§ 3.02 Nachweis der Intakt- und Leckstabilität für seilgebundene oder kettengebundene Fähren
1.
Ergänzend zu § 2.03 muss sich der Nachweis ausreichender Intaktstabilität für seilgebundene oder kettengebundene Fähren auf Berechnungen für Neigungen der seilgebundenen oder kettengebundenen Fähre nach Oberstrom und nach Unterstrom erstrecken.
2.
Der Nachweis ausreichender Intaktstabilität ist erbracht, wenn unter gleichzeitiger Einwirkung der folgenden Faktoren die Anforderungen des Satzes 2 erfüllt sind:
a)
einer seitlichen Verschiebung der Landfahrzeuge und Personen,
b)
des Windwiderstandes,
c)
einer seitlichen Anströmung und
d)
dem Gefällewiderstand.
Die folgenden Anforderungen müssen eingehalten werden:
a)
bei Krängung nach Oberstrom mit MKrO = 0 ist ein Restfreibord von mindestens 0,1 m vorhanden;
b)
bei Krängung nach Oberstrom mit MKrO = 0 wird ein Krängungswinkel von 5° nicht überschritten;
c)
bei Krängung nach Unterstrom mit MKrU = 0 ist ein Restfreibord von mindestens 0,0 m vorhanden;
d)
bei Krängung nach Unterstrom mit MKrU = 0 wird ein Krängungswinkel von 10° nicht überschritten;
e)
die seil- oder kettengebundene Fähre ist jeweils mit den Beladungen aus Nummer 3 und krängenden Momenten aus Nummer 4 zu berechnen. Seil- oder kettengebundene Fähren mit Hilfsantrieb sind zudem jeweils mit halbgefüllten Brennstofftanks zu berechnen.
W
Oges
= W
Q
– W
w
WUges = WQ + Ww
FSO = H – TS
FSU = H – 2 · T + TS
In diesen Formeln bedeuten (siehe auch Abbildung):
•
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•
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•
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•
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•
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•
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•
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•
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•
WQ = Widerstand durch Queranströmung [kN];
•
WW = Windwiderstand nach Artikel 19.03 Nummer 5 ES-TRIN [kN];
•
WOges = Gesamtwiderstand bei Krängung Richtung Oberstrom [kN];
•
WUges = Gesamtwiderstand bei Krängung Richtung Unterstrom [kN];
•
ALat = Lateralplanfläche in Strömungsrichtung ohne Gierschwert [m];
•
AGier = Zusätzliche Lateralplanfläche durch ein Gierschwert [m];
•
;
•
;
•
∆ = Masse der Verdrängung [t];
•
;
•
Bewuchs = 1 bei starkem Bewuchs der Außenhaut, 0 bei schwachem Bewuchs;
•
L = Länge [m];
•
B = Breite [m];
•
T = Tiefgang mit eventuellem Gierschwert [m];
•
H = Seitenhöhe bis zum tiefsten Punkt des Fährdecks [m];
•
h = Wassertiefe [m];
•
Φ = Krängungswinkel [°];
•
;
•
Aufstau = Hydrodynamische Vergrößerung des Tiefgangs oberstromseitig [m];
•
TS = Tiefgang vergrößert durch Krängung und Aufstau [m];
•
FSO = Freibord Richtung Oberstrom, verringert durch Krängung und Aufstau [m];
•
FSU = Freibord Richtung Unterstrom, verringert durch Krängung und Aufstau [m];
•
MA [Φ] = Aufrichtendes hydrostatisches Moment bei Krängunswinkel Φ [kNm];
•
MQKr = Krängendes Moment aus der Queranströmung [kNm];
•
MW = Krängendes Moment aus dem Winddruck [kNm];
•
MZO = Krängendes Moment Ladungsverschiebung Richtung Oberstrom [kNm];
•
MZU = Krängendes Moment Ladungsverschiebung Richtung Unterstrom [kNm];
•
MKrO = Summe der krängenden Momente Richtung Oberstrom [kNm];
•
MKrU = Summe der krängenden Momente Richtung Unterstrom [kNm];
•
ZF = Vertikaler Angriffspunkt des Führungsseils ab Basis [m];
•
YF = Angriffspunkt des Führungsseils aus Mitte Schiff (MS) [m];
•
∝= Richtung des Führungsseils am Angriffspunkt gegenüber der Horizontalen [°];
•
∝ist positiv wie gezeichnet, negativ, wenn das Seil zum Gewässergrund führt.
Für die Werte mit „o“ als Aufzählungszeichen gilt, dass ein positiver Wert Richtung Oberstrom und ein negativer Wert Richtung Unterstrom weist.
Abbildung 2: Darstellung der Winkel und Bezugsgrößen für den Nachweis der Intaktstabilität
3.
Für die Berechnungen nach Nummer 2 ist eine gemischte Beladung Z aus Landfahrzeugen und Personen in homogener Verteilung anzunehmen. Sie ist für jeweils einen Rechengang aufzuteilen in
wobei Z das Gewicht der Zuladung in Tonnen, PF das Gewicht der Landfahrzeuge in Tonnen und PP das Gewicht der Personen in Tonnen ist.
Die Anzahl der Personen PP1, PP2 und PP3 kann in dem Rahmen festgelegt werden, in dem die Bedingungen für die Intaktstabilität nach Nummer 2 erfüllt werden.
4.
Das Moment aus der seitlichen Verschiebung der Zuladung ist nach folgender Formel zu berechnen:
MZ = Zn · e
In dieser Formel bedeutet:
Zn = Gewicht der Zuladung Z2 oder Z3 in Tonnen (t),
e = größter seitlicher Verschiebungsweg der Zuladung aus der Mittellängsachse der seil- oder kettengebundenen Fähre in Metern (m).
Sind die Schrammborde so gesetzt, dass eine seitliche Verschiebung der Landfahrzeuge nicht möglich ist, so ist nur die seitliche Verschiebung der Personen nach folgender Formel in die Rechnung einzusetzen:
MZ = PP · e
5.
In den Berechnungen nach Nummer 2 ist die mittlere Fließgeschwindigkeit des Wassers vornehmlich zu berücksichtigen bei
a)
Hochwasserstand (HW),
b)
Mittelwasserstand (MW) und
c)
Niedrigwasserstand (NW).
Die Werte müssen sich nachweisbar auf die Fährstelle beziehen und müssen vom zuständigen Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt bestätigt sein. Eine Querprofilzeichnung der Fährstelle ist der Rechnung beizufügen.
6.
Als Ergebnisse der Berechnung sind festzulegen:
a)
bei Belastung der seil- oder kettengebundenen Fähre ausschließlich mit Personen
aa)
die höchstzulässige Anzahl der Fahrgäste,
bb)
die Verdrängung (m),
b)
bei Belastung der seil- oder kettengebundenen Fähre mit Personen, Landfahrzeugen oder sonstigen Lasten
aa)
die höchstzulässige Anzahl der Fahrgäste,
bb)
die Tragfähigkeit in Tonnen (t) einschließlich der Personen nach Nummer 3,
cc)
das Gesamtgewicht eines von mehreren Landfahrzeugen in Tonnen (t),
dd)
das maximale Gesamtgewicht des schwersten und einzigen Landfahrzeugs in Tonnen (t),
ee)
die zulässige Achslast einer Einzelachse und einer Doppelachse von Landfahrzeugen in Tonnen (t)
jeweils bei Niedrigwasserstand, Mittelwasserstand und Hochwasserstand.
7.
Während der Fahrt und beim Be- und Entladen der Fähre darf der höchstzulässige Krängungswinkel nach § 3.02 Nummer 2 nicht überschritten und der Restfreibord nach § 3.02 Nummer 2 nicht unterschritten werden, wobei beim Be- und Entladevorgang die Fähre freischwimmend zu betrachten ist, es sei denn, das Fährgefäß wird beim Abstützen auf der Rampe durch eine kraftschlüssige Verbindung in einer festen Lage gehalten.
8.
Der Nachweis ausreichender Leckstabilität hat nach § 2.03 Nummer 6 zu erfolgen. Hierbei ist das krängende Moment und der Restfreibord aus der Queranströmung zu berücksichtigen.
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