kaptanlar icin ders notlari

7/26/2019 Kaptanlar Icin Ders Notlari

1/21

GEMSTABLTES

DERS NOTLARI

Kaptanlar in

Do.Dr. Hseyin YILMAZGeminaatYk. Mh.

2003


2/21

NDEKLER

1. Stabilite Kitapklarnda Kullanlan Ksaltmalar (Trke) ................... 2

2. Stabilite Kitapklarnda Kullanlan Ksaltmalar (ngilizce) ................ 3

3. Denge Durumlar(GM>0, GM=0, GM


3/21

Gemi Stabilitesi Ders Notlar Do.Dr. Hseyin YILMAZ

STABLTE KTAPIKLARINDA KULLANILAN KISALTMALAR

dLCF : Yzme merkezindeki draft

dF : FPdeki draft (Badikmedeki draft)

dA : APdeki draft (K dikmedeki draft)dM : Ortalama draft = (dA+dF)/2

FSC : FSM/DEPLASMAN serbest yzey moment dzeltmesi (m)

FSI : Serbest yzey atalet veya hacimsel momenti (m4)

FSM : Serbest yzey momenti (ton.m) = FSI * tank iindeki svyounluuGM : Metasantr ykseklii (KM - KG) (m)

GM' : Serbest yzey dzeltmeli metasantr ykseklii (=KM-KG-FSC) (m)

GZ : Dorultucu moment kolu (=KN - KG*sinTCG*cos )

GHM : Tahl yk yatrma (meyil) momenti (ton.m)=VHM/SF=VHM * SG

KB (VCB) : Geminin hacim merkezinin BL dan mesafesi (m)

KG (VCG) : Geminin arlk merkezinin BL dan mesafesi (m)

KM (KMT) : Enine metasantr yksekliinin BLdan mesafesi (m)

KML : Boyuna metasantr yksekliinin BLdan mesafesi (m)

KN (KZ) : Kaide hattndaki Dorultucu moment kolu veya stabilite apraz deeri

LBP : Kaimeler arasGemi Boyu

LCB : AP 'den balayarak hacim (sephiye) merkezinin boyuna yeri (m)LCF : AP 'den balayarak yzme (su hattalan) merkezinin boyuna yeri (m)

LCG : APden balayarak gemi arlk merkezinin boyuna yeri (m)

MCT (MT1) : 1 cm Trim momenti (ton.m/cm)

S : Islak yzey alan(m2)

SG : Svyounluu (ton/m3)

SF : stif Faktr (m3/ton)

TPC (T1) : 1 cm batma tonu (ton/cm)TCG : CLden balayarak enine arlk merkezi (m) : iskele [-] , sancak [+]

VCG : BLdan balayarak gemi arlk merkezinin dey yeri (m)

(PHI) : Derece olarak geminin meyil as

F(PHIF) : Su gemez olarak kapatlamayan herhangi bir akln suya girdii a

2


4/21


ABBREVIATIONS FOR STABILTY BOOKLET

dLCF : Draft at center of floatation

dF : Draft at FP

dA : Draft at APdM : Mean draft

FSC : Free surface correction (m)

FSI : Free surface inertia or volumetric moment (m4)

FSM : Free surface moment (ton.m) = FSI * density of fluid in tankGM : Metacentric height (KM - KG) (m)

GM' : Metacentric height with free surface correction (=KM-VCG-FSC) (m)

GZ : Righting arm (=KN - KG*sinTCG*cos ) (m)

GHM : Grain Heeling moment (ton.m) = VHM / SF = VHM * SG

KB (VCB) : Ship's center of buoyancy from base line (m)

KG (VCG) : Ship's center of gravity from base line (m)

KM (KMT) : Transverse metacentric height above base line (m)

KML : Longitudinal metacentric height above base line (m)

KN (KZ) : Righting arm at base line or stability cross value (m)

LCB : Longitudinal center of buoyancy from AP (m)

LCF : Longitudinal center of floatation from AP (m)

LCG : Longitudinal center of gravity from AP (m)

MT1 (MCT) : Moment to change trim per cm (ton.m/cm)

S : Wetted surface area (m2)

SG : Specific gravity (ton/m3)

SF : Stowage Factor (m3/ton)

T1 (TPC) : Tons per cm immersion (ton/cm)

TCG : Transversal center of gravity from CL : port [-], starboard [+] (m)VCG : Vertical center of gravity from base line (m)

(PHI) : Heeling angle in degree

F(PHIF) : The angle of heel at which openings in the hull, superstructures ordeckhouses which cannot be closed watertight immerse.

3


5/21


DENGE DURUMLARI

KararlDenge : GM > 0

Ntr Denge : GM = 0

Kararsz Denge : GM < 0

ekil 1.1. KararlDenge Konumlar

4


6/21


ekil 1.1. Ntr ve Kararsz Denge Konumlar

5


7/21


AIRLIK HAREKETLERNN ENNE STABLTEYE ETKS

1. GEMNDEKAIRLIKLARIN HAREKET

Bu durumda geminin su ekimi deimediinden KB ve BM sabit kalmaktadr.Sadece KG deimektedir.

a) Dey Ynde Arlk Hareketi :

Kg

K

G1

G

h

w

h

G1

Geminin balangtaki arlk merkezi G noktasnda olsun. Gemi iindeki warlndey ynde yukardoru hareket ettirdiimizde, gemi arlk merkezi G noktasndanG1noktasna ykselecektir. Bu ykselme miktarGG1

=hw

GG1

ile hesaplanr. Yani, gemi arlk merkezi GG1kadar yer deitirmiolur. Bu durumda,balang stabilitesi metasantr yksekliinde (GM), GG1kadar bir azalma veya artmaolur.

GM = KB + BM KG GG1 veya

GM = KB + BM KG1

olur. Genel olarak, KG1tabana gre arlk momenti alnarak da bulunabilir. yle ki, warlnn nce gemiden karld, sonra geminin baka bir yerine konulduuvarsaylr.

=++

=hw

KGww

hKgwKgwKGm

m )(KG1

Burada warlilk konumdan itibaren yukardoru hareket ettirilirse aradaki iaret +,

aadoru hareket ettirilirse olarak alnr ve son durumdaki arlk merkezi (KG1)bulunur

6


8/21


b) Yatay Ynde Arlk Hareketi :

Gemi dik konumda iken warlorta simetri ekseni zerinde ve gemi arlk merkeziG noktasnda olsun. w arln dmesafesi kadar sancak tarafa hareket ettirelim, budurumda gemi arlk merkezi G2noktasna kayacaktr.

d

G2

G

w arlnn yatay yndeki hareketi ile gemi as kadar meyil yapacaktr. Budurumda geminin yapacameyil miktaraadaki gibi hesaplanabilir.

GM

dw

dwGG

GM

GG

=

==

tan

,tan 22

7


9/21


2. GEMYE DIARDAN AIRLIK EKLENMESVEYA IKARILMASI

Gemiye dardan w kadar bir arlk eklendiinde veya karldnda geminin suekimi ve deplasman deiecektir. Dolaysyla balang stabilitesi karakteristikleriKB, BM ve KG deiecektir. Gemiye Bu durumda w arlnedeniyle gemi p kadar

paralel olarak batar veya kar. w arl orta simetri ekseninden (CL) d kadarmesafeye konulursa gemi aynzamanda askadar meyil yapacaktr.

a) Gemiye Dardan Arlk Eklenmesi :

p

KgB

B1

B

G

G1G2

d

G1

W1 L1

G

B1

BKb

Paralel Batma (p) :

T1, 1cm batma tonajolmak zere paralel batma miktar, p

TPC

wp =

Arlk Merkezi (KG1):

Eklenen w arl nedeniyle gemi arlk merkezi G noktasndan, G1 noktasnagelecektir. Bu durumda arlk merkezinin yeni konumu KG1,

w

)Kg(wKGKG1 +

+=

8


10/21


Sephiye Merkezi (KB1):

Eklenen w arl nedeniyle gemi p kadar paralel batacandan, geminin sephiyemerkezi B noktasndan, B1noktasna gelecektir. Bu durumda sephiye merkezinin yenikonumu KB1,

vV

pdvKBV

vV

KbvKBV

+

++=

++

=)

2()(

KB1

Metasantr Yarap(BM1) :

Eer eklenen arln kk olduu ve su hattformunun deimedii kabul edilirse, su

hatt atalet momenti sabit kalr. Bu durumda, ilk konumdaki metasantr yarap BMolduuna gre buradan ITenine atalet momenti bulunur ve yerine konulursa,

11

11

V

VBM

V

IBM

T ==

Burada,

V1= V + v

Balang Stabilitesi - Metasantr Ykseklii (GM1) :

GM1= KB1+ BM1- KG1

Meyil As():

( ) 1tan

GMw

dw

+

= , ( )

+

=1

arctanGMw

dw

ile bulunur.

b) Gemiden Darya Arlk karlmas:

Bu durumda ayn ilemler w arlnn gemiden karlmas iin gerekli iaretdzenlemeleri kullanlarak aynformller kullanlarak yaplr.

9


11/21


AslYklerin Stabiliteye Etkisi :

Aslduran yklerde, ykn stabiliteye etkisi iki ekilde dnlr. Birincisi, eer ykdiree sabit bir ekilde balysa ykn arlk merkezi kendi merkezidir. kincisi, ykserbest olarak hareket edip salnm yapyorsa ykn arlk merkezi asl bulunduu

nokta kabul edilir.

G1

hsabit

h

serbesthareket

Bu durumda arlk merkezi GG1kadar hareket eder,

=hw

GG1

10


12/21


STATK STABLTE (DORULTUCU MOMENT KOLU) ERSNN ZM

BALANGI STABLTESNN (GM) STATK STABLTEYE (GZ- ) ETKS

11


13/21


DNAMK STABLTE

12


14/21


RNEK GRAIN STABLTE BUKLET

13


15/21


OPERASYON TALMATLARI

1. BOGEMDEERLER

Weight (t) LCG (m) VCG (m) TCG (m)

ESKLIGHTSHIP 2610.0 37.953 7.743 -0.039IKAN AIRLIK -65.4 49.283 5.200 0.000YENLIGHT SHIP 2544.6 37.662 7.808 -0.040

* Eski Lightship deerleri "TRIM & STABILITY INCLUDING LONGITUDINALSTRENGTH" ( dwg no : 1887/-167.001.001 ) kitabndan alnmtr.

2. STABLTE

Tm ykleme kondisyonlarnda gemi stabilite kriterlerine uygun olmaldr. Her

ykleme kondisyonu iin oluan VCG deeri serbest su yzeyi etkisi ile arttrlr.Oluan gerek VCG hesabyaplan draft iin eride belirtilen msaade edilen deerinaltnda olmaldr. Sayfa ( 3 S )

3. MSAADE EDLEN ELME MOMENTVE KESME KUVVETLER

BENDING MOMENT(kN.m) SHEARING FORCE(kN)

atsea in harbor atsea in harbor

Frame

HOG SA HOG SA HOG SA HOG SA

17 94293 -116056 118337 -118337 12151 -12151 14482 -14482

33 153184 -129354 246257 -246257 19487 -18852 23507 -23507

35 153184 -129354 260655 -260655 28262 -27627 32282 -32282

46 153184 -129354 260655 -260655 29743 -29248 33658 -33058

58 153184 -129354 260655 -260655 30277 -30277 33819 -33819

71 153184 -129354 260655 -260655 30277 -30277 33819 -33819

84 153184 -129354 260655 -260655 30603 -30603 34144 -34144

90 153184 -129354 260655 -260655 30263 -30504 34336 -34336

94 153184 -129354 260655 -260655 30953 -31394 35466 -35466103 153184 -129354 260655 -260655 20988 -21678 26048 -26048

114 153184 -129354 252994 -252994 19557 -20247 24616 -24616

123 106702 -129354 139509 -139509 13633 -14231 18018 -18018

134 61693 -75687 73209 -88413 11395 -11648 13250 -13250

14


16/21


KAPTAN N BLGLER

1. GENEL AIKLAMALAR :a) Bu dkme yk ykleme kitab IMO MSC 23 (59) nergesine eklenmi olan,

SOLAS'n 1974 Kurallar, VI saylblme uygun olarak hazrlanmtr.

b) Tanm: ''Tahl'' ifadesi buday, msr (tane halinde), yulaf, avdar, arpa, pirin,baklagiller, tohumlar ve bunlardan retilmiolup, doal durumdaki karakterleritahla benzeyen rnleri kapsamaktadr.

2. TRM HESABI

Bu aklama, "TRM VE STABLTE SAYFASINA" referans olarak yaplmaktadr.1. Her tanktaki ve depodaki ykn , yaktn, ime suyunun veya balast suyunun vs.

Arlnton birimleri olarak "WEIGHT" stununa yaznz.2. Yukarda belirtilen arlklar ve bo gemiyi, deplasman olarak "WEIGHT"

stununda toplaynz.3. "WEIGHT" stunundaki deerleri , her tank, yk ambar vs. ile AP arasndaki

boyuna arlk merkezi olan "LCG" ile arpnz. Elde edilen deerleri, her arlnAP 'ye gre momenti olarak "LONGL MOM:" stununa yaznz.

4. "LONGL MOM:" stunun alt izgide gsterilen toplamn, deplasmana blnz.5. Deplasman ve LCG ye gre trim ve draft aadaki formlle hesaplanacaktr.

( )100*1

*

100*1 MT

LCBLCGDeplasman

MT

momentitrimtrimt

=== (m)

LBPLCFLBPtdd LCFF = badraft (m)

dA= dF+ t k draft (m).

2FA

M

ddd

=

Kullanlan ksaltmalar:LBP : Kaimeler arasGemi Boyu

LCG : AP den itibaren boyuna a

rl

k merkezinin yeriLCB : AP den itibaren boyuna hacim merkezinin yeriLCF : APden itibaren boyuna su alanmerkezinin yeridLCF : Su hattalan merkezindeki en byk draftdF : FPdeki draftdA : APdeki draftdM : Ortalama draftMT1 : Bir santimetre trim deiikliinin momenti

LCB, dLCF, LCF ve MT1 deerleri deplasmanla uyum halinde olacaktr. Bunlar"HDROSTATK DEERLER TABLOSU" ndan alnabilir.

ayet trim pozitif ise, gemi ka trimli negatif ise baa trimli demektir.

15


17/21


3. STABLTE HESABIBu aklama "TRM VE STABLTE SAYFASI" na referans olarak yaplmaktadr.

3.1. Metasantr Yksekliinin Hesaplanmas(GM)i. Her ykleme arlnn, arlk merkezi dey yksekliini "VCG" stununa

yaznz. Her blmenin ykleme arlna uygun olan, dey arlk merkezi"KAPASTELER VE MERKEZLER" balkltablolardan alnabilir.ii. "Arlk stunundaki deeri "VCG" ile arpnz ve elde edilen neticeyi, her

ykleme arlnn dikey momenti olarak "DKEY MOMENT" stununayaznz.

iii. "DKEY MOMENT" stununun dip izgide belirtilen toplamn, deplasmanablnz. Elde edilen sonucu, hesap edilen arta uygun olarak taban izgisiyukarsndaki dikey arlk merkezini gsteren VCG stununun alt satrnayaznz.

iv. Her tankn serbest yzey momentini "FSM" stununa yaznz. Tanklarn serbestyzey momenti "KAPASTELER VE MERKEZLER" balkl izelgeden

alnabilir.v. "FSM" stunu ve belirtilen toplam, FSM stununun alt izgisinde birbiriyle

toplaynz.vi. Serbest yzey etkisinden kaynaklanan dikey arlk merkezinin ykselii

aadaki formlle hesaplanacaktr.

)(mFSM

FSC

= veya FSC = Toplam FSM / Deplasman

FSC=Dikey arlk merkezinde grlen ykseli(metre)

Svnn "KAPASTELER VE MERKEZLER" balklizelgede verilen standart deeregre farkl bir zgl arla sahip olmas halinde, serbest yzey momenti aadagsterildii gibi hesaplanacaktr.

FSM = Blme yzey atalet momenti (m4) x Blmedeki svnn zgl arl (t/m3)olacaktr.

Geminin trimi ayar iin kullanlanlar haricinde, balast tanklarnn deniz suyu ile, tamolarak doldurulmasgerekli olup, bylelikle serbest yzey etkisinden kaynaklanan GMdzeltilmesine gerek kalmayacaktr.

vii. Geminin metasantr ykseklii (GM) aada belirtildii gibi hesaplanmaktadr.GM' = KM - KG -FSC (m)

Burada,KM : "HDROSTATK DEERLER TABLOSUNDAN" dan okunan kaide hattndanitibaren enine metasantr yksekliidir.KG : Taban izgisinden balayarak geminin arlk merkezi ile serbest yzeylerdzeltmesinin toplam

= VCGGM' = Serbest yzey etkileri dahil Metasantr ykseklii .

16


18/21


3.2. Statik Stabilite Erisinin Elde Edilmesi (GZ- )

Statik stabilite erisi (dorultma moment kolu) aadaki yntemle elde edilir.1. nce gemi arlk merkezi KG 'nin dey yerini hesaplaynz.

KG = VCG (m)

2. Serbest svyzey etkilerini (FSC) hesaplaynz (m)3. Enine arlk merkezinin yerini (TCG) hesaplaynz (m)ii. Bu deplasmanda her meyil as iin KN veya KZ deerlerini metre olarak

"CROSS CURVES" 'den (Stabilite apraz Deerleri Tablosundan veyaGrafiinden) okuyunuz.

iii. Her meyil asiin dorultma kolunu (GZ) hesaplaynz. yle ki;

GZ = KN - KG*sin- FSC*sinTCG*cos (m)

iv. GZ deerlerini ordinat ve deerlerini absis olarak belirleyiniz ve bunoktalardzgn bir eri ile birletiriniz.

v. APRAZ ERLERN KULLANILIINA AT BR RNEK

Gemi iin herhangi bir seyir koulu altndaki deplasman biliyor kabul edelim.Deplasman () 7,818.2 ton olsun. Geminin bu deplasmandaki arlk merkezi serbestyzey etkileri hari (KG) 5.657 metre, kaide hattndan itibaren enine metasantryarapnn (KM) 6.875 metre olduuna gre dorultucu moment kolu (GZ-)deerlerini ve metasantr yksekliini (GM) hesaplaynz

Meyil As-(derece) 10O 20O 30O 40O 50O 60O 70O 80OKN (KZ) (metre) 1.209 2.340 3.432 4.374 5.079 5.535 5.762 5.782KG (metre) 5.657 5.657 5.657 5.657 5.657 5.657 5.657 5.657

KG*SIN 0.982 1.935 2.828 3.636 4.333 4.899 5.316 5.571FSC Correction 0.020 0.040 0.059 0.076 0.090 0.102 0.110 0.116TCG Correction -0.016 -0.015 -0.014 -0.012 -0.010 -0.008 -0.005 -0.003GZ=KN-KG*SIN (m) 0.190 0.350 0.531 0.650 0.645 0.526 0.330 0.092

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Meyil As (O

)

GZ

(m)

GM

ekil 3.2.1. Statik Stabilite erisi

GM = KM KG - FSC= 6.875 - 5.657 0.118= 1.100 metre olarak bulunur.

17


19/21


3.3 Meyil Momentlerinin Hesaplanmas

Tahl yknn kaymasndan doan volumetrik deerler iin tm yk ambarlaryla ilgili''Meyil Momentlerinin Hesaplanmas'' sayfasna baknz. Mevcut meyil momenti(ton*m) volumetrik hacmin (m4) istif faktrne blnmesiyle elde edilmektedir.Tahl yknn kaymasndan doan meyil kolu bu blmde elde edilen sonutur.

Deplasmanla (t) blnen meyil momenti (ton*m)

Geminin 40 derece yana yatmasndaki meyil kolu aada belirtilen hesaplabulunan meyil momentinin % 80 idir. (40= 0.8*0)

Gerek Yatrma Momenti (ton*m) = Toplam Hacimsel Meyil Momenti (m4)

stif faktr (m3/t)

ayet istif faktr (SF) cbf/lt olarak verilmiise

Yatrma Momenti (ton*m) = 35,881*Toplam Hacimsel Meyil Momenti (m4)

stif faktr (cbf/lt)

Meyil kolu 0 =Gerek Yatrma (Meyil) Momenti (ton*m)

Deplasman (t)

Yatrma kolu 40 = 0 * 0,80

40ve 0yatrma kol deerleri "Statik Stabilite Erisi (GZ-)" zerine iaretlenir vebu iki nokta dz bir izgiyle birletirilebilir. Dorultma kolu erisi ile meyil koluerisinin kesime noktas, tahl yknn kaymasndan doan statik meyil asdr.nk geminin dorultma momenti bu meyil momentiyle ayndeerdedir.

Meyil as3. paragrafta belirtilen limitler iinde kalacak yani 12 dereceyiamayacaktr.

Gerek yatrma momentleri msaade edilen moment deerlerinden kkolmaldr.

3.4 Stabilite Kriterleri:

Gemi, normal stabilite kriterlerinin dnda aadaki zel stabilite kriterlerini dekarlamak zorundadr.

a) Tahl yknn kaymasndan kaynaklanan statik meyil as12 dereceyi amamal.

b) Statik stabilite erisinde iki erinin ordinatlar arasnda maksimum farka ait meyilas veya 40 derece veya yzme as (aklklarn su geirmez dalma halindekapatlmadmeyil as) deerlerinden kk olanna kadar dorultma kolu erisiile meyil kolu erisi arasndaki artk veya bakiye alan, btn ykleme artlarnda0,075 metre*radyan deerinin altnda olmayacaktr (ekile baknz).

c) Tanklarda bulunan svlarn serbest yzey etkileri ile dzeltildikten sonraki"Balang Metasantr Ykseklii (GM)" 0,30 metre*radyan 'n altnda olmayacaktr.

18


20/21


Meyil As()

GZ[m]

GM

1 rad40O

Artk dinamikstabilite

400

Yk kaymasndanoluan meyil as

Yk kaymasndanoluan moment koluD

orultucuMomentKolu

A B

19


21/21


Dersle ilgili YardmcKaynaklar:1. Teoman Akn, Gemi Stabilitesi, Akademi Yaynlar, 20002. ReatBaykal, Gemilerin Hidrostatii ve Stabilitesi, T Yayn No: 1148, stanbul, 19823. Reat Baykal, Alim Yldz, Gemilerin Hidrostatii ve Teorisi zml Problemleri, T Yaynlar,

Say

:1392, 19894. Kadir Sarz, Gemi Hidrostatii ve Gemi Teorisi Ders Notlar, 1999, T Gemi n.ve Deniz Bil.Fakltesi Fotokopicisinde

5. Sadi Vakkas eliker, Draft Srveyi, Akademi Yeynlar, 19996. Kemal Kafal, Gemi Formunun Statik ve Dinamik Esaslar-1, T Ktphanesi, Say: 852, stanbul,

1971

7. Capt. A.R Lester, Merchant Ship Stability, Butterworths, 19868. William E. George, Stability and Trim for the Ship's Officer, 3rd Ed., Cornell Mar., 1983

9. Derret, D.R., Ship Stability for Masters and Mates, Butterworth, 1990.10. Kemp & Young, Ship Stability Notes & Examples, Butterworth, 199011. J. Anthony Hind, Stability and Trim of Fishing Vessels and Other Small Ships,FNB Ltd., 1982

12. David G.M. Watson,Practical Ship Design, Elsevier Publ., 1998

13. Tupper, E.C.,Introduction to Naval Architecture, Third Ed., Butterworth, 199614. Robert B. Zubaly,Applied Naval Architecture, Cornell Maritime Press, 1996

15. Rowson, K.J. ve Tupper, E.C.,Basic Ship Theory -1, Longman Scientific and Technical, JohnWiley and Sons, NewYork, 1984, Sayfalar: 1-90.

16. Barnaby, Kenneth C.,Basic Naval Architecture, Warsash Nautical Bookshop, Southampton

17. Edward Lewis,Principle of Naval Architecture, SNAME Publications,cilt 1,2,3

kaptanlar icin ders notlari

Documents