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Definición de Buque, sus partes y planos de forma. Índice Introducción Objetivo general Desarrollo Conclusión Introducción Los buques y las estructuras marinas están entre los objetos más largos y complejos producidos por el hombre. En la actualidad, debido a la complejidad que entraña representar y modificar las formas de un buque directamente mediante una ecuación matemática, seguimos valiéndonos de las representaciones gráficas para El proceso de alisado de la carena, ya sea en 3D o a través de un plano de formas. . A partir de la representación geométrica del buque se pueden hacer diferentes análisis: cálculo de pesos, análisis hidrostático, análisis estructural, análisis hidrodinámico. Objetivo general • Conocer y aprender la nomenclatura y las diferentes partes que conforman un buque. • Definir que es el modelado geométrico y exponer el uso que se le da en el diseño de buques y estructuras marinas. • Introducir los diferentes planos de líneas de formas y demás conceptos asociados a la definición del casco de un buque. Buque Un buque es un cuerpo estructural que por su tamaño, solidez y fuerza es apropiado para navegar por el mar y para transportar personas o cosas. Cuenta con una cubierta corrida y de eslora igual o superior a veinticuatro metros. Además, debe cumplir las siguientes condiciones: Flotabilidad Solidez o resistencia Estanqueidad Estabilidad Navegabilidad Nomenclatura náutica. Conceptos • Eslora.- Es la longitud del buque. • Manga.- Es el ancho del barco. • Puntal.- Es la altura de buque. Se mide desde la quilla hasta la cubierta principal. • Calado.- Se llama calado a la distancia vertical desde la quilla, hasta la línea de flotación PARTES DE LA EMBARCACIÓN • Proa.- Es la parte delantera del buque, la que rompe el agua en el sentido de avance. Por extensión, se denomina así al tercio anterior del buque. • Popa.- Es la parte posterior del buque. Por extensión, se denomina así al tercio posterior del buque. • Línea de flotación.- Es la línea que separa la obra viva de la obra muerta y que quedaría representada por la superficie del agua. • Amura.- Zona de los costados de proa del buque. • Aleta.- Zona de los costados de popa del buque. • Través.- Dirección perpendicular al costado del buque. • Estribor.- Es la parte derecha de la embarcación mirando de popa a proa. • Babor.- Es la parte izquierda de la embarcación mirando de popa a proa. • Obra viva.- Se denomina así a la parte sumergida del casco. • Obra muerta.- Es la parte que emerge a partir de la línea de flotación hasta la borda del buque. • Cubierta.- Es el cierre del casco de la embarcación por su parte superior haciéndola estanca. Lleva una abertura llamada ESCOTILLAS para dar luz y ventilación al interior. • Sentina.- Es la parte más baja del casco de la embarcación en el interior del mismo, donde van a parar todas las aguas que entran a bordo. Lleva instalada una bomba de achique para expulsar el agua al exterior. • Quilla.- Es la pieza central inferior del buque y que de proa a popa sirve como base de sustentación, a las cuadernas y al cuerpo del buque. • Pasamanos.- Son piezas de madera, cable o cabo que sujetos a los candeleros, sirven para asirse. • Timón.- Es una pieza metálica, de plástico o de madera, plana y colocada verticalmente en la popa y que sirve para gobernar el buque. • Cubierta superior.- Superficie de cierre superior del casco. • Forro.- Superficie que forma el cierre exterior del casco. • Fondo.- Parte inferior del casco, junto a la quilla. -Pantoque: zona curva de unión entre el fondo y el costado del barco. • Costado.- Cada uno de los laterales del casco, entre el pantoque y la cubierta superior. • Brusca.- Es la curvatura transversal de la cubierta medida por la altura de la cuerda en crujía, desde la cara inferior de la cubierta hasta el punto más alto del costado. • Astilla muerta.- elevación de la cuaderna sobre el plano base, medida en la mitad de la manga • Caña.- Es una pieza larga metálica o de madera que haciendo el efecto de una palanca y que va encajada en la cabeza de la pala, nos sirve para hacerla girar. • Hélice.- Pieza formada por unas palas acopladas a un núcleo o eje en movimiento, permitiendo al buque ir adelante o atrás, según sea el sentido de rotación de este eje. Es el elemento propulsor de la embarcación. • Palas.- Piezas de la hélice que transforman el movimiento circular en un empuje. • Eje.- Es la pieza que partiendo del motor transmite el esfuerzo a la hélice. • Bocina.- Orificio del casco por donde pasa el eje que va del motor a la hélice. Para evitar filtraciones de agua se le pone prensa estopa. • Imbornables.- Orificios en el costado que permiten la salida del agua de la cubierta. • Cornamusas.- Piezas de madera o metal en forma de T y que sirven para amarrar cabos, drizas, etc. Características de las dimensiones principales Eslora Manga Puntal Calado Francobordo Eslora •Eslora entre perpendiculares: Se representa por (LPP) y es la dimensión longitudinal de trazado del casco del buque, medida horizontalmente entre las perpendiculares de proa y popa, siendo: o Perpendicular de proa: la línea imaginaria perpendicular a la flotación de trazado o proyecto, que pasa por el punto de intersección de la roda con dicha flotación. o Perpendicular de popa: la línea imaginaria perpendicular a la flotación de trazado o proyecto, que pasa por la mecha del timón, o bien, por la cara de popa del codaste popel en caso de codaste cerrado. La mitad del buque se considera que está en la mitad de la eslora entre perpendiculares, siendo la sección media la sección transversal que se encuentra en esa posición. •Eslora de flotación: Se representa por (LFT) Es la longitud del plano de flotación medida entre proa y popa y es distinta para cada superficie de flotación. Su abreviatura inglesa es LWL(Load Waterline) •Eslora máxima: Es la distancia entre dos planos perpendiculares a la línea de crujía entrela parte más saliente de popa y la más saliente de proa de la embarcación. Incluimos las partes estructurales del barco y no contamos partes no estructurales como puede ser el púlpito de proa o partes desmontables que no afecten a la estructura de la embarcación como tangones, baupreses, timones o motores fueraborda. •Eslora total: Se representa por (LT) Es la longitud total de barco medida entre susextremos de proa y popa. Aquí contamos las partes no estructurales del barco como pueda ser el púlpito de proa. Manga • Manga máxima: Se representa por la letra (B) y Máxima anchura del casco, medida en la cara exterior del forro, también se puede considerar como la anchura medida en la cuaderna maestra según donde se mida, la manga puede ser: o Manga máxima en la flotación: Es la mayor anchura medida en la superficie de flotación correspondiente. o Manga en el medio: La tomada sobre la cuaderna media. o Manga de arqueo: La empleada para arquear el buque Puntal •Puntal de trazado: Se representa por la letra (D) y es la máxima distancia vertical de trazado del casco del buque, medida en el costado y en la sección media. En barcos de casco metálico, es la distancia desde el canto alto de la quilla hasta la cara inferior de la cubierta superior. Cuando el buque tenga trancanil curvo, el puntal se medirá hasta el punto de intersección de la línea de trazado de la cubierta con la del costado, prolongando imaginariamente las líneas. Trancanil es la zona de cubierta en su unión con el costado del barco. • Puntal de bodega: Es la distancia vertical desde la cara alta del fondo, o doble fondo, hasta la cara inferior de la cubierta más baja. •Puntal de entrepuente: Es la distancia vertical entre dos cubiertas contiguas, dentro de una misma bodega. Entrepuente es la zona de bodega entre dos cubiertas de la misma,pues un barco puede tener más de una cubierta. • Francobordo: El francobordo es la distancia entre la línea de flotación y la cubierta estanca más alta. Si aumentamos la carga, disminuiremos el francobordo. Por seguridad está legislado un valor mínimo de francobordo que dependerá de cada barco. Este valor mínimo lo indica la línea de flotación que refleja el estado de máxima carga. La línea de flotación es obligatoria pintarla a los dos lados del barco. Calado • Calado de trazado: Se representa por la letra (T) y es la distancia vertical de trazado de la parte sumergida del casco del buque por debajo de la flotación de trazado o proyecto, medida en la sección media. • Calado en una flotación o calado real en esa flotación: Es el calado medido desde la cara inferior o exterior de la quilla hasta el nivel de la flotación correspondiente. • Calado a proa: Se representa por (TPr) y es el calado real del buque en la perpendicular de proa. • Calado a popa: Se representa por (TPp) y es el calado real del buque en la perpendicular de popa. • Calado medio: Es la semisuma de los calados de proa y popa. Es decir el calado de proa más el calado de popa dividido entre dos. • Calado en el medio: Es la medida vertical entre la quilla y la línea de flotación en la medianía del buque. Se representa como (Cem) Planos - Plano de crujía - Plano de flotación - Plano transversal •Plano de crujía: Es el plano de simetría del barco en sentido longitudinal. La intersección de este plano con el casco se llama línea de crujía. Los planos paralelos a éste se llaman planos longitudinales y sus líneas de corte con el casco se llaman longitudinales. •Plano de flotación: Es el plano que representa la superficie del agua sin oleaje. Se define el plano de flotación de trazado como aquel situado a la altura del calado de trazado o de proyecto del buque, es decir, al calado que se estima que tendrá el buque sin tener que corresponder al real necesariamente. La intersección del plano con el casco se llama línea de flotación de trazado. Las intersecciones de planos paralelos a éste se llaman líneas de agua. El plano paralelo que pasa por el canto alto de la quilla en la sección media se denomina plano base y su intersección con el plano de crujía es lo que se denomina como línea base. •Plano transversal: Es un plano perpendicular a los dos descritos anteriormente, Sus intersecciones con el casco se llaman secciones o cuadernas de trazado, cuyo Conjunto forma la caja de cuadernas. Ejes de referencia Para la representación de las formas de un buque es necesario considerar un sistema de referencia tridimensional ortogonal asociado al mismo. Aunque hay unos estándares fijados respecto a la ubicación del origen y el sentido de los ejes, no existe una norma única, por lo que será importante señalar siempre el criterio utilizado. Los dos más extendidos son el europeo y el americano. El origen O, lo fijamos transversalmente en el plano de crujía o de simetría del buque. Verticalmente se posicionará sobre la línea base que se considere. Pero longitudinalmente varía según su utilidad. Si el plano de formas será utilizado en el diseño y la construcción, lo ubicaremos en la perpendicular de popa (criterio europeo) o bien en la de proa (criterio americano). En cambio, si va a ser utilizado en pruebas hidrodinámicas, conviene situar el origen en la sección media, pues permite determinar la posición longitudinal del centro de carena respecto a dicha sección directamente. Líneas de forma Líneas de flotación: Las líneas de flotación son líneas horizontales que pasan a través del casco. Es como si usted ha colocado una maqueta de barco en el agua, donde el agua crea las líneas sucesivamente cada vez más bajas. En muchos planos de esas líneas se enumeran desde la quilla hacia arriba empezando por 1, y en cada planta que muestra el mismo número para cada línea de flotación correspondiente. Como se puede ver, la línea de flotación, cerca de la parte central del casco será más ancha y ligeramente más larga que la línea de flotación por debajo de ella. horizontales •Líneas de sección: Estas líneas pasan perpendicularmente en un plano vertical a través del casco . Son muy importantes, ya que definen la forma del casco más gráficamente que las otras líneas. Por supuesto, no todas las líneas de sección puede ser la colocación exacta para un “frame” o costilla del barco, y ubicación precisa de las costillas adicionales deben ser definidas a parte. Por lo general, las líneas de sección sobre los planes comienzan con una línea central en algún lugar cerca del punto medio de la nave. Alejándose de la línea central hacia la proa, que son identificados con las letras A, B, C , y así sucesivamente. Desde la línea central hacia la popa se identifican numéricamente. secciones •Líneas transversales: Las líneas transversales son las líneas que pasan por el casco en una posición que sea paralela a la línea de crujía. Tenga en cuenta que en el plano de sección, las líneas transversales aparecen como verticales, y en el plano de altura aparecen como líneas rectas horizontales. Aunque las líneas transversales rara vez se utilizan en la Construcción de maquetas en sí, son muy útiles para verificar formas de sección . •Líneas diagonales: Estas líneas pasan a través del casco en un ángulo con el plano vertical de la línea central. Por lo general no se utilizan en el proceso de construcción real, pero sirven el propósito de verificar la exactitud de los demás líneas. diagonales longitudinales Plano de formas Recompilando todas las líneas, observamos la siguiente figura. Situando estas líneas sobre un plano obtenemos el plano de formas, si seguimos Unos criterios básicos como: que la proyección horizontal se encuentre por debajo de la longitudinal coincidiendo las marcas de las secciones; y que la caja de cuadernas se sitúe a continuación de la proyección longitudinal de forma que las marcas de las líneas de agua coincidan, o bien se sitúe en el centro de la misma en caso de que la longitud el cuerpo cilíndrico se lo permita. Según el criterio europeo las secciones se cuentan desde la perpendicular de popa, de 0 a 10/20 y el buque se sitúa con la proa mirando hacia la derecha. Sin embargo en EEUU el buque se sitúa al contrario, con la proa mirando hacia la izquierda, y por tanto la numeración de las mismas empieza en la perpendicular de proa. Además de las líneas ya descritas, en el plano de formas se incluyen también las intersecciones de las cubiertas con el plano de crujía y con el transversal. Quedando por tanto representadas las cubiertas en la proyección longitudinal y en la caja de cuadernas. Plano de formas En la siguiente figura podemos ver un ejemplo de un plano de formas que sigue el criterio europeo. Ortogonal Isométric a Oblicua Proyección ortogonal Proyección isométrica Conclusión Todo lo que conforma un buque, viene dado por sus dimensiones principales que son: La manga, eslora, puntal y el calado. Su estructura tiene diferentes proporciones y características que lo conforman, a parte debe cumplir con las siguientes condiciones: Flotabilidad, navegabilidad, estanqueidad, solides o resistencia y estabilidad, cumpliendo esas expectativas, se le puede llamar a la estructura un buque. En el análisis de representación de la formas de un buque, observamos que a través de los diferentes planos que atraviesan el buque: longitudinal, horizontal y diametral en los que se proyecta, podemos darle forma a sus líneas y dimensiones. Haciendo mas detallada la presentación de un buque en sus tres ejes y direcciones. Las proyecciones ortogonales del casco del buque, nos muestra una vista de un forma, frontal, superior y lateral, nos brinda como se puede ver el buquesituado en el espacio en sus diferentes planos. En su proyección isométrica nos muestra la representación tridimensional del casco del buque, reducida en dos dimensiones en los que en sus tres ejes proyectantes son de 120 grados, nos brinda un vista mas realista de que lo que es el casco del buque.