plovnost stabilitet broda 2 2009

7/24/2019 Plovnost Stabilitet Broda 2 2009

1/185


2/185

SADRAJ

1.UTOVAR/ISTOVARTERETA 2

1.1.Centriniutovar 4

1.1.1.Utovar

male

koli

ine

tereta

(mali

utovar,

laki

teret)

5

1.1.2.Utovarvelikekoliinetereta(velikiutovar,tekiteret) 10

1.1.3.Utovartenogtereta 14

1.2.Ekscentriniutovar 17

1.3.Odreivanjemaseteretanaosnovuoitanjagaza 21

2.Prodorvode 27

2.1.Centriniprodor 29

2.1.1.Prodormalekoliinevode 29

2.1.2.Prodorvelikekoliinevode 36

2.2.Ekcentriniprodor 39

2.2.1.Trimbroda 39

2.2.2.Nagibbroda 43

2.3.Prodoruodelenjasteretom 48

2.3.1.vrstiteret 48

2.3.2.Teniteret(prodorutankove) 49

2.4.Proraunnepotopivosti(naplavljivosti)broda 55

2.4.1.Vodonepropusnepregrade 55

2.4.2.Proraunzapremineiteitaoteenogodelenja 592.4.3.Proraunnaplavljivihduinaipoloajapregrada 69

2.4.4.Primenakrivenaplavljivihduina 100

2.4.5.Promenakrivenaplavljivihduinapodrazliitimuticajima 103

2.4.6.Propisiopregraivanjuistabilitetuoteenihbrodova 107

a)Deterministikipropisi 107

b)Probabilistikipropisi 111

3.NASUKANJEBRODA 116

3.1.Reakcijedna 120

3.2.Stabilitetnasukanogbroda 129

4.MEREZAPOBOLJANJESTABILITETA 141

4.1.Poveanjehk(poveanjeMG) 142

4.2.Poveanjedodatnogstabiliteta 152

DODATAK1 DalijeTitanikbionepotopiv? 155

DODATAK2 PriaoKapetanu,MonarhuiDongedijku,

iliDalismonauililekcijuoslobodnomboku? 175


3/185

LOVNOST I STABILITET BRODA 2 (2009)______________________________

REDAVANJA 1

Predmet

PLOVNOST I STABILITET BRODA 2

Predavanja : Milan Hofman

Vebe: Igor Bakalov

Nastavak predmeta PLOVNOST I STABILITET BRODA 1

Imena predmeta su se menjala...ali prvi put je materija razdvojena

Predavanja, vebe (hendauti)

Knjiga: B. Ribar, Teorija broda

Skripta Univerziteta u Zagrebu...

Kn i e na en leskom...Ispit: pismeni + usmeni

Uslov za ispit: overen projekat NAPLAVLJIVOST BRODAi poloen ispit PLOVNOST I STABILITET BRODA 1

Uslov za dobijanje projekta:

Overeni ro ekti: Plan brodskih lini a iz redmeta

A. Biran: Ship Hydrostatics and

Stability, ButterwarthHeinemann

E.V. Lewis, Ed.Principles of Naval Architecture,

PLOVNOST I STABILITET BRODA 1) + Dijagramski list iStabilitet broda (iz Zavrnog Bsc ispita)


4/185


REDAVANJA 2

1. UTOVAR / ISTOVAR TERETA

Razmatramo sledei problem:Poznat poloaj plivanja broda pre utovara(istovara)...

Trai se poloaj plivanja (gaz, nagib, trim)posle utovara (istovara)...

Prvo, utovar i istovar svodimo najedan problem

Razlika u smeru sile...

Dokaz, kod istovara sila navie...


5/185


REDAVANJA 3

Problem reavamo tako to teinutereta mgredukujemo na

taku centrinog utovara/istovaraP

Komponente redukcionog momenta(momenti oko poprene i uzdune ose) su

Moment nakretanjaMki moment trimaM

TakaP:

Taka u kojoj utovar (istovar) stvarasamo paralelni uron (izron),

odnosno

ne stvara nagib ili trim

Pogodno je zato utovar podeliti na faze:

I faza utovar uP(tzv. centrini utovar,koji stvara samo paralelni uron)

II faza pomeranje tereta iz takePu

U ta

kiPdeluje sila mgi redukcioni moment ( )PmgM

taku Q (poznat problem pomeranja

tereta...)

Podela istovara na ovakve fazenije korektna...


6/185


REDAVANJA 4

1.1. Centrini utovarPosle utovara mase m u takiP,brod paralelno uroni zaT

Za novo stanje vai( ) ( )o oW mg U U 0+ + =

Koordinate takeP

Po visini (prema dogovoru), u nivoustvarne take utovara/istovara z = z

o oW mg U U 0+ =

i 0=

Dodatni uzgon U deluje u teituzapremine uronjenog slojaS

Uslov ravnotee

Po irini, u ravni simetrije broda (yP= 0)

Po duini,

xP = ??

o G P o F S W x mg x U x U x 0+ =

P Sx x=

Pre utovara brod pliva na VLo ,vai

o o oW U gD= =

Taka centrinog utovaraPnalazi sena vertikali s teitemSzapremineuronjenog sloja


7/185


REDAVANJA 5

m 1D

Sledi

VLomg gA T

mT =

1.1.1. Utovar male koliine tereta(mali utovar, laki teret)

,m 0 1D


8/185


REDAVANJA 6

( ) ( )o ox x

o o

o o

I IM F

V D

= =

( )ox o o oI D M F =

??1 1M G =

o1 1 o o

o

DF M F

D m=

+

1 1 o oF M F


37/185


REDAVANJA 35

U sluaju da ugao nije mali

treba nai dijagram momentastabiliteta

Koristi se metod izgubljenogistisnua

( )st oM gD h =

Treba proraunati stabilitet oteenog

broda broda bez izgubljenog odelenja


38/185


REDAVANJA 36

2.1.2. Prodor velike koliine vodeKrivu zapremine izgubljenogodelenja, v (T)

Krivu teita izgubljenogodelenja,PK

Traimo

T = ?

G = ?

Krivu istisnua oteenogbroda, V= V - v

Mst1= ?

Koristi se

DIJAGRAMSKI LIST

Neophodno konstruisati3 nove krive


39/185


REDAVANJA 37

Za odreivanje gaza, koristimo metodizgubljenog istisnua...

Vai

Kada je odreen gaz,

odnosno nova vodnalinija -

o 1= - o re ena e masa tereta

prelazimo na metodutovara tereta...

1 oT T T= +


40/185


REDAVANJA 38

Poznat postupak...

Teite broda pre utovara Go poznato...Utovari se teret koji odgovara zapremini v...

i odredi metacentarska visina posle utovara 1G1


41/185


REDAVANJA 39

2.2. Ekcentrini prodor

Kod obinog utovara tereta,

prelaz sa centrinog na ekcentriniutovar je relativno jednostavan

Novi poloaj plivanja

2.2.1. Trim broda

ekcen = cen + pomeranje

I kod prodora je, u principu, isto, alineto komplikovanije...

C- teite oteene vodne linije

Ugao trima = ?

Prodor izmeu poprenih pregrada...Metodom izgubljenog istisnua

Pre prodora: teina Wu Go , uzgon Uo uFo

Posle prodora: teina Wu Go , uzgon U uF

Redukujemo Wna G...


42/185


REDAVANJA 40

Redukcioni moment

( ) cosGW t x x xM W p W p gD p

= = =

horizontalno rastojanje teitaxp

s snu a neo e enog o e enog ro a

Moment uzdunog stabilitetaoteenog broda

Lst LM gD M G =

yI - moment inercije oteene vodnelinije za poprenu osu kroz C

s u a u ravno e eLst t

M =

L s xgD M G gD p =

xs

L

p

G

=

y yI I i =

( ) ( )1 2

2 2

y y 1 VL y 2 VLI I l A i l a = + +

1VL VL kod velikog prodora

y y

L L

o

I IM G M F

V V

= =

x os

y

p V

I

=

1 oVL VL kod malog prodora

Da bi se reio problem, neophodnoodrediti F , C, ...


43/185


REDAVANJA 41

Isti problemMetodom utovara tereta

1

xs

1 L

vp

V M A =

yi

1 1 1L L 1 1 L 1

1V

1 1

y y y y

L L 1

1 1 1 1

i I i I M A M F

V V V V

= =

I

sin

1 1

L

st 1 L

efektivnauzdunametacentarskavi a

M gD M A =

( ) cosSt mg v x xM m g p gv p = = 1yL

st 1 y

1

gV gIV

=

xs

y

v p

I

=

Prvi put, uticaj slobodnepovrine na uzdunistabilitet ?

1x 1 L sgvp gV M A =

Iz uslova ravnotee sledi

vodne linije... Koja osay ??


44/185


REDAVANJA 42

Vodna linija rotira oko C

x

sy

v p

I

=

Izveli smo formulu

Ostaje jo da se dokae

Metodom izgubljenog istisnuaje dobijeno

x os

y

p V

I

=

Moment inercije vodne linije za osu krozC, kao kod metode izgubljenog istisnua...

Da e obian utovar koristili bi

o x xV p v p =

...

momente inercije za ose ,1y

I2y

i

pri emu je , pa se zanemaruje...2 1y

i I

x x o xs

y yL

p p V v p

I IM G

= = =


45/185


REDAVANJA 43

2.2.2. Nagib broda

Metod izgubljenog istisnua st o oM gD M G =

oG

Za mali ugao nagiba (poetni stabilitet)

- metacentarska visina oteenog broda

( ) cosGk W yM M W p

= =

Redukujemo silu Wna taku G...

Moment nakretanja je redukcioni moment...

odnosno za oetni stabilitet

k o ygD p

o o s o ygD M G gD p =

Uslov ravnotee

( )st oM gD h =

y

s

o

p

G =

Moment stabiliteta oteenog broda

sledi

yp - popreno rastojanje teita istisnua

neoteenog i oteenog broda


46/185


REDAVANJA 44

y

s

o

p

G

=

Formiula deluje jednostavno

Treba, meutim, odrediti ...,y op M G

Formula se moe direktno koristiti,ali se esto transformie...

x o z o o oo

I v d V F GM G

+ =

Moe se koristiti izraz izveden kodcentrinog prodora

o z xoo o o

v d iM G M G

= +

( )o o o o o oG M F F G M F F G F F = = x x

o

o

I IM F

V V

= =

o

sledi o ys

x o z o o o

V p

I v d V F G =

+

Moe se dokazatio x o yV p v d = =

o

Ili

o oF G - stanje pre prodora (poznato)

o zo

o

v dF F

V= =

dato, s drugim oznakama, kod centrinog prodora...

o y

s

x o z o o o

v d

I v d V F G =

+


47/185


REDAVANJA 45

Isti problem, metod utovara teretay

s

o

o y o y

p

M G

V p v d

I v d V F G I v d V F G

= =

= =

+ +

Kako god radili, treba odrediti??xI =

x o z o o o x o z o o o

( ) ( )1 2

2 2

x x x x 1 VL x 2 VLI I i I b A i b a = = + +

1st 1 1gD M A =

Moment nakretanja k ygv b=

Ravnotea y 1 1 sgv b gD M A =

1VL VL kod velikog prodora

1 oVL VL kod malog prodora

y

s

1 1

v b

V M A

=

by popreno rastojanje teita odelejnjaod centralne linije


48/185


REDAVANJA 46

Pri tome, kao i kod trima broda, postojibitna razlika u odnosu na klasian utovar...

Osaxje osa kroz

1 1 1 1 1 1 1 1 1A M G AG M F F G AG= =

e e o e enevodne linije...

x x x x 1 1 11 1 1

1 1 1

I i I i V F G

M A F GV V V

= =

x 1 1 11

1

I V F GM A

V

=

Pomo

u dve metode dobili razli

ite formule...

yv b=

o y o y

s

x o z o o o x o z o o o

V p v d

I v d V F G I v d V F G

= =

+ +

y y

s

1 1 x 1 1 1

v b v b

V M A I V F G

= =

s

x 1 1 1I V F G

Trebalo bi jodokazati...

o y o y yV p v d vb = = =

o o o o z 1 1 1V F G v d V F G = =

...


49/185


REDAVANJA 47

Reili smo problem poetnog stabiliteta...

Za vee uglove nagiba pogodnije jekoristiti metodu izgubljenog istisnua...

U predmetuPlovnost i stabilitet broda 1

razmatrali smo sluaj kada Go nije u ravnisimetrije...

Sada je oteeni trup nesimetrian, pa uzgon

Odnosno proraunavati momentstabiliteta kao

( )st oM gD h =

ne e u e u

odnosnoFnije u ravni simetrije(neoteenog) broda

Imamo problemKlasinim postipkom, ali za oteeni trup...

optereenog broda

Provera stabiliteta oteenog broda -veoma obiman posao...

Danas, hidrostatiki programi...

propisi ??


50/185


REDAVANJA 48

2.3. Prodor u odelenja s teretom

Do sada smo razmatrali prodor uprazna odelenja...

Pretpostavlja se, po pravilu, da jenaplavljivanje homogeno:

Voda popuni ceo prostor, ali jev vode v odelen a= a a o su o e en a u o a pro re

voda delimino ispunjena..?

2.3.1. vrsti teret

Ukoliko se u odelenju venalazi teret,

(donekle teko zamisliti...)

...

Tada jev (vode) < v (odelenja)

Uvodi se koeficijent naplavljivosti(koeficijent permeabilnosti)

Kao da je gustina vode manja

Ako pretpostavimo homogeno naplavljivanje, vai

( ) ( )VL VLa vode a odelenja=

( )

( )

v vode1

v odelenja =

( ) ( )x xi vode i odelenja=

( ) ( )y yi vode i odelenja=

teite vode = teitu zapremine odelenja


51/185


REDAVANJA 49

Tada vae sve izvedene formule prodora vode,ako se u njima smeni

a a

v v

2.3.2. Teni teret(prodor u tankove)

Ukoliko se probije oplata tanka, moe doido izlivanja tereta, prodora spoljne vode u

x xi i

y yi i

Stvarni koeficijent naplavljivosti je, popravilu, nepoznat...

tank, meanja vode i tereta...

Odelenje

prazan prostor 0,95

mainski prostor 0,85

Pri proraunu se koriste propisi (npr. SOLAS)

ta e se desiti nakon probijanja oplate zavisiod vrste tereta i poloaja proboja...

tovarni prostor 0,65 Da li se teret i voda meaju ?

Da li je t< ?

Da li je t hto < hvo ?>

>


52/185


REDAVANJA 50

Javlja se niz kombinacija...

Pri proraunu krajnjeg ravnotenogpoloaja plivanja,

a) Teret i voda se meaju

Bez obzira na ostale uslove (t , tht ...),

Teret je npr. alkohol, deterdent...

, s , s

svi sluajevi se svode na sledea dva

Prodor vode u

I

dolazi do difuzije

Proces difuzije traje... itei konstantnojkoncentraciji rastvora...

Poto vode ima dalekoprazan tank

Prodor vode udeo tanka iznad

nivoa otvora

II

vie od tereta, proces

tei nultoj koncentracijitereta...

Na kraju procesa, u konanom stanju

To treba dokazati, i videti kada se javljasluajI, a kada sluajII

ravno e e, u an u e samo vo a

kao kod prodora u prazno odelenje...

To je, s aspekta ravnotenogpoloaja plivanja, sluajI


53/185


REDAVANJA 51

b) Teret i voda se ne meaju

Teret je npr. sirova nafta ili neki derivat nafte...

Fiziki, to nije stanjeIni stanjeII, ali...

( )o o t VLo to t D D m D a h h = t< , t hto > hvo

o t VLo to t VLo t D D a h a h = +

Hidrostatikipritisak utaki Q ,raunat spoljai iznutra

tm

mt masa tereta iznad otvora...

(pod pretpostavkom da su zidovitanka vertikalni...)

Q at v

p p gh = +

Q at t t p p gh = +Na poetkuprodora

Q Qp p >

Dolazi do isticanja dela tereta...

t VLo t VLo v va h a h m = =

o t vD D m m = + to e slua II

sledi

ekoloki opasno!

Isticanje se zaustavlja kada sepritisci izjednae...

t t vh h =


54/185


REDAVANJA 52

t> , t hto > hvo

c) Teret i voda se ne meaju

Na poetku prodora Q Qp p >

Deo vode ulazi u tank...

Odlazi navie, na slobodnu povrinu...

Poveani stub tenosti istiskuje teret...

ere s e

Uspostavlja se ravnoteno stanje t t vh h =ali se tu proces ne zavrava !

Proces se zavrava u stanjustabilne ravnotee....Nivo lake tenosti (tereta) je ispod nivoa

tee tenosti (vode)...

t>

To je, i fiziki, sluaj IISlino sluaju

ravnotea je nestabilna


55/185


REDAVANJA 53

t< , t hto < hvo

d) Teret i voda se ne meaju

Deo vode prodire u tank, i (teorijski)

e) Teret i voda se ne meaju

t> , t hto < hvo

Fiziki, deo vode prodire u tank, iuspos av a ses a no ravno e no s an e

pri kome je pritisakpQ ...

Moe se dokazati da to stanje, to sekonanog poloaja plivanja tie,

Proces se nastavlja, i zavrava u stabilnomravnotenom stanju

odgovara sluaju I

To je, i fiziki, sluaj II


56/185


REDAVANJA 54

Rezime

Prodor vode u tankove se svodi na dva sluaja

(I iII ), i oba sadre dve fazeprorauna...Sluaj I a, d

Poloaj take prodora (take Q) nijeunapred poznat...

Postoje dva ekstremasluaja II...

Oteenje na dnu,

Prva faza istovar svog Druga faza prodor

u najnioj taki

Tada seII svodi naI

Oteenjeneposredno pod

e nog ere a z an a u prazno o e en e

Sluaj II (b, c, e)

vo nom n om

Tada uopte nema prodora...

Da bi se pokriosluaj I i oba ekstremasluaja II, treba reiti prodor pri

Prva faza istovardela tenog tereta donivoa oteenja

Druga faza prodoru odelenje iznadnivoa oteenja

= 1 (0,95) prodor u prazan tank

= 0 prodor u pun tank

To zahtevaju i propisi o stabilitetu

oteenog broda...


57/185


REDAVANJA 55

2.4. Proraun nepotopivosti(naplavljivosti) broda

Ukoliko doe do rodora u ne re raen2.4.1. Vodonepropusne pregrade

Brodovi imaju i vodonepropusno unutranjedno, palube, a mogu imati i unutranji bok

elini brod brod tone...

Da bi se to spreilo brodovi sepregrauju

Pregrade mogu biti:

Razlika uzdune pregrade od unutranjeg boka...

poprene,,

Tokom istorije brodogradnje, naroito nakonhavarije Titanika, bilo je mnogo rasprava kojesu pregrade povoljnije poprene ili uzdune

poprene +uzdune

Uzdune pregrade smanjuju odelenja(koliinu vode koja prodire u brod)

ali dovode do ekcentrinog prodora odnosno do nagiba broda...


58/185


REDAVANJA 56

Titanik samo poprene pregrade...

Lusitanija poprene + 2 uzdune

Britanik poprene + dvobok

Svaki brod mora imati sledee poprenevodonepropusne pregrade

Svi potonuli...

Nepotopiv brod ne postoji...

Nepotopivost o kojoj ovde govorimoje uslovna brod je nepotopiv pod

Kod uzdunih pregrada treba smanjitimogunost ekcentrinognaplavljivanja (vidi Ribar ...)

o re en m, s rogo prop san m

uslovima...

Krmena pregra a + pregra e ma ns og

prostora + pram

ana (koliziona) pregrada

Najmanje 3 (4) pregrade...

Da li ih treba vie, zavisi ba od prorauna

Generalno, s izuzetkom tankera, ipakpovoljnije samo poprene pregrade... (?)

...


59/185


REDAVANJA 57

Podsetimo se

Uvodimo sledee pojmove

Pregradna paluba paluba do koje seuvodonepropusne pregrade

vaioV v =

Ukoliko jerezV V > ??

Sama pregradna paluba pri tom nije

(ne mora biti) vodonepropusnaDozvoljena granica urona (granicaurona) zamiljena linija na boku brodaparalelna pregradnoj palubi koja ne sme

Da bi se smanjila opasnost od potonua, moe se

Poveati rezervnoistisnue, odnosnopoveati visinu broda...

ili ...

Prema SOLAS propisima, granicaurona je 3 ina = 7,6 cm ispodpregradne palube

Smanjiti izgubljenoistisnue, odnosnosmanjiti razmakpregrada...


60/185


REDAVANJA 58

Proraun nepotopivosti odnosi sena popreno pregraivanje broda

Trai se potreban razmak pregradapri kome brod, u sluaju prodora

Sada polazimo od poznatog poloaja plivanjaposle prodora

vode u odelenje, ne tone

Preciznije, proraun nepotopivostidaje potreban poloaj poprenihpregrada pri kome, u sluaju prodorau bilo koje odelenje dozvoljena

To je krajnji dozvoljeni poloaj plivanja poloaj pri kome dozvoljena granica uronatangira vodnu liniju ...

granica urona ostaje iznad vode

Tako dobijamo uslovnonepotopiv brod nepotopiv priprodoru vode u jedno odelenje

Problem je suprotan prodoru vode

tada je bilo poznato odelenje u kojeprodire voda, a traio se novi poloajplivanja

Trai se odgovarajui razmak pregrada, l = ??


61/185


REDAVANJA 59


62/185


REDAVANJA 60


63/185


REDAVANJA 61


64/185


REDAVANJA 62


65/185


REDAVANJA 63


66/185


67/185


REDAVANJA 65


68/185


REDAVANJA 66


69/185


REDAVANJA 67


70/185


REDAVANJA 68


71/185


REDAVANJA 69


72/185


REDAVANJA 70


73/185


REDAVANJA 71


74/185


REDAVANJA 72


75/185


REDAVANJA 73


76/185


REDAVANJA 74


77/185


REDAVANJA 75


78/185


REDAVANJA 76


79/185


REDAVANJA 77


80/185


REDAVANJA 78


81/185


REDAVANJA 79


82/185


REDAVANJA 80


83/185


REDAVANJA 81


84/185


REDAVANJA 82


85/185


REDAVANJA 83


86/185


REDAVANJA 84


87/185


REDAVANJA 85


88/185


REDAVANJA 86


89/185


REDAVANJA 87


90/185


REDAVANJA 88


91/185


REDAVANJA 89


92/185


REDAVANJA 90


93/185


REDAVANJA 91


94/185


REDAVANJA 92


95/185


REDAVANJA 93


96/185


REDAVANJA 94


97/185


REDAVANJA 95


98/185


REDAVANJA 96


99/185


REDAVANJA 97


100/185


REDAVANJA 98


101/185


REDAVANJA 99


102/185


REDAVANJA 100

2.4.4. Primena krive naplavljivih duina

Nau

ili kako se konstruie krivanaplavljivih duina l(x)...

Ukoliko vrh trougla pada na krivu

Kako se koristi?

Podsetimo se, ako krivu l(x) nanesemo nacrte broda i konstruiemo jednakokrakitrougao nad brodskim odelenjem

, ,tako da vodna linija tangira dozvoljenu

granicu urona...

javljaju se sledei sluajevi...


103/185


REDAVANJA 101

Ukoliko je vrh trougla ispod krive... Ukoliko je vrh trougla iznad krive...

brod, posle prodoru u odelenje, pliva takoda je dozvoljena granica urona iznadpovr ne vo e...

pregradna paluba) uranja pod vodu...

Poto pregradna paluba nije (ne mora biti)vodonepropusna, brod tone...


104/185


REDAVANJA 102

Konstrukcijom trouglova proverava se da li brod moeda izdri prodor u pojedina odelenja...

Analiza se lako proiruje na grupu odelenja...

Proverava se koliko odelenja brod moeistovremeno da izgubi...


105/185


REDAVANJA 103

2.4.5. Promena krive naplavljivihduina pod razliitim uticajima

Uticaj koeficijenta naplavljivosti

Koeficijent naplavljivosti jeuveden kao

v

n

v1

v = 12)

Propisi na daju direktno broj odelenja,veodreujufaktor pregraivanja F

Smisao faktora F

Bave se, prvenstveno, poprenim

pregraivanjem i zasnivaju se na pregradnojkrivoj l(x)

Istorijski, to su (s nizom modifikacuja) uosnovi prvi SOLAS propisi doneti 1929.

" "1

broj odelenjaF

=

11

F>pri emu nije ceo broj...

godine...

Zapoeti 1912, nakon havarije Titanika...

Poslednja verzija, SOLAS 2009

( , )sF f L C=

Cs kriterijum slube

zavisi (prvenstveno) od broja putnika


110/185


REDAVANJA 108

Proraun daje

,L N F

Kada se odrediF , odreuje sedozvoljena duina odelenja ld(x)

Neki detalji propisa...

F A= za Cs< 23 (teretni brod)

za C > 123 utniki brod

( ) ( )dl x F l x=

Kriva ld(x) se nanosi na crte broda...

Vrhovi trouglova konstruisani nado edinanim odelen ima mora u biti is od

( )( )sB C 23F A

100

=

=

za 23 < Cs< 123

,,

58 20 18

L 60= +

krive dozvoljenih duina... , ,30 3

B 0 18

L 42

= +


111/185


REDAVANJA 109

1s

1

2PC 72

V P P

+=

+

s2PC 72

V+=

za P1> P

( )( )sB C 23F A

=

F A=

F B=

za Cs< 23 (teretni brod)

za Cs> 123 (putniki brod)

za 23 < Cs< 123

Stabilitet oteenog broda

Neophodno je odrediti, prvo, efektivni moment

stabiliteta oteenog broda u krajnjem poloajuplivanja (moment stabiliteta, sa uticajem

P1= kN

k = 0,056L

N broj putnika

V zapremina broda ispod pregradnealube

slobodne povrine)...

Pri tome se, u skladu s prethodnom analizom,pretpostavlja prodor u

1 odelenje, ako je 1 2 R

Proraun indeksaRje jednostavan...Na rimer za teretne brodove due od 100 m

poloaju ravnoteeoteenog broda

prevrnuti...

brod opstajebrod se gubi

Trai se verovatnoa da e brod,ukoliko doe do nesree o stati...

( )/

, , 1 3

oR R 0 002 0 0009L= = +

Za teretne brodove, 80 < L


115/185


REDAVANJA 113

Proraun indeksaAje dalekokomplikovaniji...

Odreuje se verovatnoa pi

Ako se postupak ponovi za sva odelenja isve kombinacije odelenja...

iA=verova no a a e se, u s u a uoteenja broda, otetiti ba i-toodelenje (grupa odelenja)...

Odreuje se verovatnoa siverovatnoa da e brod, ukoliko se otetii-to odelen e ru a odelen a , o stati

predstavlja traenu verovatnou da e brod,pri bilo kom oteenju, opstati...

pi= f(li/L, poloaja odelenja)

Predstavlja verovatnou da e se-

Proizvod

Ukoliko je i-to odelenje ceo brod, pi= 1i i ip s=

,i da e brod pri tom oteenju opstati

to je vea duina odelenja, verovatnoaje vea...


116/185


REDAVANJA 114

Da li

e brod opstati, ako se naplavi i-to odelenje (grupa odelenja)?

Zavisnost verovatnoe oteenja odpoloaja odelenja dobijena je obimnomstatistikom analizom brodoloma...

si= ?

Odredi se krajnji poloaj plivanja nakonprodora u i-to odelenje...

Ukoliko brod tone, ili neki odnezatienih otvora uranja pod vodu

s = 0

Verovatnoa da e brod opstati je 0

Ukoliko brod ne tone...

Zavisi od poloaja odelenja po duini

(vea verovatnoa oteenja pramanihodelenja...)

i-to odelenje ne poveava indeksA...

analizira se stabilitet oteenogbroda nakon prodora u i-toodelenje

Zavisi od poloaja odelenja po visini

(najugroenije dno broda...)

Zavisi od poloaja odelenja po irini

(najrizi

nija bo

na odelenja, uz oplatu...)


117/185


REDAVANJA 115

Ako je s> 30 , c = 0, smatra se da sebrod gubi...

Ako je s25 , c = 1Za sizmeu 25-30, interpolacija...

Proraunava se krak stabiliteta oteenogbroda

Podsetimo se

i i ip s=

iA=

>

Deluje jednostavno, ali veliki brojodelenja i grupa odelenja...

Ovo su samo grube crte (principi)propisa, koji su daleko obimniji...

Iz dijagrama se odreuju 3 parametra

s,, hmax

Donekle je komplikovano poveatiA ,

ukoliko brod ne zadovoljava propise...

,i maxs c 0 5 h =

Na primer, ne radi se samo zajedan gaz (optereenje broda...


118/185


REDAVANJA 116

3. NASUKANJE BRODA

Do nasukanja moe doi pri havariji,

pri padu vodostaja,ali i u normalnoj slubi, npr. pridokovanju...

odnosno u ploveem ili suvom doku, sinhroliftu,flo-flo brodu za teki teret, brodu matici...

Treba odrediti reakciju dnaR, stabilitetnasukanog broda i poloaj plivanja (, )


119/185


REDAVANJA 117


120/185


REDAVANJA 118


121/185


REDAVANJA 119


122/185


REDAVANJA 120

Redukujemo reakciju na odgovarajuutaku centrinog istovaraP

3.1. Reakcije dna

R = ??

Pretpostavljamo da je nasukanje na

Problem svodimo, koliko je to mogue,na istovar tereta...

UmestoR u taki Q, na brod delujuR,Mt ,Mku takiP...

ReakcijaR u takiPne stvara trim i nagib...

Odnosno da nema nagiba broda

Uslov ravnoteeiF 0=

U R W 0+ == = ,

reakcijaRje nepoznata...

Poznata je, meutim, dubina vode (odnosnogaz broda) na mestu nasukanjaHQ

R W U= o o

U gV=

( )oR g V V= V = ??


123/185


REDAVANJA 121

a) Brod bez trima(brod oslonjen du kobilice)

Problem dokovanja broda...

Sluaj male reakcije dna

R1

W

(nije poznato unapred...)

oo o VLV V V V A T =

( )oo VL o Q

V V A T H

( ) ( )oo o o VL o Q

R g V V g V V A T H = +

( )oVL o Q

R gA T H=

Ne znamom tano gde (po duini)deluje rezultujua reakcija...

Ali znamo da brod nema trima

Kod uspravnih rebara, formula vai i zavelike reakcije...

Uoiti ,QH R

0 =oVL

o o o

gA TR LB T T

W gV LBT T

= = =

o

R T1 1

W T


124/185


REDAVANJA 122

Sluaj velike reakcije dna

Ukoliko je ,R

0 1W

>

b) Brod sa trimom (brod oslonjen u jednoj taki)

priblina formula vie ne vai,neopodan je dijagramski list... Uz reakcijuR, nepoznat i trim broda

Reakcija se redukuje na taku centrinog istovara

( )oR g D D= ( ) cosPR t x xM R l R l= =

Redukcioni moment je moment trima


125/185


REDAVANJA 123

Vai izvedeni izraz

oVLR gA T =

Sluaj male reakcije dna Koristimo poznati izraz za ugao trima

t ts

yL

M

gIgDM G

=

Izraz sledi iz uslova ravnotee=

ali sadao QT T H

Poto je 1, vai

o Q xT H l T + +

i

koji, do sada, nismo primenili...

Reavanjem jednaina( )

oVL o Q x sR gA T H l =

odnosno

o Q x

T T H l =

Sledi

( )oVL o Q x

R gA T H l =

xs

y

Rl

gI

=

sledi( )

o

o

y VL o Q

2

y x VL

gI A T HR

I l A

=

+

jedna jednaina, dve nepoznate... o

o

VL x o Q

s 2

y x VL

l T H

I l A

=

+

Kao i u sluaju broda bez trima ,QH R


126/185


REDAVANJA 124

Odsukanje broda

Brod nasukan u jenoj taki moe se, u

principu, odsukati uzdunimpomeranjem tereta, odnosno dejstvom

Tada vai

ods o

y y

mlgI I

= =

o Q xT H l +

o atnog momenta tr ma...Sledi

o Q o

x y

T H ml

l I

= =

Odnosno ( )y o Qo

x

I T Hml

l

=

Moment trima usled pomeranja tereta je

ods omg l=

Do odsukanja dolazi kada jeR = 0

...

Mogue je, u principu i odsukanjeutovarom balasta...

Odnosno

( )oVL o Q x

R gA T H l 0 = =


127/185


REDAVANJA 125

Sluaj velike reakcije dna Uslov

i 0=

za taku Q tada glasi

cos cosF GU x W x 0 =

odnosno

iF 0=Iz uslova

sledi

F o GV x V x 0 =

F o GgD x gD x =

Moe se pisati i kao

og=

Uvodimo pomonu osux, s poetkom u Q


128/185


REDAVANJA 126

Koristimo, kao i uvek kod velike reakcije, dijagramski list

Za svakupretpostavljenuvodnu linijuodreuje se VixF


129/185


REDAVANJA 127

Poznat postupak preko areale rebara


130/185


REDAVANJA 128

Konstruie se dijagram...

Na odrinati trim ... na apcisigD ixFgD

F o GgD x gD x =

Vai

o

R gD gD=


131/185


REDAVANJA 129

3.2. Stabilitet nasukanog broda

Posmatramo brod oslonjen dukobilice, = 0

Istovar teretaRiz

take Q

U taki G1 deluje

Na brod deluju 3 sile...

( )

( )

st

1 1

M W R h

W R M G

=

MetacentarM1 , postoji reakcija

ogu e e sa ra uzgon rea c u...

Nasuprot teinideluje sila (U + R)

Metodpoveanog uzgona

Svodimo na poznati problem 2 sile...

to se moe uraditi na dva nainastM W h

W M G

=


132/185


REDAVANJA 130

a) Mala reakcija dna

Koristimo metod istovarast o ogD M G R QS =

ost stM R QS =

Moe se isati i u oblika

st o o

o

RgD M G QS

gD

=

st o o

o

o

RgD M G QS

gD

M G

=

o o1 1

o

gD M G R QSM G

gD R

=

istovara

Moment poetnog stabiliteta

Moment stabiliteta opada sa porastom reakcijeR ...

Odnosno sa smanjenjem dubine vodeHQ

, ,Q stH R M Postoji

( )

( )

st o 1 1

o oo

o

M gD R M G

gD M G R QSgD R

gD R

=

=

min kr

max kr R R

=

=pri kojima jeMst= 0

Brod, pri kritinoj dubini, gubi stabilitet...


133/185


REDAVANJA 131

1 1G 0=Polazimo od ( )oVL o QR gA T H=

=

Ranije izveden izraz za malu reakcijuOdreivanje kritine dubine ikritine reakcije

o oG 0 =(ili )

( )o o o kr kr

gD M G R QS 0 =

okr VL o kr

Vai

Odnosno

Sledi jednaina

( ) ( )oVL o kr o kr o o o

1gA T H T H gD M G

2 + =

iz koje se odreuje Hkr

( )o o Q1 1

QS T T T H 2 2

= = +

( )kr o o okr

R QS gD M G =

Na osnovu

2 o o o o o okr o o 2

VLo o VLo

2V M G 2V M GH T T 1A T A

= =

( )okr VL o kr

R gA T H= =

Sledi

( ) ( )o krkr

1QS T H

2= +

Vai

o

o o oVL o 2

o VLo

2V M GgA T 1 1

T A

=

to se moe dodatno uprostiti...


134/185


REDAVANJA 132

Vai

o

o o o o o oo o o

VL

V M G LBT M GT M G

A LB

= =

o okr o

o

GH T 1

T

o okr VL o

M GR gA T 1 1

+ =

o okr o

o

2 M GH T 1

T

=

o

o okr VL o

o

2 M GR gA T 1 1

T

=

o

o

VL o ogA M G

=

kr o oR g LB M G

o z rom a zvo en e va samo zasluaj male reakcije, odnosno malepromene gaza...

lan pod korenom mora biti mali

o o2 M G 1

Pretpostavka male reakcije kr

o

R1

gD

u ovom sluaju daje

o o o o o o

o o o

g LB M G g LB M G M G1

gD gLBT T

= =

oUslov je, po pravilu, zadovoljen kod veihbrodova...

Kod malih brodova, do gubitka stabilitetadolazi pri velikoj reakciji...

to emo kasnije i proveriti...

Koristimo...

11 1

2 +


135/185


REDAVANJA 133

Ukoliko dubina vode pada ispod kritinevrednosti

Q kr

H H

plovnost stabilitet broda 2 2009

Documents