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Nov 15, 2023

Entendiendo las cuadernas en los barcos

Todos somos conscientes de que los buques están compuestos por una compleja red de refuerzo

Todos somos conscientes de que las embarcaciones están compuestas por una red compleja de elementos de refuerzo para resistir los diversos modos de carga que se aproximan desde diversas fuentes. Los refuerzos son de múltiples tipos, construcciones, tamaños y configuraciones orientados de diferentes maneras para cumplir con los requisitos de refuerzo estructural.

Los refuerzos pueden ser longitudinales que se extienden a lo largo del casco en el revestimiento de la cubierta y el revestimiento del caparazón inferior o soportes que conectan una placa con un refuerzo lateral contiguo.

En un sentido amplio, la mayoría de los elementos de refuerzo se clasifican como longitudinales, orientados o alineados a lo largo de la eslora del buque, o transversales, orientados a lo largo de la manga o el perímetro del buque.

Estos son para soportar cargas en las direcciones longitudinales o laterales en un sentido global y local. Hablando de cargas longitudinales, estas son las que intervienen en los efectos longitudinales. Las cargas transversales son las que tienen sus implicaciones sobre la estructura en dirección lateral.

A escala global, mientras que la carga longitudinal incluye principalmente efectos como la flexión o las desviaciones por flexión, la carga transversal tiene efectos como el trasiego o la torsión. A escala local, las tensiones son tensiones multidimensionales que pueden actuar sobre una región o área en particular y aún tienen una gran cantidad de implicaciones de carga en la estructura.

Para todos los propósitos prácticos, en una embarcación, los longitudinales del fondo y de la cubierta, las vigas y los largueros (miembros que se extienden longitudinalmente a lo largo de los costados) son los miembros primarios de refuerzo para el refuerzo longitudinal.

Los miembros transversales incluyen vigas, jácenas transversales, pisos y pórticos. Las cuadernas son la combinación de miembros conectados a lo largo de la circunferencia de un casco y que transversalmente endurecen el revestimiento exterior de la cubierta como un todo.

Ahora, discutamos esto más a fondo. Supongamos que hay un recipiente estándar y observamos una de sus secciones transversales.

Podemos ver tanto los miembros transversales como los longitudinales. Como ya hemos comentado, los largueros son los rigidizadores que discurren longitudinalmente e incluyen principalmente los largueros del tablero y del fondo, jácenas (de escantillones superiores) o larguerillos (que discurren a lo largo del forro lateral).

Podemos ver la sección transversal de estos miembros, incluidos el alma y el ala.

Tabla de contenido

¿Qué son los miembros transversales? Estos miembros corren lateralmente a lo largo de la circunferencia de la sección del casco; a diferencia de los miembros longitudinales, podemos ver el tramo de todos estos miembros en nuestra vista de interés.

Por ejemplo, en una cubierta, vemos que están rigidizadas transversalmente por vigas de cubierta que van de un lado a otro. Debajo de la cubierta hay elementos verticales de refuerzo conectados al armazón lateral, seguidos de ménsulas cerca del giro de la sentina, que están conectados a elementos transversales que corren lateralmente a lo largo de la región inferior y endurecen el revestimiento del armazón inferior.

Esta conexión completa de estos miembros se conoce colectivamente como el marco. En términos sencillos, pueden visualizarse como costillas que componen nuestra caja torácica y encierran nuestro corazón y pulmones.

Asimismo, estos marcos repetidos a intervalos regulares a lo largo de toda la envergadura del casco forman la caja torácica de la embarcación y ayudan a reforzar transversalmente y soportar lateralmente la estructura del casco.

Los miembros transversales más bajos están hechos de placas verticales cortadas y soldadas al caparazón inferior, enchapadas y dispuestas transversalmente. Estos se conocen como pisos.

Los Pisos pueden ser de tres tipos: Pisos Sólidos, Pisos de Placa y Pisos de Soporte.

Como sugiere el nombre, los pisos sólidos son placas continuas y sólidas sin aberturas ni espacios. Estos son herméticos al agua y al aceite y se utilizan en áreas con una gran incidencia de carga, como en regiones de máquinas o salas de máquinas, o donde existe un requisito de estanqueidad al agua o al aceite, como en los tanques.

Los pisos de placas tienen aberturas que se utilizan principalmente para reducir el peso innecesario y el paso libre de fluidos como combustible, lubricantes o agua, según sea necesario. Los pisos de ménsulas tienen grandes aberturas y se construyen principalmente con ménsulas instaladas en los extremos. Se utilizan en zonas donde hay un menor requerimiento de fuerza.

Por lo tanto, los pisos son esencialmente los componentes inferiores de un marco que se extienden desde la traca de sentina hasta la quilla en ambos lados. Además de reforzar el revestimiento de la cubierta exterior o del fondo, también sirven como cimientos para soportar el revestimiento del fondo interior (para construcciones de doble fondo) y los límites de los tanques o los cimientos de la maquinaria.

El tipo de piso se elige en función de los requisitos y el módulo de carga en esa región particular de consideración. La profundidad del piso también se decide en función de los requisitos de resistencia.

La parte superior de los marcos soldada a la carcasa lateral y corre verticalmente también se conoce como marcos laterales. Para la construcción de tanques, la parte del marco lateral asociado con el tanque o la región de la bodega también se conoce como marco de sujeción, y la parte de este marco por encima del límite superior del tanque, que continúa hasta el nivel de la cubierta principal, se conoce como interpolación. marco.

Estos marcos laterales se componen principalmente de placas de bulbo o vigas en L. Los escantillones de estos pórticos dependen del área de disposición y de la extensión estimada de la carga transversal en la que se pueda incurrir.

Son tipos especiales de cuadernas más pesadas en escantillones y generalmente de mayores cantos y espesores. Se componen de placa de alma y cara plana, siendo la alma mucho más profunda que los marcos convencionales. Ocurren después de cada 4 o 5 fotogramas normales para todos los efectos prácticos. Aún así, pueden tener una mayor incidencia en regiones de alta resistencia como espacios de maquinaria o en las regiones delantera y trasera para aumentar la rigidez estructural.

Las cuadernas se desechan a lo largo de la eslora del buque con regularidad para todos los fines prácticos. La distancia entre dos fotogramas sucesivos se conoce como espacio entre fotogramas y el diseñador también la tiene muy en cuenta para varios fines. Esto es al menos 600 mm o más para la mayoría de los buques de carga marítimos, según el requisito.

La mayoría de los barcos se clasifican según el tipo de armazón: longitudinal y transversal. En un marco longitudinal, hay miembros longitudinales más próximos que los transversales.

Son principalmente para barcos más largos donde los efectos longitudinales como la flexión o la flexibilidad son más prominentes. El sistema de armazones transversales tiene armazones más espaciados con espacios más amplios entre los miembros longitudinales. Estos son para embarcaciones más cortas, donde hay más prominencia de la carga transversal e hidrostática en comparación con la longitudinal.

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Subhodeep es licenciado en Arquitectura Naval e Ingeniería Oceánica. Interesado en las complejidades de las estructuras marinas y los aspectos del diseño basado en objetivos, se dedica a compartir y propagar el conocimiento técnico común dentro de este sector que, en este mismo momento, requiere un cambio radical para recuperar su antiguo esplendor.