Tutorial 5 Bodegas Bulk Carrier
-
Upload
lincoln-ruben-hooper -
Category
Documents
-
view
57 -
download
2
Transcript of Tutorial 5 Bodegas Bulk Carrier
-
Captulo III:
Diseo estructural mediante Poseidn:
En el siguiente captulo se proceder a realizar el diseo estructural del juego de
bodegas del buque Bulk Carrier de 60000 TPM, este diseo se basara en el
Reglamento Comn de Construccin para Bulk Carrier (CSR), de la Asociacin
Internacional de Sociedades de Clasificacin (IACS).
Para este diseo estructural se utilizara el software Poseidn de la Germanic and
Lloyds (GL), este es una herramienta que otorga grandes facilidades en cuanto al
diseo de buques de gran porte como Bulk Carrier, Portacontenedores y
Petroleros, ya que permite en base a las caractersticas principales de la nave,
disear su geometra, escantillonar, disear los estanques de lastre, bodegas de
carga y obtener resultados de resistencia longitudinal por medio de elementos
finitos.
A continuacin se pretende realizar una descripcin del software para facilitar su
entendimiento y entender cul es la forma correcta de utilizacin del programa. La
versin del software a utilizar es la 13,0,6 de la GL. Una vez abierto el software, el
primer pantallazo que tendremos ser el siguiente:
Figura N 1:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
Segn podemos observar Poseidn cuenta con diferentes herramientas las cuales
describiremos brevemente a continuacin.
3.1. Barra de herramientas de Poseidn:
3.1.1. File:
En el comando file se presenta herramientas bsicas como archivo nuevo, abrir,
guardar, guardar como, importar, exportar, configuracin de la pgina y reporte de
errores.
Figura N 2:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.1.2. Edit:
En el comando Edit se presentan herramientas como corte, copiar, pegar y borrar
los datos de entrada, esta no estn significativa ya que estos comando se pueden
aplicar como se aplican en otros programas como por ejempl Microsoft Word.
3.1.3. View:
Este comando modifica la forma como se presenta el software ante el diseador,
se recomienda dejarlo tal cual.
-
3.1.4. Tools:
En el comando tools se presentan una serie de herramientas importantes dentro
del programa entre las cual tenemos, options que permite modificar el
funcionamiento del programa pero se recomienda dejar las que vienen por
defecto. En cuanto a update y previous versions permite actualizar o desactualizar
Poseidn.
En cuanto a las siguientes herramientas, t=? permite realizar el anlisis segn el
reglamento de clasificacin, show muestra la cuaderna que se quiere observar con
distintas caractersticas, geometry 3D y FE model 3D nos muestra nuestra nave en
3D segn el diseo realizado, en cuanto a display GL rules si tenemos conexin a
internet nos muestra una ventana con los distintos reglamentos de la Germanic
and Lloyds.
Figura N 3:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.1.5. Window:
Este comando permite cerrar una o todas las sub-ventanas creadas a partir de que
se va avanzando en la utilizacin de Poseidn.
-
3.1.6. Help:
El comando Help permite el acceso a distintos PDF en el idioma ingles sobre
normativas de la Germanic and Lloyds sobre Poseidn y un User Manual del
software. Tambin ofrece distintos ejemplo de naves diseadas para utilizar como
naves guas para futuros diseos y acceso directo a la pgina web de la Germanic
and Lloyds.
Figura N 4:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Nota N 1: Cabe destacar que existe una Toolbar que agrupa las herramientas
ms importantes de los comandos anteriormente mencionados.
Figura N 5:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.2. Proyecto:
A continuacin se mencionaran las distintas etapas de proyecto de diseo de la
nave que estn presentes en el software Poseidn.
-
Figura N 6:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.2.1. General:
En la primera fase de diseo de cualquier nave es de suma importancia introducir
las caractersticas principales de esta, por ende estas se implementaran en
general data, junto a estas se definirn otras caractersticas que se explicaran ms
adelante.
Linear isotropic material y profile table, se presentan una serie de plantillas de
caractersticas de material y distintos perfiles de uso naval como el perfil bulbo, L,
T o pletina.
End conection of stiffener se procede a programar las distintas cartelas que se
pueden utilizar en el diseo estructural de la nave.
Frame table X- direction se introduce la clara entre cuadernas en funcin de la
eslora y en frame Y-Z- direction en funcin de la manga y el puntal de la nave.
Hold arrangement, aqu se procede a definir las bodegas en funcin de la eslora y
las cuaderna lmite entre cada una e introducir valores de masa en tonelada de
acuerdo a la carga que esta puede transportar.
En cuanto a los tems que no son definidos en este tutorial, esto se debe a que no
han sido utilizados en el diseo de la nave.
-
Figura N 7:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.2.2. Wizards:
La segunda fase de diseo es opcional ya que estas presentan plantillas de los
tres principales tipos de naves, Bulk carrier, Portacontenedores y Petroleros, aqu
se introducen una serie de datos las cuales crea el diseo segn el tipo de nave
para una posterior modificacin.
Nota N 2: Como recomendacin personal para principiantes del programa, pasen
a la tercera fase, ya que en esta se puede crear, como modificar las plantilla de
diseo de cualquiera de los tres tipos de naves. Por ende se produce un mayor
entendimiento del software y de la geometra estructural de los buques antes
mencionados.
Figura N 8:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
3.2.3. Hull Structure:
En cuanto a la tercera fase del diseo estructural se podra decir que es la ms
importante, ya que en esta se define la estructura longitudinal que es la que
predomina en estos tipos de buques, la estructura transversal, que se encuentra
en menor medida pero es de gran importancia para la resistencia estructural de la
nave y los mamparos transversal que sirven de separacin para las bodegas y son
los que ofrecen la estanqueidad a los distintos bloques constructivos de la nave.
Figura N 9:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.2.4. Design Criteris/Loads:
En la cuarta fase se procede a definir los compartimientos que posteriormente
conformaran los distintos estanques de la nave, para este tutorial se disearan los
tanques de lastre y las bodegas de carga. Tambin en esta fase se proceden a
obtener resultados del comportamiento de las bodegas en cuanto a la masa en
toneladas de la carga a transportar y resultados de resistencia longitudinal como
momentos flectores en aguas calmas y en olas.
Figura N 10:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL. 3.2.5. Results:
En la quinta fase, una vez terminada la parte de diseo se procede a la parte de
anlisis y en su primera instancia entrega resultado sobre el mdulo de seccin de
cualquiera de las cuadernas que conforma la disposicin estructural de la nave,
-
tambin entregan resultados sobre momentos de inercia y peso de los miembros
longitudinales y transversal de la seccin a analizar. Entre otros resultados
tambin podemos obtener valores de frecuencias naturales y esfuerzos de fatiga.
Figura N 11:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL. 3.2.6. Preprocessor:
La sexta y ltima parte se basa en el anlisis por medio de elementos finitos, con
el cual se quiere obtener un anlisis nodal de la estructura de las bodegas.
Figura N 12:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL. 3.3. Diseo estructural en Poseidn del juego de bodegas de un Bulk Carrier
de 60000 TPM:
A continuacin se proceder a describir paso a paso, este tutorial sobre la correcta
utilizacin del software Poseidn en el diseo estructural de un Bulk carrier de
60000 TPM.
-
3.3.1. General Data:
Los datos generales cuentan con cuatro sub-puntos los cuales explicaremos a
continuacin:
El primero de estos puntos es el de los datos de proyecto, aqu lo ms importante
es seleccionar el tipo de regla de clasificacin con el cual se va escantillonar la
nave en nuestro caso es CSR-BC el cual es el reglamento comn de construccin
de Bulk Carrier, lo dems solo es para ingreso del autor del proyecto.
Figura N 13:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
El segundo punto de los datos generales es donde se introducen las
caractersticas generales del buque, cabe destacar la seleccin del Bulk Carrier
Notation, la cual hay que especificar qu tipo de Bulk carrier en nuestro caso es un
BC-C, otro dato importante es el nmero de bodegas de nuestro buque en el cual
nuestro caso ser de cinco.
Figura N 14:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
El tercer punto es una plantilla en la cual se tiene que introducir valores de altura
metacntrica y radio de giro en roll para distintas condiciones como full carga,
lastre normal, lastre pesado, carga alternativa, carga homognea y granel pesado.
-
Figura N 15:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
El cuarto y ltimo punto es solo para introducir caractersticas IMO del buque
como nombre de registro, numero IMO o puerto de registro este paso se puede
obviar ya que no es del objetivo del tutorial.
3.3.2. Linear isotropic material:
El tipo de material necesita reunir ciertas caractersticas de mdulo de Young,
mdulo de corte, densidad y limite elstico, por defecto viene una plantilla con
cuatro tipos de materiales distintos pero como nuestra nave ser evaluada por las
reglas del CSR se proceder a crear cuatro nuevos tipo de material iguales a los
anteriores, pero con la observacin de CSR en cada uno.
Figura N 16:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
3.3.3. Profile table:
Se entrega una plantilla como diversos tipos de perfiles de uso naval entre los
cuales estn el perfil FB (Pletina), HP, L y T. Esta plantilla entrega distintos datos
sobre cada perfil y tambin se puede cambiar la propiedad del material, en la
casilla que dice
] para perfiles.
Figura N 17:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.3.4 Frame table (X-direction):
En esta seccin se proceder a introducir la clara de cuadernas, en nuestro caso
es de 830 mm, ya que es un clara propia para este tipo de naves, se introducir a
lo largo de la eslora. En la casilla Keep PP se introduce Aft ya que induce el
sentido de popa a proa y por ende en at Frame se introduce 0, ya que la cuaderna
cero corresponda a la cuaderna que esta sobre el eje de la mecha del timn.
-
En la casilla Frame N se introduce entre 0 y 241 ya que con este nmero de
cuadernas se obtiene la totalidad de la eslora entre perpendiculares, ML significa
el sentido de orientacin que es hacia adelante. Se presenta la siguiente imagen
que demuestra la distribucin de popa, cuerpo central de bodegas y proa.
Figura N 18:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.3.5 Frame table (Y-Z-direction):
En este punto se procede a disear el sistema de referencia tanto transversal
como vertical, se procede a crear lneas referenciales de acuerdo a la disposicin
de la geometra de la cuaderna del Bulk Carrier.
Se procede a seleccionar nuestra cuaderna maestra, para este caso ser la 120,
este valor se introduce en la casilla Frame N, en F/A indica que a partir de la
cuaderna 120 la distribucin geomtrica se producir tanto hacia popa y hacia
proa. Se utiliza F_0 para la lnea base, L_N para las distintas lneas transversales
como verticales y V_0 para la lnea de cruja.
La plantilla creada cuenta con distintas casillas las cuales se explicara a
continuacin:
Name: Representa el nombre de la lnea a crear.
N: Representa el nmero de lneas a crear.
Spacing (mm): Representa el espaciamiento entre lneas.
Y (mm): Representa la distancia en el sentido de la manga.
-
Z (mm): Representa la distancia en el sentido del puntal.
Frame N: Representa la cuaderna de referencia.
F/A: Representa el sentido constructivo desde la cuaderna referencial hacia
popa y proa, (esta puede ser modificada activando la casilla, para que la
direccin constructiva valla en una sola direccin hacia proa (F) o hacia
popa (A).
Sym: Representa la simetra en la cuaderna referencial, por lo tanto P+S
significa que se construir la geomtrica simtricamente, de lo contrario se
puede activar para un solo sentido tanto a babor P o a estribor S.
Figura N 19:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.3.6 Hold Arrangement (Bulker):
En esta parte se procede a introducir las disposicin de las bodegas, entre cada
bodega hay un mamparo estanco transversal que las separa, por lo tanto en las
casillas se introduce el nmero de cuaderna la cual ocupa dicho mamparo. Las
bodegas se enumeran de proa a popa, siendo la N 1 la que est ms a proa y as
sucesivamente.
La plantilla creada cuenta con distintas casillas las cuales se explicara a
continuacin:
Hold N: Representa el nmero de la bodega.
Frame N Start: Se introduce la cuaderna lmite de popa a proa donde
empieza la bodega.
-
Frame N End: Se introduce la cuaderna lmite de popa a proa donde
termina la bodega.
Position: indica la referencia desde el centro (C), estribor (S) o Babor (P),
se recomienda dejar C de centro que es la que viene por defecto.
MH: Masa de la carga, al mximo calado en la condicin homognea de
carga.
MHD: Mxima masa de carga en la condicin alterna de carga.
MBLK: Mxima masa de carga en la condicin de carga en bloque.
La siguiente figura muestra la disposicin y dimensiones de las bodegas de carga.
Figura N 20:
Fuente: Elaboracin propia.
Figura N 21:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Nota N3: Una vez ingresados los datos del hold arrangement, en el frame table
(X direction) aparecer una imagen con la distribucin de las bodegas de carga.
-
3.3.7 Functional Elements:
La definicin de los elementos funcional es una de las ms importantes del diseo
estructural de la nave, ya que en esta se define la geometra preliminar de la
misma y por ende se procede a crear una por una las partes que la conforman.
A continuacin se presentara el diseo de la geometra por bloques:
Cuerpo principal de la geometra: Este contiene al casco (SHELL), doble
fondo (IB), vagra (LG), tolva inferior (HOPPER), tolva superior (WING) y la
brazola (CO_GI).
Cubierta principal: Esta contiene la distinta disposicin de la cubierta
(DK_1), por accin de las bodegas.
Plancha de soporte y Cartela inferior del mamparo: Esta es un refuerzo
que se introduce en la seccin inferior del mamparo transversal estanco, su
denominacin es (LSP).
Plancha de soporte y Cartelas superiores del mamparo: Este es un
refuerzo que se introduce a la seccin superior del mamparo transversal
estanco, su denominacin es (USP), soldadas a este refuerzo van dos
cartela, una en sentido hacia popa y otra hacia proa, denominadas (CDSA)
Y (CDSF).
Brazola vertical y cartelas de brazola transversal: Estas estructuras
definen la base de la escotilla de la cubierta, para el acceso a las bodegas y
sus refuerzos, se denominan (CO_VE) y TCEA hacia popa y TCEF hacia
proa.
La plantilla creada cuenta con distintas casillas las cuales se explicaran a
continuacin:
Functional Element: Indica el elemento funcional que forma parte de la
geometra de la nave, por ejemplo SHELL, IB, LG, etc.
Description: Indica la descripcin del elemento funcional, esta es opcional
pero sirve de gua describirla al espaol, si no se tiene dominio del idioma
ingls.
N: Indica el nmero de lneas a crear del elemento funcional, para poder
formar la geometra deseada.
LT: Indica la forma de la lnea si es un segmento recto, circular, a lo largo
del elemento funcional o cortado (sin conexin).
-
Figura N 22:
Cuerpo principal de la geometra:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Cubierta principal:
Las siguientes figuras explican la secuencia de creacin de la cubierta, para
permitir definir las secciones que llevan cubierta totalmente cerrada, como la
seccin que lleva la cubierta con la escotilla de acceso a la bodega.
Es fundamental realizar una distribucin de las bodegas a lo largo del cuerpo
central, para as poder saber cul cuaderna corresponde al lmite inicial o final de
cada bodega, (recordar que en cada una de estas cuadernas limites, va un
mamparo transversal estanco).
Los datos fundamentales para la definicin geomtrica de la cubierta son:
Semimanga en torno al eje Y, de 16100 mm, desde cruja hasta (SHELL),
para la cubierta completa.
Semimanga en torno al eje Y, de 8000 mm, desde el (CO_GI) hasta el
(SHELL), para la cubierta con escotilla de acceso a bodega.
Puntal en torno al eje Z, de 18240 mm, desde la lnea base hasta la
cubierta.
Brusca de 644 mm, en torno al eje Y, comienza en el CO_GI hasta el
costado.
-
Nota N 4: Se observa la secuencia en F/A, de A-F-A-F y as sucesivamente, esto
indica que a partir de la cuaderna indicada este la letra A (aft) la secuencia
ingresada en Y-Z funcionara en el sentido de popa y cuando este la letra F
(forward) funcionara en el sentido de proa. En la cuaderna N 30 se introduce la
letra A debido que hacia popa la cubierta es totalmente cerrada, algo similar pasa
en la cuaderna N 211 introduciendo la letra F.
Por ejemplo Frame N 39, A indica que los datos ingresado en Y-Z, van hacia
popa de la cuaderna N 39 y F indica que los datos ingresado en Y-Z, van hacia
proa de la cuaderna N 39.
Figura N 23:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL. En la figura anterior y la posterior se muestra la secuencia y la forma final de la
geometra de la cubierta completa y la de escotilla de bodega.
-
Figura N 24:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Plancha de soporte y Cartela inferior del mamparo:
La plancha de soporte y las cartelas de fondo, sirven de refuerzo al mamparo
transversal estanco. La secuencia para la creacin de estos refuerzos se basa en
crear la geometra en base a los sistemas referenciales X-Y-Z.
La siguiente figura explica el diseo de la cartela en funcin del eje X-Z:
Figura N 25:
Fuente: Elaboracin propia.
-
A continuacin se presenta la plantilla a introducir para crear (LSP0), como vemos
la secuencia se repite para posiciones longitudinales distintas.
Figura N 26:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Lo nico que cambia en la secuencia es la posicin en el eje Y, estas cartelas y
plancha de soporte inferior irn ubicadas en la misma posicin que las LG.
Figuras N 27:
Ejemplo de LSP1:
-
Ejemplo de LSP2:
Ejemplo de LSP3:
Ejemplo de LSP4:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Plancha de soporte y Cartelas superiores del mamparo:
A continuacin se creara la plancha de soporte y la cartela superior, que sirven de refuerzo al mamparo transversal estanco. La secuencia para la creacin de estos refuerzos se basa en crear la geometra del refuerzo en base a los sistemas referenciales X-Y-Z. La siguiente figura explica el diseo de la cartela en funcin del eje X-Z:
-
Figura N 28:
Fuente: Elaboracin propia. La secuencia para crear USP0, USP1 y USP2, se presenta en la siguiente
plantilla.
Figura N 29:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Las cartelas superiores, se dividieron en dos las que van en el sentido de proa
(CDSF) y las que van en el sentido de popa (CDSA). A continuacin mostraremos
las plantillas de cada una.
-
Figura N 30: Plantilla para crear CDSF:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Figura N 31: Plantilla para crear CDSA:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Nota 5: Recordar que para la mayora de las plantillas presentadas no se
muestran en su totalidad solo la secuencia a seguir.
-
Brazola vertical y cartelas de brazola transversal:
El siguiente punto consiste en crear las brazolas verticales, son las que sostienen
la tapa de escotilla, cabe destacar que estas solo son en sentido longitudinal, las
transversales se crearan ms adelante, pero lo que si crearemos son las cartelas
que van soldadas a la brazola transversal, estas refuerzan la estructura.
Figura N 32:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
La secuencia para la creacin de las cartelas de la brazola transversal, se basa en
crear la geometra del refuerzo en base a los sistemas referenciales X-Y-Z.
La siguiente figura explica el diseo de la cartela en funcin del eje X-Z:
Figura N 33:
Fuente: Elaboracin propia.
-
Figuras N 34: Plantilla para crear TCEA:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
Figuras N 35: Plantilla para crear TCEF:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Una vez creado la plantilla de elementos funcionales se proceder a generar un
primer modelo 3D del juego de bodegas, para visualizar mejor las estructuras
creadas solo se mostrara desde la cuaderna N 97 a la N 153, en sentido
longitudinal y la semimanga de babor.
-
Figura N 36:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
3.3.8 Plate arrangement:
Una vez creado los elementos funcionales que determinaron la geometra del
diseo, se procede a generar la plantilla del planchaje de toda la estructura, para
esto se utiliza el botn MAGIC WAND (la varita mgica que est en la barra de
herramientas), este genera una plantilla base del arreglo de las planchas, que
posteriormente se modificara para crear la correcta distribucin de cada plancha a
lo largo de la estructura. El botn magic wand pide como primeros datos a
introducir las cuadernas entre las cuales se pretender generar la plantilla, en
nuestro caso ser desde la cuaderna N 28 hasta la N 221.
Nota N 6: Preliminarmente se introducen los espesores de planchajes mnimos
calculados en el escantillonado del captulo II, procediendo a su futura
modificacin a medida que se desarrolle el modelo.
-
Las funciones de cada casilla que conforman la plantilla, se explicaran a
continuacin:
Functional Element: Representa el elemento funcional que queremos
modificar.
Item: Representa el nombre con que se identifica el elemento funcional.
X-Start: Representa la cuaderna lmite de popa a proa donde empieza los
elementos funcionales.
X-End: Representa la cuaderna lmite de popa a proa donde terminan los
elementos funcionales
Y-Z start: Representa el inicio del ancho de la plancha que uno quiere
introducir.
Y-Z end: Representa el final del ancho de la plancha que uno quiere
introducir.
Symmetry: Representa la simetra constructiva de la geometra, en la
mayora de las celdas se introduce (P+S), pero aquellas que estn en cruja
se introduce solo (P), debido a que esta solo se representa en cruja.
ML: Representa la lnea de trazado, esto quiere decir la direccin de
representacin del elemento funcional puede ser a la izquierda o derecha.
Design Criteria: Representa los criterios de diseos constructivos de los
elementos funcionales, de las cargas de los tanques, de las cargas de las
bodegas de carga y diseos adicionales de construccin, estos ayudan a
Poseidon a realizar un mejor anlisis de acuerdo a las reglas de
clasificacin.
Attributes: Los atributos son ciertas particularidades de diseo como
modificar la plancha aadindole una corruga o modificando su anlisis de
resistencia longitudinal.
t (mm): Representa el espesor del planchaje.
Material: Representa el tipo de material.
tc: Representa el espesor por corrosin del planchaje, este solo se utiliza
en la fase de pre proceso de elementos finitos.
Se presentaran diversas figuras que indican la forma como se configuro la plantilla
del planchaje de la nave. Cada casilla correspondiente a un elemento estructural,
podrn equivaler las caractersticas dispuestas en torno a toda la eslora o a un
nmero determinado de cuadernas.
Las primeras dos figuras representan el planchaje dispuesto entre las cuadernas
N 28 y la N 221.
-
Figuras N 37:
Plantilla para crear planchaje de fondo, pantoque y costado:
Plantilla para doble fondo, quilla, vagras longitudinales y brazola de la tolva alta:
-
Semimanga de babor de la cuaderna N28:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
La cuaderna muestra el casco, la quilla, las vagras longitudinales y la brazola de la
tolva alta, con sus respectivos espesores de planchaje, propiedad del acero
utilizado, los puntos de unin de soldadura y la malla verde de distribucin
geomtrica (esta sirve de referencia visual).
-
Una vez creado todos los planchajes que van a lo largo de todo el cuerpo de
bodegas, se procede a crear las plantillas de aquellas planchas que dependen de
su disposicin a lo largo de la eslora por lo tanto sus lmites sern indicados segn
las cuadernas entre las que este delimitadas.
Se procede a crear las plantillas del planchaje para las tolvas altas y bajas, estn
sern iguales desde el lmite de la bodega central hacia popa y hacia proa y
distinta en dicha bodega.
La primera plantilla indica el modo de creacin de las tolvas desde las cuadernas
N 28 hasta la N 105 (popa), esta ser igual tambin desde la cuaderna N 145
hasta la N 221 (proa).
La segunda plantilla indica el modo de creacin de las tolvas entre las cuaderna
N 105 hasta la N 145, esta presentara mayores espesores ya que la bodega
central est sometida a mayores esfuerzos de corte y momentos flectores.
Figuras N 38:
Plantilla de la tolva alta y baja desde los lmites de la bodega central hacia popa y
proa:
Para crear las tolvas desde el lmite de la bodega central hacia proa solo se debe
remplazar en X-Start y X-End los valores de las cuadernas correspondientes
citados anteriormente. Los valores de las dems casillas permanecern iguales.
-
Plantilla de la tolva alta y baja de la bodega central:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para crear la cubierta se debe seguir una secuencia la cual permite disear las
aperturas de bodegas, estas secuencias dividen la cubiertas en cerradas y
parcialmente cerradas.
Cubiertas cerradas: 28-39 / 59-77 / 97-115 / 135-153 / 173-191 / 211-221.
Cubiertas parcialmente cerradas: 39-59 / 77-97 / 115-135 / 153-173 / 191-211.
Figuras N 39:
Cubierta cerrada entre las cuadernas N 97-115:
-
Cubiertas parcialmente cerradas entre las cuadernas N 115-135:
Se deben crear las dems secciones de cubierta cerradas y parcialmente cerradas
de la nave, para esto solo se debe remplazar en X-Start y X-End los valores de
las cuadernas correspondientes citados anteriormente. Los valores de las dems
casillas permanecern iguales.
Vista longitudinal de la distribucin del planchaje de cubierta con sus respectivas
aperturas de bodegas:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Tabla N 1:
Color Espesor (mm) Tipo de material
Naranja 15 5
Morado 18 5
Verde 20 5
Celeste 22 5
Fuente: Elaboracin propia.
-
La brazola vertical es la pieza estructural que sostiene la tapa de escotilla
longitudinalmente, como podemos observar se dise con un factor de material
distinto a la dems estructura de la nave ya que al estar sobre cubierta y ser una
abertura puede presentar problema de torsin, otro motivo fue para disminuir el
espesor requerido por Poseidon.
Figura N40:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Tabla N 2:
Cuadernas (N) Espesor (mm) Tipo de material
39-59 18 6
77-97 27 6
115-125 27 6
153-163 27 6
191-211 18 6
Fuente: Elaboracin propia.
Para crear las dems brazolas verticales solo se remplaza en X-Start y X-End los
valores de cuadernas y espesores que se mencionan en la tabla N 2.
-
Figura N 41:
Semimanga de babor de la cuaderna N125:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Se observa todo el planchaje creado hasta el momento, se aadieron la brazola
vertical, la cubierta, las tolvas altas y bajas con respecto a la figura de la
semimanga de la cuaderna N 28.
-
Las cartelas de fondo son refuerzos longitudinales que van entre el doble fondo y
el mamparo corrugado transversal, su posicin dentro de la nave es la misma que
la de las vagras longitudinales, funcionando como una sola estructura:
Figura N 42:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para crear las dems cartelas de fondo solo se remplaza en X-Start y X-End los
siguientes valores; Los valores de las otras casillas permanecen igual:
Cuadernas N: 29-32 / 65-70 / 103-108 / 141-146 / 179-184 / 217-220
La plancha de soporte superior son refuerzos longitudinales que van entre el
mamparo corrugado transversal y la cubierta, su posicin dentro de la nave es la
misma que la de las vagras longitudinales, funcionando como una sola estructura:
Figura N 43:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
Para crear las dems la plancha de soporte superior solo se remplaza en X-Start y
X-End los siguientes valores; Los valores de las otras casillas permanecen igual:
Cuadernas N: 29-30 / 67-68 / 105-106 / 143-144 / 181-182 / 219-220.
Las cartelas superiores son refuerzos longitudinales que sostienen la cubierta
entre aperturas de escotilla, estas parten desde las planchas de soporte hasta el
lmite de la apertura de la bodega, esta pueden ir hacia proa y hacia popa.
Figuras N 44:
Cartelas superiores hacia proa:
Cartelas superiores hacia popa:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para crear las dems cartelas superiores hacia proa solo se remplaza en X-Start y
X-End los siguientes valores; Los valores de las otras casillas permanecen igual:
Cartelas hacia proa (cuadernas N): 30-39 / 68-77 / 106-115 / 144-153 / 182-191.
Cartelas hacia popa (cuadernas N): 59-67 / 97-105 / 135-143 / 173-181 / 211-219.
-
La cartela de la brazola transversal es un refuerzo longitudinal que sirve de
soporte a esta y a la escotilla de las bodegas de carga. Estas van con direccin
hacia proa y hacia popa.
Figuras N 45:
Cartela de la brazola transversal hacia popa:
Cartela de la brazola transversal hacia proa:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para crear las dems cartelas de la brazola transversal hacia popa y proa solo se
remplaza en X-Start y X-End los siguientes valores; Los valores de las otras
casillas permanecen igual:
Cartela hacia popa (cuadernas N):
(38 -415)-39 / (76 -415)-77 / (114 -415)-115 / (152 -415)-153 / (190 -415)-191.
-
Cartela hacia proa (cuadernas N):
59-(60 +415) / 97-(98 +415) / 135-(136 +415) / 173-(174 +415) / 211-(212 +415).
Representacin del desarrollo de planchaje creado en Poseidon, entre la cuaderna
N 92 hasta la N 158.
Figura N 46:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Nota N 7: El comando BEGIN, en la plantilla de planchaje indica el comienzo de
una plancha, a su vez el comando AUTO, indica que automticamente sigue la
secuencia de donde termina la plancha anterior y por ltimo el comando END,
indica el final del planchaje del elemento funcional creado.
Nota N 8: Para introducir el ancho de cada plancha se utiliza el comando B =
ancho de la plancha, para la zona del pantoque el comando ;Z = ancho de la
plancha.
-
3.3.9 Stiffener arrangement:
Una vez creado los elementos funcionales que determinaron la geometra del
diseo, se procede a generar la plantilla de los refuerzos longitudinales de toda la
estructura, para esto se utiliza el botn MAGIC WAND (la varita mgica que est
en la barra de herramientas), este genera una plantilla base del arreglo de
refuerzos, que posteriormente se modificara para crear la correcta distribucin de
cada refuerzo a lo largo de la estructura. El botn magic wand pide como primeros
datos a introducir las cuadernas entre las cuales se pretender generar la plantilla,
en nuestro caso ser desde la cuaderna 28 hasta la 221.
La plantilla del arreglo de los refuerzos ser una plantilla preliminar, ya que en esta
solo se introducen los valores preliminares de refuerzos, para una posterior
modificacin luego de realizada la parte de anlisis estructural en el captulo IV, se
explicara las funciones de las casillas que no han sido explicadas con
anterioridad.
a (mm): Representa el espaciamiento entre refuerzos.
l (mm): Longitud no apoyada en el sentido longitudinal, por lo general
Poseidon calcula este valor, por ende se deja tal cual en 0.
Rotation: Representa el Angulo de inclinacin del refuerzo por lo general
se deja en 90.
Type: Representa el tipo de refuerzo, puede ser L, FB (Pletina), T o HP
(Bulbo).
Dimensions: Representa las dimensiones del refuerzo, para refuerzos del
tipo FB y HP, la primera dimensin representa la altura del perfil y la
segunda representa el espesor. En el caso del refuerzo tipo L
adicionalmente a la explicacin anterior se aade, el ancho y su
correspondiente espesor, para mayor entendimiento ir a la parte 3.3.3 de
este tutorial o a la parte 1.3 de Poseidon (Profile Table).
Attributes: Los atributos son ciertas descripciones adicionales que se le
aplican al refuerzo, generalmente se deja tal cual aparece al crear una
celda de refuerzos.
-
Figuras N 47:
Plantilla de refuerzos longitudinales:
Refuerzos longitudinales de la tolva alta:
-
Refuerzos longitudinales de la tolva baja, del fondo y doble fondo:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Las figuras anteriores muestran los perfiles seleccionados y su disposicin en la
nave. Los refuerzos utilizados son del tipo HP, L y Pletina, notamos que los
refuerzos en la zona de la quilla son de menor dimensin comparados con los de
otras zonas de la nave, esto se debe a que en pasos posteriores se creara una
plancha transversal con su respectivo orificio el cual servir de refuerzo
transversal principal ya que este ira a lo largo de toda la eslora de bodegas.
Nota 9: El objetivo de la distribucin en el Y-Z start y Y-Z end, de los diferentes
elementos funcionales es aprovechar los lmites entre estructuras para poder
demarcar, entre que estructuras queremos nuestros refuerzos, cabe destacar que
con la prctica se adquirir una mayor facilidad para distribuir los espacios entre
refuerzos.
Nota 10: Es importante de acuerdo a algunos elementos funcional, introducir en Y-
Z start y Y-Z end, una distancia antes o despus de la finalizacin del elemento
funcional para as lograr una mejor distribucin de refuerzos, estos valores van
directamente ligados a el valor introducido en a.
-
3.3.10 Holes & cout outs:
El siguiente paso en el diseo estructural ser crear las aligeraciones en las
vagras longitudinales y las cartelas de fondo, estas permitir la intercomunicacin
entre el tnel de la quilla (espacio entre quilla (LG_00) y vagra 01 (LG_01) de
estribor y babor, y del tanque de lastre que va entre la vagra 01(LG_01) y el
pantoque de ambas bandas. Cabe resaltar que la vagra 01 es estanca por lo tanto
no lleva aligeraciones, esta subdivide el tnel central que es un espacio vaco
destinado a paso de tuberas y los estanque de lastre del fondo.
A continuacin se explicara las funciones de las casillas que no se han explicado
con anterioridad.
Location: Representa la altura de la aligeracin con respecto a la base de
la vagra, se utiliza el comando F= altura con respecto a la vagra, en este
caso 0,5 representa que est a la mitad de la vagra.
Spacing: Representa el espacio en sentido longitudinal entre el punto
central de las aligeracion, el comando a introducir es Na, que significa
cuantas veces la clara de cuaderna queremos entre cada aligeracin.
Countour ID. N: Representa el diseo de la aligeracion.
Se necesita crear un diseo para nuestra aligeracion que ser el siguiente:
Figuras N 48:
Aligeracion de las vagras longitudinales (Countour ID. N 1):
-
Aligeracion central de la cartela de fondo (Countour ID. N 2):
Aligeraciones laterales de la cartela de fondo (Countour ID. N 3):
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Se crearon estos tres modelos de aligeraciones que se ingresan en la casilla
Countour ID. N, de la plantilla de Holes & cout outs que se presentan a
continuacin.
-
Figuras N 49:
Modelo de plantilla para la quilla (LG_00) y las vagras longitudinales (LG_02,
LG_03 y LG_04):
Modelos de plantilla para la cartela de fondo LSP0, LSP1, LSP2, LSP3 Y LSP4.
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
Nota N 10: Para crear las vagras longitudinales 02, 03 y 04, en Functional
Element se remplaza LG_00 por LG_02, LG_03 y LG_04 respectivamente,
permaneciendo las dems casillas iguales, excepto Sym., que cambia a P+S.
Nota N 11: Para crear las cartelas de fondo 1, 2, 3 y 4, en Functional Element
se remplaza LSP0 por LSP1, LSP2, LSP3 y LSP4 respectivamente,
permaneciendo las dems casillas iguales, excepto Sym., que cambia a P+S.
3.3.11 Transverse Stiffener arrangement:
Las cartelas superiores, poseen perfiles pletina que aumentan la resistencia
estructural de estas y junto a las vigas transversales (se disearn posteriormente)
son los refuerzos principales de la cubierta cerrada. Las plantillas para crear los
refuerzos transversal que van en el sentido de proa y popa sern las siguientes:
Figuras N 50:
Plantilla de refuerzos transversales de la cartela superior hacia proa:
Refuerzos transversales de la cartela superior hacia proa:
-
Plantilla de refuerzos transversales de la cartela superior hacia popa:
Refuerzos transversales de la cartela superior hacia popa:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para crear las dems cartelas superiores en X-Start y X-End remplazar los
siguientes valores:
Con sentido a proa: 31-38 / 69-76 / 107-114 / 145-152 / 183-190.
Con sentido a popa: 60-66 / 98-104 / 136-142 / 174-180 / 212-218.
Nota N 12: Los refuerzos parte desde la base del perfil siguiente la inclinacin de
la cartela hasta una altura igual al tope de la cartela superior menos 300 mm, ya
que ese es el valor de la altura de la viga transversal de cubierta.
3.3.12 Transversal girder:
Los Bulk Carrier poseen elementos estructurales transversales que funcionan
como soporte entre estructuras, estos son las cuadernas de costado, la viga
transversal de cubierta y la cartela de la brazola vertical.
-
La plantilla creada cuenta con distintos comandos entre los cuales algunos ya se
han mencionado con anterioridad por lo tanto solo se explican los siguientes:
Attributes: Indica el tipo de viga con la cual se creara la cuaderna
transversal, tiene la opcin de viga T, H o L, en este caso se usara la que
viene por defecto la viga T.
Spacing: Representa el espacio en sentido longitudinal entre cada
cuaderna, el comando a introducir es a, que significa cada a veces una
cuaderna transversal.
hweb: Altura inicial de la cuaderna en mm, se ve influenciada directamente
por la tolva.
hweb: Altura final de la cuaderna en mm, se ve influenciada directamente
por la tolva.
bflg: Ancho inicial del flange (pestaa del perfil) de la cuaderna en mm.
bflg: Ancho final del flange (pestaa del perfil) de la cuaderna en mm.
twb: Espesor de la cuaderna transversal en mm.
tflg: Espesor del flange (pestaa del perfil) en mm.
La siguiente plantilla presenta el modelo para crear la viga de cubierta, la
cuaderna de costado y la cartela de la brazola vertical:
Figura N 51:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
La disposicin de las piezas estructurales creadas se presenta a continuacin, la
parte roja es una representacin de cada elemento transversal con sus
respectivas dimensiones y caractersticas.
-
Figura N 52:
Viga de cubierta, Cuaderna de costado y Cartela de la brazola vertical:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para crear la plantilla de cada pieza estructural ingresaremos en las casillas los
siguientes valores en X-Start y X-End. Las dems casillas permanecern iguales.
Viga de cubierta: 31-39 / 59-66 / 69-77 / 97-104 / 107-115 / 135-143 / 145-153 /
173-180 / 183-191 / 211-218.
Cuaderna de costado: 28-29 / 31-67 / 69-105 / 107-143 / 145-181 / 183-219 / 221.
Cartela de la brazola vertical: 39-59 / 77-97 / 115-135 / 153-173 / 191-211.
Nota N 12: La cartela de costado que se presenta en la figura N 52, es una
pieza estructural completa, pero en Poseidon se disea por partes, ya que se
crean tres piezas estructurales, como se indica en la figura N 51.
-
3.3.13 Transverse web plate:
Las planchas transversales y cartelas de las tolvas, son elementos estructurales
que aportan rigidez, soporte y unin entre estructuras, en el fondo a las planchas
transversales se les denomina varengas. La disposicin de estas planchas
transversales ser seccionada dependiendo de la zona de la nave.
En Poseidon para crear las planchas transversales, se posiciona sobre la zona en
la cual se quiere crear estos elementos estructurales, siendo estas el fondo y las
tolvas, con el botn derecho del mouse generamos un cuadro de texto que ofrece
distintas funciones, se selecciona Insert web plate with cell, la cual creara las
casillas de la plantilla de datos.
Figura N 53:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
De la misma manera procedemos a crear las dems varengas y las planchas de la
tolva baja y alta, segn la disposicin de estas desde popa a proa.
Las varengas de la zona de quilla, su disposicin ser cada 1 clara de cuaderna
(830 mm), en toda la zona de bodegas de popa a proa a lo largo de toda la eslora.
-
En las cuadernas que pertenecen a las zonas de los mamparos, su disposicin
ser cada 1 clara de cuaderna (830 mm), siendo la de la cuaderna del mamparo
estanca.
En la zona de bodegas entre mamparos su disposicin ser cada 3 claras de
cuadernas (2490 mm).
Plantillas para crear las planchas transversales y las cartelas de las tolvas.
Figuras N 54:
Zona de mamparo 29-32:
Se ha asignado una enumeracin como secuencia de creacin de cada plancha
transversal por ejemplo:
WF_1 equivale a la varenga entre la Quilla (LG_00) y la LG_01.
WF_2 equivale a la varenga entre la LG_01 y la LG_02.
WF_3 equivale a la varenga entre la LG_02 y la LG_03.
WF_4 equivale a la varenga entre la LG_03 y la LG_04.
WF_5 equivale a la plancha transversal de la tolva baja.
WF_6 equivale a la plancha transversal de la tolva alta.
As sucesivamente se sigue la enumeracin para crear las dems Short Cut.
-
Se debe tener en cuenta que cada vez que se crea un Short Cut, se creara una
plancha transversal a partir de X-Start. Segn la necesidad de diseo se deben
establecer secuencias que se introducen en la casilla Spacing, la letra a
representa la clara de cuadernas, si se antepone un N antes de la letra a, se
creara una plancha transversal cada vez ese N y finalmente el punto y coma (;)
separa los comando de la secuencia.
Para un mayor entendimiento se observa en las figuras N 54 las secuencias
creadas:
Zona de bodegas 35-62 / 73-100 / 111-138 / 149-176 / 187-214:
-
Zona de mamparo 65-70 / 103-108 / 141-146 / 179-184:
Zona de mamparo 217-219:
-
Mamparos 30-30 / 68-68 / 106-106 / 144-144 / 182-182 / 220-220:
Cartela de las tolvas 33-64 / 71-102 / 109-140 / 147-178 / 185-216:
Brazola transversal de la escotilla: 39 / 59 / 77 / 97 / 115 / 135 / 153 / 173 / 191 /
211.
-
Representacin de las planchas transversales y las cartelas de las tolvas:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para crear las planchas transversales que no se exponen en las figuras anteriores
se remplaza en X-Start y X-End los valores de cuadernas presentados segn la
zona de la nave.
La ltima de las Figuras N 54 representa una seccin de la nave entre la
cuaderna N 29 y la N 76, en la cual podemos observar la secuencia de las
planchas transversales, las cartelas de las tolvas y la brazola transversal de la
escotilla, para una mayor apreciacin se suprimi las cartelas de fondo, las
planchas del doble fondo, de la tolva baja y alta, parte de la cubierta y las piezas
estructurales cercanas a esta ltima.
De popa a proa podemos observar que en la zona de mamparos la cuaderna N
30 y la N 68 son estancas lo cual se representa con otro color de plancha
transversal, esta delimita el lmite de los tanque de lastre que van de mamparo a
-
mamparo transversal entre bodegas. Cada color indica que dicha plancha
pertenece a un Short Cut creado en cada plantilla generada en Poseidon.
3.3.14 Transverse web stiffeners:
Los refuerzos de las planchas transversales sirven de soporte y unin, para los
refuerzos longitudinales del fondo y del doble fondo. Su disposicin dentro de la
nave depende de las varengas, ya que van soldados a estas.
Se generaran Short Cut, en base a las planchas transversales creadas
anteriormente, en los cuales se introducen datos de diseo como tipo y
dimensiones del perfil, posicin dentro de la nave, N de perfiles, distancia entre
cada uno de ellos, simetra, sentido de orientacin y tipo de material.
Figuras N 55:
Plantilla para refuerzos de las varengas del fondo:
Se generaran las dems plantillas remplazando en Frame N, el nmero de la
cuaderna y en Short Cut el perfil segn la plancha transversal en la cual se quiera
crear este refuerzo, las dems casillas permanecern iguales.
N 29: WF_2 WF_3 WF_4.
N 35: WF_7 WF_8 WF_9.
N 65: WF_12 WF_13 WF_14.
N 73: WF_17 WF_18 WF_19.
N 111: WF_27 WF_28 WF_29.
N 149: WF_37 WF_38 WF_39.
N 179: WF_42 WF_43 WF_44.
N 187: WF_47 WF_48 WF_49.
N 217: WF_52 WF_53 WF_54.
-
Plantilla para refuerzos de las cuadernas que limitan a los mamparos de la bodega
central (M106 y M144):
N 103: WF_22 WF_23 WF_24 WF_25 WF_25 WF_26 WF_26.
N 141: WF_32 WF_33 WF_34 WF_35 WF_35 WF_36 WF_36.
Plantilla para refuerzos de las cuadernas que coinciden con los mamparos:
-
N 30: WF_57 WF_58 WF_59 WF_60 WF_60 WF_60 WF_61.
N 68: WF_62 WF_63 WF_64 WF_65 WF_65 WF_65 WF_66.
N 106: WF_67 WF_68 WF_69 WF_70 WF_70 WF_70 WF_71.
N 144: WF_72 WF_73 WF_74 WF_75 WF_75 WF_75 WF_76.
N 182: WF_77 WF_78 WF_79 WF_80 WF_80 WF_80 WF_81.
N 220: WF_82 WF_83 WF_84 WF_85 WF_85 WF_85 WF_86.
Representacin de los refuerzos de las planchas transversales:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Se suprimieron la mayora de las planchas y refuerzos longitudinales, el mamparo
transversal y sus refuerzos, las cartelas de fondo y las piezas estructurales de
cubierta, para permitir una mejor observacin de los perfiles pletina de las
varengas, de las cuadernas prximas a los M106 y M144 y de las planchas
transversales correspondientes a los mamparos en s.
-
Nota N 13: Las cuadernas prximas a los M106 y M144 se reforzaran sus
planchas transversales en su totalidad, debido a que estn limitan la bodega
central la cual est sometida a los mayores momentos flectores y esfuerzos de
corte, por ende se necesita una mayor rigidez en la estructura que limita la bodega
central.
Nota N 14: En las cuadernas de los mamparos, se reforzara las planchas
transversales en su totalidad, debido a que ests son estancas, necesitan tener
una mayor resistencia debidos a las presiones internas generadas por las aguas
de lastre.
3.3.15 Transverse web holes & cout outs:
Las aligeraciones de los elementos transversales son necesarias ya que estas
permiten el paso del agua de lastre, la pasada hombre para futuras inspecciones y
reparacin y libera cualquier tipo de tensin que se puede acumular en la zona.
Para disear estas aligeracion se tienen que crear los Short Cut, en base a las
planchas transversales creadas anteriormente, en las planchas utilizaremos cuatro
tipos de aligeracion una para el tnel central, otra para las varengas y para las
planchas de las tolvas baja y alta.
A continuacin se explicaran las casillas de la plantilla para crear aligeraciones
que no se han explicado con anterioridad:
Y-Pos: Indica la posicin respecto al eje Y, en que se encuentra la
aligeracion. Se puede utilizar las lneas del Y-Z direction (las verdes),
como referencia para posicin la aligeracion o una distancia adecuada en
sentido de la manga.
Z-Pos: Indica la posicin respecto al eje Z, en que se encuentra la
aligeracion. Se puede utilizar la letra L como referencia de altura (por
ejemplo 0,5L), esta representa que la aligeracion estar en la mitad de la
altura de la plancha, (se recomienda utilizar este comando para las
varenga), o utilizar una distancia adecuada en sentido del puntal.
Para crear la aligeracion correspondiente se pincha sobre Countour Id. N en
Create Cutout.
-
A continuacin se presentan figuras que explican el mtodo de crear las
aligeracion 4,5 y 6.
Figuras N 56:
Aligeracion para el tnel central (Countour ID. N 4):
Aligeracion para la tolva baja (Countour ID. N 5):
-
Aligeracion para la tolva alta (Countour ID. N 6):
Plantilla para crear las aligeraciones de las planchas transversales:
Se generaran las dems plantillas remplazando en Frame N, el nmero de la
cuaderna y en Short Cut el perfil segn la plancha transversal en la cual se quiera
crear este refuerzo, las dems casillas permanecern iguales.
N 29: WF_1 WF_2 WF_3 WF_4 WF_5 WF_6.
N 35: WF_7 WF_8 WF_9 WF_10 WF_11.
N 65: WF_12 WF_13 WF_14 WF_15 WF_16.
N 73: WF_17 WF_18 WF_19 WF_20 WF_21.
N 103: WF_22 WF_23 WF_24 WF_25 WF_26.
-
N 111: WF_27 WF_28 WF_29 WF_30 WF_31.
N 141: WF_32 WF_33 WF_34 WF_35 WF_36.
N 149: WF_37 WF_38 WF_39 WF_40 WF_41.
N 179: WF_42 WF_43 WF_44 WF_45 WF_46.
N 187: WF_47 WF_48 WF_49 WF_50 WF_51.
N 217: WF_52 WF_53 WF_54 WF_55 WF_56.
Representacin de las aligeraciones transversales de la cuaderna N 29:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Nota N 14: WF_1 solo se disea una vez, ya que esta representa la aligeracin
del tnel central que va a lo largo de toda la eslora de bodega.
3.3.16 Overview of transverse bulkhead:
Los mamparos corrugados transversales, son estructuras que limitan las bodegas
de los Bulk Carrier, estos aportan rigidez, unin y soporte entre el fondo y la
cubierta de la viga-buque principalmente cuando este es sometido a flexin.
En Poseidon sern cuatro los pasos para crear estos mamparos y estos son:
Overview, Geometry of cells, plates y stiffeners.
-
Overview (descripcin general):
En la primera plantilla para crear los mamparos corrugados transversales se
presenta cuatro casillas que se explicaran a continuacin:
Bulkhead Name: Indica el nombre del mamparo.
Frame N: Indica la cuaderna a la cual pertenece el mamparo.
Functional Element: Indica los elementos funcionales que componen el
mamparo.
Cell: Indica la celda correspondiente al elemento funcional.
Significado de las celdas:
USA: Upper Stool Aft Plancha superior de popa.
CORR: La corruga del mamparo.
USF: Upper Stool Forward Plancha de superior de proa.
SLP: Stool Lower Plate Plancha de soporte inferior.
SUP: Stool Upper Plate Plancha de soporte superior.
LSA: Longitudinal Stool Aft Plancha de soporte longitudinal de popa.
LSF: Longitudinal Stool Forward Plancha de soporte longitudinal de proa.
LA: Longitudinal Aft Plancha longitudinal de popa.
LF: Longitudinal Forward Plancha longitudinal de proa.
Figuras N 57:
-
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Recin se describi generalmente los elementos estructurales que conforman el
mamparo corrugado transversal, en el segundo paso se diseara la disposicin y
geometra de estos en la nave.
3.3.17 Geometry of cell of transverse bulkhead:
Los comandos de la geometra y disposicin de los elementos estructurales del
mamparo transversal se definen a continuacin:
Cell: Indica la celda seleccionada.
Sym: Indica la simetra a ambas bandas.
X relative to Xref (mm): En base a la cuaderna del mamparo indica
cuantas cuadernas hacia popa o proa est el lmite del elemento
estructural.
-
Y (mm): Indica la posicin con respecto al eje Y del elemento estructural.
Parte de la lnea de cruja hacia ambas bandas. Se puede seleccionar una
distancia en base a otro elemento estructural.
Z (mm): Indica la posicin con respecto al eje Z del elemento estructural.
Parte desde el doble fondo en sentido del puntal hasta la cubierta. Se
puede seleccionar una distancia en base a otro elemento estructural.
LT: Tipo de lnea hasta el siguiente punto, puede ser recta (1) o a lo largo
del elemento funcional (3). Representa la forma como se va generando la
geometra del elemento funcional que representa la celda.
Figuras N 58:
Plantilla de la geometra de las celdas:
-
Representacin de la geometra de las celdas del mamparo corrugado:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
3.3.17 Plates of transverse bulkhead:
Una vez diseadas la descripcin general y la geometra de los elementos
estructurales del mamparo transversal estanco, se procede a programar las
planchas y la corruga del mamparo.
Los comandos a introducir en las casillas para programar las planchas sern los
siguientes:
Head Name: Indica el mamparo al cual se le asignara las planchas.
Frame N: Indica la cuaderna correspondiente al mamparo que se quiere
programar.
Functional Element: Indica el elemento funcional programado en Overview
y geometry of cell, al cual se le quiere asignar una plancha.
Cell: Indica el programado en Overview y geometry of cell, al cual se le
quiere asignar una plancha.
Item: Indica el nombre asignado al mamparo.
Y-Z Start: Indica de donde parte la plancha que conforma el elemento
estructural del mamparo, en sentido de los ejes Y-Z. Se aconseja que
siempre se programe con el comando BEGIN.
Y-Z End: Indica de donde finaliza la plancha que conforma el elemento
estructural del mamparo, en sentido de los ejes Y-Z. Se aconseja que
siempre se programe con el comando END.
X-Rel. Start: Indica de donde parte la plancha que conforma el elemento
estructural del mamparo, en sentido del eje X. Se aconseja que siempre se
programe con el comando BEGIN.
X-Rel. End: Indica de donde parte la plancha que conforma el elemento
estructural del mamparo, en sentido del eje X. Se aconseja que siempre se
programe con el comando END.
ML: Posicin de la lnea de moldeado, indica la direccin construccin en el
modelo del elemento estructural.
Design Criteria: Indica los atributos que se le pueden anexar a la plancha.
Estos son de gran importancia a la hora de realizar los clculos de
escantillonado, ya que dependiendo del atributo asignado, variaran las
condiciones las cargas de presiones con las que se evala el planchaje,
para este caso se necesita que el mamparo se estanc por lo tanto se le
asigna la propiedad watertigh (WT).
Attributes: Son particularidades de diseo que asignan la corruga
necesaria para este tipo de mamparo, otro objetivo es modificar el anlisis
de resistencia longitudinal.
-
Figura N 59:
Plantilla para crear las planchas de los elementos estructurales de los mamparos,
N 30-68-106-144-182-220:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Para la creacin de los dems mamparos corrugados, se mantiene la plantilla tal
cual se presentan en la Figura N 59, cambiando en Head Name el nombre del
mamparo y Frame N el nmero de la cuaderna.
El diseo de la corruga, se presenta a continuacin:
Figura N 60:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
Representacin del mamparo transversal N 106, se suprimieron los dems
elementos estructurales para observar una mejor representacin de la geometra
del mamparo.
Figura N 61:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
-
3.3.18 Stiffeners of transverse bulkhead:
Los elementos estructurales de los mamparos corrugados, poseen perfiles pletina
que refuerzan la estructura en la zona del fondo y cerca de cubierta. Estos perfiles
otorgan rigidez y soporte a las estructuras que soportan la corruga del mamparo.
Figuras N 62:
Plantilla para crear los refuerzos del mamparo N 30:
Plantilla para crear los refuerzos del mamparo N 68-106-144-182:
-
Plantilla para crear los refuerzos del mamparo N 220:
Representacin de los refuerzos del mamparo entre las cuadernas N 141-146:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.
Una vez terminado los refuerzos del mamparo se habr finalizado con el diseo en
Poseidon de los elementos estructural que componen una bodega tpica de un
Bulk Carrier de casco sencillo, el siguiente paso es simular las condiciones de
carga, obtener resultados de escantillonado y resistencia longitudinal por medio de
los elementos finitos.
-
Figuras N 63:
Representacin del juego completo de bodegas del Bulk Carrier:
Representacin de la semi-manga de las bodegas N 4, N3 y N2 del Bulk
Carrier.
-
Representacin de la bodega N 3 completa:
Representacin de la semi-manga de babor de la bodega N 3:
Fuente: Elaboracin propia segn software de la GL.