UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
Informe de cálculo de espesores de plancha
“
”
Alumno:
Trujillo Peña Kevin Alexis
20141311G
Curso: Estructuras Navales ll
Profesor: José Roggero Fecha de entrega: 29 de Abril del 2017
Rímac, Abril del 2017
INTRODUCCION: El presente informe tiene como finalidad dar a conocer los cálculos empleados para el cálculo de cuadernas y mamparos. La embarcación a calcular es para un “ barco pesquero” pesquero ”.
Las bases para el cálculo son las líneas de forma que el profesor nos
proporcionó en clase. clase. A lo largo del informe se detallará los cálculos empleados para determinar perfiles estructurales, los cuales son: 1. cuadernas. 2. mamparos. 3. varengas. 4. longitudinales. 5. Esloras. 6. Vagras. 7. Cartelas. Los cálculos se harán con referencia a las normas establecidas por la clasificadora American Bureau of Shipping (ABS)”. “American
Al calculas los espesores de plancha se tomarán en cuenta los espesores de plancha comercial que son los de más frecuente uso, los cuales son: -
3/16’ =3mm
-
1/4 ‘= 6.4mm
-
5/16’= 8mm
-
3/8’ = 9.5mm
-
1/2 ‘=12.2mm
-
5/6’ = 16mm
-
3/9’ = 19mm
Solo se tendrán en cuenta las cuadernas típicas para el informe
1.-MEDIDAS GENERALES DE LA EMBARCACION PESQUERA: Para el cálculo de estas medidas nos valemos de las definiciones establecidas y de las líneas de forma proporcionadas. Eslora: 33458.9088mm ( como se define en norma) Manga: 7924mm Puntal: 3886mm 2.-CALCULO DE PERFILES: 2.1.-CUADERNAS: Según las reglas de construcción establecida por el ABS la fórmula para el cálculo de cuadernas de costado y su requerimiento es:
Los datos a ingresar a la formula serán los siguientes: s: 2250mm que nos indica la l a separación entre cuadernas
h:es un factor definido en la norma y en el caso de cuadernas hace referencia a la mitad de la luz entre apoyos c:es coeficiente con valor igual a 0.915 l: es la luz entre apoyos y esta variara en cada cuaderna se utilizó en total 13 cuadernas entre mamparos de colisión. En la sección de la cuaderna 6 no se utiliza cuaderna ya que hay mamparos transversales Para el cálculo de módulos de sección se utilizó como plancha del ancho efectivo el casco de costado, que cuenta con un espesor de 8mm. El cálculo fue hecho en Excel por cada cuaderna, a continuación, se detallará cada calculo: CUADERNA 1: cuaderna 1 c
0.915
h
0.83804
s
2.25
l
1.67608
SM=
3
37.80527929(cm )
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
ancho efectivo l/3 s
558.6933 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
84020.24(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
CUADERNA 2: cuaderna 2
ancho efectivo
c
0.915
h
0.940405
s
2.25
l
1.88081
SM=
53.41989067(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
l/3 s
626.9367 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
84648.11(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
CUADERNA 3: cuaderna 3
ancho efectivo
c
0.915
h
1.054955
s
2.25
l
2.10991
SM=
l/3 s
703.3033 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm. Ya que su módulo de sección es:
75.41539511(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
SM=
85225.57(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico
CUADERNA 4: cuaderna 4
ancho efectivo
c
0.915
l/3
761.0667
h
1.1416
s
2250
s
2.25
l
2.2832
SM=
Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 200mm. Ya que su módulo de sección es:
95.56526898(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
SM=
104575.3(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 5: cuaderna 5
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.21829
s
2.25
l
2.43658
SM=
116.1476011(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
812.1933 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm con un Angulo de 50 mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
152739.6(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
CUADERNA 7: cuaderna 7
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.23312
s
2.25
l
2.46624
SM=
120.4409663(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
822.08 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
152824.3(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 8: cuaderna 8
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.21494
s
2.25
l
2.42988
SM=
115.1921007(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
809.96 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
152720.2(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 9: cuaderna 9
ancho efectivo
c
0.915
h
1.1946
s
2.25
l
2.3892
SM=
109.5029294(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
l/3
796.4
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
152600.5(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
CUADERNA 10: cuaderna 10
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.34302
s
2.25
l
2.68844
SM=
155.8767678(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
896.1467 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
181775.1(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 11: cuaderna 11 c
ancho efectivo l/3 0.915
h
1.29711
s
2.25
l
2.60822
SM=
141.6979163(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
869.4067 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 80mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
195704.8(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 12: cuaderna 12 c
ancho efectivo l/3 0.915
h
1.25145
s
2.25
l
2.56768
SM=
132.4931771
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
855.8933 2250(cm3) Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
181423.5(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
CUADERNA 13: cuaderna 13 c
ancho efectivo l/3 0.915
h
1.63634
s
2.25
l
3.69538 358.8310118(cm3)
SM=
El módulo de sección de un perfil
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 240mm y un Angulo de 100mm.Ya que su módulo de sección es:
optimo se calcula a base del ancho efectico
1231.793
SM=
394022.9(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
2.2.-BAOS: Según las reglas de construcción establecida por el ABS la fórmula para el cálculo de perfiles de baos y su requerimiento son:
Los datos a ingresar a la formula serán los siguientes: -
s: 2250mm que nos indica la separación entre baos.
-
c:es coeficiente con valor igual a 0.6
-
l: es la luz entre apoyos y esta variara en cada bao
-
h:es un factor definido en la norma y en el caso de baos dependerá de su posición en el barco:
si la cubierta se encuentra expuesta se utilizará:
ℎ = 0.02 + 0.76 y
según el
cálculo este valor resulta igual a h=1.429178176. si la cubierta se encuentra dentro de superestructura se utilizará: 0.61 u según calculo este valor
ℎ = 0.01 +
resulta igual a h= 0.944589088.
Para los 13 baos utilizados se empleó diferentes tipos de perfil, esto dependió de si los baos utilizados se encontraban entre mamparos o se interceptaban con tanques, a continuación, se detallará la localización utilizada de cada bao:
en bao 1 hay intercepción con los mamparos de tanque 1, por lo que se utilizó 2 perfiles distintos: BAO 1.1 y BAO 1.2.
en el bao 2 hay intercepción con los mamparos de tanque 2, por lo que se utilizó 2 perfiles distintos: BAO 2.1 y BAO 2.2.
en los baos 3, 4, 5, 7, 8, 9 y 10 hay intercepción con los mamparos longitudinales de bodega, por lo que se utilizó 2 perfiles distintos en cada bao: BAO 3.1 y BAO 3.2; BAO 4.1 y BAO 4.2; BAO 5.1 y BAO 5.2, etc.
en bao 6 solo hay bao en la parte central por lo que solo se utilizó BAO 6.2.
a partir del bao 11 hasta la 13 solo se utilizó un solo perfil de bao por cada cuaderna: BAO 11; BAO 12; BAO 13.
Desde e1 bao 1 al 9 se utiliza h=1.429178176 y del 10 al 13 h=0.944589088
Para el cálculo de módulos de sección se utilizó como plancha del ancho efectivo el casco de cubierta, que cuenta con un espesor de 6.4mm.
El cálculo fue hecho en Excel por cada bao, a continuación, se detallará cada calculo:
BAO 1.1: Bao 1.1 c
1
h
1.429178176
s
2.25
l
2.57862
SM=
166.7777806(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
ancho efectivo l/3 s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 200mm con un Angulo de 70 mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
efectico
859.54
168194(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
BAO 1.2: Bao 1.2
ancho efectivo
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.4503
SM=
90.35522402(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
l/3 s
816.7667 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 170mm con un Angulo de 40 mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
101427.2(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAO 2.1: Bao 2.1
ancho efectivo
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.2692
SM=
77.49261148(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
l/3
756.4
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 160mm con un Angulo de 50 mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
102244.6(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
BAO 2.2: Bao 2.2
ancho efectivo
c
1
h
1.429178176
s
2.25
l
3.2
SM=
l/3 s
1066.667 2250 Se utiliza el menor
256.8404684(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 200mm con un Angulo de 110 mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
271529.8(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAO 3.1: Bao 3.1
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.66654
SM=
107.0066955(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
888.8467 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 170mm con un Angulo de 50 mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
112499.4(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAO 4.1: Bao 4.1
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.69827
SM=
109.5684597(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
899.4233 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 170mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
112552(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
BAO 5.1: Bao 5.1
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.71548
SM=
110.9706076(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
905.16 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 170mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
112580.1(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAO 7.1: Bao 7.1
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.71487
SM=
110.9207568(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
904.9567 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 170mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
112579.1(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAO 8.1: Bao 8.1
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.69887
SM=
109.6171935(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
899.6233 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 170mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
112553(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
BAO 9.1: Bao 9.1
ancho efectivo
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.69866
SM=
109.6001354(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
l/3 s
899.5533 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 170mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
112552.6(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAOS 3.2;4.2;5.2;6.2;7.2;8.2 y 9.2: ancho efectivo
Baos…
c
0.6
h
1.429178176
s
2.25
l
2.5
SM=
94.05778871(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
l/3 s
833.3333 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 6.4mm y longitud de 160mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
102657.2(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAO 10.1: Bao 10.1
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
0.944589088
s
2.25
l
2.69045
SM=
46.49519324(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
896.8167 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 160mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
54575.91(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
BAO 10.2: Bao 10.2
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
0.9445891
s
2.25
l
2.5
SM=
62.165769(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
833.3333 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 160mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
79096.9(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico
BAO 11: Bao 11
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
0.9445891
s
2.25
l
3.79641
SM=
143.35654(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
1265.47 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 160mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
150919.5(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico BAO 12: Bao 12
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
0.9445891
s
2.25
l
3.4798
SM=
120.44253(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
1159.933 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 160mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
150366.7(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
BAO 13: Bao 13
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
0.9445891
s
2.25
l
2.92533
SM=
85.117925(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
975.11 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 170mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
89582.85(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
2.3.-VARENGAS: Según las reglas de construcción establecida por el ABS la fórmula para el cálculo de perfiles de varengas y su requerimiento son: Varengas
Varengas centrales
Los datos a ingresar a la formula serán los siguientes: -
s: 2250mm que nos indica la separación entre varengas.
-
c:es coeficiente con valor igual a 0.915.
-
l: es la luz entre apoyos y esta variara en cada varenga. En nuestro barco se considera que la varenga se apoya en fondo hasta el codillo 1 y otra pequeña parte se apoya entre el codillo 1 y el codillo 2; según la norma si el codillo tiene un ángulo menor que 150° se considera como apoyo.
-
h:es un factor definido en la norma y en el caso de varengas se tomará desde la mitad de la longitud entre apoyos(l) hasta la cubierta al casco.
hf: se define como la altura de la varenga central.
Para las 13 varengas utilizadas se utilizó 2 perfiles distintos, un perfil de varenga central y el otro de varenga simple que llega hasta el codillo 2. Las varengas fueron calculadas con un “l” que va desde el fo ndo hasta el codillo 1 y en el caso de la
continuación de la
varenga que va desde el codillo 1 hasta el codillo 2 se tomará el mismo perfil debido a que el cálculo por norma de esta pequeña parte es inferior al utilizado.
Para el cálculo de módulos de sección se utilizó como plancha del ancho efectivo el casco de fondo, que cuenta con un espesor de 6.4mm.
El cálculo fue hecho en Excel por cada varenga, a continuación, se detallará cada calculo:
VARENGA 1: Bao 1.1 c
0.915
h
2.23118
s
2.25
l
1.86007
SM=
123.9628064(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
ancho efectivo l/3
620.0233
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
142193.4(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
VARENGA CENTRAL 1: l hf
2.8503 178.1438
t
4.781438
El perfil utilizado será: Platina de 8mm y altura mínima de 180mm. La altura variará en obra de acuerdo a los demás perfiles de varenga, pero se mantendrá como mínimo esa altura. BAO 2.1: Bao 2.1
ancho efectivo
c
0.915
h
2.5541
s
2.25
l
1.80166
SM=
133.1317942(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
l/3 s
600.5533 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
141785.9(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
VARENGA CENTRAL 2: l hf
3200 200
t
5
El perfil utilizado será: Platina de 8mm y altura mínima de 200mm. La altura variará en obra de acuerdo a los demás perfiles de varenga, pero se mantendrá como mínimo esa altura. VARENGA 3: Varenga 3
ancho efectivo
c
0.915
h
2.94138
s
2.25
l
2.26381
SM=
242.0634942(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
l/3
754.6033
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm con un Angulo de 70mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
266942.5(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico VARENGA CENTRAL 3,4,5,6,7,8,9 y10: Se utilizarán las mismas varengas centrales debido a que todas pasan entre los mismos mamparos longitudinales l hf
2500 156.25
t
4.5625
El perfil utilizado será: Platina de 8mm y altura mínima de 160mm. La altura variará en obra de acuerdo a los demás perfiles de varenga, pero se mantendrá como mínimo esa altura.
VARENGA 4: Varenga 4
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
2.54012
s
2.25
l
0.74181
SM=
22.44594095(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
247.27 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm Ya que su módulo de sección es: SM=
127450.5(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico VARENGA 5: Varenga 5
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
3.27084
s
2.25
l
2.26421
SM=
269.2718309(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
754.7367 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm y un Angulo de 80mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
285165.6(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico VARENGA 7: Varenga 7
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
3.27217
s
2.25
l
2.24128
SM=
263.9528192(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
747.0933 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
266757.8(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
VARENGA 8: Varenga 8
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
3.25532
s
2.25
l
2.19454
SM=
251.7554632(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
731.5133 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
266364.8(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico VARENGA 9: Varenga 9
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
3.24698
s
2.25
l
2.19079
SM=
250.2530206(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
s
730.2633 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
266332.7(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico VARENGA 10: Bao 9.1
ancho efectivo
c
0.915
h
3.58071
s
2.25
l
2.0617
SM=
244.4096257(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
l/3 s
687.2333 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
265168.7(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
VARENGA 11: Varenga 11
ancho efectivo
c
0.915
h
3.32099
s
2.25
l
3.47501
SM=
643.9881858(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
l/3
1158.337
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 300mm y un Angulo de 150mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
663867(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico VARENGA CENTRAL 11 y 12: l hf
740 46.25
t
3.4625
El perfil utilizado será: Platina de 8mm y altura mínima de 47mm. La altura variará en obra de acuerdo a los demás perfiles de varenga, pero se mantendrá como mínimo esa altura. Nota: Este perfil se modifica haciéndose un contorno circular de 170 mm VARENGA 12: Bao 10.1
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
3.27099
s
2.25
l
2.96541
SM=
461.8988987(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
988.47 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 300mm y un Angulo de 80mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
469399.2(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
VARENGA 13: Varenga 13
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
2.23118
s
2.25
l
1.86007
SM=
123.9628064(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
620.0233
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 240mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
145780.6(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico VARENGA 13: l hf
2.8503 178.1438
t
4.781438
El perfil utilizado será: Platina de 9.5mm y altura mínima de 179mm. La altura variará en obra de acuerdo a los demás perfiles de varenga, pero se mantendrá como mínimo esa altura. Nota: Este perfil se modifica haciéndose un contorno circular de 100 mm
2.4.-ESLORAS: Según las reglas de construcción establecida por el ABS la fórmula para el cálculo de perfiles de esloras y su requerimiento son:
Los datos a ingresar a la formula serán los siguientes: - b: 1800mm que nos indica el ancho medio del área que soporta la eslora. -
c:es coeficiente con valor igual a 0.6.
-
l: es la luz entre apoyos para las esloras. En nuestro barco solo se considera una eslora que se apoya entre mamparos.
-
h:es un factor definido en la norma y en el caso de esloras dependerá de su posición en el barco: si la cubierta se encuentra expuesta se utilizará:
ℎ = 0.02 + 0.76 y
según el
cálculo este valor resulta igual a h=1.429178176. si la cubierta se encuentra dentro de superestructura se utilizará: 0.61 u según calculo este valor
ℎ = 0.01 +
resulta igual a h= 0.944589088.
Para el cálculo de módulos de sección se utilizó como plancha del ancho efectivo el casco de fondo, que cuenta con un espesor de 6.4mm.
Solo se utilizó una eslora.
El cálculo fue hecho en Excel por cada eslora, a continuación, se detallará cada calculo: ESLORA 1: Eslora 1
ancho efectivo l/3
c
0.6
h
0.944589088
b
1.8
l SM=
7.834 488.3468794(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
2611.333 3022.08 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Perfil T de 8mm, longitud de 400mm y 70mm.Ya que su módulo de sección es: SM=
505038.8(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
2.5.-LONGITUDINALES: Según las reglas de construcción establecida por el ABS las fórmulas para el cálculo de perfiles de longitudinales y sus requerimientos son: Longitudinales de cubierta:
Longitudinales de costado:
Longitudinales de fondo:
Los datos a ingresar a la formula serán los siguientes: -
s: es la separación que hay entre refuerzos, en caso de longitudinales va a variar dependiendo de su ubicación en el barco
-
c:es coeficiente con valor igual a 0.7 para cubierta;0.915 para costado y 1 para fondo.
-
l: es la luz entre apoyos para longitudinales. Las longitudinales se apoya entre cuadernas por lo que tienen un l= 2250mm.
-
h:es un factor definido en la norma y en el caso de longitudinales dependerá de su posición en el barco. Para longitudinales de cubierta se utilizará el h de cubierta a la intemperie: ℎ = 0.02 + 0.76 y según el
cálculo este valor resulta igual a h=1.429178176.
Para longitudinales de costado el h será igual a la distancia del longitudinal más alejado hasta la cubierta al casco. Para longitudinales de fondo el h será igual a la distancia del longitudinales más próximo a la quilla hasta la cubierta al casco.
Para el cálculo de módulos de sección se utilizó como plancha del ancho efectivo el casco de cubierta, costado y fondo, que cuenta con un espesor de 6.4mm,8mm y 6.4mm respectivamente El cálculo fue hecho en Excel por cada longitudinales, a continuación, se detallará cada calculo: LONGITUDINALES DE CUBIERTA: Longitudinales de cubierta c
0.7
h
1.289178176
s
0.496
l
2.25
SM=
17.67471014
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
ancho efectivo l/3
750
s
496 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 80mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
17723.91
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico LONGITUDINALES DE FONDO: Longitudinales de fondo
ancho efectivo
c
1
l/3
h
4.00123
s
0.65024
l
2.25
SM=
102.7369899
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
s
750 650.24 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 120mm con un Angulo de 60 mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
108248.3
Y es mayor que el mínimo requerido
LONGITUDINALES DE COSTADO: Longitudinales de costado c
0.915
ancho efectivo l/3 s
750 550
h
2.73436
Se utiliza el menor
s
0.55
l
2.25
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 90mm con un Angulo de 40 mm. Ya que su módulo de sección es:
SM=
54.33743263
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
SM=
26961.61
Y es mayor que el mínimo requerido
2.6.-MAMPAROS: Se destaca esta parte de la embarcación debido a la carga extra q pasa por ella, y la normativa ABS nos dice esto para este caso: Espesor de mamparos:
Los datos a ingresar a la formula serán los siguientes: -
s: es la separación que hay entre refuerzos de mamparos, por lo general coinciden con la separación entre longitudinales
-
c:es un coeficiente, si el mamparo es de colisión será 254 y si el mamparo es un estanco normal será 290
-
k: es una constante, valor igual a 1
-
q:es una relación entre módulos de elasticidad, como es acero naval q=1
-
h: distancia desde el borde más bajo de la plancha hasta la cubierta en el centro del buque.
Refuerzos de mamparos:
Los datos a ingresar a la formula serán los siguientes:
-
s: es la separación que hay entre refuerzos de mamparo
-
c:es coeficiente con valor igual a 0.3.
-
l: es la luz entre apoyos de cada refuerzo.
-
h:es la distancia desde la mitad de “l” hasta la cubierta al costado
Para el cálculo de módulos de sección se utilizó como plancha del ancho efectivo el mamparo. El cálculo fue hecho en Excel por cada longitudinales, a continuación, se detallará cada calculo:
MAMPARO A: el mínimo espesor del mamparo será definido por: k hm
1 1.90276
q
1
Cm
254
Y el valor obtenido es 4.193643 siendo el valor comercial próximo 6.4. Refuerzo de mamparo A c
0.3
h
1.1137
s
0.496
l
2.22741
SM=
6.413071527
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
ancho efectivo l/3
742.47
s
496 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 50mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
Y es mayor que el mínimo requerido
MAMPARO B: el mínimo espesor del mamparo será definido por: k hm q Cm
7526.692
1 1.90276 1 254
Y el valor obtenido es 4.193643 siendo el valor comercial próximo 6.4.
Refuerzo de mamparo A c
0.3
h
1.1137
s
0.496
l
2.22741
SM=
6.413071527
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
ancho efectivo l/3
742.47
s
496 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 50mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
7526.692
Y es mayor que el mínimo requerido
CUADERNA 3: cuaderna 3
ancho efectivo
c
0.915
h
1.054955
s
2.25
l
2.10991
SM=
3
75.41539511(cm )
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
l/3 s
703.3033 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
85225.57(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico
CUADERNA 4: cuaderna 4
ancho efectivo
c
0.915
l/3
761.0667
h
1.1416
s
2250
s
2.25
l
2.2832
SM=
95.56526898(cm3)
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho efectico
Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 200mm. Ya que su módulo de sección es: SM=
104575.3(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
CUADERNA 5: cuaderna 5
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.21829
s
2.25
l
2.43658
SM=
116.1476011(cm3)
El módulo de sección de un perfil
s
812.1933 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm con un Angulo de 50 mm. Ya que su módulo de sección es:
optimo se calcula a base del ancho
SM=
152739.6(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 7: cuaderna 7
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.23312
s
2.25
l
2.46624
SM=
120.4409663(cm3)
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es:
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
822.08
SM=
152824.3(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 8: El módulo de sección de un perfil
cuaderna 8 c
0.915
h
1.21494
s
2.25
l
2.42988
SM=
115.1921007(cm3)
optimo se calcula a base del ancho efectico ancho efectivo l/3 s
809.96 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería:
Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es: CUADERNA 9:
SM=
Y es mayor que el mínimo requerido
cuaderna 9
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.1946
s
2.25
l
2.3892 109.5029294(cm3)
SM=
152720.2(mm3)
El módulo de sección de un perfil
s
796.4 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 50mm.Ya que su módulo de sección es:
optimo se calcula a base del ancho
SM=
152600.5(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 10: cuaderna 10
ancho efectivo l/3
c
0.915
h
1.34302
s
2.25
l
2.68844
SM=
155.8767678(cm3)
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es:
El módulo de sección de un perfil optimo se calcula a base del ancho
896.1467
SM=
181775.1(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 11: cuaderna 11 c
El módulo de sección de un perfil 0.915
h
1.29711
s
2.25
l
2.60822
SM=
3
141.6979163(cm )
optimo se calcula a base del ancho efectico ancho efectivo l/3 s
869.4067 2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 80mm.Ya que su módulo de sección es: CUADERNA 12: cuaderna 12 c
195704.8(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
ancho efectivo l/3 0.915
h
1.25145
s
2.25
l
2.56768
SM=
SM=
s
855.8933 2250(cm3) Se utiliza el menor
132.4931771
El módulo de sección de un perfil
El perfil más óptimo sería: Platina de 8mm y longitud de 180mm y un Angulo de 70mm.Ya que su módulo de sección es:
optimo se calcula a base del ancho
SM=
181423.5(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
efectico CUADERNA 13: cuaderna 13 c
ancho efectivo l/3 0.915
h
1.63634
s
2.25
l
3.69538
SM=
358.8310118(cm3)
El módulo de sección de un perfil
s
2250 Se utiliza el menor
El perfil más óptimo sería: Platina de 9.5mm y longitud de 240mm y un Angulo de 100mm.Ya que su módulo de sección es:
optimo se calcula a base del ancho efectico
1231.793
SM=
394022.9(mm3)
Y es mayor que el mínimo requerido
BIBLIOGRAFÍA: -Rules for Building and Classing Steel Vessels Under 90 Meters in Length (2016).
http://ww2.eagle.org/content/dam/eagle/rules-andguides/current/conventional_ocean_service/Steel%20Vessels%20Under%2090%20Met ers%20(295%20feet)%20in%20Length%20(2016)/U90M_Part_3_e-July16.pdf