Estructura de casco, en particular para buques de alto bordo.

Estructura de casco, en particular para buques de alto bordo,que incluye una estructura de soporte primaria (14) en forma de unarejilla que consiste en travesaños (17;

34) Y largueros (18; 35)que están conectados entre sí para soportar al menos una pared(16), y un sistema de refuerzo secundario (19) que está fijado a lapared (16) y consiste en refuerzos de perfil (20) que se disponenbásicamente paralelos entre sí, caracterizada porque se fija unacubierta de chapa (22) al lado libre del sistema de refuerzo (19)de tal manera que los refuerzos de perfil (20) fijados a lacubierta de chapa (22) en su otro extremo respectivo están fijadosa la pared (16), y que la pared (16), los refuerzos de perfil (20)y la cubierta de chapa (22) formen refuerzos con forma de tubo.

Estructura de casco, en particular para buques de alto bordo.

La invención se refiere a una estructura de casco, en particular para buques de alto bordo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Con el fin de aumentar la resistencia estructural de un casco doble, se conoce una estructura de largueros a partir del documento EP 1 137 571 B1 Y comprende refuerzos longitudinales que tienen perfiles huecos trapezoidales. Los requisitos básicos de las compañías de clasificación con respecto a la capacidad de inspección y mantenimiento no pueden cumplirse por dichos sistemas. Además, dichas construcciones requieren una modificación considerable de la estructura básica del casco doble que implica grandes esfuerzos en cuanto a la tecnología de fabricación.

El documento US 6 706 406 B1 desvela, en la figura 3, una estructura de casco doble para un buque de alto bordo que incluye una estructura de soporte primaria, una pared interna fijada a la estructura de soporte primaria, y una pared externa fijada a la estructura de soporte primaria, en la que se proporciona un sistema de refuerzo secundario que consiste en refuerzos de perfil que se disponen básicamente en paralelo entre sí en cada caso sobre la pared interna y sobre la pared externa.

El documento US 5 007 225 desvela una estructura de casco doble adicional para un buque de alto bordo.

El objeto de la invención consiste en proporcionar una estructura de casco que tiene un aumento de resistencia estructural, mejores propiedades de soporte y/o un aumento de la resistencia de colisión, y puede inspeccionarse y mantenerse de una manera particularmente sin problemas.

Este objeto se consigue por la invención por medio de la reivindicación l. La cubierta de chapa de acuerdo con la invención proporciona un aumento significativo de la capacidad de absorción de energía elastoplástica y de la resistencia estructural, así como una mejora en las propiedades de soporte, en particular las propiedades de soporte límite de la estructura del casco, con un uso mínimo de material adicional en relación con la masa total del cuerpo del buque. En el caso de la aplicación preferida de la invención a un casco externo de los buques de alto bordo, el aumento de la capacidad de absorción de energía elastoplástica da como resultado un aumento significativo de la resistencia de colisión, en particular con respecto a colisiones laterales y acumulaciones de hielo dinámicas debidas a la disipación forzada de la energía cinemática del cuerpo chocado. La aplicación de la invención con respecto a la pared inferior de los buques de alto bordo da como resultado, de forma correspondiente, un aumento de la resistencia frente al encallamiento.

Una ventaja básica de la invención resulta por el hecho de que puede estar basado en una estructura de casco convencional. La cubierta de chapa se fija a al sistema de refuerzo secundario convencional; no se requiere una modificación sustancial de la estructura primaria de los largueros. Por lo tanto, la invención requiere 6nicamente una modificación relativamente pequeña de la estructura básica de construcción de las estructuras de casco convencionales. Ya que el sistema de refuerzo de la invención, que tiene una cubierta de chapa, puede producirse usando procesos de unión térmica conocidos, la estructura de casco de acuerdo con la invención puede producirse con los dispositivos de fabricación actuales proporcionados en particular en la industria de la construcción naval.

De acuerdo con un aspecto particularmente preferido de la invención, la cubierta de chapa comprende aberturas que se sit6an específicamente y están diseñadas adecuadamente con fines de inspección y mantenimiento y/o para el acceso, a pie, del personal

de montaje con el fin de poder cumplir los requisitos de las

compañías de clasificación de acuerdo con la capacidad de

inspección y mantenimiento.

Para regiones de pared planas, se usan preferiblemente elementos de cubierta de chapa que están curvados de manera convexa o cilíndrica lo que da como resultado un refuerzo de la pared que es totalmente tubular. Esto incluye dos funciones esenciales, concretamente un aumento de la absorción de energía del refuerzo forzando la interacción de la rigidez de flexión y la rigidez de la membrana dE la estructura en la región de deformaciones elastoplásticas extremadamente grandes hasta que la estructura empieza a fallar

(colapso estructural) ; y garantizar la accesibilidad, a pie, para la inspección y mantenimiento por medio de un recinto curvado de las áreas reforzadas.

Por el contrario, en las regiones de pared curvada, pueden usarse preferiblemente elementos de cubierta de chapa planos. Los elementos de cubierta de chapa planos se unen preferiblemente con el fin de quedar sobre el perfil con una resistencia material constante sobre toda la región de refuerzo. Por la presente se consiguen un efecto eficiente de contribución hasta la región de soporte límite y un diseño que se simplifica en cuanto a la tecnología de fabricación. El mecanismo de falla de este refuerzo plano difiere fundamentalmente de la cubierta curvada de forma convexa. La geometría y la posición de las aberturas de inspección y mantenimiento influyen significativamente en la absorción de energía lo que significa que se determinan básicamente de acuerdo con aspectos mecánicos de la estructura. Con el fin de aumentar el efecto de contribución de la cubierta continuamente hasta un fallo estructural, se usa preferiblemente un material altamente dúctil en forma de acero austenítico.

La invención puede aplicarse a buques de alto bordo de cualquier tipo, en particular buques de alto bordo de transporte de carga, tales como buques cisterna, portacontenedores y graneleros; barcos rompehielos y barcos para rutas portantes de hielo; barcos para aplicaciones marítimas, por ejemplo, buques de suministro y buques de perforación; buques navales. También es factible la aplicabilidad en ingeniería oceánica o tecnología marítima y en la construcción de puentes de acero.

Básicamente todos los aceros de resistencia normal o austeníticos certificados de construcción de barcos, ingeniería oceánica y construcción de puentes de acero pueden considerarse como materiales para la cubierta de chapa de acuerdo con la invención.

En el caso de la aplicación de la invención a buques de alto bordo, la cubierta de chapa insertada adicionalmente puede integrarse en la resistencia estructural del armazón exterior también para condiciones normales de servicio.

La invención se explicará en lo sucesivo en este documento con la ayuda de realizaciones ventajosas con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una parte de una estructura de casco de acuerdo con la invención; la figura 2 muestra una sección transversal a través de la estructura de casco de la figura 1 en una vista de acuerdo con la sección A-A en la figura 1; la figura 3 muestra una vista en perspectiva de una sección de la estructura de casco de la figura 2; la figura 4 muestra una vista en sección transversal de la estructura de casco de la figura 3; la figura 5 muestra una vista en sección transversal de la estructura de casco en otra realización; la figura 6 muestra una vista en perspectiva de una parte de una estructura de casco de acuerdo con la invención en otra realización; la figura 7 muestra una sección transversal a través de la estructura de casco de la figura 6 en una sección; la figura 8 muestra una vista en perspectiva de una parte de una estructura de casco de acuerdo con la invención en una realización adicional; la figura 9 muestra una sección de la figura 8; la figura 10 muestra una sección transversal a través de la estructura de casco de la figura 9; la figura 11 muestra una vista en perspectiva de la sección discontinua de la figura 9; la figura 12 muestra una vista en perspectiva de una sección de la figura 11; la figura 13 mue'stra una vista en perspectiva de una parte de una estructura de casco de acuerdo con la invención en una realización adicional; la figura 14 muestra una vista de la estructura de casco de la figura 13 en la dirección longitudinal; la figura 15 muestra una vista en perspectiva de una parte de una estructura de casco convencional; y la figura 16 muestra una vista en perspectiva de una parte de una estructura de casco convencional en otra realización.

En lo sucesivo en este documento, se explica una estructura de casco convencional 10 de un cuerpo de buque 11 con la ayuda de las figuras 15, 16. La estructura de casco 10 incluye una pared inferior 12 y paredes laterales 13, y también se muestra una estructura de soporte... [Seguir leyendo]

l. Estructura de casco, en particular para buques de alto bordo, que incluye una estructura de soporte primaria (14) en forma de una rej illa que consiste en travesaños (17; 34) Y largueros (18; 35) que están conectados entre sí para soportar al menos una pared

(16) , y un sistema de refuerzo secundario (19) que está fijado a la pared (16) y consiste en refuerzos de perfil (20) que se disponen básicamente paralelos entre sí, caracterizada porque se fija una cubierta de chapa (22) al lado libre del sistema de refuerzo (19) de tal manera que los refuerzos de perfil (20) fijados a la cubierta de chapa (22) en su otro extremo respectivo están fijados a la pared (16) , y que la pared (16) , los refuerzos de perfil (20) y la cubierta de chapa (22) formen refuerzos con forma de tubo.

2. Estructura de casco de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la cubierta de chapa (22) comprende aberturas (26) que se sitúan y están diseñadas con fines de inspección y mantenimiento y/o para el acceso del personal de montaje.

3. Estructura de casco de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la geometría y/o la posición de las aberturas (26) en la cubierta de chapa (22) se determina teniendo en cuenta los aspectos mecánicos de la estructura.

4. Estructura de casco de acuerdo con una cualquiera de las

5. Estructura de casco de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cubierta de chapa (22) incluye elementos de chapa (32) que son básicamente planos.

6. Estructura de casco de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en

reivindicaciones anteriores, en la que la cubierta de chapa (22)

incluye elementos de chapa (23) que están curvados de manera

convexa.

la que cada elemento de chapa (23, 32) se extiende a través de una pluralidad de refuerzos de perfil (20) .

7. Estructura de casco de acuerdo con una cualquiera de las · reivindicaciones anteriores, en la que la cubierta de chapa (22) tiene una resistencia variable a lo largo de los refuerzos de perfil (20) .

8.Estructura de casco de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones. anteriores, en la que la estructura de soporte primaria (14) , en el caso de una pared lateral (13) , es un sistema de bastidor principal y largueros (17, 18) .

9.Estructura -de casco de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la estructura de soporte primaria (14) , en el caso de una pared inferior (12) , es un sistema de placas de suelo y largueros (34, 35) .

10. Estructura de doble caso que incluye un armazón exterior que comprende una estructura de casco de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un armazón interno (27) fijado a la superficie interna de la estructura de soporte primaria (14) .

11. Buque de alto bordo, en particular un buque cisterna, cuyo casco incluye una estructura de casco o una estructura de casco doble de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

Fig.1

Fig.2

20a 20b 20c 16

Fig.3

23a 23b

20a 20c

Fig.4

20a 20c

Fig.5

Fig.6

Fig. 7 18

/

8

Fig.8

Fig.9

Fig. 10

Fig. 11

Fig. 12

Fig. 14

Fig. 13

Fig. 15

en

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