Esforços del buc: flexió, deformació transversal, torsió, càrregues locals i fatiga
1La lliçó en paraules senzilles
El buc es flexiona longitudinalment, es deforma transversalment i es retorça amb mar per l'aleta. Aprèn on actua cada càrrega i on poden començar les esquerdes.
Flexió longitudinal del buc
El pes i l'empenta no es distribueixen mai igual al llarg del vaixell; per això el buc biga es flexiona. Amb trencament, el centre puja i els extrems baixen: la coberta s'estira i el fons es comprimeix. L'arrufament és el contrari. Les onades hi afegeixen esforços. Els valors, el manual de càrrega i l'instrument de càrrega s'expliquen a Estabilitat: taules d'esforços i pèrdua parcial d'empenta.
Deformació transversal
Quan el vaixell balanceja, la massa de l'estructura i la càrrega empeny lateralment cada secció transversal i intenta transformar el rectangle en un paral·lelogram. És la deformació transversal. Hi oposen resistència les mampares transversals, les bularcames i les cartel·les que uneixen quadernes i baus. És més intensa amb balanços forts i en vaixells amb poques mampares transversals, com els portavehicles.
Torsió
Amb mar obliqua, la proa i la popa reben les onades de manera diferent i el buc es retorça: és la torsió. Els vaixells amb escotilles molt amples, sobretot els portacontenidors, hi resisteixen poc perquè gran part de la coberta són obertures. Tenen caixes de torsió al llarg de les vores de coberta. Les cantonades d'escotilla s'arrodoneixen i s'engruixeixen perquè és on comencen esquerdes.
Càrregues locals
Algunes càrregues actuen en una zona petita: càrrega pesant sobre el sostre del doble fons, pressió d'aigua en un tanc ple, culleres de descàrrega i buldòzers en una bodega de granel, gel i vibracions de maquinària. El manual de càrrega en fixa els límits, com les tones per metre quadrat sobre el doble fons i la càrrega màxima per bodega. Respecta'ls. Mantén els tancs plens o buits quan ho exigeixi el manual: el líquid que es mou en un tanc parcialment ple pot danyar-lo.
Fatiga
Cada onada carrega una mica l'acer. Després de milions de cicles, creixen petites esquerdes a les concentracions de tensions, punts amb tensions locals més altes: cantonades d'escotilla, extrems de cartel·les, obertures a l'estructura i soldadures defectuoses. És la fatiga. Les esquerdes poden quedar amagades o créixer ràpidament. Inspecciona els punts crítics coneguts i informa de seguida de qualsevol esquerda; inspeccionar no garanteix detectar-les aviat.
2Punts clau
- 1
El trencament estira la coberta; l'arrufament la comprimeix. Les onades se sumen a la flexió en aigües tranquil·les.
- 2
La deformació transversal distorsiona la secció durant el balanç; mampares i cartel·les hi oposen resistència.
- 3
Els vaixells d'escotilles amples resisteixen poc la torsió; les cantonades d'escotilla són punts crítics d'esquerdes.
- 4
Respecta els límits del sostre del doble fons i les bodegues; busca esquerdes de fatiga a les concentracions de tensions.
3Errors freqüents
Error: Si el pes total de càrrega respecta el límit de la bodega, no es pot sobrecarregar el sostre del doble fons.
Correcte: Una càrrega concentrada pot superar el límit del sostre del doble fons encara que el pes total sigui acceptable. Comprova la càrrega per metre quadrat.
Error: Les esquerdes fines de les cartel·les només són un defecte estètic.
Correcte: Les esquerdes de fatiga creixen amb cada cicle d'onada. Registra-les, marca-les i comunica-les perquè la societat de classificació decideixi la reparació.
4Cas pràctic i claus d'examen
Un portacontenidors rep mar de fons llarga per l'aleta i balanceja i capcineja alhora. A la inspecció següent, el contramestre informa d'una esquerda que comença en una cantonada d'escotilla de la coberta superior. Per què allà i què fas?
Veure la resposta
La mar per l'aleta torça el buc. Les tensions es concentren a les cantonades d'escotilla, on poden començar esquerdes de fatiga. Informa'n immediatament el capità indicant escotilla, banda, número de quaderna, longitud i fotos. Marca'n els extrems. El capità ha d'obtenir l'avaluació de la companyia i la societat de classificació i seguir qualsevol restricció operativa. Vigila-la segons les instruccions; el seguiment per si sol no demostra que sigui segur continuar en servei.
Claus d'examen
- Trencament i arrufament, i quina part del buc treballa a tracció o compressió.
- Deformació transversal i torsió: causes i estructura que hi resisteix.
- Càrregues locals: límits del sostre del doble fons, moviment de líquid en tancs parcialment plens, culleres de descàrrega.
- Les esquerdes de fatiga comencen a les concentracions de tensions.
Acaba aquesta unitat
Quan l'hagis llegida, respon tres preguntes. Encerta-les totes tres per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.
Les meves notes d'aquesta unitat
Cap nota