miércoles, 8 de junio de 2011

Estructura del Buque - Elementos estructurales del cuerpo de proa - VI

GENERALIDADES
El cuerpo de proa es la zona del buque situada, según el sentido de avance del buque, en la parte delantera y limitada su estructura por el mamparo de colisión o del pique de proa. En esta estructura se unirán los costados y fondo mediante una pieza específica denominada "roda".
Al cuerpo de proa se le pueden asignar las siguientes misiones:
a)Dar formas geométricas a la viga-casco apropiadas para reducir la resistencia a la marcha del buque.
b)Crear un compartimiento de protección a las bodegas, contra inundaciones producidas por el choque contra objetos o estructuras fijas de tierra.
c)Alojar lastres o combustibles.
d)Ser soporte de los equipos de fondeo.

La estructura del cuerpo de proa está formada por las planchas del forro exterior v elementos resistentes de constitución similar a la del resto de la viga-casco, con modificaciones importantes, así como con piezas estructurales características: la roda. Los equipos de fondeo requerirán como estructuras especiales, la caja de cadenas y los escobenes, que aunque no son resistentes, modifican algunas partes del pique de forma relevante.

RODA
La roda se define como el elemento de cierre del casco en la proa, estando formada por piezas que se unirán e identificarán con el forro exterior del buque y elementos del soporte del mismo.
La forma y distribución de elementos dependerá de:
a)Tamaño del buque.
b)Forma de construcción.
Ambos puntos están íntimamente ligados y aunque no en toda su extensión, se puede decir que la forma de construcción es función del tamaño del buque.
La roda puede ser construida mediante el trabajo en frío de planchas (acero laminado), en caliente (acero forjado) o bien por fundición de la pieza entera en un molde al respecto (acero fundido). Estos tres tipos de construcción definen estructuras muy distintas e incluso crean soluciones constructivas y de resistencia diferentes.
La roda de acero laminado o forjado, cuya constitución es muy similar en ambas, está formada por un conjunto de planchas curvadas y soldadas entre sí, que crean la estructura del forro y una serie de elementos de refuerzo longitudinales y horizontales o transversales, según la zona, dando resistencia al conjunto. Estos elementos de soporte pueden ser así mismo continuación de los de la estructura del pique y por lo tanto no tener calidad propia en la zona de la roda.
En la figura 1 puede observarse un detalle de roda armada o de acero laminado.

Figura 1
El elemento longitudinal de la roda suele ser continuación de la quilla vertical y los refuerzos horizontales, denominados buzardas suelen tener continuación con los palmejares o longitudinales de costado si existen.
La roda fundida es una pieza enteriza, con estructura similar a la armada, es decir, con un forro exterior y reforzamientos horizontales y verticales que se conectarán a] resto de la estructura. El escantillón suele ser mayor, debido a la más baja resistencia del acero fundido frente al laminado.
En la figura 2, se representa una roda de acero fundido.
En buques pesqueros por lo general la roda es similar a uniquilla maciza, consistente en un perfil rectangular o redondo que toma la forma de la estructura y al que se sueldan directamente los forros exteriores de los costados, reforzándose mediante los elementos estructurales del pique.

Figura 2
Este tipo de roda puede estar combinado con una armada y así en la parte baja de la carena, que es donde las formas son más finas sería de tipo macizo, mientras que en la parte alta tomaría la forma de teja con su reforzamiento propio; esta solución podrá observarse más adelante cuando se vean los conjuntos estructurales de pique. Las formas más usuales de roda maciza son las presentadas en la figura 3.

Figura 3
En buques de gran tamaño, las formas de la roda serán llenas, e incluso dispondrán de bulbo de proa, lo que conllevará a rodas armadas o de acero laminado, ya que fácilmente se le podrán dar las formas con la maquinaria de trabajo en frío de planchas. El reforzamiento estará construido por piezas del pique sin existir por lo tanto elementos propios, abarcando por ejemplo las buzardas un amplio espacio. Resumiendo, en estos casos la roda queda limitada a unas formas especiales del forro exterior sin entidad independiente en general.
En buques de tamaño mediano podrán existir tantos las rodas armadas como las fundidas, aunque la utilización de estas últimas cada vez es más reducida por la problemática que presenta el moldeo y transporte de piezas tan grandes y estilizadas, al mismo tiempo que la unión por soldadura de materiales distintos no tiene la misma eficacia que con aceros iguales, lo que hace que uniones en zonas críticas están debilitadas.
Para buques pequeños, en general con eslora inferior a 100 metros, se suele casi siempre usar la maciza y cuando exista quilla maciza, la roda será simplemente la prolongación de la misma. Los únicos problemas que presenta este tipo de roda es la consecución de una solución apropiada de soldadura entre la barra y las planchas, aunque se puede decir que en la actualidad están perfectamente logradas.

CAJA DE CADENAS
La caja de cadenas es un compartimiento no resistente situado en la proa para alojar la cadena del ancla. Este compartimiento está formado por cuatro mamparos verticales, pudiendo ser los costados y mamparo de colisión, cuando las formas del pique sean muy finas. El fondo estará dividido por una base no estanca con el fin de recoger el agua que transporta la cadena, creando la caja de fangos, en la que existirá la aspiración de una bomba de achique. La caja de cadenas suele estar dividida en dos espacios independientes para alojar las cadenas de las anclas de babor y estribor separadas a fin de evitar el enrollamiento de ambas.
La estructura de los mamparos de delimitación de la caja de cadenas estará formada por planchas y reforzamientos verticales por lo general, y si los elementos están en el interior se dispondrá de una estructura de protección formada por serretas metálicas, tipo medio redondo, que evitarán la deformación y desgaste de la estructura principal, colocándose ortogonalmente a la misma. En el caso de que los elementos de soporte de los mamparos sean exteriores, no se requerirá de la protección y solo se aumentarán los escantillones de las planchas. El mamparo de delimitación de las dos zonas de la caja de cadenas no será estanco, disponiendo de una serie de aligeramientos en líneas alternadas que formarán una escala para poder bajar hasta el fondo. El reforzamiento se le dará mediante linos medios redondos o perfiles soldados con el vértice hacia afuera con el fin de obtener una máxima protección contra el rozamiento de la cadena.
La cadena se amarrará bien en el fondo o en la parte superior, preferiblemente esta última solución con la que se consigue que pueda soltarse con la cadena en el interior y dispondrá de un grillete de seguridad, de tal forma que cuando la tracción sea excesiva suelte y no afecte a la estructura. La unión del grillete a la estructura será a través de una orejeta o consola con un orificio circular en el centro, que irá soldada en una zona de reforzamiento. (Figura 4).

Figura 4
El fondo de la caja de cadenas estará reforzado de forma que aguante todo el peso de la cadena, pudiendo existir elementos longitudinales o transversales, según sea la estructura del pique de proa.

Figura 5
La entrada de la cadena a la caja se realizará a través de dos tubos, denominados "gateras".
La estructura de una caja de cadenas formada por mamparos independientes de la del buque, está representada en la figura 5.
En la figura 6 se representa como serían las estructuras de protección de la estructura cuando esta sea interior.

Figura 6

ESCOBEN
El escobén es un tubo que atravesará la cubierta y el forro exterior del costado con el fin de dar salida a la cadena del ancla al mismo tiempo que alojar durante la navegación la caña de ésta. El escobén se sitúa con determinados ángulos respecto a la cubierta y forro, que dependerán de la situación del molinete respecto a la parte alta del escobén, sirviendo de punto de articulación de la cadena, recibiendo una serie de esfuerzos correspondientes a la tensión de la misma. El escobén está así mismo sujeto al desgaste producido por el movimiento de la cadena sobre él.
La estructura del escobén está formada por tres piezas, de las que son fundidas la parte alta o de salida a cubierta, denominada teja o boca y la concha o parte baja. El tubo o bocina del escobén será de acero laminado y curvado, pudiendo dividirse en dos partes, según un plano paralelo a las generatrices, con escantillones distintos de forma que el inferior que está sujeto a mayor rozamiento y por lo tanto desgaste sea de plancha más gruesa.
La concha estará diseñada de tal forma que realice una perfecta conexión con los brazos del ancla, ya que en navegación ésta estará firmemente estibada sobre la concha, sirviendo al mismo tiempo de refuerzo de la amurada. En muchos buques la concha está dentro de un nicho o rebajamiento de la estructura que alojará al ancla.
En buques pequeños todo el escobén puede estar constituido por una pieza fundida, sin diferenciación por lo tanto de las partes anteriormente indicadas.
En la figura 7, se representa un escobén tradicional.

Figura 7
La conexión del escobén con la estructura de la proa, se realizad básicamente entre las planchas de cubierta con la teja y las de costado con la concha. A lo largo de la estructura de la bocina no suele haber conexiones con la del casco del buque y solo cuando debido a las grandes dimensiones o posición del escobén, la estructura se ve afectada por interrupciones de baos o cuadernas por ejemplo, se creará un reforzado similar a los estudiados en los casos de aberturas convencionales, consistiendo en un aumento de los escantillones de los elementos circundantes y situación de otros nuevos del tipo intercostal entre los existentes.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL CUERPO DE PROA
Además de las estructuras anteriormente descritas que son exclusivas del cuerpo de proa, los elementos estructurales del pique son: en el fondo In quilla, cuyo tipo dependerá del correspondiente en bodegas, existiendo por lo general una quilla vertical de mas altura y aligerada con pasos de hombre que permitan la construcción y hagan un compartimiento único de transporte de líquidos; las varengas o elementos transversales serán intercostales a la quilla y su constitución similar a la de esta última. El fondo siempre será sencillo y tomará la forma ascendente de la roda.
La estructura de los costados será similar a la de la bodega, con mayor reforzamiento transversal, formado por bulárcamas que crearán anillos reasistentes o mamparos transversales con grandes aligeramientos, denominados "salpicaderos". Estos reforzamientos transversales se completarán con las buzardas o piezas horizontales que pueden tener una anchura similar a los palmejares y amplitud reducida a la zona de la roda o formar especie de cubiertas muy aligeradas o anillos horizontales que se cierren con los refuerzos del mamparo de colisión.
La estructura de las cubiertas será similar a la de bodegas, sin elementos particularizados.
Interiormente y de forma que unan las estructuras de fondo, costados y cubiertas se suelen disponer mamparos aligerados verticales, salpicaderos, y en sentido longitudinal que ocuparán partes o la totalidad de crujía, reforzando de esta forma la roda que podrá conectarse así incluso con el mamparo de colisión.
En algunas ocasiones existirán los llamados baos al aire, o perfiles que conectarán las bandas de babor y estribor de forma horizontal sin ser soporte de planchas, situándose según la dirección de planos transversales.
Todos estos puntos se pueden observar en la figura 8, en la que se representa una proa del tipo convencional, con la característica especial en la roda, antes descrita, que es la combinación de una parte maciza con otra armada en la parte alta. Así mismo el pique dispone de una cubierta bajo la resistente a efectos de crear un compartimiento tipo pañol.
Cuando el buque tiene bulbo de proa, la estructura está basada en los mismos conceptos anteriormente expuestos, con la salvedad de que en este caso la roda tendrá amplias curvas y los refuerzos de tipo vertical tomarán forma de bulárcamas. En la figura 9 se pueden ver estos detalles constructivos.

Figura 8

Figura 9
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