pri tome je tijelo opisano svojim oblikom, masom W [kg ili t] i težištem (XG i ZG) [m], dok je tekućna karakterizirana svojom gustoćom γ [kg/m [kg/m³ ili t/m³] . 17
VOLUMEN – izraz volumen se koristi kod
opisivanja prostora koji zauzima dano tijelo Jedinice mjere: Cubic Feet, Cubic Inches, Cubic Metres
V=LxBxD V=3mx2mx1m
1m
V = 6 m3 18
SPECIFIC VOLUME - Volume po jedinici težine JEDINICA MJERE: CUBIC METRES PER TONNE
Salt water = 0.9756 m3/t F Fresh h water t = 1 m3/t wflooding = Volume V l Sp. Vol m3
V = 6 m3 1m
wflooding = 6 0.9756m3/tonne wflooding = 6.15 6 15 ttonnes 19
Zakon plovnosti Primjenom Arhimedova zakona na plovne objekte, mogu se formulirati tri uvjeta (Zakona) plovnosti: 3 uvjeta plovnosti • Sila uzgona g mora biti jjednaka sili težine. • Sile težine i sile uzgona moraju biti na istom pravcu koji je okomit na teretnu vodenu liniju. • Potrebno je da brod posjeduje stabilnu ravnotežu I ZAKON PLOVNOSTI - ako se brod iz bilo kojeg razloga nagne, pri naginjanju javit će se uspravljajući “SPREG” sila koji će vratiti brodu uspravan položaj ćim prestane uzrok nagiba. Kada se brod nagne teziste istisnine “B” pomakne se na stranu nagiba jer se promjeni oblik uronjenog dijela b d Sile broda Sil teže t ž broda b d “G” i Sile Sil uzgona “B” sastavljaju t lj j uspravljeni par sila koje nastoje vratiti brod u uspravan poloažj.
I ZAKON PLOVNOSTI - da bi brod mogao slobodno plivati u stanju ravnoteže, sila uzgona mora biti jednaka sili teže.
21
22
II ZAKON PLOVNOSTI - ako se brod iz bilo kojeg razloga nagne, nagne pri naginjanju javit će se uspravljajući “SPREG” sila koji će vratiti brodu uspravan položaj l ž j ćim ći prestane t uzrok k nagiba. ib Kada se brod nagne teziste istisnine “B” pomakne se na stranu nagiba jer se promjeni j g dijela j broda Sile teže broda oblik uronjenog “G” i Sile uzgona “B” sastavljaju uspravljeni par sila koje nastoje vratiti brod u uspravan poloažj. 23
STABILITET BRODA
25
Stabilitet broda Stabilnost ili stabilitet broda je svojstvo broda da se protivi silama koje ga nastoje pomaknuti iz položaja ravnoteže uslijed djelovanja vanjskih sila ili zbog pomicanja masa na brodu, brodu kao i sposobnost da se automatski vrati u uspravan položaj l ž j (položaj ( l ž j ravnoteže) t ž ) nakon k prestanka t k djelovanja vanjskih sila / momenata koji su ga pomakli iz položaja ravnoteže. Brod koji nema takvo svojstvo ne može uopće ploviti, a brod koji ga nema u dovoljnoj mjeri nije siguran u plovidbi, plovidbi i predstavlja opasnost za osoblje i teret koji prevozi. 26
Stabilitet broda Prilikom izračuna stabiliteta broda, broda osnovna veličina koja je potrebna za razmatranje ovog problema je udaljenost između težišta sustava G, G koji je hvatište sile teže i težišta istisnine B koji je hvatište sile uzgona. uzgona
27
STABILITET BRODA, podjela 1. Po smjeru nagibanja broda razlikujemo: ‐ poprečni stabilitet broda ‐ uzdužni stabilitet broda 2 Stabilitet ovisi o formi trupa broda i rasporedu 2. mase (tereta) na brodu, pa se može podijeliti na: ‐ stabilitet forme ‐ stabilitet težina 3 Ovisno o djelovanju momenata ‐ sile, 3. ile odnosno momenti sila koji djeluju na brod, a potječu od vjetra valova, vjetra, valova prodora mase vode ili tereta, tereta mogu djelovati statički ili dinamički, pa razlikujemo: ‐ statički stabilitet ‐ dinamički stabilitet 28
POPREČNI STABILITET BRODA
Referentne točke stabiliteta Metacenter
Centreline
G ravity y y Buoyancy
Keel CL 30
Linearna mjerenja j j stabiliteta CL
M GM ⇐ METACENTRIC HEIGHT G KG ⇐HEIGHT OF GRAVITY (VCG) B
METACENTRIC RADIUS
⇒ BM
HEIGHT OF METACENTER
KB
⇒ KM
⇐HEIGHT OF BUOYANCE (VCB)
K 31
Težište uzgona VODENA LINIJA
REZERVA UZGONA
B
B1 B
Sile uzgona djeluju oko cijelog podvodnog djela broda. Ove sile djeluju uvijek prema gore, a njihovo težište je u jednoj točki koja se označava sa B (Buoyance ). 32
Težište / Centar uzgona (engl Center Of Buoyancy) (engl.
B BBBB B
33 33
Centar uzgona
WL
BB BBB
Centar uzgona ili težište podvodnog dijela broda
PRAVILO= PRAVILO = “B” B PRATI VODENU LINIJU (engl (engl.. WATERLINE. WATERLINE.))
B B B B B B B B B
35
Težište gravitacije y Točka u kojoj su koncentrirane sve težine. y Težište gra gravitacije itacije ssvih ih težina pronala pronalazii se zbrajanjem brajanjem
svih pojedinačnih momenata težišta gravitacije, te njihovim dijeljenjem sa ukupnom težinom W (Deplasmanom). ∑ Vm ∑ FSM KG =
KG Vm FSM W Σ
∑W
ΔMG =
∑W
visina sistemnog težista broda iznad kobilice vertikalni moment momenti slobodnih površina i tankovima težina suma (zbroj)
36
Težište gravitacije (The Center Of Gravity)
G je težište gravitacije, a njegov vertikalni položaj ovisi o smještaju svih masa / težina na brodu. Teški teret ukrcan pri dnu broda daje niski G, dok je teret ukrcan visoko na brodu u daje visoki G. Sile gravitacije djeluju uvijek 37 prema dolje u jednoj točki.
Težište gravitacije (The Center Of Gravity) Pomicanje težišta gravitacije G1
G SE POMIČE U SMJERU DODANIH TEŽINA
G KGo
KG1
G1 G KGo KG1
G SE POMIČE U SUPROTNOM SMJERU OD TEŽINA KOJE SE ODUZIMAJU
G SE POMOČE U SMJERU POMICANJA TEŽINA
G1
39
40
Položajj težišta sustav broda možemo naći kada odredimo sve p pojedinačne j težine kao i njihov položaj u odnosu na odabrani koordinatni sustav prema relacijama: Broj Grupe
NAZIV GRUPE
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TRUP OPREMA TRUPA POGONSKI UREĐAJ GORIVO MAZIVO RASHLADNA VODA POSADA SA INVENTAROM PROVIANT PITKA VODA TERET SUME
12 13 14
Vlastita Tezina broda Nosivost Dw Istisnina Koeficijent iskoristivosti istisnine Udaljenost tezišta sustav od K.O. XG Udaljenost težišta sustava od osnovke ZG
15 16 17
Udaljenost Ud lj t Momenti M ti TEZINA od K.O. za K.O. t 2.940.00 650.00 574.00 704.00 4.48 42 80 42.80 6.76 5.00 67.00 9 164 00 9.164.00 14.158.04 4164.00 t 9994.04 t 14158.04 t
m 66.50 69.00 15.00 35.50 9.00 15 00 15.00 16.00 6.00 22.00 77 70 77.70 69.80
tm 195.510.0 44.850.0 8.610.0 24.992.0 40.3 642 0 642.0 108.2 30.0 1.474.0 712 042 8 712.042.8 988.299.3
Udaljenost Momenti M ti za od Osnovku Osnovke m tm 6.00 17.640.0 9.70 6.305.0 4.00 2.296.0 1.50 1.056.0 0.70 3.1 0 70 0.70 30 0 30.0 11.00 74.4 9.50 47.5 0.70 46.9 6 60 6.60 60 482 4 60.482.4 6.21 87.981.3
= 1 + 2 + 3 = 4164,00 = 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 = 9994,04 , = 11 = 14158,04
0.706 t
= 13 / 14 =9994,04 / 14158,04 = 0,706
69 80 m 69.80
= 988 988.299,03 299 03 / 14 14.158,04 158 04 = 69,80 69 80
6.21 m
= 87.981,3 / 14.158,04 = 6,21 41
Metacentar M je oznaka metacentra. Kada se brod naginje kod malih k kutova nagiba ( ib (0o-10 10o), brod će se okretati oko te točke. ) b d ć k i k čk
42
43
STABILITET KOD MALIH KUTOVA NAGIBA o
0 -10
o
M
Si θ = opp / hyp Sin θ /h
Gdje je: nasuprotna(opp) p ( pp) = GZ hipotenuza(hyp) = GM
STABILITET KOD MALIH KUTOVA NAGIBA
Sin q = GZ / GM
P Porast GZ GM GZ sa
44
G
Z
Trokut stabiliteta M
G
45
Z
SA SMANJENJEM METACENTARSKE VISINE (METACENTRIC HEIGHT (GM)), (GM)) ISTOVREMENO DOLAZI I DO SMANJENJA POLUGE USPRAVLJANJA (RIGHTING ARM (GZ))
G1 G
46
M
Z1 Z
Metacentar o o 0 -10 10 M
B
CL 47
Metacentar M
POMAK B
48
Metacentar o o 0 -10 METACENTER
M
B
B1 B2
49
M10
B
B10
50
STABILITET KOD VELIKIH KUTOVA NAGIBA Kod velikih kutova nagiba, kutova iznad 10o , M izbija iz simetralne ravnine broda
Formula za izračun M kod velikih kutova nagiba:
Vrijednost KN vadi se iz krivulja stabiliteta broda
51
M20 M
B
B20
52
M20 M45 M
B B20
B45
53
M45
M20 M
M70 B B20
B45
B70
54
M45
M20
CL C
M70
B
M
M90
B20 B45
B90 B70
55
Pomicanje metacentra METACENTAR ĆE PROMIJENITI POZICIJU U ODNOSU NA VERTIKALNU OS KADA SE PROMIJENI DISPLA DISPLASMAN SMAN BRODA
“M” SE POMIČE SUPROTNO OD “B”
ILI KADA SE B PODIŽE PREMA GORE M SE SPUŠTA PREMA DOLE. KADA SE B SPUŠTA PREMA DOLE M SE PODIŽE PREMA GORE. 56
M G1 G
B
K CL 57
M1 M1 M1 M1
B1
M M M M M G G G G G B B B B B
58
59
POČETNI (INITIAL) STABILITET Što je početna metacentarska visina MoG? Početna metacentarska visina M0G je mjerilo za veličinu početnog stabiliteta, te o njoj ovisi ljuljanje broda.
B
B
B
POČETNI (INITIAL) STABILITET Brod treba ispunjavati dva “suprotna” uvjeta: 1. početna metacentarska visina (M0G) mora biti dovoljno velika kako bi brod bio sposoban da se odupre vanjskim momentima. 2 početna metacentarska visina (M0G) mora biti umjerena 2. kako bi vožnja brodom na nemirnom moru bila ugodnija.
61
POČETNI (INITIAL) STABILITET y Relativno velika početna metacentarska visina
uvjetuje pri valjanju broda vrlo neugodna j j (p (primjerice j uvjetovana j velikim širinom njihanja. broda i niskim položajem težišta sistema). Takav će se brod jače i brže ljuljati od broda s manjom početnom metacentarskom visinom. y Brod B d s relativno l ti malom l M0G može ž međutim, đ ti doći u stanje da mu M0G postane negativna, primjerice ako voda naplavi palubu, (težište sistema se podiže), pa takav brod može doći u opasnost od prevrtanja. 62
POČETNI (INITIAL) STABILITET
M G
B
0 - 10° CL Početni stabilitet (Initial Stability) broda kreće se u granicama od 0° do 10°
Sveukupna stabilnost / Overall Stability opće je mjerilo sposobnosti plovila da se odupre prevrtanju (engl. Capsizing) u određenom stanju ukrcaja. M
UKUPNI STABILITET G
B
RM = GZ x Wf
Z
B1
CL
KONAČNI DEPLASMAN
64
y Znači da brod sa velikim GM imati će mali period p
ljuljanja. Za takve brodove kažemo da su to "kruti g Stiff), ) g j p j j j može biti i brodovi" ((engl. gdje period ljuljanja manji od 8 sekundi. y oni brodovi koji imaju mali GM imati će veliki period ljuljanja. Za takve brodove kažemo da su to "mekani brodovi" (engl. Tender), gdje period ljuljanja može brodovi trajati od 25 do 35 sekundi. Ugodan period ljuljanja je na brodovima čiji isti period traje od 15 do 25 sekundi; Vremenski period ljuljanja će se mijenjati dodavanjem, oduzimanjem ili premještajem težina po brodu. 65
POKUS NAGIBA Pokus P k s nagibom ib j postupak je t k kojim k ji se određuje d đ j položaj l ž j težišta t žišt sistema i t (mase) broda (G) i metacentarska visina (M0G), odn. provjeravaju teorijski proračuni položaja težišta sistema broda i početne stabilnosti broda. y KG određuje se računski udaljenost težišta sistema od osnovice y KB – određuje se računski y M0B – određuje se računski y M0G – određuje se pokusom nagiba Teret poznate mase (P) premjesti se iz središnjice na bok (na većim brodovima pretakanjem tekućine); Kut nagiba broda izmjeri se viskom, spojnom posudom ili inklinografom; na osnovi mase tereta, razmaka (l) za koji je teret pomaknut, istisnine broda (D) i kuta nagiba broda (θ), (θ) izračuna se metacentarska visina (MG) i visina težišta sistema iznad kobilice (KG) :
66
P•l MG = D • tan θ KG = KB + BM − MG
POČETNI (INITIAL) STABILITET
67
STABILITET BRODA U MIRNOJ VODI ‐ Poprečni statički stabilitet broda Poprečni statički stabilitet broda
68
Stanja stabiliteta Brod u stabilnoj ravnoteži, usljed pomaka težišta istisnine, stvara t momentt statičkog t tičk stabiliteta t bilit t koji k ji je j suprotan t djelovanju dj l j momenta vanjskih, poremećajnih sila. U ovom slučaju položaj težišta sustava je relativno nisko, nisko a metacentarska je visina pozitivna. Indiferentna ravnoteža nastaje onda kada se poklope težište sustava i točka početnog metacentra. U tom slučaju smanjenje kuta nagiba uzrokuje uspravljanje broda, broda a njegovo povećavanje prevrtanje. Labilna ravnoteža ima negativnu metacentarsku visinu, što znači da će se brod prevnuti usljed djelovanja momenta j sila i statičkogg stabiliteta u istom smjeru. j vanjskih Težište sustava nalazi se iznad točke početnog matacentra.
Tri stanja stabiliteta
Položaji ravnoteže broda • brod je STABILAN ako se M nalazi iznad G • brod je INDIFERENTAN kada su M i G u istoj točki • brod je LABILAN ako se M nalazi ispod G
POSITIVE
NEUTRAL
NEGATIVE
kod STABILNOG broda Mst = + (Mst = + STABILAN BROD) kod INDIFERENTNOG broda Mst = 0 (Mst = 0 INDIFERENTAN) kod LABILNOG broda Mst = (Mst = - LABILAN)
70
Ravnoteža ž ovisi i i o međusobnom đ b položaju l ž j težišta žiš istisnine B(F) i težišta sistema G te točke metacentra M. Pri stabilnom položaju težište G je niže u brodu i bliže težišta B(F), pa je metacentarska visina M0G pozitivna. iti Pri labilnom p položaju j točka G se nalazi visoko u brodu, a točka B(F) nisko (mali gaz), pa je metacentarska visina M0G negativna. negativna
71
Pozitivni Stabilitet M
G
B
K
CL
Pozitivni Stabilitet M
G
B
K
Z B1
Neutral Stability G
M
B CL K
ŠTO UZROKUJE NEUTRALNI STABILITET ?
Neutralni Stability M
B
K
G
B1
Negativni stabilitet G M
B
K CL
Negativni stabilitet G
M
B
B1
K
ŠTO SE DOGAĐA KOD NEGATIVNOG STABILITETA?
Zapamti Pravilo yB yM yG
prati vodenu liniju se pomiče suprotno od B se pomiće:
y U pravcu dodane težine y Suprotno od pravca oduzimanja težine y U smjeru pomaka težine y “G se pomiče brže od M” y “G je u blizini vodene linije”
UZDUŽNI STABILITET BRODA
UZDUŽNI STABILITET BRODA
Sve što vrijedi za poprečni stabilitet broda vrijedi i za uzdužni stabilitet stabilitet, ali postoje dvije bitne razlike:
UZDUŽNI STABILITET BRODA y Brod je simetričan s obzirom na uzdužnu simetralnu
ravninu broda, dok je s obzirom na glavno rebro vrlo rijetko simetričan. simetričan y Momenti stabiliteta u slučaju nagibanja pramcem ili krmom neće biti jednaki. jednaki Nagibanja broda u uzdužnom smjeru su manja, manja a uzdužna metacentarska visina puno je veća nego u poprečna, pa se može zaključiti da je uzdužni stabilitet mnogo veći od poprečnog.
UZDUŽNI STABILITET BRODA Trim je razlika gazova na pramcu (Forward) i krmi (Aft) Trim se može mijenjati: ‐ pomicanjem već ukrcanih težina naprijed ili natrag, p j p j g ‐ dodavanjem težine na različitim mjestima na brodu, ‐ promjenom gustoće tekućine u kojoj brod pluta promjenom gustoće tekućine u kojoj brod pluta.
UZDUŽNI STABILITET BRODA
UZDUŽNI STABILITET BRODA Moment trimovanja (engl. Trimming Moment)
UZDUŽNI STABILITET BRODA Učinak momenta trimovanja Uči k i j Kada se težine dodaju ili oduzimaju sa broda triming moment mijenja trim broda. broda Na strani LCF gdje je masa tereta dodana ili pomaknuta doići će do promjene trima. Moment p promjene j trima ((engl. g Moment to change g trim – MCT) MCT 1 cm je moment potreban da se trim broda promjeni za 1 cm. MCT se mijenja ij j sa promjenom j gaza broda, b d i mora se izvaditi i diti iz i hidrostatskih podataka broda ili skale ndivosti.
UZDUŽNI STABILITET BRODA Preveliki ili pretjerani trim može imati negativan učinak
na stabilitet broda. broda Ovo miže imati posredni učinak na gubitak uzgona zbog oblika trupa, smanjenja nadvođa, mora na palubi, palubi itd. itd
STABILITET FORME I STABILITET TEŽINA
Stabilitet forme i stabilitet težina Stabilitet forme i stabilitet težina Stabilnost broda ovisi o formi trupa p i o rasporedu p mase broda i tereta. Raspored tereta na brodu mora biti usklađen s mogučnošću g forme broda da g generira stabilizirajući moment koji će brod nakon nagibanja vanjskim j silama vratiti u uspravno stanje. j
Stabilitet forme i stabilitet težina Stabilitet forme i stabilitet težina Forma broda uslijed j nagibanja g j izranja j na jjednom boku,, a uranja j na suprotnom. Dio istisnine se premješta s izronjenog dijela na uronjeni dio. Istisnina se pri nagibanju ne mijenja jer nije došlo do promjene težina. Moment nastao premještanjem dijela uzgona stvara stabilizirajući moment. Ukoliko je taj moment veći od momenta nagibanja brod je stabilan u protivnom brod će se nastaviti nagibati do prevrnuća.
Stabilitet forme i stabilitet težina Stabilitet forme i stabilitet težina Ili govoreći isto ali drugim riječima, riječima u plovidbi valovitim morem brod mora biti u stanju preuzeti energiju koju valovi prenose na njega tj. tj mora imati dinamički stabilitet. Forma broda utječe na stabilitet na više načina. Najveću ulogu kod malih nagiba ima širina broda na vodnoj liniji, a također i punoća vodne linije. Povećanjem širine za isti kut nagiba povećava se moment uronjenog i izronjenog klina i to povećanjem ć j k k kraka i povećanjem ć j volumena l klinova.
Stabilitet forme i stabilitet težina Stabilitet forme i stabilitet težina Kod većih kutova nagiba klinovi više nisu pravilni jer uranja paluba ili izranja uzvoj pa se jjavlja j veći utjecaj j j nadvođa. Volumen forme broda iznad plovne vodne linije (rezervna istisnina) uranja kod velikih nagiba. nagiba Velika rezervna istisnine daje veliki opseg stabiliteta tj. brod zadržava adrža a stabilitet i kod velikog elikog nagiba. nagiba
Stabilitet forme i stabilitet težina Izraz za statički stabilitet sadrži dva člana: iz slijedi:
Prvi član D MF sinφ ovisi samo o položaju točke početnog metacentra, a njezin položaj ovisi jjedino o obliku p podvodnog g dijela j broda. Zbog g toga ovaj cijeli član zovemo stabilitet forme. Član D FG sinφ ovisi jedino o položaju težišta sistema G, pa se zove stabilitet težina.
Stabilitet forme broda na površini vode je pozitivan, pozitivan jer je točka M0 iznad točke B(F), a stabilitet težina je negativan jer je težište B(F) gotovo uvijek ispod negativan, težišta G: Ukupan moment statičkog stabiliteta jednak je razlici stabiliteta forme i stabiliteta težina broda na površini vode.
Kod jedrilice težište sistema G je ispod F F, pa se stabilitet forme i stabilitet težina pribrajaju i zbog toga je stabilitet jedrilice velik. Formula g glasi:
Razmatrajući probleme stabiliteta forme i stabiliteta težina, može se komentirati: • Brod je stabilniji, što je težište sistema G niže, a početni metacentar M0 viši, odnosno početna metacentarska visina M0G veća.; • Težište T žišt G bit će ć niže iž ako k su glavne l t ži i težine tereti smješteni niže u brodu; • Točka M0 leži to više, što je udaljenost točke B(F) od Fφ veća, veća odnosno, odnosno što je veća širina, širina nadvođe i gaz broda (otuda i potječe utjecaj širine i nadvođa na stabilitet broda), broda) itd. itd
STATIČKI I DINAMIČKI STABILITET
Statički stabilitet Statički stabilitet je stabilitet kod kojeg vanjski a js momenti o e djeluju dje uju sstatički, a č , tj. j ne e mijenjaju veličinu s vremenom, ili se mijenjaju polagano i postepeno, postepeno te ih možemo svesti na prvi slučaj. St tički stabilitet Statički t bilit t možemo ž d fi i ti i kao definirati k otpor t broda djelovanju momenata koji pomiču brod iz položaja ravnoteže.
DIJAGRAM STABILITETA Stabilitet broda najbolje opisuje moment statičkog stabiliteta
…ovisi o kutu nagiba broda, a može se prikazati pomoću dijagrama kao funkcija kuteva nagiba ‐ krivulja poluga stabiliteta ili tzv. Reedov dijagram. - MoG - početna metacentarska
visina koja se dobije kao tangens kuta nagiba tangente u ishodištu ili kao ordinate kuta nagiba jedan radijan - max. poluga GHmax i njezin
φh - Kut K t nagiba ib φe kod k d kojeg k j je j pripadni kut
GH=0 i koji daje opseg krivulje - površina ispod krivulje pomnožena sa težinom broda daje tzv. dinamički stabilitet broda.
Kut pod kojim će se brod nagnuti zbog statičkog djelovanja prekretnih momenata dobiva Mst = Mp tj moment statičkog stabiliteta mora biti u ravnoteži ži s prekretnim k i momentima. i
- Kut φ1 je kut pod kojim će se brod nagnuti uslijed djelovanja prekretnog moment Mp, odnosno kada Mst i Mp budu u ravnoteži.
- Uslijed djelovanja ovakvog Mp brod se može nagnuti do kuta φ’1 kada svako daljenje naginjane rezultira prevrtanjem broda jer kut Mst postaje manji od kuta prevrtanja Mp - Mpmax je max. moment prekretanja kojeg brod ovakve krivulje stabiliteta može izdržati
Dinamički stabilitet Dinamički stabilitet je stabilitet kod kojeg se veličina momenata koji djeluju na brod naglo mijenja s vremenom, mjenjajući smjer i intenzitet. Dinamički stabilitet možemo definirati i kao rad utrošen na pomicanju broda iz položaja ravnoteže u neki položaj van ravnoteže. ravnoteže Kod dinamičkog stabiliteta pored prekretnog momenta javlja se i znatno ubrzanje masa, masa a samim time i kinetička energija koja također djeluje na sustav. sustav Druga definicija dinamičkog stabiliteta kaže da je dinamički stabilitet rad kojeg obavlja momenat statičke stabilnosti pri naginjanju broda.
Dinamički stabilitet Ako se veličine prekretnih sila ili momenata koji djeluju na brod naglo mijenjaju, dolazi do ubrzanja masa, pa govorimo o dinamičkom djelovanju sila i o dinamičkom stabilitetu broda. broda
Zbog inercije brod se neće zaustaviti inercije, pri kutu statičke ravnoteže (φ1), već će proći kroz kut maksimalnom brzinom i kinetičkom energijom gj i nagnuti g se do kuta (φ2). Kut (φ2) nalazi se u dijagramu tako da se izjednače površine f1 i f2. Kut φ2 nije položaj ravnoteže pa će se brod pod djelovanjem Mst vratiti prema φ1 nekoliko puta se zanjihati oko njega i zaustaviti u položaju nagnutom za kut φ1 (ako se u međuvremenu nisu promijenili prekretni momenti).
Utjecaj forme broda i rasporeda težine na stabilitet Moment statičkog stabiliteta ovisi o: • glavnim dimenzijama i formi broda • položaju tereta na brodu • položaju l ž j ttežišta žišt masa G • položaju težišta istisnine B, itd. Stabilitet povećava: • veća širina broda prema gazu broda • smanjenje j j d duljine lji b broda d • povećanje gaza broda • veće nadvođe koje omogućava veći nagib broda broda, pa time i veći stabilitet, itd. Međutim,, stabilitet broda ne ovisi samo o metacentarskojj visini,, već i o polugama statičkog stabiliteta, odnosno o opsegu stabiliteta.
UČINAK SLOBODNIH POVRŠINA Č Š (engl Free Surface Effect) (engl.
Učinak slobodnih p površina y Kada se površina tekućine slobodno pomiće, to ima
uč a da G raste učinak aste p prema e a M,, a G GM se ssmanjuje. a juje y Slobodna tekućina uvijek se pomiče prema nižoj strani,, a učinak p pretežno ovisi o širini p prostora g gdje j jje tekućina smještena. To je zato što je učinak slobodnih površina proporcionalan sa širinom³ (b³). y Učinak slobodnih površina (engl. Free Surface Effect) može postati problem kod djelomično naplavljenih brodova. y Djelomično naplavljeni brodovi i voda u njima utjecati će na Heave, Pitch, Roll, Surge, Sway i/ili Yaw. Kako se brod ljulja voda unutar naplavljenog prostora ć se pomicati će i ti lijevo, lij a time ti i njeno j t žišt i momenti težište ti prema nagnutoj lijevoj (engl.port) strani broda.
Učinak slobodnih površina
Sa jednom uzdužnom pregradom učinak slobodnih površina smanjuje se za ¼. Sa dvije uzdužne pregrade za 1/9 . Više uzdužnih pregrada, p g manji j učinak slobodnih p površina . Nagibni momenti (engl. Heeling Moments) uzrokovani slobodnim površinama jako ovise o obliku j kod tanka. Učinak jje najveći četvrtastog tanka već kod 50% popunjenosti.
Učinak slobodnih površina y Učinak slobodnih površina postaje sve gori kada se
brod vrača iz polažaja nagnuća lijevo (engl. (engl port) na desnu stranu. Trebati će nešto vremena da se osjeti reakcija učinka pomaka tekućine u tanku na desnu stranu broda. y Nakon N k
što se brod št b d zaljulja lj lj na desno d ( (engl. l starboard), većina tekućine pomiče se unutar tanka i zapljuskuje lj k j (engl. ( l slams) l ) desnu d ( (engl. l starboard) t b d) stranu tanka.
Učinak slobodnih površina y Ovo prouzrokuje da se brod još više naginje jer masa
vode udara u stranu broda. y Kod K d jakog j k vjetra j t i teškog t šk mora ovo uzrokuje k j sve veće ć
i veće povećanje svakog sljedećeg naginjanja do k j jih granica, krajnjih i sve dok d k se brod b d ne prevrne.
Opći zahtjevi stabiliteta 1. Ispravljena metacentarska visina ne smije biti manja od 0.3 metra, 2. Poluga statičkog stabiliteta kod kuta 30˚ bočnog nagiba ne smije biti manja od 0.20 0 20 m, m 3. Najviša vrijednost poluge statičkog stabiliteta ne smije nastati prije 35 35˚ bočnog nagiba broda ili da se kut naplavljivanja ne javlja unutar granice nagiba do 35°, 4 Kut opsega / trajnosti statičkog stabiliteta ne smije biti manji od 4. 60º, 5 da GH krivulja po svojem obliku ne odstupa znatnije od krivulje 5. a najsličnijega primjera, 6 Poluga statičkog stabiliteta kod 20° bočnog nagiba ne smije 6. biti manja od 0,14 m.
OZNAKE GAZA BRODA I PLIMSOLL OZNAKA (engl.Draft Marks and Plimsoll Lines)
Zagaznice y Metrički sustav označavanja j gaza g
U SI sustavu jedinica (metričkom) obično se g gaz označava arapskim p brojkama. j Brojke su visoke 1 decimetar, a isto toliki je i razmak između njih. Donji rub brojke označava onaj gaz koji ta brojka pokazuje.
Zagaznice y Engleski način označavanja gaza g j g
U engleskom sustavu jedinica gaz se označava u stopama. Stope se bilježe p p j rimskim ili arapskim brojkama. Svaka brojka visoka je ½ stope, a toliki je i razmak između njih y 1 stopa (foot) (1’) = 12 palaca (inch) y 1 stopa = 0,3048 m = 30,5 cm y 1 palac (inch) (1’’)=0,0254m=2,54 p ( ) ( ) , 54 ,54 cm
Kako a o čitati č tat ga gaz…
Kako a o čitati č tat ga gaz…
Nadvođe NADVOĐE Nadvođe u širem smislu je razmak između gl. gl otvorene palube i razine mora. Visina nadvođa za pojedine veličine i vrste brodova određuje se temeljem odredbi Međunarodne konvencije o teretnim vodenim linijama – London 1966.
Nadvođe • Smještaj oznake nadvođa
Temeljem T lj P il nadvođe Pravila d đ se mjeri j i na polovici l i i duljine d lji broda Mjeri se od crte u kojoj produženje gornje površine oplate palube siječe vanjsku površinu oplate broda. Ova je crta označena gornjim rubom linije, koja se zove “oznaka oznaka palube palube” (engl. (engl Deck Line). Line) Oznaka je dugačka 300mm i široka 25mm
Plimsoll Mark The letters signify: LTF
Lumber, Tropical, Fresh
TF
Tropical Fresh Water Mark
LF
Lumber Fresh Lumber,
F
Fresh Water Mark
T
Tropical Load Line
LT
Lumber, Tropical
S
Summer Load Line
LS
L Lumber, b S Summer
W
Winter Load Line
LW
Lumber, Winter
WNA
LWNA
Lumber, Winter, North Atlantic
Winter Load Line, North Atlantic
LR
Lloyds Register of Shipping
Nadvođe y Skala nadvođa za brodove koji prevoze drvo na
palubi Brodovi koji ispunjavaju određene uvjete imaju od spomenutog kruga prema krmi još jednu ljestvicu, kada brod ima na palubi teret drva. Oznake su iste samo ispred svakog slova je stavljeno slova L (npr. LS, LT, LTF, LW, LWNA).
Nadvođe y Oznaka nadvođa
Nalazi se točno ispod oznake palube. Kroz palube Kroz središte kruga od 300mm promjera povučena je vodoravna linija 25mm debela i 450 mm dugačka. 450 mm dugačka
Nadvođe y Dopušteno D št nadvođe d đ
Udaljenost gornjeg ruba te linije od gornjeg ruba oznake palube je najmanje dopušteno nadvođe za dotični brod kada poduzima putovana po otvorenom moru u ljetno doba. Zbog toga se ta crta povučena kroz središte kruga naziva ljetna oznaka (Summer mark). )
Nadvođe y Ljetna oznaka (Summer Mark ‐ S)
Od gornjeg ruba ljtne oznake mjere se sva ostala nadvođa. Slova urezana iznad krajeva ljetne oznake, inicijali su zavoda koji je po ovlaštenju vlade odredio nadvođe za dotični brod. To je u pravilu kod kojeg je brod klasificiran ((npr. p LR‐Lloyd y Register) g ) y Nadvođe
za putovanjepo tropskim vodama (Tropical –T) Nalazi se iznad ljetne oznake. oznake nadvođa i ima dimenzije 250mm dugačka i 25mm široka Udaljenost između S i T je također 1/48 gaza na ljtnoj oznaci nadvođa.
Nadvođe y Oznaka nadvođa uslatkoj vodi ( Fresh –F )
Kada K d brod b d prijeđe ij đ iz i slane l u slatku l k vodu d mora više iš uroniti radi toga jer je slatka voda rjeđa. Ovo uronuće računa č se kao k (razlika ( lik gaza)) = ( deplasman d l ) / ( 40 x TPC ) .Oznaka se smješta po krmi od vertikalne linije y T oznaka nadvođa u tropskim p predjelima p j u slatkojj
vodi (Tropical Fresh TF) Nalazi se iznad tropske oznake nadvođa. nadvođa Računa se prema istoj formuli kao i tropsko nadvođe samo se uzima deplasman na tropskoj oznaci nadvođa. nadvođa Smještena po krmi od vertikalne linije.
GLAVNE MJERE BRODA
Glavne mjere broda y Ukupno su četiri glavne mjere broda (engl. Ship Tnnages): k l b d ( l h )
‐ deplasman ili istisnina, ‐ nosivost, ‐ zapremnina (tonaža) i p ( ) ‐ kapacitet.
Glavne mjere broda ‐ broda Deplasman y DEPLASMAN ili ISTISNINA y Deplasman (D) ili istisnina jednaki su težini vode koju
brod istiskuje svojim trupom, odnosno to je cjelokupna t ži broda. To je jednako umnošku volumena uronjenog težina b d T j j d k šk l j djela broda i specifične težine medija u kojem se nalazi ( D = V • δ ) = V ‐ Specifična težina morske vode iznosi približno (δ = 1 025 t/m³) (δ = 1,025 t/m ) ‐ Specifična težina slatke vode iznosi približno (δ = 1 000 t/m³) (δ = 1,000 t/m )
Glavne mjere broda ‐ Deplasman y Istisnina broda ( V ) je ona količina vode
koju je neki brod istisnuo svojim volumenom. volumenom
y ISTISNINA se može promatrati u tri oblika kao:
volumen, masa ili težina y Volumen istisnine ∇ = m33 y Masa istisnine D = ρ * V kg ili t y Težina istisnine W = g * ρ g ρ * ∇ N ili kN ili MN y Kod čeličnih brodova istisnina se proračunava unutar
vanjskog ruba rebara ( bez dok se kod drvenih brodica debljina oplate.
debljine oplate ) uzima u obzir i
Deplasman Volumen podvodnog dijela broda V često se naziva volume deplasmana. d l Rijeć "ton" ne predstavlja uvijek istu količinu težine. Pa tako imamo ‐ “Metric ton” ‐ Metric ton ‐ "Long ton” Long ton ‐ "Short ton” Short ton
y Deplasman se na evropskom kontinentu mjeri u metričk
tonama. 1 metrička tona (engl. Metric Tonne) = 1000,0000 kgs y U Velikoj Britaniji i na Zapadu često se upotrebljava i tzv. U V lik j B i iji i Z d č blj i engleska tona ili duga tona (engl. Long ton). 1 duga tona (engl. Long Ton) d ( l L T ) = 1 016,04691 kg 6 6 k y Amerikanci upotrebljavaju tzv. kratku tonu (engl. Short t 1 kratka tona (engl. Short Ton) k k ( l Sh T ) = 907,18474 kgs 8 k
Glavne mjere broda ‐ Deplasman y Deplasman trgovačkih brodova je važan zbog toga što se s
p pomoću njega j g vrše razni p proračuni,, izrađuju j nacrti,, tablice,, dijagrami i sl. Međutim, deplasman nije prikladna mjera za označivanje veličine trgovačkih brodova jer im se, zbog ukrcavanja ili iskrcavanja tereta težina neprestano mijenja. mijenja y Razlikuju se dva deplasmana trgovačkih brodova: ‐ laki deplasman (Light Displacement). Displacement) ‐ deplasman potpuno nakrcanog broda, (Loaded Displacement) y Laki deplasman je deplasman potpuno praznog broda, broda bez
goriva, kotlovne i pitke vode, hrane, posade, tereta itd., kojom prilikom brod uroni do lake vodene linije. y Kad se kod trgovačkog broda govori o deplasmanu potpuno
nakrcanog broda, misli na brod koji pod teretom uroni sve do oznake k nadvođa d đ odnosno d d konstrukcijske do k t k ij k vodene d li ij (KVL). linije (KVL)
Glavne mjere broda ‐ Deplasman y Deplasman ratnih brodova
Postoje dva deplasmana ratnih brodova: ‐ standardni deplasman (Standard Displacement) ‐ pun deplasman (Full d l (F ll load l d Displacement) Di l ) y Standardni se deplasman odnosi na ratni brod koji je p j j
opremljen sa (već prema tome kako je u kojoj državi uobičajeno) zaliha goriva, municije, hrane, vode i d ih b d kih lih K drugih brodskih zaliha. Konstrukcijska vodena linija k ij k d li ij ratnog broda odgovara standardnom deplasmanu. Za vrijeme mira dakle u normalno vrijeme ratni brodovi vrijeme mira, dakle u normalno vrijeme, ratni brodovi redovito plove pod standardnim deplasmanom. y U vrijeme rata svi ratni brodovi plove potpuno nakrcani, što znači da imaju pun deplasman..
Glavne mjere broda ‐ Deplasman y Tablica deplasmana ‐ Uz krivulju deplasmana obično
se konstruira još i tablica ili skala deplasmana. deplasmana y Tablica deplasmana služi pomorcima u praktične svrhe prvenstveno za proračunavanje količine svrhe, ukrcanog i iskrcanog tereta i za proračunavanje promjene p j gaza broda u svezi s krcanjem g j tereta. y Tablica deplasmana obično se konstruira zajedno s tablicom nosivosti ili točnije, j , ona jje sastavni dio tablice nosivosti
Glavne mjere broda ‐ broda ‐ Nosivost y NOSIVOST y Nosivost je težina tereta pod kojom brod uroni od lake
ili neke druge vodene linije, a mjeri se u težinskim tonama (metrička, duga ili kratka tona). y Deplasman p sadržava težinu p praznog g broda i nosivost (Deadweight), gdje ne nosivost jednaka ukrcajnom kapacitetu p broda, uključujući , j j bunker i druge g neophodne potrepštine za pogon broda. Nosivost ili deadweight g u svakom trsnutku p predstavlje j razliku izmedju stvarnog deplasmana i težine praznoga broda, sve , izraženo u tonama: deadweight = displacement ‐ light weight
Glavne mjere broda ‐ Nosivost y Težina praznog broda normalno se ne koristi
za označivanje veličine broda, broda budući da se “Deadweight tonnage” ‐ DWT, temelji na ukrcajnom kapacitetu broda, uključujuci gorivo, mazivo, itd, za normalno operiranje broda, mjereno j u tonama kada jje brod uronjen j na nekoj vodenoj liniji. y Katkada,, “deadweight g tonnage” g može također predstavljati projektirani gaz broda, ali u tom slučaju to mora biti posebno navedeno.
Glavne mjere broda ‐ Nosivost y Ukupna nosivost (Nu) ili deadweight tonnage, jest
masa tereta pod kojom brod uroni do odgovarajuće teretne crte na oznaci nadvođa y Ukupna je nosivost trgovačkog broda sastoji se od
korisne nosivosti (Nk) koju čini masa komercijalnog tereta i posredne nosivosti (Np) koju čini masa brodskih zaliha, posade i ostalih masa na brodu. brodu
Glavne mjere broda ‐ Nosivost y Posredna je nosivost težina tereta brodskih zaliha.
U posrednu nosivost ubraja se, prije svega, masa goriva, slatke vode, hrane, zalihe rezervnih djelova, masa posade, kao i ostale nepoznate težine (Mrtve težine – Constant) na brodu koje proračunavamo “Draft Survey‐om”. y Posredna nosivost u trgovačkih g brodova zavisi od duljine predviđenog putovanja i odmjerava se tako da korisna nosivost bude što veća.
Glavne mjere broda ‐ Nosivost y Mrtve težine (konstanta) na brodu
Mrtvih M ih težina ži kao k sastavnog dijela dij l posredne d nosivosti i i a ima je u višoj ili manjoj mjeri, na svakom trgovačkom čk b d brodu. U mrtve težine ubrajaju se u prvom redu voda i ostale otpadne tekućine koje se skupljaju u kaljužama (slivnicama) broda, neiskorišteni zaštitni materijal za teret i dr. Pomorci redovito nastoje da količina mrtvih težina na brodu bude što manja jer njihova težina ide na štetu korisne nosivosti broda. Stoga je potrebno na svakom brodu što češće ispražnjavati i čistiti brodske kaljuže, čistiti tankove balasta, itd.
Glavne mjere broda ‐ broda Zapremnina ZAPREMNINA ili Tonaža y Tonaža broda (Tonnage) ukupan prostor broda i č izračunan nakon k mjerenja, j j tj.j Baždarenja. B žd j a prema odredbama IMO konvencije o baždarenju brodova (1969.) k kao b bruto i neto tonaža ž (Gross (G T Tonnage ‐ GT, GT Nett N Tonnage ‐ NT). y Zapremina ili tonaža, eng. Registered Tonnage, jest volumen svih zatvorenih prostorija broda izražen u tzv. registarskim tonama.
Glavne mjere j broda ‐ Zapremnina p y Definicija j i značenje j zapremine p
Zapremina ili tonaža, eng. Registered Tonnage, jest volumen svih zatvorenih prostorija broda. broda Registarska zapremina predstavlja obujam brodskog prostora iskazanog u registarskim tonama. Regstarska tona kao jedinica zapremine iznosi 100 kubičnih stopa ili 2,832 2 832 m3 . Ta mjera izražava prosječan volumen koji zaprema jedna tona tereta.
Glavne mjere broda ‐ Zapremnina y
y
Podjela zapremine g Tonnage (GT)) g 1. Bruto Tonaža (BT) (eng. Gross 2. Neto Tonaža (NT) (eng. Net Tonnage (NT))
Baždarenjem dobivena zapremina broda izražena u registarskim tonama zove se ukupna ili bruto registarska zapremina. y Bruto Tonaža (BT) ili zapremina obuhvaća ukupni zatvoreni brodski prostor bez nekih prostorija kao što su kormilarnica, prostor pomoćnih brodskih strojeva, kuhinja i WC‐a.
Glavne mjere broda ‐ Zapremnina y
‐
‐ ‐
‐
BT predstavlja veličinu unutarnjeg volumena broda u skladu sa zadanim pravilima za ovu vrstu mjerenja, i mjerenja i široko se koristi u praksi. Po bruto apremini brodo i se upisuju u Registar Po bruto zapremini brodovi se upisuju u Registar. Registar vode lučke kapetanije i sjedište lučke kapetanije automatski postaje luka pripadnosti broda Po bruto zapremini obično se računa veličina trgovačke mornarice jedne države. i j d d ž dokovanje trgovačkih brodova naplaćuje prema jednoj BT. Bruto zapremina broda važna je i zbog toga što se iz nje p j g g j proračunava neto registarska tonaža.
Glavne mjere broda ‐ Zapremnina y
Netto zapremina se odnosi na zatvoreni brodski prostor koji je namijenjen prijevozu robe ‐ Neto zapremina služi za određivanje izračuna lučkih taksa i taksa za plovidbu kanalima, za plaćanje peljarskih p j usluga, g p poreza, carine i si. Upravo p zbog g toga g što je neto zapremina povezana s novčanim davanjima brodara, a katkada i naručioca, propisi o određivanju neto tonaže ž vrlo l su precizni i i i strogi. i y Podaci o bruto i neto zapremini nekog broda nalaze se u njegovoj j j svjedodžbi j d džbi o baždarenju. b žd j
Glavne mjere broda ‐ Kapacitet KAPACITET Kapacitet za teret, teret (engl. (engl Capacity Tonnage) jest raspoloživi prostor za teret izražen u kubičnim metrima ((m³)) ili kubičnim stopama p ((ft³). ) Kapacitet je vrlo važna mjera trgovačkog broda jer služi za pravilan raspored tereta po pojedinim skladištima kl diš i i za sastavljanje lj j plana l tereta. Kapacitet K i za teret ujedno obuhvaća kapacitet spremišta za brodske zalihe kapacitet tankova, zalihe, tankova za gorivo, gorivo pitku i kotlovnu vodu, balast i sl. Razlikuju se dva kapaciteta: j p y kapacitet za žito (eng. Grain Capacity), y kapacitet za bale (engl. Bale Capacity). p ( g p y)
Glavne mjere broda ‐ Kapacitet y Kapacitet K i za žito, ži odnosi d i se na rasutii teret. On O je j uvijek ij k
veći od kapaciteta za bale jer rasuti teret, npr. žito, ispunjava sav prostor skladišta uključujući i prostor između rebara i između sponja y Kapacitet za bale, bale odnosi se uglavnom na komadnu i pakovanu robu, dakle na generalni teret. U kapacitet za j uračunat p prostor koji j komadni i p pakovani tereti bale nije ne mogu zauzeti, npr. prostor između zaštitnih trenica (priboja) na bočnim stijenama skladišta i prostor između sponja. j y Prilikom proračunavanja kapaciteta za žito i kapaciteta za b l nekog bale k b d k brodskog skladišta kl dišt odbija dbij se prostor t k ji koji zauzimaju upore, sponje, zaštitne trenice, cjevovodi i druge slične konstrukcije. konstrukcije Ako je prostor za teret razdijeljen u posebne odjele (ćelije), kapacitet se svakog odjela računa posebno.
Glavne mjere broda ‐ Kapacitet y Prostor po toni nosivosti je omjer ukupnog kapaciteta za
bale nekog broda i njegove ukupne nosivosti. To je zapravo onaj prostor koji mora zauzimati jedna tona tereta da bi se istodobno potpuno iskoristila nosivost i kapacitet broda. Tada bi kapacitet p za teret bio p potpuno p iskorišten i brod bi uronio do oznake nadvođa. U pomorskoj se praksi za takav slučaj kaže da je brod nakrcan »full f ll and d down«. d U praksi k i se, međutim, đ i to rijetko ij k događa. d đ Kad je brod nakrcan nekim teškim i kompaktnim teretom, npr. rudačom ili žitaricama, on će redovito iskoristiti nosivost, ali ne i kapacitet. Kod g generalnog g jje tereta obratno: brod redovito iskoristi kapacitet, ali ne i nosivost. To je osobito karakteristično za suvremeni generalni teret, koji je tako pakovan da zauzima relativno mnogo prostora. prostora Samo vrlo rijetko, rijetko ako se prikladno kombinira lagani i teški teret, brod može potpuno iskoristiti nosivost i kapacitet.
Glavne mjere broda ‐ Kapacitet y Kapacitetni plan broda je nacrt broda (uzdužni i
poprečni č i presjek) j k) na kojem k j su označeni č i prostorii za teret, spremišta brodskih zaliha i brodski tankovi, a u posebnim b i tablicama bli d je dat j njihov jih k kapacitet i i često č položaj težišta. Uz plan se obično ucrtava i tablica nosivosti. i i Na N nacrtu je j označeno č k ji se tankovi koji k i protežu preko cijele širine broda, a koji su nepropusnom pregradom d pregrađeni đ i u lijevi lij i i desni d i tank. Kod pregrađenih tankova u tablici je dat posebno b kapacitet k i za desni, d i a posebno b za lijevi lij i tank. k
Glavne mjere broda broda ‐ Kapacitet y Kod tekućina koje na dnu tanka ne ostavljaju talog
mjeri se visina tekućine u tanku od dna tanka do gornjeg ruba tekućine, a kod tekućina koje ostavljaju talog (npr. loživo ulje) mjeri se visina praznog prostora ili tzv. Ullage, od površine tekućine u tanku do vrha tanka.. Svi su brodski tankovi kalibrirani, pa se na temelju visine tekućine ili visine praznog prostora s pomoću posebnih tablica određuje količina tekućine u tanku.
Glavne mjere broda ‐ Kapacitet y Faktor slaganja tereta i izgubljeni prostor Za sastavljanje j j p plana tereta p potrebno jje p poznavati jjoš i faktor slaganja l tereta, (engl. ( l stowage factor). f ) y Faktor slaganja jest broj koji pokazuje koliko prostora zauzima jedna tona dobro složenog tereta, izraženo u kubičnim metrima ili kubičnim stopama. y Pri određivanju faktora slaganja tereta uzima se u obzir i tzv. izgubljeni proctor (Broken Stowage). Stowage) Izgubljeni prostor uzrokuju omoti (ambalaža) i zaštitni materijal upotrijebljen prilikom slaganja tereta na brodu, zatim krivine i stršeći dijelovi brodskog skladišta (rebra, (rebra sponje, sponje uporoe i dr.), dr ) pa se nijedan teret ne može idealno složiti. y Ako se faktor slaganja g j p pomnoži količinom tereta u tonama, dobije j se volumen prostora (u ( kubičnim metrima ili kubičnim stopama)) koji će teret zauzeti u brodu. Nakon toga se na temelju p gp plana p planira smještaj j j tereta u p pojedina j skladišta i kapacitetnog druge teretne prostore na brodu.
Glavne mjere broda ‐ Kapacitet y Faktor kapaciteta i proračun težina za uzdužni
raspored tereta p
Pri krcanju tereta mora se posebna pozornost obratiti na uzdužni raspored tereta kako bi brod po završetku ukrcaja tereta plivao na ravnoj kobilici ili imao trim kakav mu je potreban y Faktor kapaciteta fc jest broj koji se dobije kada se kapacitet za bale ili kapacitet za žito svakoga pojedinog brodskog skladišta ili teretnog odsjeka broda (skladište zajedno s međupalubnim prostorom iznad njega) podijeli p j ukupnim p kapacitetom p za bale odnosno za žito, prema tome da d li l brod b d krca k opći ili l rasuti teret. Kad d se korisna nosivost broda pomnoži faktorom kapaciteta skladišta odnosno teretnog odsjeka, skladišta, odsjeka dobije se masa tereta koja otpada na to skladište ili teretni odsjek.
Glavne mjere j broda ‐ Kapacitet p y
Co fc = [ MT ] C ‐ kapacitet teretnog prostora
C yCo
‐ yp ‐ y fc f ‐ y Nk ‐
ukupni kapacitet broda k i k it t b d težina koja se krca u određeni teretni prostor f k kapaciteta faktor k i težina ukupnog tereta (korisna nosivost)
Težina tereta koja otpada na neki teretni odsjek ili skladište računa se po formuli: p
p = N k • f c [ MT ]
Glavne mjere j broda ‐ Kapacitet p y Kada se svi faktori kapaciteta p svakog g p pojedinog j g
skladišta zbroje, mora se dobiti 1 (jedan), a kada se zbroje j sve težine / mase p , mora se dobiti korisna nosivost broda Nk. Ovo služi samo kao matematički dokaz da jje p proračun p pravilno izveden.
Glavne dimenzije odnose se na geometrijske karakteristike trupa. Razlikuju se dimenzije duljine, širine i visine, istisnina i registarska zapremina.
Dimenzije Di ij duljine d lji jesu: j LOA - duljina preko svega je duljina mjerena između dva okomita pravca koji prolaze kroz krajnje točke broda na pramcu i krmi, u što je uključen gumeni profil i ugrađena oprema ali bez vanjskog kormila. LPP - duljina između okomica. Služi za pojedine hidrostatičke proračune i za j elementa trupa p prema p pravilima klasifikacijskih p j društava. dimenzioniranje LWL - duljina na vodnoj liniji je vodoravni razmak između krajnjih točaka KWL LREG - baždarska duljina je vodoravni razmak između unutrašnje strane oplate na pramcu i na krmi Služi za određivanje zapremine broda
Glavne dimenzije odnose se na geometrijske karakteristike trupa. Razlikuju se dimenzije duljine, širine i visine, istisnina i registarska zapremina.
Dimenzije širine jesu: BMAX - najveća širina sa svim privjescima i nadogradnjama. B - širina glavnog rebra. Mjeri se na vanjskom rubu glavnog rebra. BCWL - najveća j ć širina ši i na CWL (KWL). (KWL) Najčešće N jč šć je j jednaka j d k širini ši i i glavnog l rebra. b BREG - baždarska širina je najveća unutrašnja širina između unutrašnje dvene oplate na obje strane broda. Služi za određivanje zapremine broda.
Dimen ije visine Dimenzije i ine jesu: je H - bočna visina se mjeri na polovici duljine broda i to na boku od gornjeg ruba razme ili linije palube do donjeg ruba laminata dna ili gornjeg ruba kobilice. Služi za proračun čvrstoće , stabiliteta, nepotopivosti i za dimenzioniranje elementa trupa prema pravilima klasifikacijskih društava. T-g gaz se mjeri j p po boku broda , na p polovici duljine, j , od p plovne vodne linije j do osnovice. Ne mora biti jednak po cijeloj duljini broda pa se razlikuje: TK - gaz na krmi TP - gaz na pramcu TS = ( TK+TP ) / 2 - srednj gaz TMAX - najveći gaz je okomita udaljenost između plovne vodne linije i najniže točke uronjenog dijela broda
F - nadvođe (engl. Freeboard) je vertikalni razmak mjeren po boku broda na polovici njegove duljine od plovne vodne linije do gornjeg ruba palube. palube Razlikuje se: ff - nadvođe mjereno na pramcu, fa - nadvođe mjereno na krmi; a kod brodica s izvanbrodskim motorom mjereno na mjestu gdje voda može ž najprije ući ć u brodicu , fm - nadvođe mjereno j na p polovici duljine j broda i F = ( ff + fa + fm ) / 3 - srednje nadvođe. SK, SP - zakrivljenost ili skok palube je okomiti razmak ruba palube na prednjoj (SP) i stražnjoj (SK) okomici iznad najniže točke palube. b - preluk palube je okomiti razmak od sredine spone do ruba palube na najširem mjestu palube. palube
Opisivanje forme broda može ž biti jednostavnije ukoliko se forma podijeli na karakteristične dijelove. j Svaki od djelova ima kako funkcionalnu tako i oblikovnu osobitost.
Dijelovi trupa - poprečni presjek trupa
Dijelovi trupa - uzdužni presjek trupa
Područje dna broda može biti zaobljeno (najčešće kod manjih brodova) ili ravno s nagibom ili bez njega. Veliki trgovački brodovi redovito imaju j dio dna u obliku ravnine. Time se postiže maksimalna nosivost i pojeftinjuje gradnja broda.
G i ravnog dna Granica d
Dijelovi trupa Krmena okomica (krmeni perpendikular) - je pravac okomit na ravninu konstrukcijske vodne linije, koji prolazi presjecištem š konstrukcijske vodne linije s krmenim bridom krmene statve ili s krmenim bridom statve kormila ili s osi kormila ako prethodno navedena presjecišta ne postoje (to jest ako brod nema statve kormila ili ako vodna linija ne siječe statvu). Pramčana okomica (pramčani perpendikular) - je pravac okomit na ravninu konstrukcijske j vodne linije j koji j p prolazi p probodištem prednjeg brida pramčane statve i ravnine konstrukcijske vodne linije, odnosno odgovarajućim probodištem prednjeg brida utora pramčane statve kod drvenih brodova. brodova Središnja okomica (središnji perpendikular) je (pomoćna) okomica koja se nalazi na sredini duljine broda na jednakoj udaljenosti i od pramčane i od krmene okomice.
Krma i posebno krmeni okvir je dio forme broda na kojem se događaju velike promjene oblika. Tu se nalaze dva važna elementa l t broda: b d k kormilo il i vijak ij k odgovorni d i za upravljanje lj j i pogon broda.
Krmeni okvir s kormilom i vijkom
Pramac je prednji istureni dio forme broda na kojem se događaju velike promjene oblika. Bulb pramac je danas primijenjen na skoro svakom modernom prekooceanskom brodu. Dokazana je korist ugradnje bulba kao posljedica značajnih istraživanja u posljenjih 20-tak godina. godina Bulb pramac je skuplji od konvencionalne forme pramca ali je dobit opravdala to ulaganje.
Forma pramca
PREDNOSTI BULB PRAMCA
a. Bulb stvara svojj val koji j interferencijom j s valovima koje stvara brod smanjuje pramčani val i tako povećava g korisnost broda. energetsku b. Produžava vodnu liniju u odnosu na konvencionalni pramac pa je pogodan za postizanje veće brzine. c. U slučaju sudara ima ulogu apsorbiranja kinetičke energije pa tako povećava sigurnost broda u slučaju naleta na greben. d. Omogućava smještaj porivnika na većem kraku u odnosu na glavno rebro i tako poboljšava upravljivost kod pristajanja i otplovljavanja. e. Smanjuje S j j posrtanje j povećanjem ć j prigušenja i š j kod k d vertikalnih gibanja.
Bokovi broda redovito nisu jače formirani i kod većine trgovačkih brodova su ravni s prelazom u krmu ili pramac odnosno uzvoj.
Ravni bok
Paluba zatvara brod odozgo. Na palubi se smještaju uređaji za teret, privezni uređaji itd. Oblik palube mora omogućiti brzo otjecanje mora koje je dospjelo na palubu uslijed loma valova. Zbog toga vanjska paluba ima preluk tj. sredina palube je na većoj visini od palube na bokovima. Oblik uzvoja je kod manjih brodova redovito paraboličan a kod većih trapezan.
Paluba
UPOTREBA BRODSKIH TABLICA I DIJAGRAMA
.
UPOTREBA BRODSKIH TABLICA I DIJAGRAMA y Hidrostatičke krivulje
krivulje istisnine i položaja težišta krivulja površine WL, težišta i momenata tromosti Koeficijenti f j fforme Skala nosivosti Skala istisnine, nosivosti, zagažaja i jediničnog trima y Dijagramni list s Bonjeanovim krivuljama i skalama
Bonjeanove krivulje jednog rebra Bonjeanova tablica jednog rebra Nacrt Bonjeanovih j krivulja j Areala površina i momenata rebara na trimovanoj vodnoj liniji Upotreba Bonjeanovih krivulja ‐ Areala
Dobivena skala je vrlo praktična za upotrebu pomorcima jer se jednostavnim očitenjem može povezati nosivost i gaz broda. Analogna skala se može nacrtati tako da sadrži pono veći opseg informacija (SL-9.5). Crtaju se skale (po istom principu kao u na (SL9 4) koje daju podatke o: 9.4 • • • • • • • • • • •
Gaz (m) ad ođ ((m)) Nadvođe nadvođe (ft) Istisnina u slatkoj vodi (t) Istisnina u morskojj vodi ((t)) Gaz (ft) Nosivost u slatkoj vodi (t) nosivost u morskoj vodi (t) Jedinični zagažaj (t/cm) Jedinični zagažaj u LT/in) Jedinični moment trima (tm/m)
Slika- 9.5 - Skala istisnine, nosivosti, zagažaja i jediničnog trima
Tradicionalni oblik dijagramnog lista prikazuje grafički sve hidrostatičke krivulje kao funkcije gaza (SL- 10). 10) Pri tome je gaz nacrtan na vertikalnoj osi (kao što u prirodi i stoji) dok su sve ostale krivulje nacrtane kao funkcije tog gaza pa se u raznim mjerilima nanose na horizontalnu os, kako je objašnjeno u prethodnom poglavlju. Gaz se crta od osnovice a posebno se označi i nacrta posebna skala za gaz od najniže točke broda (koja je važna pomorcima u plitkim vodama). Dijagramni list se može crtati neovisno ili preko nacrta Bonjeanovih krivulja. Dijagramni list se redovito računa i crta za brod na ravnoj kobilici, međutim je za praktični rad ponekad potrebno napraviti još nekoliko dijagramnih listova za različite trimove.
Slika-10 Dijagramni list s Bonjeanovim krivuljama i skalama
Krivulje u dijagramnom listu su nacrtane koristeći tri vertikalne osi da se poboljša čitliji t Koristi čitlijivost. K i ti se krmena k okomica, k i središnja diš j okomica k i na glavnom l rebru b i pramčana č okomica. Od krmene okomice se nanose: • Volumen na rebrima • Volumen s privjescima • Istisnina s privjescima u morskoj vodi • Položaj težišta istisnine po visini • Visina p poprečnog p g metacentra ((ili metacentarski radius)) • Visina uzdužnog metacentra (ili metacentarski radius) • Poprečni moment inercije vodne linije • Uzdužni moment inercije vodne linije • Površina vodnih linija • Jedinični zagažaj (količina tereta koja se mora ukrcati da bi gaz porasao za 1 cm) • Oplakana površina (ponekad) Od središnje okomice se nanose: • Položaj težišta istisnine po duljini • Položaj težišta vodne linije po duljini • Jedinični moment trima (moment potreban za postizanje trima od 1 m, 1 cm ili 1°) Od pramčane č okomice k i se nanose (u ( smjeru j k krme): ) • Blok koeficijent • Uzdužni prizmatički koeficijent •Vertikalni prizmatički koeficijent • Koeficijent najvećeg rebra • Koeficijent vodne linije
Dijagramni i tablica promjene trima u cm za 100 tona ukrcanog tereta
Dijagramni i tablica promjene trima u cm za 100 tona ukrcanog tereta
Bonjeanova tablica može sadržatai i dodatne geometrijske podatke (Tablica-1) gdje kolone redom znače: 1. -gazgaz broda od osnovice (T) 2. -sirina- širina broda, tj. ukupna duljina traga dijela vodne linije unutar brodske forme (yS) 3. -wl-in- moment 3 o e t inercije e c je tog ttraga aga vodne linije oko simetrale (iS) 4. -povrs.p površina rebra do gaza p g (AS) 5. -v-mom- vertikalni moment te površine oko osnovice (my) 6. -opseg- opseg rebra do gaza (gS) Obzirom da se proračun provodi za jednu polovinu rebra sve karakteristike u tablici su većć pomnožene ž s dva. d Tablica-1-Bonjeanova tablica jednog rebra
Na SL-3.2 SL 3 2 prikazane su kompletne Bonjeanove krivulje jednog broda koje sadrže, sadrže za sva rebra, po dvije krivulje; krivulju površina rebara i krivulju momenata površine rebra u odnosu na osnovicu. Krivulje su prikazane u mjerilu. Krajeve krivulja se ponekad poveže krivuljom koja mora biti glatka, pa je to još jedna provjera korektnosti Bonjeanovih krivulja.
Slika-3.2-Nacrt Bonjeanovih krivulja
Upotreba Bonjeanovih krivulja (ili tablica) je dio proračuna geometrijskih geo et js karakteristika a a te st a b broda oda na a zadanoj ada oj vodnoj od oj liniji. j Vodna od a linija ja je tadana gazovima TA na na krmenoj i TF na pramčanoj okomici (općenito, ti gazovi nisu jednaki jer brodovi mijenjaju istisninu uslijed ukrcaja/iskrcaja tereta, tereta potrošnje goriva, goriva uzimanja balasta itd.) itd ) Na nacrtu Bonjeanovih krivulja treba nacrtati trag vodne linije. Gazovi TA i TF se nanose od osnovice na odgovarajućoj g j j okomici i dobivene točke spoje pravcem koji predstavlja trag vodne linije na simetralnoj ravnini broda (WL). Presjecišta te vodne linija s rebrima određuju uron svakog rebra. rebra Povlačenjem horizontalne crte na tom presjecištu do krivulje površine rebara i krivulje momenata istog rebra, mogu se očitati odgovarajuće veličine u mjerilu. Važno je napomenuti da se površina rebra i moment očitavaju na horizontali kroz presjecište vodne linije i rebra (kako je prikazano na Sl Sl-3 3.3 3), ) a ne očitava se presjecište vodne linije i krivulje površina tog rebra ili krivulje momenta !
Slika-3.3-Areala površina i momenata rebara na trimovanoj vodnoj liniji
3
Tablični prikaz geometrijskih karakteristika rebara (Tablica-2), nastao je kao posljedica numeričkog izračunavanja tih veličina. Tablični prikaz je blizak računalnom prikazu jer se lako može zamisliti interpolacija u tablici. Za svako rebro se izračuna ovakva tablica pa one zajedno predstavljaju tabličnu verziju j Bonjeanovih j krivulja. j Za Bonjeanove krivulje u tabličnoj formi umjesto očitavanja mora se interpolacijom odrediti podatke na svim rebrima. Kod rada računalom, za zadanu vrijednost gaza na rebru, koristi se interpolacija vrijednosti u tablicama, jednom od metoda (npr. Lagrange-ova ili H Hermit-ova it ) ili se krivulje k i lj opišu iš splajnom l j pa se zatim izračuna njegova vrijednost na zadanom gazu.
Tablica-2- Bonjeanova tablica rebra na x=3m
Neke osobine krivulje areale rebara su: - Ako Ak postoji t ji ordinata di t na krmenom k k j areale kraju l veća ć od d nule l to t znači da postoji uronjeno zrcalo. - Analogno ako je na pramčanoj okomici površina rebra veća od nule to označava postojanje pramčanog bulba čija je površina presjeka na pramčanoj okomici upravo jednaka toj ordinati. - Ako postoji dio areale rebara na sredini broda koji je paralelan apscisi to znači da se površina rebara ne mijenja na jednoj d lji i koja duljini k j se naziva i duljina d lji paralelnog l l srednjaka d j k unutar koje k j su sva rebra međusobno jednaka.
KRCANJE BRODA U VODAMA RAZLIČITE GUSTOČE, GUSTOČE PROMJENA GAZA I DEPLASMANA .
UKRCAJ U SLATKIM,, MIJEŠANIM I SLANIM VODAMA
Oznaka "S“ (Salt Water), odnosno njezin gornji rub, odnosi se na morsku vodu specifične gustoće 1.025. 1 025 Oznaka F (Fresh Water) nadvođa u slatkoj vodi ‐ kada brod prijeđe iz slane u slatku vodu mora više uroniti radi toga jer je slatka voda rjeđa. FWA (Fresh Water Allowance) je vrijednost promijene gaza izražen u mm / inch‐ima kada brod prijeđe ij đ iz i morske k vode d gustoće ć 1,025‰ ‰ u svježu j ž vodu d gustoće 1,000‰. Vertikalna udaljenost do gornjeg ruba “S” dodatne linije "F“ F je Fresh Water Allowance (FWA). (FWA)
UKRCAJ U SLATKIM, MIJEŠANIM I SLANIM VODAMA
UKRCAJ U SLATKIM, MIJEŠANIM I SLANIM VODAMA Podatak FWA upisan je u svjedodžbu nadvođa, a određuje se po formuli:
D FWA = [mm] 4•TPC
D FWA = [inch] 40 •TPI
Kada brod krca u miješanoj vodi (Dock water): 1, 025 − δ X [mm] = FWA[mm] 25
FWA • (1,025 −δ) X= 25
FWA • (1, 025 − δ) Dock W Water Allowance (X) ( )= 25 y X – Dock water allowance y δ ‐ Density off the h Dock k water
UKRCAJ U SLATKIM, MIJEŠANIM I SLANIM VODAMA y Vezano uz ovo poglavlje, vidi tabele u „Brown's Nautical
Almanac“:
‐ "Salinity Table in Miliimetres" ‐ "Salinityy and Draught g Adjustment j Table" Tablice se temelje na formulama:
FWA • (1,025 - gustoca mijesane vode) Razlika gaza= [mm] 1 025 − 1 1,
Ulaskom u tabelu s gustoćom miješane vode i FWA broda dobije se korekcija gaza u milimetrima
UKRCAJ U SLATKIM, MIJEŠANIM I SLANIM VODAMA
Kada se u luci ukrcaja denzimetrom utvrdi da je gustoća mora ispod 1,025, 1 025 brod smije krcati i preko gornjeg ruba dodatne linije "S“, jer će ponovnim uplovljavanjem u vode gustoće 1.025 1 025 brod isplivati naviše. naviše Ta razlika gaza može se utvrđuje i iz sljedeće formule:
D • (1, 025 − δ) ΔT = [cms ] δ • TPC
D • (1, 025 − δ) ΔT = [inches ] δ • TPI
UKRCAJ U SLATKIM, MIJEŠANIM I SLANIM VODAMA y Korekcija deplasmana u morskoj vodi y (American way):
(1 025 − δ) • 1000 (1, Corr. = •D 1, 025
UKRCAJ U SLATKIM,, MIJEŠANIM I SLANIM VODAMA
y Kod g gustoće vode p preko 1,025 , 5 koristi se sljedeća j
formuli: FWA • (gustoca mora - 1,025) Razlika gaza= [mm] 1 025 − 1 1,
Korekcija je negativna, a što znači da će brod zbog veće gustoće više isplivati, pa će kod uplovljenja u morsku vodu dodatno uronuti.
NAPREZANJE BRODSKE KONSTRUKCIJE U EKSPLOATACIJI
.
NAPREZANJE BRODSKE KONSTRUKCIJE y Knjige Trima i stabiliteta (engl. Trim and Stability Book)
Svakom S k b d se još brodu j š za vrijeme ij gradnje d j pripremaju i j knjige, koje poslije plove skupa sa brodom, u kojima su opisana moguća stanja krcanja broda, broda zaa koja su provedeni proračuni uzdužne čvrstoće i stabiliteta. y Brodska računala
pored knjiga j g krcanja j koriste brodska računala Danas se p koja imaju kompjuterski program za uzdužnu čvrstoću, sa svim p potrebnim p podacima o brodu,, tako da časnici na brodu mogu u svako doba provjeriti bilo koje stanje krcanja j broda.
NAPREZANJE BRODSKE KONSTRUKCIJE Naprezanje brodske konstrukcije može se podijeliti u dvije grupe: a) Statičke sile koje su uzrokovane: ‐ težinom same konstrukcije koja se razlikuje kroz duljinu broda ‐ sile uzgona, uzgona koje su različite na svim duljinama broda i stalno se mijenjaju u plovidbi ‐ izravni i ra ni hidrostatski pritisak ‐ koncentracija lokalnih težina (stroj, jarboli, samarice, vitla, itd ) itd.) b) Dinamičke sile koje uzrokuju: ‐ posrtanje, ljuljanje, valjanje ‐ vjetar i valovi
GIBANJA BRODA (engl.ship motions) y Gibanja broda na granici dva medija su vrlo složena. Mogu
y y y y y y
se razmatrati t ti po komponentama k t k tri kao t i translatorna t l t i tri ti rotaciona gibanja: Translatorna gibanja: 1. zanašanje (e:sway) y → 2 poniranje (e:heave) /periodičko/ z 2. poniranje (e:heave) /periodičko/ z → 3. zastajanje, zalijetanje (e:surge) x → Rotaciona gibanja: g j 1. posrtanje (e:pitch) /periodičko/ y ® 2. zaušijanje (e:yaw) z ® 3. ljuljanje (e:roll) /periodičko/ x ®
Definicije ROLL - Dj Djelovanje l j broda b d koji k ji uključuje klj č j povratno t gibanje oko uzdužne osi HEEL - Polu-trajni (Semi-permanent) kut nagiba pod djelovanjem / utjecajem vanjskih sila. LIST -
Stalni (Permanent) kut nagiba uzrokovan pomakom težišta gravitacije (center of gravity) - GM. GM
NAPREZANJE BRODSKE KONSTRUKCIJE Uzdužna U d ž čvrstoča č č brodske konstrukcije b d k k k ij y Sile kojima je izložena brodska konstrukcija su sile težine koja djeluje vertikalno prema dolje, dolje i sile uzgona koje djeluju vertikalno prema gore. Kako ove sile nisu jednake ili približno jednake brodska konstrukcija doživljava stresove koji se dijele na sile: ‐ Sile prekida (engl. Shearing Forces) ‐ Sile savijanja (engl. Bending Moments) Sile prekida (engl. Shearing Forces) neke točke ili mjesta (pozicije broda) je sila koja djeluje vertikalno u toj točci. Ona je također k đ definirana d fi i k kao ukupna k težina ži na kraju k j lijeve lij ili desne d strane neke pozicije (dužine), to jest težine određene kao razlika između sile koja j djeluje j j vertikalno p prema dole i vertikalno p prema gore. Sile prekida (engl. Shearing Forces) su naprezanje unutar materijala ij l sa tendencijom d ij l loma ili uzdužnog d ž prekidanja. kid j Vrijednost Shearing Forces mjeri se u tonama.
NAPREZANJE BRODSKE KONSTRUKCIJE y Kako uslijed same težine broda, a tako i uslijed težina koje se
krcaju, brodski trup u uzdužnoj simetrali ima tendenciju savijanja Moment savijanja (engl. savijanja. (engl Bending Moment) mjeri ovu tendenciju , a to je u stvari umnožak sile sa udaljenošću (M=W•L), i izražava se u tona‐metrima.
NAPREZANJE BRODSKE KONSTRUKCIJE
Naprezanja brodske konstrukcije na valovima (Hogging / Sagging / Twisting) Izvor: International Mariners Management Association of Japan 1_VTS_Ship Handling in Following Seas, Japan, 2010. Seas, Japan, 2010
