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8.1 ESCANTILLONADO Como se menciono en el punto 7.4 este tipo de buques poseen una estructura del tipo transversal, es decir se da preferencia de continuidad a los elementos transversales como cuadernas, varengas, bulárcamas, baos, etc., este tipo de estructura esta pensada para remolcadores de eslora no muy grandes como es nuestro caso ya que en remolcadores de altura con esloras mucho mayores se opta por estructuras que combinan el sistema de estructura transversal con el longitudinal. Fig. nº 49 Estructura Trasversal Ref.: Internet Este capitulo documenta el calculo estructural del proyecto en base al reglamento STEEL VESSELS UNDER 90 METERS (295 FEET) IN LENGTH” 2006, entregado por la casa clasificadora “American Bureau of Shipping”, abreviado ABS. Como se comento en le capitulo anterior este tipo de embarcación tiene una estructura transversal. En este tipo de estructura se da preferencia a los elementos transversales, y la base de la estructura la constituyen las cuadernas, que van reforzadas en su parte inferior por las varengas. En este tipo de estructura las varengas son continuas, no así los longitudinales, que son intercostales. Este tipo de estructura lógicamente no ofrece gran resistencia a los esfuerzos transversales, por lo que su campo de utilización es para buques de esloras no muy grandes, como es nuestro caso 8.2 MATERIALES

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8.1 ESCANTILLONADO

Como se menciono en el punto 7.4 este tipo de buques poseen una estructura del tipo

transversal, es decir se da preferencia de continuidad a los elementos transversales

como cuadernas, varengas, bulárcamas, baos, etc., este tipo de estructura esta

pensada para remolcadores de eslora no muy grandes como es nuestro caso ya que en

remolcadores de altura con esloras mucho mayores se opta por estructuras que

combinan el sistema de estructura transversal con el longitudinal.

Fig. nº 49

Estructura Trasversal

Ref.: Internet

Este capitulo documenta el calculo estructural del proyecto en base al reglamento

“STEEL VESSELS UNDER 90 METERS (295 FEET) IN LENGTH” 2006, entregado por

la casa clasificadora “American Bureau of Shipping”, abreviado ABS. Como se comento

en le capitulo anterior este tipo de embarcación tiene una estructura transversal. En

este tipo de estructura se da preferencia a los elementos transversales, y la base de la

estructura la constituyen las cuadernas, que van reforzadas en su parte inferior por las

varengas. En este tipo de estructura las varengas son continuas, no así los

longitudinales, que son intercostales. Este tipo de estructura lógicamente no ofrece gran

resistencia a los esfuerzos transversales, por lo que su campo de utilización es para

buques de esloras no muy grandes, como es nuestro caso

8.2 MATERIALES

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El tipo y grados de material a usar en la construcción al igual que las propiedades

mecánicas esta dado por la casa clasificadora en el punto 3.2.1/1.5 de su reglamento:

Tabla nº 51

Tabla nº 52

8.3 DEFINICION DE LAS DIMENCIONES DE ESCANTILLONADO

8.3.1 Eslora de Escantillonado, L

Es la distancia (m) en la flotación de verano, entre la cara de proa de la roda y la cara

de popa del codaste, o la mecha del eje del timón si aquel no existe; y no será inferior al

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96 % de la eslora total ni precisa ser superior al 97 % de la eslora extrema en la

flotación de verano.

L = 0.96 x 32; L = 30.72 mts

8.3.2. Eslora entre Perpendiculares Lpp

De acuerdo con el apartado la perpendicular de popa (Ppp) pasa por la intersección de

la flotación con el eje de la mecha del timón. Dado que en el buque de proyecto no hay

timón, dicha Lpp pasará por la intersección de la flotación con el casco en popa.

Lpp = 30.72 mts

8.3.3 Eslora en la Flotación L f

Se tomará como el 96% de la eslora total de la flotación tomada al 85 % del puntal

mínimo de trazado (m).

Lf = 0.96 x Lf; Lf = 31.59 mst

8.3.4 Puntal Mínimo de Trazado, D

Se medirá en (m) a la mitad de la eslora L, desde el canto alto de la quilla hasta el canto

superior en el costado de la cubierta continua más alta.

D = 5.1 mst

8.3.5 Puntal de Escantillonado (d)

Se medirá en (m) a la mitad de la eslora L, desde el canto alto de la quilla hasta el canto

superior cubierta resistente

d = 5.315 m

8.3.6 Calado de Escantillonado, T

Es el calado de verano medido desde el canto alto de la quilla. Este calado no podrá ser

inferior al 85% de D para la determinación de escantillones.

T = 0,85 x 5.1 = 4.34 mts, nosotros usaremos un altura un poco mayor, T = 4.5 mts.

8.3.7 Manga, B

Es la manga máxima de trazado.

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B = 11 mts

8.3.8 Coeficiente de Bloque

Obtenido desde Rhinomarine.

Cb = 0.57

8.3.9 Espacio entre cuadernas

Según ABS el espacio mínimo entre cuadernas debe ser el siguiente:

s = 2.08 x L + 438; s = 2.08 x 30.71 + 438; s = 502 mm.

Por lo tanto definimos un espacio entre cuadernas de 550 mm, siendo este además

según mi experiencia personal un espaciamiento típico entre cuadernas para este tipo

de buques

8.3.10 Numeral de Equipo

La importancia del numeral de equipo del buque radica en que este nos permite

conocer el número de anclas para el buque, el tipo y sus características, la cantidad de

cadena y las características mecánicas de esta, además de las características de la

línea de remolque y de amarre. La formula del numeral de equipo para buques

destinado a las operaciones de remolque se entrega en el capitulo 3.5.1/3.5 del

reglamento

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Las casetas o superestructura que tiene manga superior a B/4 son la superestructura y

el puente de gobierno, y las áreas laterales a considerar son las siguientes:

Tabla nº 53

Áreas Laterales Consideradas

Elemento Área

Caco 46,08 Superestructura 56,16 Pte. Gobierno 42,56

Area Total 144,8

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Para determinar las mangas y altura de los elementos considerados nos apoyaremos

con la siguiente figura:

Fig. nº 50

Altura y Mangas

Considerando:

k=1; m=2; n=0.1; ∆=910ton; B=11mts

Remplazando tenemos que Σhb = 7.6x3.9+3.7x3.75= 43.515, luego nuestro numeral de

equipo EN = 1x9102/3+2(11x0.6+43.515)+0.1x144.8; EN = 208.6

Por lo que consideraremos un EN = 205

8.4 ESTRUCTURA DEL CASCO

Como se comento anteriormente nuestro proyecto posee un estructura transversal y se

dispondrá de una vagra central y de vagras laterales en las cuales descansaran las

varengas, que en el caso del fondo de la sala de maquinas y se dispondrá de una

varenga ya sea cerrada o abierta en cada una de las cuadernas de la sal de maquinas,

luego a proa y popa de la sala de maquinas se dispondrán varengas cada cuaderna por

medio.

Los costados serán reforzados mediante bulárcamas y longitudinales de costado,

mientras que la cubierta en la zona de sala de maquina será soportada por baos

reforzados y longitudinales al igual que toda la cubierta e incluiremos en esta zona

puntales, mientras que en las zonas donde se dispongan equipos de operación se

dispondrá de un reforzamiento especial de acuerdo al reglamento, al igual que posibles

aberturas que existieran en la cubierta.

8.4.1 Fondo y Doble Fondo

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8.4.1.1 Vagra Central

En la Cámara de maquinas

Para calcular el espesor mínimo de nuestra vagra central fuera de un estanque lo

hacemos con la formula entregada en el 3.2.4/1.3 del reglamento

Considerando:

L=30.72mts

Reemplazando tenemos t = 0.056x30.72+5.5; t = 7.2 mm

La altura minima de nuestra vagra viene dada por la siguiente formula:

Considerando:

B=11mts

d=4.5mts

Reemplazando tenemos hg = 32 x 11 + 190 x √4.5; hg = 755 mm

Y para nuestra vagra dentro de un estanque utilizaremos la formula entregada en el

capitulo 3.2.8/5.1 del reglamento:

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Considerando α como la relación entre el largo de la sala de maquinas y la altura de la

vagra central tenemos que α = 8.8/1.3; α = 6.7, por lo tanto k = 1

Y según 3.2.7/5.1

Y, no es otra cosa que el límite de elasticidad, que para el acero naval grado A viene

dado en la siguiente tabla entregada por la clase.

Tabla nº 29

Siendo Y= 235N/mm², el limite elástico del material, nosotros hemos decidido trabajar

con un coeficiente de seguridad, de 2, por lo tanto nuestro Y se reduce a Y=235/2;

Y=117.5N/mm². Entonces q = 2.

H es 1/3 de la distancia desde el techo del estanque hasta la altura de rebose. La altura

del desahogo según ABS debe ser de 760 mm sobre la cubierta. Por lo tanto nuestra

distancia h es:

Fig. nº 51

h

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Considerando:

s=550mm; k=1; q=2; h=3.04

Reemplazando tenemos que t = 550 x 1 x √ (2 x 3.04) / 254 + 2.5: t = 8.3 mm.

Otros zonas del Buque

Con respecto a otras zonas del buque en especial hacia proa y popa el espesor se

puede reducir un 85% del valor calculado para la zona central.

T = 7.2x0.85 =6.1mm, fuera de estanques

t = 8.3x0.85 = 7mm, dentro de estanques

8.4.1.2 Quilla de Barra

Para la quilla de barra usaremos la formula entregada en el punto 3.2.10/1.1 del

reglamento.

Considerando L=30.72mts, tenemos t=0.625x30.72+12.5; t=21.7mm, y

h=1.46x30.72+100;b h=144mm

8.4.1.3 Roda

La roda no deberá tener un espesor mínimo al dado en la formula en el punto 3.2.10/3.1

del reglamento.

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Considerando L=30.72mts tenemos t=0.625x30.72+6.35; t=25.5mm, y

w=1.25x30.72+90; w=128mm

8.4.1.4 Codaste

En nuestro caso el codaste corresponde al reforzamiento en popa de la aleta del buque,

y el espesor mínimo esta dado por la formula entregada en el punto 3.2.10/5.1 del

reglamento

Considerando L=30.72mts tenemos t=0.73x30.72+10; t=32.4mm, y

b=1.283x30.72+87.4; b=126mm.

8.4.1.5 Vagra de Costado

El reglamento estable que es necesario incorporar vagras de cotado si la distancia entre

la vagar central y el casco de costado excede los 4.57 mts. Para calcular el espesor

mínimo de nuestra vagra de costado fuera de un estanque lo hacemos con la formula

entregada en el 3.2.4/1.5 del reglamento

Considerando L=30.72mts t = 0.036 x 30.72 + 4.7; t = 5.8 mm

8.4.1.6 Varengas

Como se menciono anteriormente varengas llenas se deben disponer en cada cuaderna

bajo la sal de maquinas así como en los peaks de proa y popa y bajo de mamparos,

mientras que en otras zonas se pueden disponer varengas con un espaciamiento

máximo de 3.66mts eso si con cuadernas transversales intermedias o longitudinales. El

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espesor mínimo de las varengas esta dado den el punto 3.24/1.7 y es el mismo que

para la vagra de costado, excepto que c debe ser tomado como 6.2 mm.

Entonces t = 0.036 x 30.72 + 6.2; t = 7.3 mm.

8.4.1.7 Cuadernas del Fondo (varengas abiertas)

En la Sala de maquinas

En barcos de estructura transversal las varengas abiertas consisten en cuadernas

dispuestas donde varengas no son colocadas, el modulo resistente de estas viene dado

en le punto 3.2.4/1.9 del reglamento

Para l podemos considerar como nuestro primer punto a apoyo mas próximo el primer

pantoque, desde L.C. l = 4.5

Fig. nº 52

l

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El valor de h tanto para dentro de un estanque como para fuera de este se define

continuación:

Fig. nº 53

h

Considerando:

s=0.55mts; l=4.5mts; h=4.75mts, htk=4mts; c=0.8; ctk=1;l=4.5mts

SM dentro de un estanque es:

SM = 7.8 x 1 x 4.75 x 1.1 x 4.5²; SM = 825.3cm³

SM fuera de un estanque:

SM = 7.8 x 0.8 x 4.7 x 1.1 x 4.5²; SM = 653.3 cm³

a Proa de la Sala de maquinas:

Para las varengas abiertas a proa de la sala de maquinas utilizaremos la formula

entregada en el punto 3.2.4/5.3 del reglamento, ya que en esa zona se dispondrán

longitudinales del fondo.

Fig. nº 54

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Se observa que la diferencia entre las varengas de la sala de maquinas es el valor c

para la ecuación.

Reemplazando tenemos SM=7.8x0.915x4.75x1.1x4.5²; SM=755.1cm³

a Popa de la Sala de maquinas:

En la zona de popa de la sala de maquinas consideraremos una viga longitudinal del

fondo en L.C. y dos vigas longitudinales del fondo de costado por lo que las varengas

abiertas a popa de la sala de maquinas se calcularan con la formula entregada en el

punto 3.2.4/5.3 del reglamento:

Para la distancia h y l consideraremos la siguiente figura:

Fig. nº 55

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h y l

Considerando:

c=0.915; h=3.9; s=1.1; l=4.54, tenemos que SM=7.8x0.915x3.9x1.1x4.54²; SM=631cm³

8.4.1.8 Longitudinales del Fondo

Para los longitudinales del fondo los calcularemos con la formula entregada en el punto

3.2.4/5.7 del reglamento:

Para los longitudinales del fondo se consideraran escuadras de apoyo cada varenga por

medio, lo que resulta en una luz de 2.2mts además la distancia desde LC al pantoque

se reduce a 4.2, por lo nuestra altura h es de 4.2, esto es por que estamos

considerando las cuadernas a proa de la sala de maquinas.

Considerando:

c=1; l=2.2mts; s=0.55mts; h=4.2mts tenemos que SM=7.8x1x4.2x0.55x2.2²;

SM=87.2cm³

8.4.1.9 Techo del Doble Fondo

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en la Sala de Maquinas

El espesor del techo del doble en la sala de maquinas esta dado en el punto 3.2.4/1.13

del reglamento

Considerando:

L=30.72mts; s=550mm; c=1.5mm tenemos t=0.037x30.72+0.009x 550+1.5; t=7.5mm.

Si el techo del doble fondo forma parte de un estanque, como nuestro caso, el espesor

debe ser mayor en 1mm, a la plancha de contorno de un estanque, para nuestro caso

calculada en el punto 8.4.1.1, por lo tanto nuestro espesor es de 8.5mm.

Otras zonas de Barco

Para otras zonas del barco el valor c=1, entonces t=0.037x30.72+0.009x550+1= 7, si el

doble fondo forma parte de un estanque no hay que olvidar el aumento de 1mm del

espesor, t=8

8.4.1.10 Planchaje del Fondo

El espesor del planchaje del doble fondo viene dado en el punto 3.2.2/3.3 del

reglamento

Considerando:

S=550mm; h=5.1mts; d=4.5mts; L=30.71mts tenemos que t=550√5.31/254+2.5;

t=7.9mm

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Para el planchaje que forma parte de estanques, la altura h no debe ser tomada menor

a la altura de la cubierta de francobordo de costado, que en nuestro caso es 5.1 mst

8.4.1.11 Longitudinales del Techo del Doble Fondo

Para calcular los longitudinales del techo del doble fondo lo aremos con la formula

entregada en el punto3.2.6/1.3 del reglamento.

Se consideran escuadras de apoyo cada bao por medio para los longitudinales por lo

que la luz l es de 2.2mts, y la altura h es la misma considerada en el punto 9.4.1.7 de

3.04mts.

Considerando:

c=0.7; s=0.55mts; l=2.2mts; h=3.04, tenemos SM=7.8x0.7x3.04x0.55x2.2²; SM=44.2cm³

8.4.1.12 Baos del Techo del doble Fondo

Para los baos del techo del doble fondo a proa de la sala de maquinas utilizamos la

formula entregada en el punto 3.2.6/3.3 del reglamento

Para h consideremos 2/3 de la distancia desde el techo del estanque a 3000 sobre LB.

Hasta la altura de desahogo que es 760mm sobre la cubierta, ver la siguiente figura

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Fig. nº 56

h y l

Considerando:

c=0.6; b=1.1; h:2.6; l=5.2 tenemos SM=7.8x0.6x1.1x2.6x5.2²; SM=362cm³

8.4.1.13 Vigas del Fondo (popa)

Como se menciono en el punto 9.4.1.7 se consideraran vigas de fondo a popa de la

sala de maquinas, esto debido a la presencia de los shottel en la zona requiriendo un

reforzamiento adicional como las vigas del fondo. Para calcular estas vigas utilizaremos

la formula entregada en el punto 3.2.4/5.3 del reglamento teniendo en consideración la

siguiente figura.

Fig. nº 57

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Para nuestra cuaderna de popa tenemos los siguientes h y s como se muestra en la

siguiente figura:

Fig. nº 58

h y l

Para la distancia l de las vigas del fondo consideraremos la distancia entre sus dos

puntos de apoyo, entre el mamparo de la sala de maquinas y el mamparo de popa

(entre cuaderna 15 y cuaderna 1), l=7.7mts.

Considerando:

c=0.915; h=4.05; s=1.66; l=7.7, tenemos SM=7.8x0.915x4.05x1.66x7.7²; SM=2844.8cm³

La altura de la viga del fondo no debe ser menos a:

Considerando l=7.7 tenemos que hw=145x7.7; hw= 1100

El espesor de la viga no debe ser menor a:

Reemplazando tenemos que t=0.01x1100+3; t=14mm.

8.4.2 Costado

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8.4.2.1 Plancha de Costado

El espesor viene dado en el punto 3.2.2/5.1, del reglamento

Considerando:

s=550mm; h=5.1mts; d=4.5mts; L=30.71mts tenemos que t=550√5.31/268+2.5;

t=7.3mm.

Para barcos sujetos a impacto durante sus operaciones el reglamento recomienda

incrementar el valor antes obtenido en un 25%, por lo que nuestro espesor de la

plancha de costado queda, t = 7.5x1.25; t = 10mm

8.4.2.2 Traca de Cinta

La traca de cinta no tendrá un ancho menor al dado en la siguiente formula:

5 x L + 800 ≤ b ≥ 1800mm

Considerando L=30.72mts tenemos que: b = 5x30.72+800; b = 953.6mm, y el espesor

en el centro del buque no será menor al espesor de la cubierta resistente en la zona

mientras que en los extremos de proa y popa no será menor a el espesor de las

planchas de costado en la zona.

8.4.2.3 Bulárcamas de Costado

en la Sala de maquinas:

El modulo para las bulárcamas de costado asociadas a longitudinales esta dado en el

punto 3.2.5/7.1 del reglamento

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El valor de l y de h se muestra en la siguiente figura:

Fig. nº 59

l y h

Considerando:

c=0.915; h=1.836mts; s=1.1mts; l=3.25mts, tenemos que

SM=7.8x0.915x1.836x1.1x3.244²; SM= 151.7cm³.

Para bulárcamas dentro de estanques, el modulo de su sección se calcula con la

formula entregada en el punto 3.2.8/5.3

Page 21: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Considerando:

c=1.5; h=1.836mts; s=1.1mts; l=3.24mts tenemos SM=7.8x1.5x1.836x1.1x3.244²;

SM=199 cm³

El reglamento vuelve a recomendar que para esta zona a los resultados antes

obtenidos se deban aumentar en un 25%, por impacto. Por lo tanto nuestros valore

finales serian:

SM = 151.7 x 1.25; SM = 189.6cm³, fuera de estanques

SM = 199 x 1.25 = 248.6cm³, dentro de estanques

a Proa y Popa de la Sala de Maquinas:

Para las bulárcamas a pora de la sala de maquinas utilizaremos la misma formula dada

en la sala de maquinas, por lo que el momento resistente será el mismo incrementado

también en un 25% por la consideración de impacto durante las operaciones.

Pique de Proa y Popa:

Para las bulárcamas del pique de proa y popa utilizaremos la formula entregada en el

punto 3.2.5/5.5.2 del reglamento

Reemplazando tenemos:

h = 0.110x30.72-1.99; h=1.48mts para el pique de proa

h = 0.062x30.72-1.122; h=0.78mts para el pique de popa

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Considerando c=1.13; h=1.48mts; s=1.1mts; l=2.1 tenemos

SM=7.8x1.13x1.48x1.1x2.1²; SM=57.5cm³ para el pique de proa

Considerando c=0.9; h=0.78; s=1.1mts; l=2.1mts tenemos SM=7.8x0.9x0.78x1.1x2.1²;

SM = 26.5cm³ para el pique de popa

Ahora considerando el 25% adicional por realizar operaciones de impacte tenemos:

SM = 57.5x1.25; SM=71.8cm³ para el pique de proa

SM = 26.5x1.25; SM = 33.1cm³ para el pique de popa

8.4.2.4 Longitudinales de Costado

El modulo para los refuerzos longitudinales de costado esta dado en el punto 3.2.5/3.1

del reglamento

Para la altura de h consideraremos la siguiente figura

Fig. nº 60

h

Considerando:

c=0.915; h=3.3mts; s=0.55mts; l=2.2mts tenemos: SM=7.8x0.915x3.3x0.55x2.2²;

SM=63cm³.

Considerando el 25% por realizar operaciones con riesgo de impacto tenemos que

SM=1.25x63; SM=78.75cm³

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Para longitudinales dentro de un estanque utilizamos la formula entregada en el punto

3.2.8/5.3 del reglamento

Para la altura h consideraremos el siguiente dibujo

Fig. nº 61

h

Considerando:

c=0.594; h=1.56mts; s=0.55mts; l=2.2mts tenemos SM=7.8x0.594x1.56x0.55x2.2²;

SM=19.2cm³.

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8.4.2.5 Palmejares

Para reforzar la zona del pique de proa se incorporaran tres palmejares cuyos modulo

de sección esta dado en el punto 3.2.5/11.1 del reglamento

Para las magnitudes de l y ha se muestran en la siguiente figura:

Fig. nº 62

l y h

Considerando:

c=1.13; h=2.387mts; s=1.85mts; l=1.1mts tenemos SM=7.8x1.13x2.4x1.85x1.1²;

SM=47.3cm³, considerando el 25% adicional tenemos SM = 47.3x1.25; SM = 59.1

El espesor del palmejar no bebe ser menor a la formula entregada ene le punto

3.2.5/11.3 del reglamento.

T = 0.014 x L + 7.2mm

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Considerando L=30.72mts tenemos que t=0.014x30.72+7.2; t=7.6mm considerando el

25% adicional tenemos t=7.6x1.25; t=9.5mm

El ancho del palmejar no será menor a 0.125l, o sea 0.125x1.1=137.5mm

8.4.3 Cubierta

Sin duda la cubierta es un elemento muy interesante para describir, ya que en ella se

dispone gran parte de los equipos de operaciones del barco, por lo que su cálculo

requiere incluir variables nuevas como cargas puntuales debido a la disposición de los

equipos, reforzamientos especiales en la aberturas de la cubierta y el reforzamiento por

los equipos de maniobra.

8.4.3.1 Espesor de la Cubierta

El espesor de la cubierta viene dado en el punto 3.2.3/3.1 del reglamento

Tenemos h=0.028x30.72+1.08; h=1.94 y considerando s=1100mm t=100√1.94/254+2.5,

t=8.5mm.

8.4.3.2 Baos de Cubierta

Al utilizar bulárcamas en los costados utilizaremos baos reforzados para la cubierta

asociado a dos eslora y a refuerzos longitudinales de cubierta, el modulo resistente de

un bao reforzado fura de un estanque se da en el punto 3.2.6/3.3

Page 26: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Tenemos h = 0.02x30.72+0.76; h = 1.3744; l la distancia de una de nuestras esloras

que están a 1100 de LC. al costado l = B/2-1.1; l = 5.5-1.1; l = 4.4mts.

Y finalmente SM = 7.8x0.6x1.1x1.3744x4.4²; SM = 137cm³

Para un bao reforzado dentro de un estanque se utiliza la misma formula anterior solo

que la variable c se cambia a 0.915. Po lo tanto tenemos que para un bao reforzado

dentro de un estanque

SM = 7.8x0.915x1.1x1.3744x (4.4²); SM = 209cm³

8.4.3.3 Esloras

Para el cálculo de las esloras se utiliza la misma formula del punto anterior,

considerando un espació entre cada eslora de 2.2mts y la luz la distancia entre los dos

mamparos de la sala de maquinas 8.8mts y considerando c=0.6, h=1.3744mts tenemos:

SM = 7.8x0.6x2.2x1.3744x8.8²; SM = 1095.8 cm³

8.4.3.5 Longitudinales de Cubierta

El modulo de la sección para los longitudinales de cubierta viene dado en el punto

3.2.6/1.3 del reglamento.

Page 27: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Para los longitudinales se consideran escuadras de apoyo cada bao por medio por lo

que la luz de los longitudinales se reduce a 2.2mts, cumpliendo con la luz máxima del

reglamento de 4.57mts.

Considerando c=0.7 h=0.02x30.72+0.76; h=1.3744mts, s=0.55mts luego nos queda

SM=7.8x0.7x1.3744x0.55x2.2²; SM=20cm³

8.4.4. Mamparos

8.4.4.1 Mamparos de Estanques

Los mamparos de contornos vienen dado en el punto 3.2.8/5.1 del reglamento

El valor de h se define continuación:

Fig. nº 63

h

Page 28: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Consideramos:

s=550mm; k=1; q=2; h=2.662mts tenemos t=550x1√2x2.662/254+2.5; t=7.5 mm.

8.4.4.2 Mamparos Sala de Maquinas

El espesor del mamparo estanco esta dado en le punto 3.2.7/5.1 del reglamento

La distancia h la consideraremos como el calado total del proyecto, ya que no se ha

realizado el estudio de estabilidad del proyecto.

Considerando:

s=550mm; k=1; h=5.1 tenemos t=550x1√ (2x5.1)/290+1.5; t=7.5 mm.

8.4.4.3 Refuerzos de Mamparos

Page 29: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Al ser los mamparos enormes paneles serán reforzados verticalmente con una distancia

entre refuerzos de 550mm, el modulo de la sección para estos refuerzos esta dado en

el punto 3.2.7/5.3 del reglamento

Siendo l el puntal de la embarcación y como nuestro proyecto posee una eslora menor

a 46 mts. Entonces h es la distancia desde la mitad de l a la cubierta, h = 2.55mts. y

considerando c=0.29; s=0.55mts; l=5.1mts tenemos SM=7.8x0.29x2.55x0.55x5.1²;

SM=82.5cm³

8.4.4.4 Mamparo de Colisión

Para nuestro mamparo de colisión consideraremos la misma formula del punto 9.4.4.1,

entonces tenemos que para la altura h consideraremos la altura desde la quilla hasta la

cubierta principal en la cuaderna 48, ver figura siguiente:

Page 30: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Fig. nº 64

h

Considerando:

s=550mm; k=1; q=2; h=6.5mts; c=254 tenemos que t=550x1√2x6.5/254+1.5; t=9.3mm

8.4.5 Puntales

La incorporación de puntales en el espacio de maquinas se debe a la gran luz sin

soportar entre las paredes de los estanques laterales y a la cantidad de equipos que se

disponen en la cubierta, por lo que se disponen puntales cada 2.2 mts. o sea cada bao

reforzado por medio y en línea con las esloras. La carga que deben soportar los

puntales esta dada en el punto 3.2.6/5.5 del reglamento:

Tenemos que h=0.02x30.72+0.76; h=1.3744 y considerando n=7.04; b=2.2mts;

s=2.2mts W=7.04x2.2x1.3744x2.2; W = 46.8 kN.

Page 31: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

8.4.6 Reforzamiento Especial por Disposición de Equ ipos

8.4.6.1 Reforzamiento Plancha de Cubierta

El espesor de la cubierta reforzada entre la cuaderna maestra y 0.8L es el siguiente

dado en el punto 3.2.6/3.3 del reglamento.

Considerando s=1100 tenemos t=0.009x1100+2.4; t=12.3mm, a este espesor es

necesario sumarle un adicional por corrección de 2mm, por lo que el espesor mínimo

final para la cubierta resistente es de 14.3mm

8.4.6.2 Puntales bajo Chigre de Remolque

La zona bajo el chigre de remoque es un zona sometida a grandes esfuerzos de

tracción y flexión, además de tener que soportar el peso del equipo por lo que se

consideran puntales adicionales en la zona. La fuerza de trabajo del puntal será la

fuerza calculada en el punto 8.4.5 con un coeficiente de seguridad de dos o sea la

carga de trabajo a considerar será el doble de la calculada en el punto 8.4.5,

W=93.6kN.

8.4.6.3 Vigas bajo el Chigre de Remolque

Para poder calcular las vigas bajo el chigre y el gancho de remolque primero es

necesario conocer las fuerzas que están actuando en la zona. Para las operaciones de

remolque en puerto la carga de diseño minima corresponde a 1.25 veces la carga

máxima de remolque o sea el Bollard Pull, y para otros servicios de remolque como el

de escolta corresponde a la carga de rotura nominal de la línea de remolque, obtenida

del numeral de equipo. EN=205

Tabla nº 30

Page 32: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Por lo que las fuerzas involucradas quedan como sigue:

F = 5500x1.25 = 68750 kgf, en puerto

F = 129kN = 13154 kgf, en escolta

También es necesario considerar el peso del equipo, podemos tomar un promedio de

9.5 ton o 9500kgf.

Para este cálculo el punto de acción de la fuerza de remolque se considera en LC. Y de

forma tangente, en una condición de tiro directo, ya que en esta la fuerza no se

descompone.

El esfuerzo de trabajo del material según reglamento debe ser:

Siendo el límite elástico del acero naval grado a 235 N/mm² o sea 2396 kgf/cm².

Representado en nuestra viga las distintas cargas que actúan tenemos:

Fig. nº 65

Fuerzas Sobre la Viga

Los extremos de la viga se consideran empotrados, ya que esta viga descansara en las

esloras que están a 1100mm de la LC. El efecto del peso se desprecia por su poca

relevancia ante la fuerza de remolque actuando.

Page 33: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

De la figura anterior se desprende y con la ayuda del programa para calcular vigas

BEAM que el momento flector máximo es de Mf=1890600kgfxcm. Lugo considerando

un coeficiente de seguridad de 2 tenemos que el momento a usar será de

Mf=3781200kgfxcm.

Ahora considerando un modulo de sección en la zona igual al modulo resistente de las

esloras de la cubierta tenemos lo siguiente:

σ=Mf / W; W=3781200/2396; W=1578cm³

El valor obtenido es un 14% del limite de fluencia del acero naval grado A por lo tanto

es valido decir que utilizaremos el mismo reforzamiento de las esloras para la zona

debajo del chigre de remoque y del gancho de remolque.

8.4.6.4 Vigas bajo el Cabrestante

Para poder calcular las vigas bajo el cabrestante primero es necesario conocer las

fuerzas que están actuando en la zona. Para las operaciones de manipulación del

ancla, la carga de diseño minima corresponde a 1.25 veces la fuerza de tracción del

equipo. Obviamente el equipo debe tener la capacidad para manipular los paños de

cadena y numero de anclas dados por el numeral de equipo. Para un EN = 205,

tenemos:

Tabla nº 70

Page 34: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

El número de anclas es de tres siendo un ancla de respeto, y la cantidad de metros de

cadena es de 302.5, dividida en 5.5 largos de cadena para cada ancla con un peso total

de 3206.4kg y el peso de las anclas de 660kg para cada una. El trabajo del cabrestante

es levado del ancla desde que despega del fondo hasta que esta se aloja en el tubo

escoben.

Para esto se selecciono un winche IBERCISA de doble tambor, doble barboten y dos

cabezales de maniobra, con una velocidad de izado de 10m/min y con una fuerza de

tiro de 12ton. Por lo que nuestra carga de trabajo para las vigas es de F=12x1.25;

F=15ton.

Para este cálculo el punto de acción de la fuerza de tiro se considera en el punto donde

se recoge la cadena en el cabestrante, estando este centrado en le LC, y tomando una

longitud total del bao reforzado como la longitud total en la cuaderna 44 tenemos:

Fig. nº 66

Fuerzas Sobre la Viga

De la figura anterior se desprende y con la ayuda del programa para calcular vigas

BEAM que el momento flector máximo es de Mf = 1471800kgf.*cm. Luego considerando

un coeficiente de seguridad de 2 tenemos que el momento a usar será de

Mf=2943600kgf*cm.

Ahora considerando el esfuerzo de fluencia del material tenemos:

σ = Mf / W; entonces W=Mf / σ, por lo tanto tenemos que nuestro

W=2943600/2396; SM=1228.5cm³

8.4.6.5 Bitas de Amarre

Las bitas de amarre van en función del esfuerzo de rotura de los cabos de amarre

entregados por el numeral de equipo que para un numeral de EN=205 tenemos que son

cuatro cabos con una carga de rotura de 6500kgf y una longitud de 120mts. Con las

características antes mencionadas seleccionaremos la siguiente bita de amarre, en

acuerdo además con las norma ISO 3913.

Page 35: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Fig. nº 67

Bita de Amarre, Modelo DB 138

Ref.: www.billboard.com.hk

Con las siguientes dimensiones:

En proa se dispondrá de un biton especial en H, que puede ser utilizado para maniobras

de amarre tanto como para maniobras de remolque, por lo que su dimensión será

diferente a las bitas de remolque ya que para este usaremos 1.25 veces la carga de

remolque o el bollard pull, F = 68750kfg.

8.4.6.7 Poste Limite Cable de Remolque

El poste límite cable de remolque se utiliza principalmente en las operaciones de

escolta que realice el buque bajo el modo de tiro indirecto. La disposición de la fuerza

seria como se muestra en la siguiente figura:

Page 36: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Fig. nº 68

Poste Limite Cable de Remolque

Si consideramos el punto de encuentro del tubo con la amura como simplemente

apoyado y el punto de encuentro del tubo con la cubierta como un empotramiento

tenemos:

Fig. nº 69

Fuerzas en el Poste Límite

Por lo que la fuerza a utilizar en el poste limite es F = 68750cos15º; F = 52228kgf y la

condición mas desfavorable para el poste limite es sin duda cuando la fuerza esta

actuando en el borde exterior, para la cual con la ayuda del software para calculo de

vigas BEAM, tenemos un momento flector de Mf = 5327257kgfxcm

Luego considerando el límite de fluencia del acero naval grado a de 2396kgf/cm²,

tenemos que:

σ = Mf/W; W = Mf/σ; W = 5327257/2396; W = 2223.4cm³

Page 37: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

8.4.6.8 Bitón de Proa

Como se puede apreciar en el plano de arreglo general y se menciona en el punto

9.4.6.5, en la cubierta principal en proa se dispondrá de un bitón especial en forma de

H, que puede ser utilizado tanto para las operaciones de amarre como en las

operaciones de remolque. Por lo que utilizaremos la fuerza de remolque para calcular

este bitón ya que es la mayor de las dos.

Fig. nº 70

Fuerzas Bitón de Proa

Por lo que nuestra fuerza actuando en el tubo central es de F=68750cos15º;

F=5228.5kgf. Por lo que si representamos nuestro tubo central como viga tenemos:

Fig. nº 71

Fuerzas Tubo Central

Con la ayuda del software para calculo de vigas BEAM, tenemos un momento flector de

Mf = 848713kgfxcm.

Luego considerando el límite de fluencia del acero naval grado a de 2396kgf/cm²,

tenemos que:

σ = Mf/W; W = Mf/σ; W = 848713/2396; W = 354cm³

Ahora en los tubos laterales del bitón tenemos dos fuerzas distintas actuando, una es el

momento flector producido en la unión del tubo trasversal, que tiene un valor de

Page 38: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Mf=848713kgfxcm y la otra son las reacciones a la fuerza de tracción que genera la

fuerza de remolque cuyo valor en cada tubo es la mitad de la fuerza de tracción

F=26114kgf. Gráficamente tenemos:

Fig. nº 72

Fuerzas Tubo Lateral

Con la ayuda del software para calculo de vigas XVIGAS, tenemos un momento flector

máximo en el apoyo de la cubierta de Mf = 1757465kgfxcm. Luego considerando el

límite de fluencia del acero naval grado a de 2396kgf/cm², tenemos que:

σ = Mf/W; W = Mf/σ; W = 1757465/2396; W = 733cm³

8.5 AMURA

Según reglamento no será inferior a 1mts y en zonas donde sea necesario disminuir

esta altura se dispondrá de un reforzamiento especial, la amura no debe unirse a la

plancha de la traca cinta, el espesor de la amura en la cubierta de francobordo no debe

ser menor a 6.5mm y el espaciamiento de los refuerzos o barraganete no debe ser

mayor a 1.83mts.

8.5.1 Barraganetes

Como ya se menciono anteriormente la amura se reforzara mediante barraganetes

dispuestos cada uno sobre un bao o sea cada 1.1mts cumpliendo con el espaciamiento

máximo dado por el reglamento. La altura o longitud de los barraganetes corresponderá

a la altura de la amura o sea 1mts el modulo resistente de los barraganetes viene dado

en la siguiente formula:

SM = 4 x ps x s x l

Donde

Page 39: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

ps = carga en kN/m², no menor a 15kn/m²

s = espaciamiento entre barraganetes

l = Longitud del barraganete

Reemplazando tenemos SM=4x15x1.1x1; SM=66cm³.

8.5.2 Portas de Desagüe

El área minima de las portas de desagüe para un buque con una eslora mayor a 20mts

esta dado en el punto 3.2.14/5.1 del reglamento:

Par un l=0.7x30.72, l=21.504, tenemos que A=1.5m²

8.5.3 Gateras

Al igual que las bitas de amarre las gateras se calculan con la misma carga de trabajo,

6500 kgf, con un tamaño de 425x280mm

Fig. nº 73

Gatera Montada en Amura

Ref.: www.billboard.com.hk

Para el barraganete que soporta la gatera la carga de trabajo en este es de

F=1.25x6500; F=8125kgf.

Page 40: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Fig. nº 74

Fuerza de la Gatera

Por lo que la fuerza actuando en el barraganete es de F=8125sen15º; F=5284kgf., lo

que nos da un Mf=276250kgfxcm, y utilizando un coeficiente de seguridad de n

tenemos que es Mf=552500kgfxcm, y con el límite elástico del acero naval grado A de

2396kgf/cm², tenemos:

SM=Mf/σ; SM=552500/2396; SM=230.6cm³

8.6 SUPERESTRCUTURA Y PUENTE DE GOBIERNO

Consideraremos los mismos resultados para la superestructura y para el puente de

gobierno. En la superestructura debemos considerar los tubos para la grúa de carga y

para el pescante del davit.

8.6.1 Costado

8.6.1.1 Refuerzos de Costado Transversales

Los refuerzos de la superestructura vienen dado en el punto 3.2.9/3.3 del reglamento.

Page 41: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Donde l se define en la siguiente fig.

Fig. nº 75

l

El valor h se toma como h=1.25+L/200; h=1.25+30.72/200; h=1.4mts y considerando un

espacio entre refuerzos de 1.1mts, un refuerzo sobre cada bao dispuesto en la cubierta,

tenemos que SM = 3.5x1.1x1.4x3.7²; SM = 73.8cm³

8.6.1.2 Refuerzos Longitudinales

Para los longitudinales de costado utilizaremos la misma formula anterior solo que estos

van a una separación de 550mm y cada bao por medio llevan escuadras para obtener

una luz l de 2.2mts, por lo tanto utilizando la formula entregada en el punto 8.6.1.1

tenemos:

SM = 3.5x0.55x1.4x2.2²; SM = 13cm³

8.6.1.3 Plancha de Costado

La formula para el espesor de la plancha de costado aparece en el punto 3.2.9/3.5 del

reglamento

Page 42: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Reemplazando tenemos que:

t = (0.6/0.6) (5+0.02x30.72); t = 5.6mm

8.6.2 Mamparos

8.6.2.1 Mamparo de Proa

Espesor

El espesor del mamparo de proa viene dado en el punto 3.2.9/3.5 del reglamento

Donde s y l están definidos en el punto anterior 8.6.1.3 y reemplazando tenemos que

t = t = (0.6/0.6) (6+0.02x30.72); t = 6.6mm

Refuerzos

Para los refuerzos del mamparo utilizaremos la misma formula del punto 8.6.1.1 solo

que estos van a una separación de 550mm y la luz l es de 2.5mts, por lo tanto tenemos

SM = 3.5x0.55x1.4x2.5²; SM = 16.8cm³

8.6.2.2 Mamparo de Popa

Espesor

El espesor del mamparo de proa viene dado en el punto 3.2.9/3.5 del reglamento

Reemplazando tenemos:

t = (0.6/0.6) (5+0.02x30.72); t = 5.6mm

Page 43: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Refuerzos

Para los refuerzos del mamparo utilizaremos la misma formula del punto 8.6.1.1 solo

que estos van a una separación de 550mm, por lo tanto tenemos

SM = 3.5x0.55x1.4x3.7²; SM = 36.9cm³

8.6.3 Cubierta

8.6.3.1 Espesor de la Cubierta

El espesor de la cubierta viene dado en el punto 3.2.3/3.1 del reglamento

Reemplazando tenemos que h = 0.014x30.72+0.43; h=0.76mts, y luego tenemos que:

t = 1100√0.86/254+2.5; t=6.5mm

8.6.3.2 Baos

Se instalara un bao sobre cada refuerzo trasversal de las paredes de costado de la

superestructura. El modulo resistente de los baos viene dado en el punto 3.2.6/1.3 del

reglamento

Page 44: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

La luz sin soportar de los baos corresponde a la mitad de la manga de la

superestructura ya que en LC de la superestructura se dispondrá de una eslora en la

cual descansaran los baos. La manga de la superestructura es de 7.6mt, por lo tanto

l=3.8mts

Reemplazando tenemos que h=0.01x30.72+0.3; h=0.6mts con lo que tenemos:

SM = 7.8x0.6x0.6x1.1x3.8²; SM=44.6cm³

8.6.3.2 Eslora

Como se comento en el punto anterior se dispondrá de una eslora en LC en la que

descansaran los baos de la cubierta, el modulo de la sección de esta eslora viene dado

en el punto 3.2.6/3.3 del reglamento

Donde l y b se definen en la siguiente figura:

Fig. nº 76

l y b

Page 45: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Reemplazando tenemos que:

SM = 7.8x0.6x7.6x0.6x2.9²; SM =180cm³

8.6.3.3 Longitudinales de Cubierta

Para calcular los longitudinales de la cubierta utilizaremos la formula entregad en

8.6.3.2 considerando una separación entre refuerzos de 0.55mts y una luz l de 3.6mts

tenemos:

SM = 7.8x0.7x0.6x0.55x3.6²; SM=23.3cm³

8.6.3.4 Tubo Fundamento de La grúa de Carga y el Da vit

Para calcular este tubo solo consideraremos las fuerzas que se generan en el pie de la

grúa para el davit ya que son mucho mayores que las fuerzas de la grúa de carga, tan

solo de 4ton de capacidad

Las fuerzas involucradas en la grúa del davit son:

Momento Flector Mf=83kNxm

Momento Torsor Mt=17kNxm

Fuerza Vertical F=25kN

Fig. nº 77

Fuerzas en el Pescante

Page 46: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Con el Mf=846364.5kgfxcm, y considerando un acero naval grado a con un limite de

fluencia de 2396kgf/cm², tenemos que el momento resistente a la flexión no debe ser

menor a 481.72cm³

Luego con el Mt=173351.7kgfxcm y considerando el mismo acero anterior tenemos que

el modulo resistente a la torsión no debe ser menor a 73.2cm³

8.7 RESUMEN ESCANTILLONADO

A continuación se presenta un cuadro resumiendo los distintos resultados obtenidos

para los elementos del buque y también se presenta los valores finales que se

adoptaron así como las formas de las secciones donde corresponda.

Tabla nº 32

Resumen Escantillonado

CUADRO RESUMEN ITEM t(mm)

calculado W(cm³)

calculado t(mm) F(kN) W(cm³) Perfil

Casco Fondo s.maq. 7,9 11 Fondo proa 7,9 11 Fondo popa 7,9 14 Costado s.maq. 10 11 Costado proa 10 11 Costado popa 10 11 Traca cinta 14 16

Vagras Vagra central 7,2 10 Vagra central (tk) 8,3 12 Vagra lateral 5,8 10

Page 47: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Vagra lateral (tk) 5,8 12

Varengas Varengas llenas 7,3 10 Varengas llenas (tk) 7,3 12 Varengas abiertas s.maq. 653,3 878,6 T 320x10/200x10 Varengas abiertas s.maq. (tk) 825,3 1042 T 320x12/200x12 Varengas abiertas proa 755,1 1031 T 320x12/200x12 Varengas abiertas popa 631 1102,5 T 320x12/200x12

Vigas del fondo (popa) Vigas del fondo (popa) 14 2844,8 4652 T 850x14/200x14

Bulárcamas Bulárcamas costado s.maq. 189,6 253,2 L 230x80x8 Bulárcamas costado s.maq. (tk) 248,6 310,8 L 230x80x10 Bulárcamas costado proa 189,6 253,2 L 230x80x8 Bulárcamas costado proa (tk) 248,6 310,8 L 230x80x10 Bulárcamas costado popa 189,6 253,2 L 230x80x8 Bulárcamas costado popa (tk) 248,6 310,8 L 230x80x10 Bulárcamas pique de proa 71,8 230,2 L 230x80x8 Bulárcamas pique de popa 33,1 310,8 L 230x80x10

Palmejares Palmejares 9,5 10 186,4 T 150x10/80x10

Cubiertas Cubierta principal 8,5 9 Cubierta doble fondo s.maq. 8,5 9 Cubierta doble fondo proa 8 8 Cubierta resistente 14,3 16

Baos Bao reforzado 137 251,8 L 180x80x12 Bao reforzado (tk) 209 292,4 L 200x80x12 Bao techo del doble fondo 263 451,4 T 250x10/100x12 Baos bajo chigre de remolque 1578 1680 T 320x16/200x20 Baos bajo cabrestante 1228,5 1336,8 T 310x14/200x16

Esloras Eslora cub. Principal 1095,8 1191 T 320x14/200x14

Longitudinales Long. Fondo 87,2 98,8 pl. 140x15 Long. Techo doble fondo 44,2 57,6 pl. 120x12 Long. Costado 78,8 80 pl. 130x14 Long. Costado (tk) 20 27,4 pl. 100x8 Long. Cub. Principal 20 27,4 pl. 100x8

ITEM t(mm) calculado

W(cm³) calculado t(mm) F(kN) W(cm³) Perfil

Mamparos Mamparos de estanques 7,5 9 Mamparo sala de maquinas 7,5 9 Mamparo pique de proa 9,3 10 Refuerzo de mamparos 82,5 80,1 L 100x80x10

Puntales Puntales sala de maquinas 46,8 Ø 114,3x8,56 Puntales bajo chigre de remolque 93,6 Ø 163,3x14,27

Amura Plancha de amura 6,5 7 Barraganete 66 80,8 L 120x60x8 Barraganete Gatera 230,6 265 T 80x15/150x20

Codaste, Quilla, Roda Codaste 32,4 35 112,5 pl. 150x35 Quilla 21,7 25 166 pl. 200x25 Roda 25,5 30 200 pl. 300x30

Poste limite cable de remolque y biton de proa (H)

Page 48: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Poste limite cable de remolque 2223,4 2482 Ø 355,6x25 Biton de proa (bita en H) Horizontal 354 478,7 Ø 219,07x12,7 Biton de proa (bita en H) Verticales 733 1175,4 Ø 323,85x14,27

Superestructura y Pte. de Gobierno Plancha de costado 5,6 7 Mamparo de proa 6,6 8 Refuerzo mp. de proa 16,8 34,6 L 75x50x7 Mamparo de popa 5,6 7 Refuerzo mp. de popa 36,9 50,4 L 100x50x7 Mamparos interiores 6 6 Cubierta 6,5 7 Cuadernas costado 73,8 170 L 180x80x8 Baos de Cubierta 44,6 101 L 150x80x8 Eslora de Cubierta 180 230,8 T 150x10/100x12 Long. de costado 13 21,8 pl. 80x10 Long. de cubierta 23,3 26 pl. 80x12 Tubos Davit y grúa 481.72 25 743.6 Ø 273,05x12,7

Nota: pl.: pletina

El momento resistente mostrado incluye la sección de plancha asociada, que es 40 veces el espesor del

perfil.

* En esta zona el espesor se aumento considerablemente debido a la presencia de los shottel en la zona.

8.8 CUADERNA MAESTRA

La confección de la cuaderna maestra se realiza considerando el calculo de

escantillonado realizado anteriormente,

8.8.1 Modulo Resistente Mínimo de la Cuaderna Maest ra

El reglamento establece en el punto 3.2.1/3.1 que el modulo de la sección no debe ser

menor a

Considerando

Page 49: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

C1=15.2-0.22xL; C1=15.2-0.22x30.72; C1=8.4416; C2=0.01; L=30.72mts; B=11mts;

Cb=0.6 tenemos:

SM=8.4416x0.01x30.72²x11(0.6+0.7); SM=1139m-cm²; SM=113920.8cm³

8.8.2 Modulo resistente de la Cuaderna Maestra

Para el cálculo del modulo de la cuaderna maestra el reglamento establece que se

pueden incluir los siguientes elementos que se desarrollen entre la sección media y

0.4L:

o Plancha de cubierta

o Plancha del fondo

o Techo del doble fondo

o Vigas del fondo

o Plancha y refuerzos longitudinales de un mamparo longitudinal

o Longitudinales de cubierta

o Longitudinales de costado

o Longitudinales del doble fondo

o Longitudinales del fondo

o Longitudinales de escotillas

o Esloras

Page 50: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Tabla nº 33

CALCULO DEL MODULO RESISTENTE

Elemento Descripción Cant.

Dimensiones Area Unit (cm²)

Area (total) (cm²)

d (LB ) (cm)

Mto. Estático (cm²xcm)

d (E.N. ) (cm)

Mto Inercia (cm²xcm²)

Inercia Propia I o (cm^4) b

(cm) h (cm)

Quilla ple. 200x25 1 2,5 20 50 50 15,1 755 -249,3 3107524,5 1666,67

pl. fondo pl. 11 2 456 1,1 501,6 1003,2 43,7 43839,84 -220,7 48864357,17 50,58

pl. Pantoque pl. 11 2 140,4 1,1 154,44 308,88 134,6 41575,248 -129,8 5204022,595 15,57

pl. Costado pl. 11 2 1,1 261,4 287,54 575,08 322,1 185233,268 57,7 1914608,093 1637299,72

Traca cinta pl. 16 2 1,6 60 96 192 482,4 92620,8 218 9124608 28800,00

pl.cubierta pl. 9 2 410,5 0,9 369,45 738,9 521,2 385114,68 256,8 48727676,74 24,94

pl.cubierta pl. 9 1 280 0,9 252 252 531,9 134038,8 267,5 18032175 17,01

pl. techo doble fon. Pl. 9 1 554,5 0,9 499,05 499,05 140,5 70116,525 -123,9 7661021,351 33,69

vagra central pl. 12 1 1,2 115 138 138 82,6 11398,8 -181,8 4561071,12 152087,50

vagra de costado pl. 12 2 1,2 88,7 106,44 212,88 95,7 20372,616 -168,7 6058498,807 69786,41

Long. Fondo 1 ple. 140x15 2 1,5 14 21 42 66,3 2784,6 -198,1 1648231,62 343,00

Long. Fondo 2 ple. 140x15 2 1,5 14 21 42 74,5 3129 -189,9 1514604,42 343,00

Long. Fondo 3 ple. 140x15 2 1,5 14 21 42 82,8 3477,6 -181,6 1385099,52 343,00

Long. Costado 1 ple. 130x14 2 13 1,4 18,2 36,4 246,1 8958,04 -18,3 12189,996 2,97

Long. Costado 2 ple. 130x14 2 13 1,4 18,2 36,4 301 10956,4 36,6 48759,984 2,97

Long. Costado 3 ple. 130x14 2 13 1,4 18,2 36,4 356 12958,4 91,6 305416,384 2,97

Long. Costado 4 ple. 130x14 2 13 1,4 18,2 36,4 410,9 14956,76 146,5 781225,9 2,97

Long. Costado 5 ple. 130x14 2 13 1,4 18,2 36,4 465,6 16947,84 201,2 1473524,416 2,97

Long. Cubierta 1 ple. 100x8 2 0,8 10 8 16 507,9 8126,4 243,5 948676 66,67

Long. Cubierta 2 ple. 100x8 2 0,8 10 8 16 513,6 8217,6 249,2 993610,24 66,67

Long. Cubierta 3 ple. 100x8 2 0,8 10 8 16 516,5 8264 252,1 1016870,56 66,67

Long. Cubierta 4 ple. 100x8 2 0,8 10 8 16 519,4 8310,4 255 1040400 66,67

Long. Cubierta 5 ple. 100x8 2 0,8 10 8 16 522,3 8356,8 257,6 1061724,16 66,67

Long. Cubierta 6 ple. 100x8 2 0,8 10 8 16 525,2 8403,2 260,8 1088266,24 66,67

Long. Cubierta 7 ple. 100x8 2 0,8 10 8 16 526,5 8424 262,1 1099142,56 66,67

Long. Cubierta 8 ple. 100x8 1 0,8 10 8 8 526,5 4212 262,1 549571,28 66,67

Eslora 1 ple. 320x14 2 32 1,4 44,8 89,6 515,5 46188,8 251,1 5649388,416 7,32

Eslora 2 ple. 200x14 2 1,4 20 28 56 598,8 33532,8 234,4 3076828,16 933,33

4543,59 Total 1201270,217 176949093 1892299,93

Page 51: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

El eje neutro se ha considerado en la intersección de la línea base con la línea de

crujía y los elementos considerados son los que se muestran en la siguiente figura

Fig. nº 78

Elementos Considerados

Ahora para calcular el eje neutro de nuestra cuaderna consideraremos la siguiente

formula:

Ỹ = Σ Axd / Σ A

Ỹ = 1201270.217/4543.59; Ỹ = 264.4cm

Luego para calcular el momento de inercia con respecto al eje neutro a 2644mm

de la línea base usaremos la siguiente formula

Ien = Io + A x den

Ien= 1892299.93+176949093.2=178841393.13cm4

Page 52: ejemploescantillonado-111122162710-phpapp01

Para calcular el momento resistente en la cubierta consideraremos una distancia

y=268cm.

Wc = Ien / y

Wc=178841393.13 / 268; Wc= 667318cm³

Ahora para calcular el momento resistente en el fondo consideraremos una

distancia y=259.3cm

Wf = Ien / y

Wf =178841393.13 / 259.3; Wf =689708.4cm³

Al comparar nuestros momentos resistentes calculados sobre la cuaderna

confeccionada en base al cálculo de escantillonado, se puede observar que estos

momentos son muy superiores al momento mínimo requerido para la sección por

el reglamento.