CHAPA DEL PANTOQUE. 36 CHAPA DE LA CUBIERTA PRINCIPAL. …

PROYECTO15–01JONITURBEEREÑO

CUADERNO8:CUADERNAMAESTRA 1

INDICE

1. OBJETIVOSDELCUADERNO...................................................................4

2. PLANTEAMIENTOINICIALDELAESTRUCTURAYSELECCIÓNDEMATERIALES................................................................................................6

3. DIMENSIONESDEESCANTILLONADO....................................................93.1. CALADODEESCANTILLONADO........................................................................................93.2. ESLORADEESCANTILLONADO.......................................................................................103.3. MANGADEESCANTILLONADO......................................................................................113.4. PUNTALDEESCANTILLONADO......................................................................................113.5. COEFICIENTEDEBLOQUE..............................................................................................113.6. DIMENSIONESFINALESDEESCANTILLONADO...............................................................11

4. DETERMINACIÓNDELASCARGASDEDISEÑO.....................................124.1. PARÁMETROSDEOLA...................................................................................................134.2. CARGASINDUCIDASPOROLAS.....................................................................................134.3. CONDICIONESDECARGA..............................................................................................144.4. PRESIONESINDUCIDASPORAGUASTRANQUILAS.........................................................16

4.4.1. Presionesinducidasporaguastranquilasenloscostadosyenelfondodelbuque...164.4.2. Presionesexternasenaguastranquilasaplicadasalascubiertasexpuestas............174.4.3. Presionesexternasenaguastranquilasaplicadasalascubiertasdeacomodación..17

4.5. PRESIONESINDUCIDASPOROLAS.................................................................................184.5.1. Presionesinducidasporolasenloscostadosyenelfondodelbuque.......................18

4.6. TESTDEPRESIONESINTERNASINDUCIDASENTANQUES..............................................204.7. MÓDULOEINERCIAMÍNIMADELASECCIÓNMAESTRA................................................21

4.7.1. Módulomínimodelasecciónmaestra.......................................................................214.7.2. Inerciamínimadelasecciónmaestra........................................................................214.7.3. Alturadelejeneutrodlaseccióntransversal.............................................................214.7.4. Momentodeinerciadelaseccióntransversalrespectoalejeneutro........................21

4.8. MÁRGENESDECORROSIÓN..........................................................................................224.9. PARÁMETROSDESEGURIDAD.......................................................................................23

5. CUADERNAMAESTRA.CÁLCULODELASPRESIONESENLOSELEMENTOSDELAESTRUCTURA...................................................................................245.1. CHAPADEFONDO.........................................................................................................26

5.1.1. Presiónexternainducidaporaguastranquilas..........................................................265.1.2. Presiónexternainducidaporolas...............................................................................265.1.3. Presionesinternasinducidasentanquesporaguastranquilas..................................265.1.4. Presionesinternasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.................................27



5.1.5. Presionesinternasinducidasentanquesportest.......................................................275.2. CHAPADECOSTADO.....................................................................................................29

5.2.1. Presiónexternainducidaporaguastranquilas..........................................................295.2.2. Presiónexternainducidaporolas...............................................................................295.2.3. Presionesinternasinducidasentanquesporaguastranquilas..................................295.2.4. Presionesinternasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.................................315.2.5. Presionesinternasinducidasentanquesportest.......................................................31

5.3. CHAPADEDOBLEFONDO..............................................................................................335.3.1. Presiónexternainducidaporaguastranquilas..........................................................335.3.2. Presiónexternainducidaporolas...............................................................................335.3.3. Presionesinternasinducidasentanquesporaguastranquilas..................................335.3.4. Presionesinternasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.................................345.3.5. Presionesinternasinducidasentanquesportest.......................................................34

5.4. CHAPADELPANTOQUE.................................................................................................365.4.1. Presiónexternainducidaporaguastranquilas..........................................................365.4.2. Presiónexternainducidaporolas...............................................................................365.4.3. Presionesinternasinducidasentanquesporaguastranquilas..................................365.4.4. Presionesinternasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.................................375.4.5. Presionesinternasinducidasentanquesportest.......................................................37

5.5. CHAPADELACUBIERTAPRINCIPAL...............................................................................395.5.1. Presiónexternainducidaporaguastranquilas..........................................................395.5.2. Presiónexternainducidaporolas...............................................................................395.5.3. Presionesinternasinducidasentanquesporaguastranquilas..................................395.5.4. Presionesinternasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.................................405.5.5. Presionesinternasinducidasentanquesportest.......................................................40

5.6. CUBIERTASDEFRANCOBORDOYPUENTEDENAVEGACIÓN..........................................425.7. CUBIERTADELCASTILLO................................................................................................43

6. CUADERNAMAESTRA.ESCANTILLONADODECHAPASPORREQUERIMIENTOSLOCALES.......................................................................446.1. ESPESORDELFONDO....................................................................................................466.2. ESPESORDELCOSTADO.................................................................................................51

6.2.1. Escantillonadobajodelacubiertadefrancobordo....................................................516.2.2. Escantillonadoporencimadelacubiertadefrancobordo.........................................55

6.3. ESPESORDELDOBLEFONDO.........................................................................................596.4. ESPESORDELPANTOQUE..............................................................................................636.5. ESPESORDELACUBIERTAPRINCIPAL............................................................................676.6. ESPESORDELASCUBIERTAS..........................................................................................706.7. ESPESORDELACUBIERTADECASTILLO.........................................................................736.8. RESUMENDELOSESPESORESDELASCHAPAS...............................................................76



7. CUADERNAMAESTRA.DIMENSIONAMIENTODELOSREFUERZOSPRIMARIOS...............................................................................................777.1. VARENGAS....................................................................................................................777.2. BULÁRCAMAS...............................................................................................................807.3. VAGRAS........................................................................................................................847.4. REFUERZOSLONGITUDINALESYVERTICALES.................................................................88

7.4.1. REFUERZOSVERTICALESENVARENGAS....................................................................887.4.2. REFUERZOSLONGITUDINALESDECOSTADO.............................................................907.4.3. BULÁRCAMASENENTREPUENTE:.............................................................................957.4.4. REFUERZOSLONGITUDINALESDECUBIERTAPRINCIPAL:.........................................977.4.5. REFUERZOSLONGITUDINALESDECUBIERTASUPERIOR:..........................................997.4.6. BAOSFUERTESDECUBIERTASUPERIOR:................................................................1007.4.7. PUNTALES.................................................................................................................1027.4.8. REFUERZOSLONGITUDINALESDEMAMPAROSLONGITUDINALES:.......................1047.4.9. REFUERZOSVERTICALESDEMAMPAROSTRANSVERSALES:..................................107

8. CALCULOMÓDULORESISTENTECUADERNAMAESTRA.....................1098.1. PROCESODECÁLCULO................................................................................................1108.2. CÁLCULODELMÓDULORESISTENTE............................................................................1128.3. COMPROBACIONDELOSDATOSOBTENIDOS..............................................................114



1. OBJETIVOSDELCUADERNO.

Elobjetivodeeste cuadernoes realizarel escantillonadode laestructuradelbuquedeacuerdo con los requerimientosde la sociedadde clasificacióndel BureauVeritas, tal ycomoexigenlosRPA.

ElestudioserealizaparaunBuqueAtuneroCongeladorde2000m3decapacidaddecubas.Lacuadernamaestraeslacuaderna54(bulárcama18),yestásituadaa37,700mmedidosdesdelaperpendiculardepopa.Estaserálaseccióntipodelcentrodelbuque.Seseleccionaestacuadernacomomaestradebidoasuposiciónlongitudinalenelbuqueyladisposiciónderefuerzos,siendodelgrupodecuadernasmásrepresentativasdelaestructuracentraldelbuque.

A un nivel más local, los elementos que constituyen la estructura del buque puedenseparaseendosgrupos,quesonlossiguientes:

-Elementosquecontribuyenalaresistencialongitudinal.-Elementosquecontribuyenalaresistenciatransversal.Se escantillonan para obtener unmódulo resistente superior almínimo exigido por lasreglasdelaSociedaddeClasificación.

Laestructura,comoeshabitualenestetipodebuques,esdetipomixto,yaquecombinaun reforzado primario longitudinal en cubiertas y un reforzado primario vertical en loscostados,típicosdelasestructurastransversales.

TalycomosedefinióenelCuaderno4,elbuqueposeedoblefondoalolargodetodalaeslora.

Partiendo de una configuración inicial basada en el compartimentado del buque, en ladisposición del buque base Egalabur y de los datos obtenidos en los estudios de lasdiferentescondicionesdecarga,secalcularán losespesoresde lasdistintaschapasy losmódulosdelosrefuerzosexigidosporlasreglasdelasociedaddeclasificación.

Elescantillonadosemodificarásucesivamentedeformaquenoexistapandeoenningúnelemento,secumplanlosespesoresymódulosmínimosexigidosyelmódulodelasecciónseasuperioralmínimoexigidoporlaSociedaddeClasificación,tantoencubiertacomoenelfondo.



Tal y como se ha mencionado, la realización de este cuaderno se hará en base alcompartimentadopropuestoenelCuaderno4ylascondicionesdecargacalculadasenelCuaderno5,quesonlassiguientes:

1. Salidadepuerto(100%CONSUMOS–0%CARGA).2. Salidadecaladero(35%CONSUMOS–100%CARGA).3. Llegadaapuerto(10%CONSUMOS–100%CARGA).4. Llegadaapuerto(10%CONSUMOS–20%CARGA)..

Acontinuaciónsemuestranlasdimensionesprincipalesdelbuque:

• Lt:.................................................90m• Lpp:...............................................75m• B:...............................................14,2m• Dcp:...........................................6,95m• Dcs:..............................................9,2m• T:..................................................6,6m• Fn:................................................0,298• Cb:................................................0,589• Cm:.................................................0,98• Cp:................................................0,597• Cf:.................................................0,689• Δ:..............................................4359Tn



2. PLANTEAMIENTO INICIAL DE LA ESTRUCTURA Y SELECCIÓNDEMATERIALES.

Laconfiguracióndelaestructuraseráahabitualenestetipodebuques,eldoblefondoylos costados de las cubiertas superiores con estructura transversal, las cubiertas y loscostadosdelazonadecubassigueunaestructuralongitudinal.

Acontinuaciónserealizaunadescripcióndelosrefuerzosenlasdiferenteszonasdeunaseccióntipo:

Elementosdefondo.

Laconfiguracióndemamparosporencimade laestructuradedoblefondosesoportarátambiénsobreestosrefuerzos;esdecir,cadamamparoseapoyarásiempreenunrefuerzo,ynoenunaclaraentredosrefuerzos.Hacialoscostados,lasvagrassehansituadobajolosmamparosdedoblecostadoparaqueelpesoquerecaigasobreéstosnodescansedirectamentesobrelachapadedoblefondosinosobrerefuerzos.Setendrán,pues,vagrassituadasdesdeelplanodecrujíahastaloscostadosconunaseparaciónde700mm.Elementosdecostado.Sesituaráunabulárcamacadatresclaras,loquesuponeunespaciadode2100mmenlazonadelbuqueaestudiar(laseparaciónentreseccionesenlospiquesesde600mm).Estoselementos se unirán con las varengas en el doble fondo y a los baos, hacia la regala,cerrandolosanillostransversales.Elementosdecubierta.Se situarán baos reforzados cada 3 claras de cuaderna, 2100mm, y reposarán en loscostadossobrelasbulárcamasyenlospuntales,cuyacolocaciónsemostrarámásadelante.Seemplearánlongitudinalesparadotaralacubiertaderesistencialongitudinal,siendolaseparaciónentre éstosde700mm, de acuerdo con la disposiciónde vagras enel doblefondodelbuque.



Puntales.Sehanubicadopuntalesparareducirlaluzdelosbaosreforzados.Aestosefectos,sesitúaencrujíaunpuntalcada2400mm.

Acontinuaciónsemuestraunresumenconlasdimensionesprincipalesdelaestructuradelbuque:

SEPARACIÓNDEREFUERZOS.Separaciónentrecuadernas. 700mmSeparaciónentrevarengas. 2100mmSeparaciónentrebaos. 700mmSeparaciónentrebulárcamas. 4200mmSeparaciónentrebaosfuertes. 4200mmSeparacióndelong.encubierta. 700mm

Porúltimo,seseleccionaeltipodeaceroatenerencuentaenloscálculosestructurales,deacuerdoconlasindicacionesdelasociedaddeclasificaciónBureauVeritas,enlaParteB,Ch4,Secc1.

ElmaterialempleadoenlaconstruccióndelAtunerode90mdeesloraseráelacerodegradoA,cuyascaracterísticassedefinenenelreglamento,ysemuestranacontinuación:

ElmódulodeYoungparaesteaceroes𝐸 = 2,06 · 10)𝑁/𝑚𝑚-.

Latensiónelásticamínimaes𝑅/0 = 235𝑁/𝑚𝑚-.



ElcoeficientedelmaterialkqueseutilizaráendiversoscálculosvienedefinidoenlaParteB,Ch4,Secc1,Tabla2,ysemuestraacontinuación:



3. DIMENSIONESDEESCANTILLONADO.

Las reglas para la obtención de las dimensiones de escantillonado utilizadas en esteapartadovienendadasporelreglamentodelasociedaddeclasificaciónBureauVeritasPt.B,Ch.1,Sec.2.“SYMBOLSANDDEFINITIONS”.

3.1. CALADODEESCANTILLONADO.

Elreglamentodefineestecaladocomoelcorrespondientealfrancobordodeverano,yaquepornormativa,elbuquenuncapodránavegarauncaladosuperior.

Sinembargo,conelfindegarantizarlaestabilidadestructuralparauncaladosuperior,encasodequeelbuquesufraunaaveríaosehayancometidoerroresenlaestimacióndelpesoenrosca,setomarácomocaladodeescantillonadounvalorsuperioralcaladomáximoobtenidotraselestudiodelascondicionesdecargaenelCuaderno5.Paraelloserecogeelresumendecaladosfinalesobtenidosendichocuaderno,quesemuestraacontinuación:

Escenariooceanográfico. Δ[t] Tmedio[m]C.C.1 SALIDAPUERTO(100%CONS.–0%CARGA) 3487 5,591C.C.2 SALIDACALADERO(35%CONS.–100%CARGA) 4085 6,326C.C.3 LLEGADAPUERTO(10%CONS.–100%CARGA) 3817 5,96C.C.4 LLEGADAPUERTO(10%CONS.–20%CARGA) 2522 4,308

ElmayorcaladoconelquenavegaráelbuquesedaenlaC.C.2,saliendodelcaladero.Sefijacomocaladodeescantillonadounvalor500mmsuperioralcaladodelaC.C.2.

𝑇567 = 6826𝑚𝑚

Secalculanlosvaloreshidrostáticosdelbuqueparaestecalado,ysemuestranacontinuación:



3.2. ESLORADEESCANTILLONADO.

Laesloradeescantillonadoesladistancia,enmetros,medidaenlalíneadeaguadelcaladodeverano,desdelapartedeproadelarodahastalaparteposteriordelcodasteoalcentrodeltimóncuandonohaycodaste.

Dicha eslora no puede sermenor que el 96% ni puede superar el 97% de la eslora deflotaciónenelcaladodeverano.Porlotanto,setienelosiguiente:

𝐿567:;<=>>?;:@? = 𝑚á𝑥 0,96 · 𝐿DE;𝑚í𝑛 𝐿𝑝𝑝; 0,97 · 𝐿DE

𝐿DE = 81,98𝑚. 𝐿DE · 0,97 = 79,52𝑚

𝐿DE · 0,96 = 78,700𝑚 𝐿LL = 75𝑚

Porlotanto,laesloradeescantillonadoesiguala78,7m.

𝐿/MN = 78,7𝑚

Displacementt 4564Heeldeg 0DraftatFPm 6,826DraftatAPm 6,826DraftatLCFm 6,826Trim(+vebystern)m 0WLLengthm 81,89BeammaxextentsonWLm 14,2Maxsect.aream^2 90,871WettedAream^2 1598,016Waterpl.Aream^2 895,62Prismaticcoeff.(Cp) 0,598Blockcoeff.(Cb) 0,561MaxSect.areacoeff.(Cm) 0,947Waterpl.areacoeff.(Cwp) 0,77LCBfromzeropt.(+vefwd)m 35,172LCFfromzeropt.(+vefwd)m 32,492KBm 3,908KGm 6,6BMtm 2,926BMLm 71,592GMtm 0,234GMLm 68,901KMtm 6,834KMLm 75,501Immersion(TPc)tonne/cm 9,18MTctonne.m 41,933RMat1deg=GMt.Disp.sin(1)tonne.m 18,653Maxdeckinclinationdeg 0Trimangle(+vebystern)deg 0



3.3. MANGADEESCANTILLONADO.

Lamanga de escantillonado es lamangamáxima del buquemedida en la flotación deverano;esdecir,lamangadetrazado.

𝐵567 = 14,20𝑚

3.4. PUNTALDEESCANTILLONADO.

Se toma comopuntal de escantillonado el puntal de trazado del buque definido por elreglamentocomoladistanciaverticalenmetrosdesdela líneadebasehastalacubiertacontinuamásalta,medidaenelcentrodelbuque.

𝐷567 = 9,2𝑚

3.5. COEFICIENTEDEBLOQUE.

Elcoef.debloqueparalasdimensionesdeescantilloandosecalculamediantelasiguienteexpresión:

𝐶S =∆

1,025 · 𝐿567 · 𝐵567 · 𝑇567=

45641,025 · 78,7 · 14,20 · 6,826 = 0,583

El valor del desplazamiento de escantillonado se corresponde con el obtenido de lashidrostáticasparauncaladode6,826m.

3.6. DIMENSIONESFINALESDEESCANTILLONADO.

ATUNERO2000m3LVWXYZ[\]]^ZY_^ 78,7 mBVWXYZ[\]]^ZY_^ 14.2 mTVWXYZ[\]]^ZY_^ 6,6 mDVWXYZ[\]]^ZY_^ 9,2 mΔVWXYZ[\]]^ZY_^ 4564 tonCe 0,583



4. DETERMINACIÓNDELASCARGASDEDISEÑO.

Enprimerlugarsedebedecidirenquézonanavegaráelbuquedeproyecto.

No se contempla ninguna restricción en la navegación para el buque. Se consultan losdenominadoscoeficientesdenavegaciónenelreglamentodeBureauVeritas,PtB,Ch5,Sec1GENERAL.

Loscoeficientesdenavegaciónqueseutilizaránparaloscálculosson𝑛 = 1y𝑛f = 1.

Elcriteriodesignosquemarcaelreglamentoeselsiguiente:



4.1. PARÁMETROSDEOLA.

A continuación, se definen los parámetros que definen la ola. Según se indica en elreglamentodeBureauVeritasPtB,Ch5,Sec.2HULLGIRDERLOADS:

𝐶 = 118 − 0,36 · 𝐿 ·𝐿

1000 = 118 − 0,36 · 78,7 ·78,71000 = 7,056

𝐻D = 11,44 −𝐿 − 250110

i

= 11,44 −78,7 − 250

110

i

= 7,663

4.2. CARGASINDUCIDASPOROLAS.

SegúnseindicaenelreglamentodeBureauVeritasPtB,Ch5,Sec.2HULLGIRDERLOADS,las cargas debidas a olas, en quebranto y arrufo, en kN/m, para momentos flectoresmáximos.

Momentoflectorporolasenlacondicióndearrufo.

𝑀Dk,M = −110 · 𝐹m · 𝑛 · 𝐶 · 𝐿- · 𝐵 · 𝐶S + 0,7 · 10oi

Sesustituyenlosvaloreshastaobtenerelsiguienteresultado:

𝑀Dk,M = −110 · 1 · 1 · 7,056 · 78,7- · 14,20 · 0,583 + 0,7 · 10oi = −87.582,17𝑘𝑁𝑚

Momentoflectorporolasenlacondicióndequebranto.

𝑀Dk,0 = 190 · 𝐹m · 𝑛 · 𝐶 · 𝐿- · 𝐵 · 𝐶S · 10oi

Sesustituyenlosvaloreshastaobtenerelsiguienteresultado:

𝑀Dk,0 = 190 · 1 · 1 · 5,863 · 61,056- · 14,10 · 0,694 · 10oi = 40.610,937𝑘𝑁𝑚

DondeFMeselfactordedistribucióndelmomento,extraídodelasiguientetabla:



Se toma FM = 1 para calcular losmomentos flectores máximos porolas.

4.3. CONDICIONESDECARGA.

SegúnseindicaenelreglamentodeBureauVeritasPtB,Ch5,Sec.4LOADCASES,existencuatrocondicionesdecarga,asaber:“a”,“b”,“c”y“d”.

- CondiciónA:Elbuqueestaadrizadoylasolasproducenúnicamenteunmomentoflectoryunafuerzacortante.

- CondiciónB:Elbarcoestaadrizadoy lasolasproducenunmomentoflector,unafuerza cortante y también movimientos relativos de cabeceo (Pitch) y arfada(Heave).

- CondiciónC:Elbarcoestaescoradoylasolasproducenunmomentoflector,unafuerzacortantevertical,momentoflectorhorizontal,unmomentotorsorytambiénmovimientosrelativosdederiva(Sway),guiñada(Yaw)ybalance(Roll).

- CondiciónD:Elbarcoestaescoradoylasolasproducenunmomentoflectorvertical,unafuerzacortantevertical,momentoflectorhorizontal,ytambiénmovimientosrelativosdederiva(Sway),guiñada(Yaw)ybalance(Roll).

Portanto,loscálculosparalasseccionesaestudiarseharánparalacondicióndecargaA.



Lascondicionesdecargadefinidasporelreglamentosemuestranacontinuación:



4.4. PRESIONESINDUCIDASPORAGUASTRANQUILAS.

4.4.1. Presionesinducidasporaguastranquilasenloscostadosyenelfondodelbuque.

SegúnseindicaenBureauVeritasPtB,Ch8,Sec.3.1STILLWATERSANDWAVESPRESURES,lapresióninducidaporlasaguastranquilassemuestraacontinuación:

Laspresionesinducidasenelfondoyelcostadodelbuquesonlassiguientes:

𝑃M = 𝜌 · 𝑔 · (𝑇 − 𝑧),bajolalíneadeaguacorrespondientealcaladodeescantillonado.

𝑃M = 0,porencimadelalíneadeagua.

Lapresiónenelfondodelbuquesecalculaparaz=0.Semuestraacontinuación:

𝑃M = 1,025 · 9,81 · 6,6 − 0 = 66,29𝑘𝑁/𝑚-



4.4.2. Presionesexternasenaguastranquilasaplicadasalascubiertasexpuestas.

Estapresiónsedebealacargaencubierta,ydebeserindicadaporelproyectista.Elvalormínimoexigidoporelreglamentoeselsiguiente:

𝑃Mow57x = 10 · 𝜑f · 𝜑-

Donde,

𝜑f = 1

𝜑- =Ef-z

,parabuquescuyaesloraesinferiora120m.

𝑃Mow/N{ = 10 · 1 ·78,7120 = 5,09𝑘𝑁/𝑚-

4.4.3. Presionesexternasenaguastranquilasaplicadasalascubiertasdeacomodación.

Seproponenvaloresdepresiónestándarparalascubiertasnoexpuestas,segúneltipodeacomodación.Semuestraacontinuación:



4.5. PRESIONESINDUCIDASPOROLAS.

Talycomoseindicaenelapartadoanterior,setomanlosvaloresqueindicaelreglamentoparabuquescuyaesloraesinferiora85m.

4.5.1. Presionesinducidasporolasenloscostadosyenelfondodelbuque.

𝜌 · 𝑔 · ℎf · 𝑒~�·�· �~�

� ,parazonaspordebajodelcaladodeescantillonado.

𝜌 · 𝑔 · 𝑇 + ℎf − 𝑧 > 0,15 · 𝐿,parazonasporencimadelcaladodeescantillonado.

17,5 + f�,�· 0�of�,)z,-)

· �E− 0,5 · 𝑛 · 𝜑f · 𝜑-, en cubiertas expuestas (en la mitad del

buque).

Esnecesariocalcular,enprimer lugar, losparámetrosℎfy𝐻�,quevienenfijadosporelreglamentosegúnsemuestraacontinuación:

ℎf = 0,42 · 𝑛 · 𝐶 · 𝐶S + 0,7 = 0,42 ⋅ 1 ⋅ 7,056 ⋅ (0,583 + 0,7),paralamitaddelbuque.

ℎf = 3,802



𝐻� = 2,66 ·𝑥𝐿 − 0,7

-+ 0,14 ·

𝑉𝐿𝐶S

− 𝑧 − 𝑇 > 0,8

𝐻� = 5,225

Lapresiónenelfondodelbuquedebidaalasolaseslasiguiente:

𝑃�o�?;@? = 𝜌 · 𝑔 · ℎf · 𝑒o-·�· �o�

E = 1,025 · 9,81 · 3,802 · 𝑒o-·�· �,�oz

��,� = 22,571𝑘𝑁/𝑚-

Lapresiónenelcostadoporencimadelcaladodeescantillonadoeslasiguiente:

𝑃�6=@5 = 𝜌 · 𝑔 · 𝑇 + ℎf − 𝑧 = 𝜌 · 𝑔 · ℎf · 𝑒o-·�· z

E = 𝜌 · 𝑔 · ℎf= 1,025 · 9,81 · 6,6 + 3,802 − 6,6 = 38,23𝑘𝑁/𝑚-

Lapresiónencubiertasexpuestaseslasiguiente:

𝑃�o5��?65@@57x6 = 17,5 +19,6 · 𝐻� − 17,5

0,25 ·𝑥𝐿 − 0,5 · 𝑛 · 𝜑f · 𝜑- = 17,5𝑘𝑁/𝑚-

Estevalorsedebeaque �E− 0,5 = 0.



4.6. TESTDEPRESIONESINTERNASINDUCIDASENTANQUES.

Eltestdepresionesenlostanquesconsisteenaumentarlapresiónenelinteriordeltanquehastaunciertolímiteparacomprobarqueeltanquesoportadichapresión.Estaspruebasserealizanendiquey,porlotanto,noseconsideranpresionesdebidoacargasinerciales.

Lapresióninternainducidaentanquesqueactúaenchapasyrefuerzoscomoconsecuenciadelostestsedebeconsiderar,enkN/m2,segúnlaformulacióndelatablasiguiente.



4.7. MÓDULOEINERCIAMÍNIMADELASECCIÓNMAESTRA.

EnelBureauVeritasPtB,Ch8,Sec.2HULLGIRDERSTRENGTH,seindicacuáleselmódulomínimoqueseleexigealaseccióntransversalysuinerciamínima.

4.7.1. Módulomínimodelasecciónmaestra.

Losparámetrosdefinidosenlaexpresiónyahansidodefinidosanteriormente.Elmódulomínimoenlasecciónmediadelbuquesecalculaacontinuación:

𝑍�mí; = 𝑛f · 𝐶 · 𝐿- · 𝐵 · 𝐶S + 0.7 · 𝑘 · 10o�

= 1 · 7,056 · 78,7- · 14,20 · 0,583 + 0,7 · 1 · 10o� = 0,796𝑚i

4.7.2. Inerciamínimadelasecciónmaestra.

Elmomentodeinercia,en𝑚�,nodebesermenorqueelobtenidoporlasiguientefórmula:

𝐼�� = 3 · 𝑍�,mí;� · 𝐿 · 10o-

Sustituyendoporlosvaloresanteriormentecalculadossetienelosiguiente:

𝐼�� = 3 · 0,796 · 78,7 · 10o- = 1,879𝑚�

4.7.3. Alturadelejeneutrodlaseccióntransversal.

Enunaprimeraaproximación,sesuponequeelejeneutrosehallaenlamitaddelpuntaldelasecciónmaestra.Portanto,

𝑁 =9,2𝑚2 = 4,6𝑚

4.7.4. Momentodeinerciadelaseccióntransversalrespectoalejeneutro.

Para una primera aproximación se puede estimar el momento de inercia mediante lasiguienteexpresión:

𝐼� = 2 · 𝑁 · 𝑍�í; = 2 · 4,6𝑚 · 0,796𝑚i = 7,32𝑚�



4.8. MÁRGENESDECORROSIÓN.

SeindicanenBureauVeritasPtB,Ch4,Sec.2NETSCANTLINGAPPROACH,losmárgenesdecorrosiónaplicables.



4.9. PARÁMETROSDESEGURIDAD.

Seaplicaránparámetrosdeseguridadenlosfuturoscálculosdeescantillonado.

Parámetrosdeseguridadenchapas.

SepuedenconsultarenlaParteB,Cap.8,Secc.3,Tabla1.

Parámetrosdeseguridadenrefuerzos.

SepuedenconsultarenlaParteB,Cap-8,Secc.4,Tabla1.



5. CUADERNAMAESTRA.CÁLCULODELASPRESIONESENLOSELEMENTOSDELAESTRUCTURA.

Enesteapartadosecalcularánlaspresionesqueactúansobrecadaunadelaszonasdelbuque.

Estaspresioneshansidodefinidasyanalizadasenelapartadoanterior.Esporestemotivoque las fórmulasy losvaloresdeparámetrosespecíficosutilizadosqueseemplearánenesteapartadoseobtendrándirectamentedelapartadoanterior.

Loselementosdelaestructurasobrelosquesevaarealizarelestudiodelaspresionessonlossiguientes.

- Chapadelfondo.- Chapadelcostado.- Chapadeldoblefondo.- Chapadeldoblecostado.- Chapadelpantoque.- Chapadelasdiferentescubiertas.

LasdistintaspresionesrecogidasenelreglamentoBureauVeritasquepuedenafectaralosdistintoselementossonlassiguientes:

- Presionesexternasinducidasporaguastranquilas.- Presionesexternasinducidasporolas.- Presionesinternasinducidasentanquesporaguastranquilas.- Presionesinternasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.- Presionesinternasinducidasentanquesportest.

Además de las presiones citadas, el Bureau Veritas considera una presión denominadapresióndeinundaciónquetieneunacomponenteestáticayotrainercial.Estapresióndeinundacióndebeserconsideradaenelementosestructuralessituadospordebajodelalíneadeflotación(excluyendoelcostadoyelfondo)queconstituyenlímitesdecompartimentossusceptiblesdeserinundadosyquenoestándiseñadosparatransportarcarga.

Enlaseccióntipoconsideradanohayningúnespaciosusceptibledeinundaciónquenoestépensadoparallevarcargalíquida,porlotanto,lapresióndeinundaciónnosetendráencuenta.



Esdevitalimportanciarealizarunestudiodetalladodetodaslaspresionesyaqueserálapresión mayor que afecte a cada uno de los elementos la que condicionará suescantillonadolocal.



5.1. CHAPADEFONDO.

5.1.1. Presiónexternainducidaporaguastranquilas.

Lapresión inducidaporaguastranquilasenel fondo,debajode la líneadeaguahasidodefinidaenelpresentecuaderno.

𝑃6 = 𝜌 · 𝑔 · (𝑇 − 𝑧) = 1,025 · 9,81 · 6,6 − 0 = 66,36𝑘𝑁/𝑚-

5.1.2. Presiónexternainducidaporolas.

Lapresióninducidaporolasenelfondo,debajodelalíneadeaguahasidodefinidaenelcuaderno.

𝑃�o�?;@? = 𝜌 · 𝑔 · ℎf · 𝑒o-·�· �o�

E = 1,025 · 9,81 · 3,802 · 𝑒o-·�· �,�oz

��,� = 22,571𝑘𝑁/𝑚-

5.1.3. Presionesinternasinducidasentanquesporaguastranquilas.

Enelcasodelachapadelfondo,enéstasedistribuyenlostanquesdecombustibledeldoblefondo.Seconsideraquelasituaciónmásdesfavorableseproducecuandolostanquesdecombustibledeldoblefondoestánllenos.

Lapresióninternadelostanquesdebeserlamayordelosvaloresobtenidos,en𝑘𝑁/𝑚-delassiguientesfórmulas:

• 𝑃M = 𝜌E · 𝑔 · (𝑧E − 𝑧)• 𝑃M = 𝜌E · 𝑔 · (𝑍��L − 𝑧) + 100 · 𝑃Lk • 𝑃M = 𝜌E · 𝑔 ·

z,�·E��-zoE�

Donde,

- 𝐿f:eslaesloradelmamparo,enm,quenodebesersuperiora200m.- 𝜌E:esladensidaddellíquidotransportadoen

<��

- 𝑍��L:eslacoordenadaZdelpuntomásaltodeltanqueenm.- 𝑍E:eslacoordenadaZdelpuntomásaltodellíquidoenm.

𝑍E = 𝑍��L + 0,5 · (𝑍�L − 𝑍��L)- 𝑍�L:eslacoordenadaZdelapartesuperiordeltubodeaireación,enm.- 𝑃Lk :eslapresióndeajustedelasválvulasdeseguridad,enbar.



Tanquesdecombustible:

- 𝐿f = 12,6𝑚- 𝜌E = 0,852𝑡/𝑚i- 𝑍��L = 1,500𝑚- 𝑍E = 1,5 + 0,5 · 9,9 + 0,7 − 1,5 = 6,05𝑚- 𝑍�L = 9,2 + 0,7 = 9,9𝑚- 𝑃Lk = 0,7𝑏𝑎𝑟

Sustituyendolosvalores,setienelosiguiente:

1º)P¥ = 0,852 · 9,81 · 6,05 − 0 = 50,56𝑘𝑁/𝑚-2º)P¥ = 0,852 · 9,81 · 1,5 − 0 + 100 · 0,7 = 82,53kN/m-

3º)P¥ = 0,852 · 9,81 ·0,8 · 12,6420 − 12,6 = 0,248𝑘𝑁/𝑚-

Lamayorpresiónesde82,53kN/m-

5.1.4. Presionesinternasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.

TalycomovienedefinidoenelreglamentodelBureauVeritasPtB,Ch5,Sec.6INTERNALPRESSURESANDFORCES(Tabla1),enlacondicióndecarga“a”nosedebentenerencuentalaspresionesinerciales.

5.1.5. Presionesinternasinducidasentanquesportest.

Serálamayorcalculadaapartirdelassiguientesexpresiones:

𝑃M� = 10 · 𝑍��L − 𝑧 + 𝑑�L 𝑃M� = 10 · (𝑧�> − 𝑧)Donde,

- 𝑍��L:eslacoordenadaZdelpuntomásaltodeltanque,en𝑚.- 𝑧�> :eslacoordenadaZdelalíneademargen,en𝑚.- Lalíneademargenesenbuquesdecarga,unalíneadibujadaalmenos76mmpor

debajodelacubiertadefrancobordo.- 𝑑�L:esladistanciadesdelapartesuperiordeltubodeaireaciónhastaeltechodel

compartimento,en𝑚.




- 𝑍��L = 1,500𝑚- 𝑧�> = 9,2 − 0,076 = 9,124𝑚- 𝑑�L = 9,2 − 1,5 + 0,76 = 8,46𝑚- 𝑍 = 0𝑚


𝑃M� = 10 · 1,5 − 0 + 8,46 = 126,9𝑘𝑁/𝑚-𝑃M� = 10 · 9,124 − 0 = 91,24𝑘𝑁/𝑚-

Porlotanto,setomarálapresiónde126,9𝑘𝑁/𝑚-.

P.inducidaporaguastranquilas.P.inducidaporolas.P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales.

P.internasinducidasentanquesporaguastranquilas.P.internasinducidasentanquesportest.

CHAPADELFONDO.

Tanquesdecombustible.



5.2. CHAPADECOSTADO.


Lapresióninducidaporaguastranquilasenelcostado,debajodelalíneadeaguahasidodefinidaenelapartado4.5.1delpresentecuaderno.

𝑃6 = 𝜌 · 𝑔 · (𝑇 − 𝑧) = 1,025 · 9,81 · 6,6 − 1,50 = 36,60𝑘𝑁/𝑚-


Lapresióninducidaporolasenelcostado,debajodelalíneadeaguahasidodefinidaenelapartado4.6.1delpresentecuaderno.

𝑃�o�?;@? = 𝜌 · 𝑔 · ℎf · 𝑒o-·�· �o�

E = 1,025 · 9,81 · 3,802 · 𝑒o-·�· �,�of,)

��,� = 25,44𝑘𝑁/𝑚-


Enelcasodelachapadelcostado,enéstaseextiendeuntanquecombustibleylascubasde congelación y almacenamiento de tunidos. Se considera que la situación másdesfavorableseproducecuandolostanquesesténllenos.


𝑃M = 𝜌E · 𝑔 · (𝑧E − 𝑧)𝑃M = 𝜌E · 𝑔 · (𝑧��L − 𝑧) + 100 · 𝑃Lk

𝑃M = 𝜌E · 𝑔 ·0,8 · 𝐿f420 − 𝐿f

Donde,


<��


𝑍E = 𝑍��L + 0,5 · (𝑍�L + 𝑍��L)- 𝑍�L:eslacoordenadaZdelapartesuperiordeltubodeaireación,enm.- 𝑃Lk :eslapresióndeajustedelasválvulasdeseguridad,enbar.




- 𝐿f = 12,6𝑚- 𝜌E = 0,852𝑡/𝑚i- 𝑍��L = 1,5𝑚- 𝑍E = 9,2 + 0,5 · 0,76 − 9,2 = 4,98- 𝑍�L = 0,76𝑚- 𝑃Lk = 0,7𝑏𝑎𝑟


1º)P¥ = 0,852 · 9,81 · 4,98 − 1,50 = 30,07𝑘𝑁/𝑚-2º)P¥ = 0,852 · 9,81 · 1,5 − 1,5 + 100 · 0,7 = 70kN/m-

3º)P¥ = 0,852 · 9,81 ·0,8 · 12,6420 − 12,6 = 0,248𝑘𝑁/𝑚-

Lamayorpresiónesde70kN/m-

Tanquesdecongelaciónyalmacenamientodetunidos:



1º)P¥ = 0,7 · 9,81 · 4,98 − 1,50 = 23,89𝑘𝑁/𝑚-2º)P¥ = 0,7 · 9,81 · 6,7 − 1,5 + 100 · 0,7 = 105,70kN/m-

3º)P¥ = 0,7 · 9,81 ·0,8 · 3,2420 − 3,2 = 0,04𝑘𝑁/𝑚-











compartimento,en𝑚.Tanquesdecombustible:

- 𝑍��L = 1,5𝑚- 𝑧�> = 1,5 − 0,076 = 1,426𝑚- 𝑑�L = 0,76𝑚- 𝑍 = 1,5𝑚

𝑃M� = 10 · 9,2 − 1,50 + 0,76 = 84,6𝑘𝑁/𝑚-𝑃M� = 10 · 9,124 − 1,50 = 76,24𝑘𝑁/𝑚-Porlotanto,setomarálapresiónde76,4𝑘𝑁/𝑚-.

Tanquesdecongelaciónyalmacenamiento:

- 𝑍��L = 6,7𝑚- 𝑧�> = 6,7 − 0,076 = 6,626𝑚- 𝑑�L = 0,76𝑚- 𝑍 = 1,5𝑚

𝑃M� = 10 · 6,7 − 1,50 + 0,76 = 59,6𝑘𝑁/𝑚-𝑃M� = 10 · 6,626 − 1,50 = 51,26𝑘𝑁/𝑚-




CHAPADECOSTADO.P.inducidaporaguastranquilas. 𝑃M = 36,60𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporolas. 𝑃M = 25,448𝑘𝑁/𝑚-P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales. Pª = 0kN/m-

TanquesdecombustibleP.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 70kN/m-P.internasinducidasentanquesportest PM� = 76,4kN/m-

CubasdecongelaciónyalmacenamientodetunidosP.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 105,7kN/m-P.internasinducidasentanquesportest PM� = 59,6kN/m-

Para el cálculo de escantillonado de chapa, esta presión se añadirá hasta 500mm porencimadelalíneadecaladoy750mmpordebajodelamisma.

Paraelcálculodeescantillonadodelosrefuerzos,estapresiónseañadiráhasta1000mmporencimadelalíneadecaladoy1300mmpordebajodelamisma.



5.3. CHAPADEDOBLEFONDO.


Nohayningunapresióninducidaporaguastranquilaseneldoblefondo.

𝑃6 = 0𝑘𝑁/𝑚-


Nohayningunapresióninducidaporolaseneldoblefondo.

𝑃�o�?;@? = 0𝑘𝑁/𝑚-


Enelcasode lachapadel fondo,enéstasedistribuyen lascubasdealmacenamientoycongelacióndetunidos.Seconsideraquelasituaciónmásdesfavorableseproducecuandolostanquesdelastredeldoblefondoestánllenos.



𝑃M = 𝜌E · 𝑔 ·0,8 · 𝐿f420 − 𝐿f

Donde,


<��





Cubasdecongelaciónyalmacenamientodetunidos:

- 𝐿f = 3,2𝑚- 𝜌E = 0,7𝑡/𝑚i- 𝑍��L = 6,7𝑚- 𝑍E = 6,7 + 0,5 · 9,96 − 6,7 = 8,33𝑚- 𝑍�L = 9,2 + 0,76 = 9,96𝑚- 𝑃Lk = 0,7𝑏𝑎𝑟


1º)P¥ = 0,7 · 9,81 · 8,33 − 1,5 = 46,901𝑘𝑁/𝑚-2º)P¥ = 0,7 · 9,81 · 6,7 − 1,5 + 100 · 0,7 = 105,708kN/m-

3º)P¥ = 0,7 · 9,81 ·0,8 · 3,2420 − 3,2 = 0,04𝑘𝑁/𝑚-






𝑃M� = 10 · 𝑍��L − 𝑧 + 𝑑�L 𝑃M� = 10 · (𝑧�> − 𝑧)Donde:



compartimento,en𝑚.Cubasdecongelaciónyalmacenamientodetunidos:

- 𝑍��L = 6,7𝑚- 𝑧�> = 9,2 − 0,076 = 9,124𝑚- 𝑑�L = 9,2 − 1,5 + 0,76 = 8,46𝑚- 𝑍 = 1,5𝑚




𝑃M� = 10 · 6,7 − 1,5 + 8,46 = 196,6𝑘𝑁/𝑚-𝑃M� = 10 · 9,124 − 1,5 = 76,24𝑘𝑁/𝑚-


CHAPADELDOBLEFONDO.

P.inducidaporaguastranquilas. 𝑃M = 0𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporolas. 𝑃M = 0𝑘𝑁/𝑚-P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales. Pª = 0kN/m-

CubasdecongelaciónyalmacenamientodetunidosP.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 105,708kN/m-P.internasinducidasentanquesportest. P¥« = 196,6𝑘𝑁/𝑚-



5.4. CHAPADELPANTOQUE.


Lapresióninducidaporaguastranquilasenlachapadelpantoque,debajodelalíneadeaguahasidodefinidaenelapartado4.5.1delpresentecuaderno.

𝑃6 = 1,025 · 9,81 · 6,6 − 1,50 = 51,281𝑘𝑁/𝑚-


Lapresióninducidaporolasenelpantoque,debajodelalíneadeaguahasidodefinidaenelapartado4.6.1delpresentecuaderno.

𝑃�o�?;@? = 𝜌 · 𝑔 · ℎf · 𝑒o-·�· �o�

E = 1,025 · 9,81 · 3,802 · 𝑒o-·�· �,�oz

��,� = 22,571𝑘𝑁/𝑚-


Enel casode lachapadelpantoque,enéstaseextiendeun tanquedecombustible.Seconsideraque lasituaciónmásdesfavorableseproducecuandoel tanquede lastreestálleno.



𝑃M = 𝜌E · 𝑔 ·0,8 · 𝐿f420 − 𝐿f

Donde,


<��








1º)P¥ = 0,852 · 9,81 · 1,13 − 0 = 9,444𝑘𝑁/𝑚-2º)P¥ = 0,852 · 9,81 · 1,5 − 0 + 100 · 0,7 = 82,53kN/m-

3º)P¥ = 0,852 · 9,81 ·0,8 · 12,6420 − 12,6 = 0,206𝑘𝑁/𝑚-













- 𝑍��L = 1,50𝑚- 𝑧�> = 9,2 − 0,076 = 9,124𝑚- 𝑑�L = 9,2 + 0,76 = 9,96𝑚- 𝑍 = 0𝑚


CHAPADELPANTOQUE.P.inducidaporaguastranquilas. 𝑃M = 51,280𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporolas. 𝑃M = 22,571𝑘𝑁/𝑚-P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales. Pª = 0kN/m-P.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 82,53kN/m-P.internasinducidasentanquesportest PM� = 114,60kN/m-



5.5. CHAPADELACUBIERTAPRINCIPAL.


Lapresión inducidapor aguas tranquilas en cubiertas expuestasha sido calculadaenelapartado4.5.3deestecuaderno.Semuestrarecomiendaunvalordepresiónsegúneltipodeacomodación.Paraelcasodecubiertasconacomodacióndeltipodecomedoresyotroslocalesampliosconmobiliariofijoserecomiendaelsiguientevalor:

𝑃M,w57x = 5𝑘𝑁/𝑚-


Noexistepresióninducidaporolasenlacubiertaprincipal.

𝑃D = 0𝑘𝑁/𝑚-


Enelcasodelacubiertaprincipal,enéstaseextendiendenlascubadecongelaciónconsuscorrespondientestapas.Seconsideraquelasituaciónmásdesfavorableseproducecuandoeltanquedelastreestálleno.



𝑃M = 𝜌E · 𝑔 ·0,8 · 𝐿f420 − 𝐿f

Donde,


<��






- 𝐿f = 3,2𝑚- 𝜌E = 0,7𝑡/𝑚i- 𝑍��L = 6,7𝑚- 𝑍E = 6,7 + 0,5 · 9,2 − 6,7 = 7,95𝑚- 𝑍�L = 9,2𝑚- 𝑃Lk = 0,7𝑏𝑎𝑟


1º)P¥ = 0,7 · 9,81 · 7,95 − 1,50 = 44,29𝑘𝑁/𝑚-2º)P¥ = 0,7 · 9,81 · 6,7 − 1,50 + 100 · 0,7 = 105,70kN/m-

3º)P¥ = 0,7 · 9,81 ·0,8 · 3,2420 − 3,2 = 0,042𝑘𝑁/𝑚-













- 𝑍��L = 6,7𝑚- 𝑧�> = 9,2 − 0,076 = 9,124𝑚- 𝑑�L = 9,2 + 0,76 − 1,5 = 8,46𝑚- 𝑍 = 1,5𝑚


CHAPADECUBIERTAPRINCIPAL.P.inducidaporlacargaencubierta. 𝑃Mw57x = 5𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporaguastranquilas. 𝑃M = 0𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporolas. 𝑃M = 0𝑘𝑁/𝑚-P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales. Pª = 0kN/m-P.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 105,7kN/m-P.internasinducidasentanquesportest PM� = 136,6kN/m-



5.6. CUBIERTASDEFRANCOBORDOYPUENTEDENAVEGACIÓN.

Lacubiertadefrancobordoenlaesloradelasecciónmaestradelbuquesoportadiversosespaciosdeacomodación (camarotes,pasillosyunasaladeestar).Elpuente soporta lahabilitacióndemobiliariofijo.LasociedaddeclasificacióndefineenlaParteB,Ch8,Sec1[4.6],lapresiónquedebetenerseencuentaenestascubiertas.Semuestraacontinuación:

Segúnestatabla,lapresiónquesoportaránestascubiertasesde3kN/m2.



5.7. CUBIERTADELCASTILLO.

Igualquelacubiertadefrancobordo, lacubiertadelcastillosoportaalgunosespaciosdeacomodación,queenestecasosonloscamarotesdelostripulantes.Laestimacióndelapresiónquesoportaestacubiertapodríarealizarsedeacuerdoconlatabla14delaParteB,Ch8,Sec1[4.6].Sinembargo,lacubiertadelcastillotienezonasalaintemperie,sensiblesenlaszonasdeproaalaspresionesdebidasaolas.

Esporestemotivoquesedeterminaráunapresiónparaestacubiertadeacuerdoconlosrequerimientosdepresionesdelmar,enlaPart.B,Ch8,Secc.1[3.1].

Enesteapartadosedeterminaelsiguientevalordepresión:

𝑃M = 3𝑘𝑁/𝑚-

𝑃D = 19,6 · 𝑛 · 𝜑f · 𝜑- · 𝐻para0,75𝐿 ≤ 𝑥 ≤ 𝐿

Donde,

- 𝑛:eselcoeficientedenavegación,iguala1.- 𝜑f:eselcoeficienteparapresionesencubiertasexpuestas.- 𝜑-:esuncoeficientecalculadoapartirdelasiguienteexpresión:

𝜑- =𝐿120 =

78,7120 = 0,655

𝐻esunparámetrocalculadoapartirdelasiguienteexpresión:

𝐻 = 2,66 ·𝑥𝐿 − 0,7

-+ 0,14 ·

𝑉 · 𝐿𝐶S

− 𝑧 − 𝑇 > 0,8

𝐻 = 2,66 ·58,70078,7 − 0,7

-

+ 0,14 ·15 · 78,70,583 − 14,20 − 6,6 = −4,244

SetomaelvalordeHmínimo,iguala0,800.

Elvalorobtenidonodeberáserinferiora10 · 𝜑f · 𝜑-x°��,queesiguala6,55kN/m

2.

Portanto,

𝑃D = 19,6 · 1 · 1 · 0,655 · 0,8 = 11,48𝑘𝑁/𝑚-



6. CUADERNAMAESTRA.ESCANTILLONADODECHAPASPORREQUERIMIENTOSLOCALES.

TalycomovienerecogidoenelreglamentodeBureauVeritasPtB,Ch8,Sec.3PLATING,Tabla2,quesemuestraacontinuación,losespesoresmínimosdelasdistintaschapasdelbuquesepuedencalcularutilizandolasexpresionespropuestas:

Seutilizaránlasfórmulasanterioresparadeterminarelespesormínimodelaschapasdelaseccióndeestudio.Seapuntaqueenelcasodeaquelloselementosquecontribuyanala



resistencia longitudinal, el valor de espesor mínimo anteriormente calculado deberácumplir,además,conelrequerimientodeespesormínimoquedefineelBureauVeritasenlaPtB,Ch8,Sec.3PLATING[3.3].Paradarunvalorfinalalescantillonadodecadachapa,seelegiráelvalormayordeloscalculados.



6.1. ESPESORDELFONDO.

SegúnseindicaenelBureauVeritas,Pt.B,Ch8,Sec.3(PLATING),enlatabla2,elespesormínimodelachapadelfondo,enmilímetros,debesermayorqueelsiguiente:

Enlaquilla,

𝑡 = 4,3 + 0,029 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Enelfondo(conestructuralongitudinal),

𝑡 = 2,3 + 0,026 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Donde,

- 𝑡:eselespesordelachapa,enmm.- 𝐿:eslaesloradeescantillonado,enmetros.- 𝐾:eselfactordelmaterial.ParaunacerodetipoA,ésteesiguala1.- 𝑠:eselespaciadoentrelosrefuerzosprimarios,enm.

Portanto,

Enlaquilla,

𝑡 = 4,3 + 0,029 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 9,73𝑚𝑚 ≈ 10𝑚𝑚

Enelfondo(conestructuralongitudinal),

𝑡 = 2,3 + 0,026 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 7,49𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚

Elestudiodeestachapatambiénseharádesdeelpuntodevistadeunaestructuraquecontribuyealaresistencialongitudinal.Setienelosiguiente:

𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,

- 𝐶:eselratiodeaspectodeunaplacaplanaelemental.



𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙

- 𝑠:eslaseparaciónentrecuadernas.- 𝑙:eslaseparaciónentrebulárcamas.

Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002

- 𝐶´ eselratiodecurvaturadeunaplacaelemental.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟:eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodelfondoseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1

- 𝑃6eslapresiónenelfondodelbuqueinducidaporaguastranquilas.Seconsiderarálamayorpresióncalculadaanteriormenteparalachapadelfondo.

- 𝑃�eslapresiónenelfondodelbuqueporolas.

Laspresionesobtenidasparalachapadefondosemuestranenlasiguientetabla.

CHAPADELFONDO.P.inducidaporaguastranquilas. 𝑃M = 66,36𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporolas. 𝑃M = 22,57𝑘𝑁/𝑚-P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales. Pª = 0kN/m-

Tanquesdecombustible. P.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 82,53kN/m-P.internasinducidasentanquesportest. PM� = 126,9kN/m-



𝑃6 = 82,53𝑘𝑁𝑚-

𝑃� = 22,57𝑘𝑁𝑚-

- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-- 𝜆Eesunparámetrocalculadoapartirdelasiguienteexpresión:

𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅𝑦

Donde,

- 𝜎�f :es latensiónnormalprimariadelbuqueviga,enN/mm2,calculadaapartirdela siguienteexpresión:

𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , 𝑝𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 9,2 = 100𝑁/𝑚𝑚-

Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084

Obtenidostodoslosvaloresnecesariosparaelcálculodelespesormínimoenchapasquecontribuyenalaresistencialongitudinal,setienelosiguiente:

𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 82,53 + 1,2 · 22,57

0,8084 · 235 = 9,57𝑚𝑚 ≈ 10𝑚𝑚

Por último se calcula el espesor de la chapa en las condiciones de prueba (testingconditions).Dichoespesornopuedesermenorqueelvalorobtenido,enmm,delafórmulasiguiente:



𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�

SiendoPSTlapresióninducidaentanquesenlascondicionesdetest.

Portanto,

𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·1 · 126,9235 = 7,94𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚

Elespesorfinalseráelmáximodelosobtenidosanteriormente.Paraello,semuestraunresumendelosresultadosenlasiguientetabla:

Espesordelfondo.t(Tabla2) 8 mmt(Presiones) 10 mmt(Test) 8 mm

Elespesordelachapadequillaesde10mm.Elrestodelfondodelbuquetendrá,segúnloscálculosanteriores,unespesormínimode10mm.Siseaplicanlosmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:

Enlaquilla,

𝑡 = 10𝑚𝑚 +𝑀𝑎𝑟𝑔𝑒𝑛𝑐𝑜𝑟𝑟𝑜𝑠𝑖ó𝑛1 + 𝑀𝑎𝑟𝑔𝑒𝑛𝑐𝑜𝑟𝑟𝑜𝑠𝑖ó𝑛2

𝑡 = 10𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 = 12𝑚𝑚

Enelrestodelfondo,


𝑡 = 10𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 + 0,5𝑚𝑚 = 11,5𝑚𝑚 ≈ 12𝑚𝑚



Portanto,sedefinecomoespesordelachapadelfondoelvalorde12mmparalazonadelaquillayelrestodelfondo.



6.2. ESPESORDELCOSTADO.

SegúnseindicaenelBureauVeritas,Pt.B,Ch8,Sec.3(PLATING),enlatabla2,elespesormínimodelachapadelcostado,enmilímetros,debesermayorqueelsiguiente:

6.2.1. Escantillonadobajodelacubiertadefrancobordo.

𝑡 = 3,1 + 0,017 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Donde,


Portanto,

𝑡 = 3,1 + 0,017 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 7,58𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚


𝑡 = 17,2 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙




Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟:eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodelcostadoseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1

- 𝑃6eslapresiónenelfondodelbuqueinducidaporaguastranquilas.Seconsiderarálamayorpresióncalculadaanteriormenteparalachapadelcostado.






𝑃6 = 105,7𝑘𝑁𝑚-



𝑃� = 25,448𝑘𝑁𝑚-


𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅�

Donde,


𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , 𝑝𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 8,22 = 100𝑁/𝑚𝑚-

Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084


𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 105,7 + 1,2 · 25,448

0,8084 · 235 = 8,302𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�




Portanto,

𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·1 · 76,4235 = 6,16𝑚𝑚 ≈ 7𝑚𝑚


Espesordelcostado.t(Tabla2) 8 mmt(Presiones) 8 mmt(Test) 7 mm

Elespesorde lachapadecostadobajo lacubiertadefrancobordoes,enestepunto,de8mm.Siseaplicanlosmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 9𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 + 0,5𝑚𝑚 = 9,5𝑚𝑚 ≈ 10𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelachapadelcostadoelvalorde10mm.



6.2.2. Escantillonadoporencimadelacubiertadefrancobordo.

Enestazonadelcostadonosepuedencalcularpresionesinducidasporaguastranquilas,olasofluidosentanques.Elespesordelcostadoporencimadelacubiertadefrancobordosedeterminarásegúnlaformulacióndelatabladeespesoresmínimos,enunprimerlugar.Posteriormente se comprobará que este espesor es superior almínimo requerido paraplanchasquecontribuyenalaresistencialongitudinaldelbuque.

Espesormínimo.

𝑡 = 3 + 0,004 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Donde,


Portanto,

𝑡 = 3 + 0,004 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 6,46𝑚𝑚 ≈ 7𝑚𝑚


𝑡 = 17,2 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙




Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟:eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodelcostadoseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1

- 𝑃6eslapresiónenelfondodelbuqueinducidaporaguastranquilas.Seconsiderarálamayorpresióncalculadaanteriormenteparalachapadelcostado..






𝑃6 = 0𝑘𝑁𝑚-

𝑃� = 25,448𝑘𝑁𝑚-




𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅�

Donde,


𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , 𝑝𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 8,22 = 100𝑁/𝑚𝑚-

Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084


𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 0 + 1,2 · 25,448

0,8084 · 235 = 4,63𝑚𝑚 ≈ 5𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�




Portanto,

𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·59,6235 = 5,44𝑚𝑚 ≈ 6𝑚𝑚


Espesordeldoblefondo.t(Tabla2) 7 mmt(Presiones) 5 mmt(Test) 6 mm

Elespesorde lachapadecostadoporencimade lacubiertadefrancobordoes,enestepunto,de7mm.Siseaplicanlosmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:

𝑡 = 7𝑚𝑚 +𝑀𝑎𝑟𝑔𝑒𝑛𝑐𝑜𝑟𝑟𝑜𝑠𝑖ó𝑛

𝑡 = 7𝑚𝑚 + 0,5𝑚𝑚 = 7,5𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelachapadelfondoelvalorde8mm.



6.3. ESPESORDELDOBLEFONDO.

SegúnseindicaenelBureauVeritas,Pt.B,Ch8,Sec.3(PLATING),enlatabla2,elespesormínimodelachapadeldoblefondo,enmilímetros,debesermayorqueelsiguiente:

Eneldoblefondo(paracubiertasdemáquinas),

𝑡 = 3,0 + 0,026 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Donde,


Portanto,

𝑡 = 3,0 + 0,026 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 9,19𝑚𝑚 ≈ 10𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙


Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002




𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟:eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodelfondoseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1

- 𝑃6eslapresiónenelfondodelbuqueinducidaporaguastranquilas.Seconsiderarálamayorpresióncalculadaanteriormenteparalachapadelfondo.



CHAPADELDOBLEFONDO.P.inducidaporaguastranquilas. 𝑃M = 51,68𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporolas. 𝑃M = 0𝑘𝑁/𝑚-P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales. Pª = 0kN/m-

CubasdecongelaciónyalmacenamientodetunidosP.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 85.08kN/m-P.internasinducidasentanquesportest. PM� = 89,8kN/m-

𝑃6 = 51,68 x°��𝑃� = 0,00 x°

��

𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-



- 𝜆Eesunparámetrocalculadoapartirdelasiguienteexpresión:

𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅�

Donde,


𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , 𝑝𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 8,22 = 100𝑁/𝑚𝑚-

Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084


𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 51,68 + 1,2 · 00,8084 · 235 = 5,55𝑚𝑚 ≈ 6𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�




Portanto,

𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·1 · 89,8235 = 6,59𝑚𝑚 ≈ 7𝑚𝑚


Espesordeldoblefondo.t(Tabla2) 10 mmT(Presiones) 6 mmt(Test) 7 mm

Elespesordelachapadeldoblefondoesde9mm.Siseaplicanlosmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 10𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 = 11𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelachapadelfondoelvalorde11mm.



6.4. ESPESORDELPANTOQUE.

SegúnseindicaenelBureauVeritas,Pt.B,Ch8,Sec.3(PLATING),enlatabla2,elespesormínimodelachapadeldoblecostado,enmilímetros,debesermayorqueelsiguiente:

Eneldoblecostado,

𝑡 = 0,7 𝛾� · 𝛾� · 𝛾M- · 𝑃6 + 𝛾D- · 𝑃� · 𝑠¿ z,� · 𝑅z,� · 𝑘f-

Donde,

- 𝑡:eselespesordelachapa,enmm.- 𝛾�; 𝛾�; 𝛾6-; 𝛾�-;sonfactoresdeseguridad.- 𝐾:eselfactordelmaterial.ParaunacerodetipoA,ésteesiguala1.- 𝑃6:eslapresióninducidaporaguastranquilas.- 𝑃�:eslapresióninducidaporolas.

CHAPADELPANTOQUE.

P.inducidaporaguastranquilas. 𝑃M = 51,280𝑘𝑁/𝑚-P.inducidaporolas. 𝑃M = 22,571𝑘𝑁/𝑚-P.internasinducidasentanquesporfuerzasinerciales. Pª = 0kN/m-P.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 82,53kN/m-P.internasinducidasentanquesportest PM� = 114,60kN/m-

𝑅eselradiodelpantoque,iguala1,5m.𝑠eselespaciadoentrelosrefuerzosprimarios,enm.

Portanto,

𝑡 = 0,7 · 1,2 · 1,02 · 1 · 82,53 + 1,2 · 22,571) · 2,100 z,� · 1,5z,� · 1z,) =

= 8,52𝑚𝑚 ≈ 9𝑚𝑚




𝑡 = 17,2 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙

𝑠eslaseparaciónentrecuadernas. 𝑙eslaseparaciónentrebulárcamas. Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟eselradiodecurvaturadelaplaca,queesiguala1,5m.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,71,5 = 0,767

- 𝑃6eslapresiónenelpantoqueinducidaporaguastranquilas.Seconsiderarálamayorpresióncalculadaanteriormenteparalachapadelcostado.

- 𝑃�eslapresiónenelpantoqueporolas.

𝑃6 = 82,53𝑘𝑁𝑚- 𝑃� = 22,571

𝑘𝑁𝑚-



- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-


𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅�

Donde,

- 𝜎�f es la tensiónnormal primaria del buque viga, enN/mm2, calculada apartirdela siguienteexpresión:

𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , 𝑝𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 8,22 = 100𝑁/𝑚𝑚-

Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084


𝑡 = 17,2 · 1,002 · 0,767 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 82,53 + 1,2 · 22,571

0,8084 · 235 = 7,77𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚




𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�


Portanto,

𝑡 = 17,2 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·1 · 114,6235 = 8,71𝑚𝑚 ≈ 9𝑚𝑚


Espesordelachapadepantoque.t(Tabla2) 9 mmt(Presiones) 8 mmt(Test) 9 mm

El espesor de la chapa del pantoque es, en este punto, igual a 9mm Si se aplican losmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 9𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 = 11𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelachapadelpantoqueelvalorde11mm.



6.5. ESPESORDELACUBIERTAPRINCIPAL.

SegúnseindicaenelBureauVeritas,Pt.B,Ch8,Sec.3(PLATING),enlatabla2,elespesormínimodelachapadeunacubierta,enmilímetros,debesermayorqueelsiguiente:

𝑡 = 1,3 + 0,004 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Donde,

- 𝑡eselespesordelachapa,enmm.- 𝐿eslaesloradeescantillonado,enmetros.- 𝐾eselfactordelmaterial.ParaunacerodetipoA,ésteesiguala1.- 𝑠eselespaciadoentrelosrefuerzosprimarios,enm.

Portanto,

𝑡 = 1,3 + 0,004 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 4,76𝑚𝑚 ≈ 5𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙

- 𝑠eslaseparaciónentrecuadernas.- 𝑙eslaseparaciónentrebulárcamas.

Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002




𝐶� = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodelcascoseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1

- 𝑃6eslapresióneneldoblecostadoinducidaporaguastranquilas.Seconsiderarálamayorpresióncalculadaanteriormenteparalachapadeldoblecostado

- 𝑃�eslapresióneneldoblecostadodelbuqueporolas.

Lapresiónobtenidaparalachapadecubiertaesiguala5kN/m2.

- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-


𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅�

Donde,

𝜎�feslatensiónnormalprimariadelbuqueviga,enN/mm2,calculadaapartirdela siguienteexpresión:

𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , �𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 8,22 = 100𝑁/𝑚𝑚-



Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084


𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 5 + 1,2 · 0,00,8084 · 235 = 1,66𝑚𝑚 ≈ 2𝑚𝑚


EspesordelaCubiertaPrincipal.t(Tabla2) 5 mmt(Presiones) 2 mm

ElespesordelachapadelaCubiertaPrincipal,enestepunto,iguala5mmSiseaplicanlosmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 5𝑚𝑚 + 0𝑚𝑚 = 5𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelachapalaCubiertaPrincipalelvalorde5mm.



6.6. ESPESORDELASCUBIERTAS.

SegúnseindicaenelBureauVeritas,Pt.B,Ch8,Sec.3(PLATING),enlatabla2,elespesormínimodelachapadeunacubierta,enmilímetros,debesermayorqueelsiguiente:

𝑡 = 1,3 + 0,004 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Donde,


Portanto,

𝑡 = 1,3 + 0,004 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 4,76𝑚𝑚 ≈ 5𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙


Portanto,



𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

𝑟eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodelcascoseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1



Lapresiónobtenidaparalachapadecubiertaesiguala3kN/m2.

- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-


𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅�

Donde,


𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , 𝑝𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 8,22 = 100𝑁/𝑚𝑚-



Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084


𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 3 + 1,2 · 0,00,8084 · 235 = 1,29𝑚𝑚 ≈ 2𝑚𝑚


EspesordelaCubiertasAyB.t(Tabla2) 5 mmt(Presiones) 2 mm

El espesor de la chapa de las Cubiertas, en este punto, igual a 5mm Si se aplican losmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 5𝑚𝑚 + 0𝑚𝑚 = 5𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelascubiertaselvalorde5mm.



6.7. ESPESORDELACUBIERTADECASTILLO.

SegúnseindicaenelBureauVeritas,Pt.B,Ch8,Sec.3(PLATING),enlatabla2,elespesormínimodelachapadeunacubiertaalaintemperie,enmilímetros,debesermayorqueelsiguiente:

𝑡 = 2,1 + 0,032 · 𝐿 · 𝐾f- + 4,5 · 𝑠

Donde,


Portanto,

𝑡 = 2,1 + 0,032 · 78,7 · 1f- + 4,5 · 0,7 = 7,76𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝜆E · 𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙




Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodelcascoseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1



Lapresiónobtenidaparalachapadecubiertaesiguala5,088kN/m2paraelcasodepresióninducidaporaguastranquilas,yesiguala8,92kN/m2paraelcasodepresióninducidaporolas.

- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-


𝜆E = 1 − 0,95 · 𝛾� ·𝜎�f𝑅�

-− 0,225 · 𝛾� ·

𝜎�f𝑅�

Donde,




𝜎�f =100𝐾 · 1 −

𝑧0,5 · 𝐷 , 𝑝𝑎𝑟𝑎0 ≤ 𝑧 ≤ 0,5𝐷

𝜎�f =1001 · 1 −

00,5 · 8,22 = 100𝑁/𝑚𝑚-

Portanto,

𝜆E = 1 − 0,95 · 1,02 ·100235

-

− 0,225 · 1,02 ·100235 = 0,8084


𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 5,088 + 1,2 · 8,92

0,8084 · 235 = 2,95𝑚𝑚 ≈ 3𝑚𝑚


EspesordelaCubiertaCastillot(Tabla2) 8 mmt(Presiones) 3 mm

El espesor de la chapa de la Cubierta A, en este punto, igual a 5mm Si se aplican losmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 8𝑚𝑚 + 0,5𝑚𝑚 = 8,5𝑚𝑚 ≈ 9𝑚𝑚



Portanto,sedefinecomoespesordelachapalaCubiertadeCastilloelvalorde9mm.

6.8. RESUMENDELOSESPESORESDELASCHAPAS.

DENOMINACIÓN ESPESOR(mm) CALIDADDEACEROEspesordelfondo 12 AcerotipoAEspesordelaquilla 12 AcerotipoAEspesordelcostado 10 AcerotipoAEspesorporencimadecubiertadefrancobordo 8 AcerotipoAEspesordoblefondo 11 AcerotipoAEspesordelpantoque 11 AcerotipoAEspesordelacubiertaprincipal 5 AcerotipoAEspesordedemáscubiertas 5 AcerotipoAEspesordecubiertacastillo 9 AcerotipoA



7. CUADERNA MAESTRA. DIMENSIONAMIENTO DE LOSREFUERZOSPRIMARIOS.

AcontinuaciónseprocedeconeldimensionamientodelosrefuerzosprimariosdelbuquesegúnlanormativadelBureauVeritasPtB,Ch8,Sec.5PRIMARYSUPPORTINGMEMBERS.

7.1. VARENGAS

ElrequisitodeespesormínimogeneraldeunrefuerzoprimariosedeterminaenlaPartB,Ch8,Secc5,conlasiguienteexpresión:

𝑡mÍ° = 3,7 + 0,015 · 𝐿 · 𝐾f- · 𝐶�

Donde,

- 𝑡mÍ°eselespesormínimodelrefuerzo,enmm.- 𝐿eslaesloradeescantillonado.- 𝐾eselfactordelmaterial.- 𝐶� esuncoeficientedeterminadoporlasiguienteexpesión:

𝐶� = 1,0parabuquesconL > 40m

Portanto,

𝑡mÍ° = 3,7 + 0,015 · 78,7 · 1f- · 1,0 = 4,85𝑚𝑚 ≈ 5𝑚𝑚

Lavarengacomochapa.

Lavarengasedimensionadeigualmodoqueunachapacomprendidaentreelfondoyeldoblefondoquenocontribuyealaresistencialongitudinal.Porlotanto,talycomoseindicaenBureauVeritasPtB,Ch8,Sec.3PLATING[3.5],suespesormínimo,enmilímetros,sedeterminamediantelasiguienteexpresión:

𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝑅�

Donde,




𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙


Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,

- 𝑟eselradiodecurvaturadelaplaca,queenelcasodeunaplacaplanaseconsiderainfinito.

𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1



Lapresiónobtenidaparalasvarengasserálamayordeentrelaspresionescalculadasparaelfondodelbuque.Semuestranenunatabla:


Tanquesdecombustible. P.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 82,53kN/m-P.internasinducidasentanquesportest. PM� = 126,9kN/m-



- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-


𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 82,53 + 1,2 · 22,57

235 = 6,97𝑚𝑚 ≈ 7𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�


Portanto,

𝑡 = 17,2 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·1 · 126,9235 = 9,17𝑚𝑚 ≈ 10𝑚𝑚


Espesordelavarenga.t(General). 5 mmt(Presiones). 7 mmt(Test). 10 mm

El espesor de la chapa de la varenga es en este punto igual a 10mm. Si se aplican losmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:




𝑡 = 10𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 = 12𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelavarengaelvalorde12mm.

7.2. BULÁRCAMAS.


𝑡mÍ° = 3,7 + 0,015 · 𝐿 · 𝐾f- · 𝐶�

Donde,



Portanto,

𝑡mÍ° = 3,7 + 0,015 · 78,7 · 1f- · 1,0 = 4,88𝑚𝑚 ≈ 5𝑚𝑚

Labulárcamacomochapa.

Labulárcamasedimensionadeigualmodoqueunachapacomprendidaentreelfondoyeldoblefondoquenocontribuyealaresistencialongitudinal.Porlotanto,talycomoseindicaenBureauVeritasPtB,Ch8,Sec.3PLATING[3.5],suespesormínimo,enmilímetros,sedeterminamediantelasiguienteexpresión:

𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙



Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,


𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1



Lapresiónobtenidapara lasbulárcamasserá lamayordeentre laspresionescalculadasparaelcostadodelbuque.Semuestranenunatabla:



CubasdecongelaciónyalmacenamientodetunidosP.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 105,7kN/m-P.internasinducidasentanquesportest PM� = 59,6kN/m-P.internasinducidasentanquesportest PM� = 74,80kN/m-

- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-




𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 105,7 + 1,2 · 25,448

235 = 8,80𝑚𝑚 ≈ 9𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�


Portanto,

𝑡 = 17,2 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·1 · 59,6235 = 6,28𝑚𝑚 ≈ 7𝑚𝑚


Espesordelabulárcama.t(General). 5 mmt(Presiones). 9 mmt(Test). 7 mm

Elespesordelachapadelavarengaesenestepuntoiguala9mmSiseaplicanlosmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 9𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 = 11𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelabulárcamaelvalorde11mm.



7.3. VAGRAS.


𝑡mÍ° = 3,7 + 0,015 · 𝐿 · 𝐾f- · 𝐶�

Donde,



Portanto,

𝑡mÍ° = 3,7 + 0,015 · 78,7 · 1f- · 1,0 = 4,88𝑚𝑚 ≈ 5𝑚𝑚

Lavagracomochapa.

Lavagrasedimensionadeigualmodoqueunachapacomprendidaentreelfondoyeldoblefondoque contribuyea la resistencia longitudinal. Por lo tanto, tal y comose indicaenBureau Veritas Pt B, Ch 8, Sec. 3 PLATING [3.5], su espesormínimo, enmilímetros, sedeterminamediantelasiguienteexpresión:

𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M + 𝛾�- · 𝑃D

𝑅�

Donde,


𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·𝑠𝑙-− 0,69 ·

𝑠𝑙




Portanto,

𝐶: = 1,21 · 1 + 0,33 ·0,72,1

-

− 0,69 ·0,72,1 = 1,002


𝐶´ = 1 − 0,5 ·𝑠𝑟

Donde,


𝐶´ = 1 − 0,5 ·0,7∞ = 1

- 𝑃6eslapresiónenelfondoinducidaporaguastranquilas.Seconsiderarálamayorpresióncalculadaanteriormenteparalachapadelfondo.


Lapresiónobtenidaparalasvagrasserálamayordeentrelaspresionescalculadasparaelfondodelbuque.Semuestranenunatabla:


Tanquesdecombustible. P.internasinducidasentanquesporaguastranquilas. P¥ = 82,53kN/m-P.internasinducidasentanquesportest. PM� = 126,9kN/m-P.internasinducidasentanquesportest. P¥« = 89,8𝑘𝑁/𝑚-

- 𝑅� = 235𝑁/𝑚𝑚-




𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,2 · 1,02 ·1 · 82,53 + 1,2 · 22,57

235 = 7,89𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚


𝑡 = 14,9 · 𝐶: · 𝐶´ · 𝑠 · 𝛾� · 𝛾� ·𝛾M- · 𝑃M�𝑅�


Portanto,

𝑡 = 14,9 · 1,002 · 1 · 0,7 · 1,05 · 1,02 ·1 · 126,9235 = 7,94𝑚𝑚 ≈ 8𝑚𝑚


Espesordelavagra.t(General). 5 mmt(Presiones). 8 mmt(Test). 8 mm

Elespesordelachapadelavagraesenestepuntoiguala8mmSiseaplicanlosmárgenesporcorrosiónparaelcasodezonasencontactoconelmarytanquesdelastre,elespesorseincrementasegúnlasiguienteexpresión:


𝑡 = 8𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 + 1𝑚𝑚 = 10𝑚𝑚

Portanto,sedefinecomoespesordelavagraelvalorde10mm.



Resumenderefuerzosprimarios.

Denominación. Espesor[mm]. Calidaddelacero.Varenga 12 AcerotipoA.Bulárcama. 10 AcerotipoA.Vagra. 10 AcerotipoA.



7.4. REFUERZOSLONGITUDINALESYVERTICALES7.4.1. REFUERZOSVERTICALESENVARENGAS

Elmódulorequeridoparalosrefuerzosverticalesdevarengasvienedadaporlasiguienteexpresión:

Z =100 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ

σ cmi

Siendoplamayordeentrelascargasdep9ap11:

- P9=10⋅T(kN/m2)=10⋅6,6=66kN/m2

- P10=0,67⋅(10⋅hp+Δpdyn)(kN/m2)=0,67⋅(10⋅9,2+0)=61,64kN/m2

- P11=10⋅hs+p0(kN/m2)=10⋅0,74+16,74=24,14kN/m2

Portanto:p=p9=66kN/m2

Losvaloresdel,σ,sywk:

- L=1,5m- σ=160N/mm2- s=0,7m- wk=1,05

Conloqueseobtieneunvalordemódulo:

Z =100 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ

σ cmi = 100 ∙ 1,5- ∙ 0,7 ∙ 66 ∙ 1,05

160 = 68,21cmi

Para que los refuerzos no lleguen a los extremos de las varengas, el módulo debe serincrementadoenun40%,porlotanto:

Z = 1,4 ∙ 68,21 = 95,5cmi



yademáslaplanchaasociadaalrefuerzonodebesermenora:

t = 1,25 l − 0,5 ∙ s ∙ s ∙ p + tÍ(mm)

t = 1,25 1,5 − 0,5 ∙ 0,7 ∙ 0,7 ∙ 66 + 1 = 10,11mm

Comosehatomadounespesordevarengasde12mm.,secumpleesterequerimiento.

Elespesordelalmayaladelrefuerzonodebesermenorqueelmayorde:

• t = 5 + 0,02 ∙ L + tÍ mm

• t = ÐÑ+ tÍ

Siendo:

• h:alturadelperfilenmm• g:70paraperfilconala

t = 5 + 0,02 ∙ L + tÍ mm = 5 + 0,02 ∙ 78,7 + 1 = 8,87mm

t =hg + tÍ =

20070 + 1 = 3,86mm

Elmayordelosvaloreses8,87mm.porloquesetomaesteespesorcomomínimo.

Comprobandoenunprontuariodemateriales,seseleccionapararefuerzodevarengas,unperfilenLdealasdesigualesde150x150x18mm.quesuperaelmódulorequerido.



7.4.2. REFUERZOSLONGITUDINALESDECOSTADO

El módulo requerido para los refuerzos longitudinales de costado viene dada por lasiguienteexpresión:

Z =83 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ

σ conunminimode15cmi

Sedistinguentreszonasverticales:

• Zonapordebajodelejeneutro,próximaaldoblefondo:

Siendoplamayordeentrelascargasdep1ap7,queenestecasosehadeterminadoanteriormentequees:

- p� = ρ ∙ gz ∙ hW + 0,3b (kN/𝑚-)

- p� = 1,025 ∙ 9,81 ∙ 6,6 + 0,3 ∙ 7,1 = 80,53kN/𝑚-

- p = p� = 80,53kN/m-

ylosvaloresdel,σ,sywk:

- l=4,20m.- s=0,50m.- σ=160N/mm2- wk=1,05


Z =83 ∙ 4,2- ∙ 0,5 ∙ 80,53 ∙ 1,05

160 386,87cmi



Comosuperalos15cm3,mínimovalorporreglamento,setoma:

Z=386,87cm3

Elvalordelespesordelalmayaladeestosrefuerzosnodebesermenorqueelmayordelosdossiguientesvalores:

- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:

- k=0,01engeneral.- h=alturadelperfilenmm.h=200mm.- g=70(paraperfilconala).

t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78𝑚𝑚

t =hg + tÍ =

20070 + 1 = 3,86mm

Comprobando en un prontuario de materiales, se selecciona para los refuerzoslongitudinales de costado por debajo del eje neutro, un perfil en L de lados desiguales200x150x15mm. que supera el módulo requerido del perfil con su chapa asociada decostado.Sehaseleccionadoelperfilconalmade200mm.parafacilitarlacolocacióndelosaisladoresquesoportanlacuba.

• Zonaporencimadelejeneutro,debajodelacubiertaprincipal:

Siendoplamayordeentrelascargasdep1ap7,queenestecasoesp6peroconhs=2,35m

- p� = ρ ∙ gz ∙ hW + 0,3b (kN/𝑚-)

- p� = 1,025 ∙ 9,81 ∙ 2,35 + 0,3 ∙ 7,1 = 45,04kN/𝑚-



- p = p� = 45,04kN/m-


- l=4,20m.- s=0,650m.- σ=160N/mm2- wk=1,05


Z =83 ∙ 4,2- ∙ 0,65 ∙ 45,04 ∙ 1,05

160 = 281,29cmi


Z=281,29cm3


- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:


t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78𝑚𝑚

t =hg + tÍ =

20070 + 1 = 3,86mm



Comprobando en un prontuario de materiales, se selecciona para los refuerzoslongitudinalesdecostadoporencimadelejeneutroydebajodelacubierta,unperfilenLdeladosdesigualesde200x100x15mm.quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadadecostado.Sehaseleccionadoelperfilmanteniendoelalmade200mm.parafacilitarlacolocacióndelosaisladoresquesoportanlacuba.

• Zonadeentrepuente:

Siendop,lacargaporencimadelalíneadecargadeverano:

p- = p_× − 4 + 0,2 ∙ kW ∙ hz kN m-

nopudiendosermenorque𝑝 = 6,25 + 0,025 ∙ 𝐿 = 6,25 + 0,025 ∙ 78,7 = 8,217

p- = 18,896 − 4 + 0,2 ∙ 2 ∙ 0,7 kN m- = 15,816 kN m-


- l=4,20m.- s=0,60m.- σ=160N/mm2- wk=1,05


Z =83 ∙ 4,2- ∙ 0,6 ∙ 15,816 ∙ 1,05

160 = 98,77cmi


Z=98,77cm3


- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ



Donde:

- k=0,01engeneral.- h=alturadelperfilenmm.h=160mm.- g=20(paraperfilplano).

t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

16020 + 1 = 9mm

Comprobando en un prontuario de materiales, se selecciona para los refuerzoslongitudinalesdecostadoen lazonadeentrepuente,unperfilde llantabulbode160x9mm.quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadadecostado.



7.4.3. BULÁRCAMASENENTREPUENTE:

Elmódulorequeridovienedadoporelmayorvalordelassiguientesexpresiones:

Z = 0,55 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ cmi

Z = k ∙ L cmi

Siendoplapresiónparaestecaso:

p- = p_× − 4 + 0,2 ∙ kW ∙ hz kN m-

nopudiendosermenorque𝑝 = 6,25 + 0,025 ∙ 𝐿 = 6,25 + 0,025 ∙ 78,7 = 8,217

p- = 18,896 − 4 + 0,2 ∙ 2 ∙ 0,7 kN m- = 15,816 kN m-

yelvalordek,l,sywk:


- l=4,20m.- s=0,650m.- k=4- wk=1,05


Z = 0,55 ∙ 4,2- ∙ 0,65 ∙ 15,816 ∙ 1,05 = 259,33 cmi

Z = 4 ∙ 78,7 = 35,48 cmi



Setomaelmayordelosdos:Z=259,33cm3


- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:


t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

34070 + 1 = 5,85mm

Seseleccionaparalasbulárcamasdeentrepuente,unperfilconjuntodechapa340x8mm.conaladepletina150x10mmaligerado,paraquecumplaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadadecostadoteniendoencuentalosaligeramientos.Serándispuestascada6claras(cada4,20m.).



7.4.4. REFUERZOSLONGITUDINALESDECUBIERTAPRINCIPAL:Elmódulorequeridoparalosrefuerzoslongitudinalesdecubiertaprincipalvienedadaporlasiguienteexpresión:

Z =83 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ


Siendoplamayordeentrelascargasquecorrespondan.Lapresiónparaestecasoserá́lapparaelcálculodelachapadecubiertaprincipal:

p = 136,6𝑘𝑁/𝑚-yelvalordel,σ,sywk:

- l=4,20m.- s=0,70m.- σ=160N/mm2- wk=1,05


Z =83 ∙ 4,2- ∙ 0,7 ∙ 136,6 ∙ 1,05

160 = 918,74cmi


Z=918,74cm3




- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:


t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

18070 + 1 = 3,57mm

Comprobandoenunprontuariodemateriales,seseleccionaparatodoslosrefuerzoslongitudinalesdecubiertaprincipal,unperfilenLdeladosiguales180x180x18mm.quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadadecubierta.



7.4.5. REFUERZOSLONGITUDINALESDECUBIERTASUPERIOR:Elmódulorequeridoparalosrefuerzoslongitudinalesdecubiertaprincipalvienedadaporlasiguienteexpresión:

Z =83 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ


Siendoplamayordeentrelascargasquecorrespondan.Lapresiónparaestecasoserá́lapparaelcálculodelachapadecubiertaprincipal:

p = 11,48kN/m-yelvalordel,σ,sywk:

- l=4,20m.- s=0,70m.- σ=160N/mm2- wk=1,05


Z =83 ∙ 4,2- ∙ 0,7 ∙ 11,48 ∙ 1,05

160 = 77,21cmi


Z=77,21cm3




- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:

- k=0,01engeneral.- h=alturadelperfilenmm.h=160mm.- g=20(paraperfilplano).

t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

16020 + 1 = 9mm

Porlotantosetomacomovalormínimot=9mm.Comprobandoenunprontuariodemateriales,seseleccionaparatodoslosrefuerzoslongitudinalesdecubiertasuperior,unperfildellantabulbode160x9mm.,quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadadecubierta.7.4.6. BAOSFUERTESDECUBIERTASUPERIOR:Elmódulorequeridoparalosbaosdecubiertasuperiorvienedadaporlasiguienteexpresión:

Z = 0,63 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ cmi conunminimode15cmiSiendoplapresiónparaestecasolapparaelcálculodelachapadecubiertasuperior:

p = 11,48kN/m-yelvalordel,sywk:

- l=5,80m,máximaluzqueexisteentrepuntales.- s=4,20m.



- wk=1,05


Z = 0,63 ∙ 5,8- ∙ 4,2 ∙ 11,48 ∙ 1,05 cmi = 682,73


Z=682,73cm3


- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:


t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

12070 + 1 = 2,71mm

Comprobandoenunprontuariodemateriales,seseleccionaparalosbaosfuertesdecubiertasuperior,unperfilcompuestoporchapade260x8mm.conunaladepletinasoldadade150x10mmaligerado,quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadadecubierta,teniendoencuentalosaligeramientos.Estarándispuestascada6claras(cada4,20m.).



7.4.7. PUNTALESSesitúandospuntales,unoababoryotroaestribor,aunadistanciade2,4mdecrujía.Enestecaso,lacargaPasoportarporcadaunodelospuntalesvienedadapor:

𝑃 = 0,7 ∙ ℎ ∙𝐿f + 𝐿-2 ∙

𝐿Lf + 𝐿L-2

Siendo:

• L1yL2:Anchuranosoportadadecubiertaaunayotrabandadelasituacióndelpuntal:

- L1=5,6m- L2=5,8mentrepuntalesacadabandadecrujía

• Lucesdelacuerdaqueseapoyaenelpuntalaunoyotroladodelmismo.

Colocandopuntalescada3claras,setoma.- Lp1=Lp2=4,2m

Entoncestenemos:

𝑃 = 0,7 ∙ 2,4 ∙5,6 + 5,8

2 ∙4,2 + 4,2

2 = 30,2𝑡𝑜𝑛

Lacargamáximaadmisibleporunpuntalvienedadapor:



𝑃� =1,2 ∙ 𝑆

1 + 0,75 ∙ 𝐿𝑟-

Siendo:

• L:Luzdelpuntal:2,4m.• S:Seccióntrasversaldelpuntalencm2.• I:Momentodeinerciamínimo,encm4.

• r= ÙMRadiodegiroencm.

Sepruebacondistintospuntalestubulares,decantándonosporuneurotubodediámetroexterior140mmyparedde8mm,decaracterísticas:

- S=33cm2- I=7,4cm4

- r= ÙM= �,�

ii= 4,66𝑐𝑚

Estepuntalescapazdesoportar:

𝑃� =1,2 ∙ 33,1

1 + 0,75 ∙ 2,44,66

- = 33,3𝑡𝑜𝑛

Altratarsedeunpuntaltubulardeespesor8mm>6,5mmsedebecomprobarlarelación:

𝐷/Ú�𝑡 =

1408 = 17,5 ≤ 50

Lospuntalessesitúancada6clarasdecuadernas,a4,2mdecrujía.Deestemodo,sehacecoincidirverticalmenteconlosrefuerzosdelosmamparostrasversalesdecubasyéstosdescansansobrerefuerzosdevarengasdeldoblefondo.



7.4.8. REFUERZOSLONGITUDINALESDEMAMPAROSLONGITUDINALES:Elmódulorequeridoparalosrefuerzoslongitudinalesdelosmamparoslongitudinalesvienedadaporlasiguienteexpresión:

Z =83 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ


Sedistinguendoszonasverticales:

• Zonapróximaaldoblefondoypordebajodelejeneutro:Siendopmismaqueparaelmamparolongitudinal:

p = 105,7kN/m-yelvalordel,σ,sywk:

- l=4,20m.- s=0,50m.- σ=160N/mm2- wk=1,05




Z =83 ∙ 4,2- ∙ 0,5 ∙ 105,7 ∙ 1,05

160 = 507,79cmi


Z=507,79cm3


- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:


t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

20070 + 1 = 3,86mm

Comprobandoenunprontuariodemateriales,seseleccionaparalosrefuerzoslongitudinalesdelosmamparoslongitudinalesdecostadopordebajodelejeneutro,unperfilenLdeladosdesiguales200x150x15mm.quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadademamparolongitudinal.

• Zonapróximaalacubiertayporencimadelejeneutro:Siendopmismaqueenelcasoanteriorperosevuelveacalcularconhs=3m.

𝑝 = 𝜌 ∙ 𝑔z ∙ ℎ6 + 0,3 ∙ 𝑏 𝑘𝑁/𝑚-

𝑝 = 1,26 ∙ 9,81 ∙ 3 + 0,3 ∙ 7,1 = 63,40𝑘𝑁/𝑚-yelvalordel,σ,sywk:

- l=4,20m.- s=0,650m.



- σ=160N/mm2- wk=1,05


Z =83 ∙ 4,2- ∙ 0,65 ∙ 63,4 ∙ 1,05

160 = 395,95cmi


Z=395,95cm3


- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:


t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

20070 + 1 = 3,86mm

Comprobandoenunprontuariodemateriales,seseleccionaparalosrefuerzoslongitudinalesdelosmamparoslongitudinalesdecostadoporencimadelejeneutro,unperfilenLdeladosdesiguales200x100x15mm.quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadademamparolongitudinal.



7.4.9. REFUERZOSVERTICALESDEMAMPAROSTRANSVERSALES:Elmódulorequeridoparalosrefuerzosverticalesdelosmamparostransversalesvienedadaporlasiguienteexpresión:

Z =6,25 ∙ l- ∙ s ∙ p ∙ wÍ

m cmi

Siendoplamismaquelaadoptadaparaelcálculoenelmamparotransversalconhs=3m.:

𝑝 = 𝜌 ∙ 𝑔z ∙ ℎ6 + 0,3 ∙ 𝑏 𝑘𝑁/𝑚-

𝑝 = 1,26 ∙ 9,81 ∙ 3 + 0,3 ∙ 7,1 = 63,40𝑘𝑁/𝑚-

yelvalordel,σ,sywk:

- l=6,35m.- s=0,70m.- m=7,5- wk=1,05




Z =6,25 ∙ 6,35- ∙ 0,7 ∙ 63,4 ∙ 1,05

7,5 = 1565,82cmi

Z=1565,82cm3


- t = 5 + k ∙ L + tÍ mm

- t = ÐÑ+ tÍ

Donde:


t = 5 + 0,01 ∙ 78,7 + 1 = 6,78mm

t =hg + tÍ =

20070 + 1 = 4,57mm

Comprobandoenunprontuariodemateriales,seseleccionaparalosrefuerzosverticalesdemamparostransversales,unperfilcompuestoporchapade250x15mm.conunaladepletinasoldadade150x15mm.quesuperaelmódulorequeridodelperfilconsuchapaasociadademamparotransversal.



8. CALCULOMÓDULORESISTENTECUADERNAMAESTRAEnestepuntosevaarealizarelcálculodelmóduloresistentedelacuadernamaestradelbuque.EnelAnexosemuestraelplanodeacerostipodelacuadernamaestra.Paraelcálculodelmóduloresistente,sevanaseguirlassiguientespremisas:

• Sevanaconsideraraquelloselementosestructuralesquecontribuyenalaresistencialongitudinaldelbuqueysoncontinuosen0,4Lenelcentrodelbuque.Elreglamentoindicaquesedebenincluiraquelloselementosqueseencuentrenpordebajodelacubiertaresistenteporloqueenestecasosehalimitadolacuadernamaestrahastalacubiertasuperior.Seconsideraportantolaschapasdelforro,laquilladecajón,lacubiertaprincipalysuperior,laplanchadeldoblefondo,ylosrefuerzoslongitudinales(vagras,esloras,longitudinalesengeneral).Portanto,nosetienenencuentalascuadernasylosbaos.Tampocosetendrá́encuentaelforrointeriorenchapadeINOXdelascubas,yaqueestasnosonelementoslongitudinalescontinuos,nitampocotienenfinestructural.Enelcasodelasobrequilla,alestarsituadasobrelalíneadesimetría(crujía),seconsidera



tambiénendospartes,porloquesedebedividirporlamitadsuespesortotalde12mm.

• Sehadeconsiderarquelasuperestructuravaacontribuiralaresistencialongitudinaldelbuquedeformapositiva,actuandocomounareservaamayoresderesistenciadelbuque.

• Comolaestructuraessimétricarespectodecrujía,setomanenconsideraciónúnicamenteloselementosenunsolocostado,ysemultiplicanpordoslosresultadosobtenidos.

8.1. PROCESODECÁLCULOElprocesoquesehaseguidoparacalculardichomóduloeselsiguiente:

• Primeramente,sehadehacer,unarepresentaciónenlaqueseindiquentodosloselementosquesevanaconsiderarenloscálculosderesistencialongitudinal.

• Sehaceunatabla:

- Enlaprimeracolumnasecolocanloselementoslongitudinalesresistentes.oColumnadenúmerodeelementos.

- Enlasegundayterceracolumnasedefinenlasdimensionesoescantillonesdecadaelemento,segúnelsentidovertical(h)yhorizontal(b).

- Enlacuartacolumnasepondrá́eláreadelaseccióntransversaldecadaelemento.ParaelcasodelosperfilesenLollantasconbulboquesehanempleadoenelbuquedeproyecto,losvaloresnecesariossehanobtenidodeprontuariosdeestructurasmetálicas.



- Enlaquintacolumna,seindicanlasdistanciasdelcentrodegravedaddecadaelementoalalíneadebase.

- EnlasextacolumnaseindicaelmomentoestáticoM(momentodeprimerorden)respectoalalíneadebase,queeselproductodelacuartayquintacolumna:

M = A ∙ YÞ cm- ∙ m

- Enlaséptimacolumna,semultiplicaelmomentoestáticoM,porladistanciaYg.Deestaformaseobtieneelmomentodeinerciadecadaelementorespectoalalíneadebase(momentodesegundoorden):

I = MYÞ = A ∙ YÞ- cm- ∙ m-

- Enlaúltimacolumna,secalculaelmomentodeinerciatransversalomomentodeinerciapropio,respectoalcentrodegravedaddelelemento:

Izà A ∙ h- /12 cm- ∙ m-

• Secalculaelcentrodegravedaddelasecciónoalturadelejeneutro.Estarásituadoaunadistanciadelalíneadebaseiguala:

yâã =A\ ∙ YÞ\A\

• SecalculaelmomentodeinerciatotalrespectoalejeXolíneadebase:

Iäå = Iz + A\ ∙ YÞ\-

• ConIOX,secalculaelmomentodeinerciarespectoalejeneutroIEN,queseobtiene

medianteelteoremadeSteiner:

Iâã = Iz − YÞ\- ∙ A\



• Secalculanlasdistanciasdelfondoylacubiertaresistente(cubiertasuperior)alejeneutro:yFONDO,yCUBIERTA.

• Conestasdistancias,sepuedecalcularelmóduloresistentedelfondoWFONDOyel

móduloresistentedelacubiertaWCUBIERTA:

Wçäãèä =Iâã

Yçäãèä

Wéêeëâì«í =Iâã

Yâã − Yéêeëâì«í

• Acontinuaciónsecompruebaelcumplimientodelosvaloresobtenidosdelmódulo

resistenteydelmomentodeinerciadelasección,quedebensermayoresalvalordelmóduloresistentemínimoadmisible,asícomoelvalordelmomentodeinerciamínimodelasección,calculadossegúnelreglamentodeDNV,enelpunto6deestecuaderno.

8.2. CÁLCULODELMÓDULORESISTENTE.



Delatablaanterior,yparalaseccióncompletadelbuque:

• ΣA=14.098,200cm2



• Σ(AxYg)=64.106,254cm2xm• Σ(AxYg2)=479.646,575cm2xm2• ΣI0=sumadelasinerciasdeloselementos=3.327,112cm2xm2=0,3327m4

Laposiciónverticaldelejeneutroes:

yâã =A\ ∙ YÞ\A\

= 4,695m

ElmomentodeinerciaenlacuadernamaestrasecalculaaplicandoelteoremadeSteiner,portanto:

Iâã = A ∙ YÞ- + Iz − Yâã- ∙ A

Iâã = 2651988248,8cm- ∙ m- = 26,519m�Módulodelacubierta:

Wéêeëâì«í =Iâã

Yâã − Yéêeëâì«í= 5,519mi

Módulodelfondo:

Wçäãèä =Iâã

Yçäãèä= 5,647mi

AcontinuaciónsecomparanlosvaloresmínimosdadosporlaSociedaddeClasificaciónyloscalculados.

8.3. COMPROBACIONDELOSDATOSOBTENIDOS



Unavezobtenidoslosresultados,sehadecomprobarsisecumplenlosrequisitosmínimosexigidosporlaSociedaddeClasificación.Enestecuadernosehaobtenidounmóduloresistentemínimodelasecciónmaestrarespectoalalíneaneutra,segúnreglamento:

ZMIN=0,796m3Losvaloresobtenidosdelmóduloresistente,tantoparaelfondocomoparalacubiertadespuésdelescantillonadoson:

ZFONDO=WFONDO=5,647m3

ZCUBIERTA=WCUBIERTA=5,519m3Lareglamentacióntambiénexigequelasecciónmaestratengaunmomentodeinerciamínimorespectoalejeneutroreal,cuyovalortambiénfuecalculadoenestecuaderno,siendo:

IMIN=1,879m4Elvalordelmomentodeinerciarespectoalejeneutrodelbuqueobtenidoparaelbuqueproyectoes:

IEN=26,519m4SecomparanlosvaloresmínimosdadosporlaSociedaddeClasificaciónyloscalculados:

CONCEPTO VALORMINIMO VALORCALCULADOMomentomínimodeinercia 1,879m4 26,519m4

Módulocubierta 0,796m3 5,519m3

Módulofondo 0,796m3 5,647m3

SeverificaquesecumplenlosrequisitosdelaSociedaddeClasificación.


CUADERNAMAESTRA

ANEXOICUADERNAMAESTRA

PROYECTO15-1

ATUNEROCONGELADOR

CHAPA DEL PANTOQUE. 36 CHAPA DE LA CUBIERTA PRINCIPAL. …

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