Diferentes partes del casco de un barco

Jan 23, 2024

El casco es el cuerpo flotante principal de cualquier embarcación y contribuye a la flotabilidad que mantiene la embarcación a flote al desplazar el agua, tal como se define en el principio de Arquímedes.

Desde un punto de vista estructural, el casco es estanco o intacto desde su capa exterior y está cerrado en la parte superior por la cubierta principal o la cubierta de barlovento.

Esta cubierta también se conoce como la fuerza o la cubierta expuesta para todos los efectos prácticos. Cualquier entidad estructural por encima de este nivel de la cubierta principal se conoce como superestructura o caseta.

Ahora, llegando al casco principal, las diferentes partes del mismo se pueden definir desde diferentes perspectivas.

Como sabemos, la resistencia longitudinal y transversal principal de cualquier embarcación se puede definir a partir de la resistencia de la viga del casco.

Técnicamente, esto significa que toda forma de carga actúa directamente sobre el casco. Así, el diseño estructural de éste es el principal determinante en la evaluación de la capacidad de absorción de carga de la estructura del buque.

La superestructura o caseta contribuye a la resistencia estructural de un buque, pero principalmente de forma local.

En otras palabras, todos los efectos locales sobre la estructura derivados de la carga directa o los efectos vibratorios se manifiestan mejor en la superestructura o en la caseta.

Sin embargo, desde el punto de vista de la carga global, la mayoría de los efectos se basan en la respuesta de la propia estructura del casco.

Por ejemplo, los dos componentes principales de las respuestas longitudinales del buque debido a la carga global, a saber, pandeo o acaparamiento, se describen en términos del comportamiento de la estructura del casco como una viga simplemente apoyada.

En otras palabras, los efectos de la carga longitudinal sobre un buque se pueden definir considerándolo como una viga donde las cargas hidrodinámicas e hidrostáticas actúan como fuerzas y la estructura del casco, en su conjunto, se comporta como una viga de flexión.

De manera similar, para casos transversales de carga que actúan sobre el buque en una dirección perpendicular a su línea central, la estructura del casco se comporta en consecuencia dependiendo de la magnitud y la naturaleza de las cargas que se aproximan.

Por lo tanto, para soportar estas cargas transversales y longitudinales que actúan sobre la estructura del casco como un todo, existe una serie de elementos de refuerzo junto con los diversos tipos de chapas externas e internas, como sabemos.

Como sabemos, los buques más largos con una mayor relación eslora-manga tienen efectos más pronunciados de las cargas longitudinales en comparación con las transversales. Del mismo modo, los buques más cortos con una relación eslora a manga más baja tienen efectos más significativos de carga transversal en comparación con la longitudinal.

Además, desde un punto de vista puramente estructural, las diversas entidades de un casco se pueden clasificar en:

Esta es la estructura exterior del casco principal que se compone de placas soldadas de varios escasos y tamaños. Para la mayoría de las embarcaciones, el material para el revestimiento de la carcasa exterior es acero de diferentes clases altas, mientras que para algunas embarcaciones se utilizan compuestos como FRP o aluminio.

Antes del advenimiento del acero a gran escala, el hierro se usaba ampliamente, precedido por la madera en las edades anteriores de la historia.

El revestimiento exterior del casco se puede subdividir en:

Estas son las placas que se encuentran en la región inferior del casco. Ahora, la definición exacta del revestimiento de la carcasa del fondo depende del diseño de la embarcación, pero generalmente se usa para las placas planas o inclinadas que comienzan desde la línea base de la embarcación y continúan a ambos lados.

La placa que coincide con la línea central del buque se conoce como quilla.

Esta es la placa que tiene la mayor cantidad de escantillones en todo el recipiente a todos los efectos prácticos; es decir, esta placa tiene el mayor espesor.

Las razones son muchas: el fondo del barco es la zona que sufre la mayor magnitud de cargas estructurales y también absorbe todas las cargas de conexión provenientes del resto del barco. Y todas las cargas también son máximas cerca de la línea central del buque. Además, durante los casos de deflexión y pandeo, esta región en particular también sufre la máxima extensión de desplazamiento o tendencia a la deformación bajo diferentes efectos de carga.

Para muchos barcos, el lado superior de la estructura del caparazón inferior tiene una curvatura, y esta placa curva también se conoce como placa de sentina o giro de la sentina. Las placas que están justo al lado de la quilla en ambos lados se conocen como traca de garboard y también tienen una cantidad significativa de espesor.

El conjunto de placas de abajo hacia arriba justo al lado de la estructura inferior se conoce como el revestimiento de la carcasa lateral. Estas placas son de orientación vertical y definen las extensiones laterales de cualquier recipiente.

Las placas superiores de la cubierta lateral que está justo al lado de la cubierta superior se conocen como traca de corte. Estas placas también son de mayor escantillón ya que están sujetas a altos grados de carga de corte.

La cubierta no es más que una superficie horizontal y continua de dimensiones significativas en la estructura del buque. La palabra significativa es importante. Esto se debe a que, a todos los efectos prácticos, una plataforma debe extenderse al menos unos pocos marcos de largo y también debe tener un ancho mínimo, preferiblemente de lado a lado.

También pueden existir cubiertas más pequeñas según los requisitos. A veces, estas cubiertas intermitentes, pequeñas y colocadas al azar se conocen como cubiertas de plataforma, que no contribuyen significativamente a la resistencia general de la embarcación.

Ahora bien, como sabemos, la cubierta principal comprende el límite superior del casco principal. A todos los efectos prácticos, suele estar total o parcialmente expuesta a las condiciones climáticas externas y se conoce como cubierta expuesta o expuesta a la intemperie.

Además, dado que contribuye significativamente a la resistencia longitudinal de la viga del casco, se conoce como cubierta de resistencia. También puede haber otras cubiertas dentro del casco principal o la superestructura, y para embarcaciones más grandes, existe un sistema de numeración definido para las cubiertas sucesivamente basado en la altura desde la línea inferior.

Algunos nombres de cubierta comunes en la superestructura o caseta son Bridge deck, bridgedeck top, bridgehouse top, etc.

Las mamparas, como sabemos, son demarcaciones o separaciones que separan dos compartimentos o espacios. Son de naturaleza longitudinal o transversal.

Como estos están conectados entre dos cubiertas o niveles, son miembros importantes que contribuyen a la solidez de la embarcación.

Están situados tanto en el casco principal como en la superestructura. Los límites son similares a los mamparos y a menudo se usan para tanques o compartimentos de diferentes tamaños.

Ahora, como todos sabemos, la embarcación debe reforzarse estructuralmente en cada lugar para soportar todo tipo de cargas, tanto desde la perspectiva local como global. Los miembros de refuerzo se pueden clasificar de la siguiente manera:

Estos miembros son los miembros principales que contribuyen a la fuerza. Aunque se clasifican por separado, las placas estructurales (carcasas), las cubiertas y los mamparos (si superan cierta longitud o luz) son elementos principales en sí mismos.

Aparte de eso, los diferentes tipos de miembros primarios son básicamente los miembros profundos, como vigas de cubierta, vigas de armazón inferior, marcos laterales, vigas verticales, etc. Son directamente responsables de absorber la mayor parte de las cargas globales que se aproximan a la estructura del buque.

Estos incluyen básicamente los elementos de refuerzo. Son los rigidizadores transversales, longitudinales o verticales u otras vigas como pilares o candeleros. Básicamente, toman las cargas transferidas desde los miembros primarios y, al mismo tiempo, también soportan los miembros primarios.

Por ejemplo, los rigidizadores longitudinales son los encargados de absorber las cargas provenientes de las chapas del tablero y de las vigas y de socorrer a la resistencia longitudinal. De manera similar, los rigidizadores verticales que soportan el mamparo son los encargados de absorber las cargas del marco del mamparo y las placas.

Estos miembros secundarios tienen escantillones más bajos que los miembros profundos y son más frecuentes en número en un cierto espaciamiento. Pueden ser de naturaleza continua o intercalados por otros miembros.

Incluyen entidades como soportes, placas planas, barras, placas de inserción, etc. Estos son miembros de fortalecimiento que están asociados con los miembros secundarios, a menudo brindándoles apoyo y conectividad.

Por ejemplo, los soportes pueden brindar soporte, y también la conectividad entre un refuerzo longitudinal en una cubierta y un refuerzo vertical en un mamparo puede definir una trayectoria de carga para la transferencia de fuerzas.

A menudo, también se usan para refuerzo localizado junto con miembros secundarios en ciertos lugares. Por ejemplo, en la forma de una abertura de cubierta, se pueden usar barras planas adicionales junto con pequeños refuerzos para el refuerzo localizado a fin de compensar la pérdida de resistencia cerca de esa área.

Otros miembros incluyen soportes en A, acoplamientos en el camino de los espacios de máquinas o salas de máquinas, escaleras corrugadas, placas perforadas, placas estriadas, etc.

Estamos más o menos familiarizados con la clasificación. La región cerca de la parte trasera de una embarcación ahora es la popa o la región de popa. De manera similar, la región cercana a los cuartos delanteros se conoce como región de proa o cuartos de proa.

El límite extremo de popa también es popa. Estas dos regiones tienen una alta incidencia de cargas globales. La parte máxima colindante con estas dos entidades se conoce como el cuerpo medio paralelo.

Esta región es más o menos continua con menor curvatura. Hemos definido las cubiertas arriba. La parte del casco exterior por encima de la línea de flotación suele ser la parte superior.

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