Diseño y Construccion de Buques, Elementos Estructurales

¿Qué es un buque o barco?

En los libros de maniobra se describe a un buque como un flotador destinado a navegar por el agua, esta sencilla definición encierra una interminable lista de barcos destinadas a distintos usos y necesidades.

¿Por que flota un barco?

Según el principio de Arquímedes científico griego, todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.

El buque es un vehículo flotante que ha de reunir una serie de cualidades para navegar, derivadas del ámbito en que se desenvuelve y de su condición de móvil.

Cualidades esenciales

1. La solidez exige una estructura del casco robusta para resistir los esfuerzos a que el buque se ve sometido durante su vida por la acción de los diferentes estados de la mar y de los pesos que transporta

2. La estanqueidad evita que entre agua en el interior del barco en cualquier circunstancia de tiempo meteorológico y lugar.

3. La flotabilidad permite al buque mantenerse a flote a pesar de que algunas de sus partes se encuentren inundadas; favorecen esta cualidad una buena división estanca de su interior, así como una obra muerta elevada.

4. La estabilidad da lugar a que vuelva a su posición de equilibrio por sí mismo, cuando ha sido desplazado de ella por un agente externo (el oleaje por ejemplo), influyen en la estabilidad los pesos y las formas del buque.

5. La velocidad: va en función de las formas del buque de la potencia y del medio de propulsión; motor o vela.

6. La facilidad de gobierno es una característica que se requiere en razón de la necesidad de movimiento del buque en todas las direcciones.

Dimensiones principales de un buque

Las dimensiones de un buque son las medias que nos dan una idea del espacio que estos ocupan. Dado que un buque es un cuerpo con volumen dicho espacio estará dado en referencia a los tres planos (x,y,z). Son tres las dimensiones principales de un buque: Eslora (x),Manga (z),Puntal (y)

La eslora: es la medida en sentido longitudinal de un buque. El término inglés es length, de ahí que se represente con una “L”.Eslora total o máxima (length over all): es la distancia comprendida entre dos planos paralelos y perpendiculares al plano diametral que pasen por los puntos más salientes de proa y popa; se representa mediante “LT” [LOA].Eslora entre perpendiculares (lenght between pependiculars): es la distancia comprendida entre dos planos paralelos entre sí y perpendiculares al plano de la flotación máxima “Lpp” [LBP].El plano de proa pasará por la intersección de la proa con el plano de flotación máxima, y el plano de popa pasará por la cara de popa del codaste proel, o por el eje de la mecha del timón si no existe aquél.Eslora en la flotación (length in the water level): es la longitud de fuera a fuera del forro exterior del buque tomada en el plano horizontal de la flotación en cada momento. Supone la única eslora que varía en el buque, ya que el plano de la flotación varía en cada instante de acuerdo con el calado. Se representa mediante “LF” [LWL].

Manga:(Se representa con la letra B, del inglés Breath)Es la distancia medida horizontalmente en sentido transversal del buque tomada en la cuaderna maestra. Existen varias, que citamos a continuación.Manga máxima o de construcción: es la mayor distancia medida del buque sentido transversal, tornada en la sección o cuaderna maestra y considerada entre caras del forro exterior. También suele llamarse Manga fuera de Forros. Es la mayor medida del buque transversalmente, incluso teniendo en cuenta el espesor de material del cual es construido su casco.

Manga de trazado: se trata de la misma distancia que en el caso anterior pero tomada por la parte interior del forro o casco; es decir, descontándole a la máxima el espesor del material del cual está construido el casco; también se denomina manga de forros.

Puntal: Es la medida en sentido vertical del buque en inglés Depth. Según las diferentes referencias que se tomen, podremos definir:

Puntal de construcción o de francobordo: Se mide en la sección maestra. Es la distancia vertical medida en la línea central del buque desde la cara exterior de la quilla plana a la cara superior de la cubierta más alta o a la cubierta de francobordo.

Puntal de trazado: es la distancia vertical medida en la línea central del buque, tomada desde la cara interior de la quilla plana a la cara más alta del bao de cubierta es la usada en proyectos.

Francobordo: Es la distancia medida en vertical y en milímetros desde la intersección de la cara alta de la cubierta principal (cubierta más alta con cierres permanentes) con la cara exterior del forro hasta la flotación en carga, es decir con el centro del disco francobordo. Esta medida se hace en la sección tomada en la mitad de la eslora de flotación.

La marca de francobordo, disco Plimsoll o marca de Plimsoll es una marca esquemática que han de llevar los buques pintada en su casco. Su nombre oficial es «marca de francobordo», y recibe los otros dos en honor del parlamentario británico Samuel Plimsoll, que impuso su uso en 1875. Sirve para fijar el máximo calado (mínimo francobordo) con el que puede navegar el buque en condiciones de seguridad.

Las medidas del disco son 300 mm de diámetro exterior y 25 mm de espesor, atravesado por una platina horizontal de 450 mm de longitud y de 25 mm de ancho, quedando el canto alto enrasado con el centro del disco.

Se llama línea de máxima carga a aquella hasta la cual puede sumergirse el buque sin que ello entrañe peligro alguno. Estas líneas van marcadas (grabadas) en ambos costados del buque, en el centro de su eslora y a proa de un disco.

Las respectivas líneas de máxima carga indican las flotaciones máximas que le corresponden al buque según la época del año y las zonas por donde vaya a navegar, a fin de que tenga francobordo suficiente para defenderse del mal tiempo.

Calado: Es la altura medida verticalmente de la parte sumergida del buque desde la cara baja de la quilla (sea del tipo que sea) hasta el nivel del agua. Su termino en inglés es draft o draught.

Calado máximo: El máximo calado admisible. Debido a que las aguas por donde se navega tienen densidades diversas en función de su temperatura y su salinidad, una misma carga desaloja un volumen distinto de fluido (agua más o menos salada y más o menos caliente) por lo que a una misma carga máxima corresponden diversos calados máximos.

El calado máximo va marcado en ambos costados a proa del Disco de Plimsoll por un juego de líneas horizontales llamadas líneas de carga que señalan el calado máximo en diferentes aguas y estaciones del año.

Escalas de calados.

Para medir los calados de los buques, se pintan generalmente unas escalas en la proa, popa y la cuaderna maestra; van enumerados a partir de la quilla.

Cuando la escala va pintada en números romanos, éstos serán consecutivos. La separación entre números es un pie, la altura del número es de 6 pulgadas y hay otras 6 de separación.

Cuando la escala se representa en unidades del sistema métrico decimal, la unidad es el decímetro, y sólo se pintan los números pares; la base del número indica el calado que éste señala. El número tiene la altura de un decímetro, o sea, que el borde superior indica un decímetro más que su base. La separación entre números es de 1 decímetro.

Para efectos prácticos utilizaremos los valores en metros como unidad.