En capítulos anteriores se ha demostrado que el asiento del buque se calcula cerca de su centro de flotación. Ahora se muestra que, por esta razón, el calado medio verdadero de un buque se mide en su centro de flotación y puede no ser igual a la media de los calados de proa y popa. Sólo lo hace cuando LCF es proporcionalmente en el medio. Considere el buque que se muestra en la Figura 1 (a) que está flotando a calados iguales y cuyo centro de flotación es FY a popa de la medianía. El calado medio verdadero es KY, que también es igual a ZF, el calado en el centro de flotación.
Ahora dejemos que un peso se desplace hacia popa del buque de modo que el asiento sea sobre F, como se muestra en la Figura 1 (b).
El calado en el centro de flotación (ZF) no cambia. Dejemos que el nuevo calado en proa sea F y el nuevo calado en popa sea A, entonces el asiento “t” será igual a (A – F). Ya que ningún peso ha sido cargado o descargado, el desplazamiento del buque permanece igual y el calado medio verdadero permanece igual a KY. Esto se puede apreciar en la figura 1 (b) que la media de los calados de proa y popa es igual a KX, el calado en el medio. También,
Donde FY es la distancia del centro de flotación desde el centro del buque. También puede verse en la figura que, cuando un buque se asienta hacia popa y el centro de flotación es hacia popa del centro del buque, la corrección se suma a la media de los calados de proa y popa. También por sustitución de proa por popa y popa por proa en la Figura 1(b), se puede observar que la corrección es de nuevo sumada al calado medio de proa y popa cuando el buque tiene asiento hacia proa y su centro de flotación esta a proa de la cuaderna maestra.
La corrección por sí misma se puede encontrar mediante el uso de la fórmula anterior, pero en este caso la corrección debe ser restada de la media de los calados de proa y popa. De manera similar, sustituyendo proa por popa y de popa por proa en esta figura, se puede observar que la corrección es la resta de la media de los calados de proa y popa del buque cuando se asienta hacia proa y su centro de flotación esta a popa de la cuaderna maestra. Una regla general ahora se puede derivar de la aplicación de la corrección al calado en el medio del buque con el fin de encontrar el calado medio verdadero.
Efecto de quebranto y arrufo en calado en el medio
Ejercicios
Ahora dejemos que un peso se desplace hacia popa del buque de modo que el asiento sea sobre F, como se muestra en la Figura 1 (b).
El calado en el centro de flotación (ZF) no cambia. Dejemos que el nuevo calado en proa sea F y el nuevo calado en popa sea A, entonces el asiento “t” será igual a (A – F). Ya que ningún peso ha sido cargado o descargado, el desplazamiento del buque permanece igual y el calado medio verdadero permanece igual a KY. Esto se puede apreciar en la figura 1 (b) que la media de los calados de proa y popa es igual a KX, el calado en el medio. También,
Donde FY es la distancia del centro de flotación desde el centro del buque. También puede verse en la figura que, cuando un buque se asienta hacia popa y el centro de flotación es hacia popa del centro del buque, la corrección se suma a la media de los calados de proa y popa. También por sustitución de proa por popa y popa por proa en la Figura 1(b), se puede observar que la corrección es de nuevo sumada al calado medio de proa y popa cuando el buque tiene asiento hacia proa y su centro de flotación esta a proa de la cuaderna maestra.
Ahora considere el buque se muestra en la figura 1(c), en donde el asiento es hacia popa y su centro de flotación es hacia proa de la cuaderna maestra, en este caso
Regla
Cuando el centro de flotación está en la misma dirección desde el centro del buque como el calado máximo, la corrección se añade al calado medio. Cuando el centro de flotación es en la dirección opuesta desde el centro del buque al calado máximo, la corrección se debe restar.
Ejemplo
Un buque de francobordo mínimo permisible es a un calado medio verdadero de 8,5 m. La eslora del buque es de 120 m, centro de flotación es de 3 m de la popa del buque. TC = 50 toneladas. Los calados actuales son 7,36 m 9,00 m Proa y Popa. Hallar cuánto más carga puede ser transportada.
Efecto de quebranto y arrufo en calado en el medio
Cuando un buque no tiene quebranto ni arrufo, el calado en el medio será igual a la media de los calados de proa y popa. En la figura 1(d) el buque se muestra en el esquema flotando sin quebranto ni arrufo. El calado de proa es F, el calado de popa es A, y los calados en el medio del buque (KX) es igual a la media de los calados de proa y popa. Ahora veamos a la embarcación que tiene arrufo como se muestra en la Figura 1 (d) por el contorno discontinuo. Ahora los calados centro del buque K1X, que es igual a la media de los calados de proa y popa (KX), más el arrufo (KK1). Por lo tanto, la cantidad de quebranto o de arrufo, debe tenerse en cuenta en los cálculos relacionados a los calados en el centro del buque. Los calados en el centro del buque desde la quilla hasta la línea de cubierta (KY o K1Y1) es constante en igualdad de condiciones a el calado en el medio del buque mas el francobordo.
Ejemplo
Un buque está flotando en el agua de densidad relativa 1015. El desplazamiento actual es de 12.000 toneladas, un KG = 7,7 m, KM = 8,6 m. Los calados actuales son proa 8,25 m, popa 8,65 m, y el francobordo actual es de 1,06 m. El calado de verano es 8.53m, y el francobordo de verano es 1.02 m, FWA = 160 mm, TC = 20. Suponiendo que el KM es constante, encontrar la cantidad de carga (KG = 10,0 m), que se puede cargar para el buque se haga a la mar cargado al calado de verano. También encuentre la cantidad de quebranto o arrufo y el GM inicial de la salida.
1. El francobordo mínimo permisible para un buque cuyo calado medio verdadero es de 7,3 m. Sus calados actuales es 6,2 m en proa y 8,2 m en popa. TC = 10. Su centro de flotación a de 3 m hacia popa del medio del buque. Eslora es de 90 m. Encontrar cuanta más carga puede ser cargada.
2. Un buque tiene una carga con desplazamiento en agua salada de 12000 toneladas, el calado cargado en agua salada es de 8,5 m, eslora 120 m, TC de 15 toneladas, y el centro de flotación esta a 2 m hacia popa del centro del buque. El buque se encuentra flotando en agua de densidad de 1015 kg por metro cúbico a calados de 7,2 m en proa y 9,2 m en popa. Hallar cuanta carga se debe cargar para llevar el buque a su calado máximo permisible.
3. Hallar el peso de la carga que debe cargar el buque del ejercicio 2 para que su centro de flotación sea 3 m hacia proa del centro del buque en vez de 2 m hacia popa.
4. Un buque está flotando en agua de muelle de densidad relativa 1.020. El desplazamiento actual es de 10000 toneladas, KG 6,02 m, KM 6,92 m. Los calados actuales son proa 12,65 m y popa 13,25 m. Francobordo actual de 1,05 m. Calado de verano 13.10 m y francobordo de verano es de 1,01 m. FWA 150 mm. TC 21. Asumiendo que el KM es constante hallar la cantidad de carga (KG 10,0 m), que se puede cargar en el buque para navegar cargado al calado de verano. Hallar también la cantidad de quebranto o arrufo y la altura metacéntrica inicial para la salida.
Resultados
1. 33 ton
2. 514 ton
3. 488 ton
4. 146.3 ton, Sag 0.11 m, 0.843 m
