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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
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
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 Lf


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.
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
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
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
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:
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
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.
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
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
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
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
hyl




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
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
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
Fig. nº 56
                                         hyl




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
Para nuestra cuaderna de popa tenemos los siguientes h y s como se muestra en la
siguiente figura:
                                      Fig. nº 58
                                         hyl




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


                                         Fig. nº 59
                                            lyh




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
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
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
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.
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
                                          lyh




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
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
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.
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
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
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:
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.
8.4.6 Reforzamiento Especial por Disposición de Equipos


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
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.
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
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.
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:
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
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
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
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.
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.
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
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
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
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
                                           lyb
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 Davit


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

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

                                              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)
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 Maestra


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




Considerando
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
Tabla nº 33

                                             CALCULO DEL MODULO RESISTENTE
                                            Dimensiones    Area        Area
                                                                                d (LB )   Mto. Estático   d (E.N.   Mto Inercia   Inercia Propia Io
                                           b      h         Unit      (total)
                                                                                 (cm)      (cm²xcm)       ) (cm)    (cm²xcm²)          (cm^4)
      Elemento         Descripción   Cant. (cm)   (cm)     (cm²)       (cm²)

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
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:
                                   = Σ Axd / Σ A
                       = 1201270.217/4543.59;         = 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
Para calcular el momento resistente en la cubierta consideraremos una distancia
y=268cm.
                                   W c = Ien / y
                      Wc=178841393.13 / 268; W c= 667318cm³


Ahora para calcular el momento resistente en el fondo consideraremos una
distancia y=259.3cm
                                   Wf = Ien / y
                 Wf =178841393.13 / 259.3; W f =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.

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Ejemplo escantillonado

  • 1. 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
  • 2. 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
  • 3. 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 Lf 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.
  • 4. 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
  • 5. 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
  • 6. 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
  • 7. 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:
  • 8. 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
  • 9. 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.
  • 10. 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
  • 11. 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
  • 12. 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
  • 13. 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
  • 14. hyl 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
  • 15. 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
  • 16. 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
  • 17. Fig. nº 56 hyl 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
  • 18. Para nuestra cuaderna de popa tenemos los siguientes h y s como se muestra en la siguiente figura: Fig. nº 58 hyl 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
  • 19. 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
  • 20. El valor de l y de h se muestra en la siguiente figura: Fig. nº 59 lyh 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
  • 21. 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
  • 22. 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
  • 23. 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.
  • 24. 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 lyh 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
  • 25. 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
  • 26. 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.
  • 27. 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
  • 28. 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
  • 29. 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:
  • 30. 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.
  • 31. 8.4.6 Reforzamiento Especial por Disposición de Equipos 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
  • 32. 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.
  • 33. 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
  • 34. 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.
  • 35. 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:
  • 36. 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
  • 37. 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
  • 38. 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
  • 39. 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.
  • 40. 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.
  • 41. 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
  • 42. 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
  • 43. 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
  • 44. 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 lyb
  • 45. 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 Davit 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
  • 46. 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 t(mm) W(cm³) ITEM t(mm) F(kN) W(cm³) Perfil calculado calculado 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
  • 47. 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 t(mm) W(cm³) ITEM t(mm) F(kN) W(cm³) Perfil calculado calculado 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)
  • 48. 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 Maestra El reglamento establece en el punto 3.2.1/3.1 que el modulo de la sección no debe ser menor a Considerando
  • 49. 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
  • 50. Tabla nº 33 CALCULO DEL MODULO RESISTENTE Dimensiones Area Area d (LB ) Mto. Estático d (E.N. Mto Inercia Inercia Propia Io b h Unit (total) (cm) (cm²xcm) ) (cm) (cm²xcm²) (cm^4) Elemento Descripción Cant. (cm) (cm) (cm²) (cm²) 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
  • 51. 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: = Σ Axd / Σ A = 1201270.217/4543.59; = 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
  • 52. Para calcular el momento resistente en la cubierta consideraremos una distancia y=268cm. W c = Ien / y Wc=178841393.13 / 268; W c= 667318cm³ Ahora para calcular el momento resistente en el fondo consideraremos una distancia y=259.3cm Wf = Ien / y Wf =178841393.13 / 259.3; W f =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.