Tipos de cascos (2011)

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERIA NAVAL

(U 02- 1023)

TRABAJO PRÁCTICO:
TIPOS DE CASCOS

Profesor: M. Ing. Nancy Figueroa

A.P.T.: Ing. Enrique Massi

Alumno: Romero Palacios Fabian

Curso: W 1091

Tabla de Contenidos
Tabla de Contenidos ..................................................................................................................... 2
1 - Introducción. Importancia del casco del buque.......................................................................... 3
2 - Formas mas comunes .............................................................................................................. 4
Proa .................................................................................................................................... 4
Popa ................................................................................................................................... 4
Casco .................................................................................................................................. 5
- El Casco Plano ................................................................................................................ 5
- El Casco Redondo........................................................................................................... 5
- La Carena en „V‟.............................................................................................................. 5
- Los Multicascos ............................................................................................................... 6
- Los Cascos de Goma ...................................................................................................... 6
- Cascos de Kayaks ........................................................................................................... 6
3 - Otros tipos de Cascos .............................................................................................................. 7
Hidro Ala o Jet Foil .............................................................................................................. 7
El Planeo............................................................................................................................. 7
- Los Redanes ................................................................................................................... 8
Hovercraft o Aerodeslizador................................................................................................. 9
Catamaranes y Trimaranes ................................................................................................. 9
a) Catamarán ................................................................................................................... 9
b) Trimarán...................................................................................................................... 10
4 - Materiales mas utilizados en la construccion del casco de flotaciones .................................... 11
Barcos de Madera ............................................................................................................. 11
Barcos de Ferro-Cemento ................................................................................................. 11
Barcos de Fibra de Vidrio .................................................................................................. 12
Barcos de Compuesto ....................................................................................................... 12
Barcos de Acero ................................................................................................................ 12
Barcos de Aluminio............................................................................................................ 13
Cascos de Cruceros Oceanicos ......................................................................................... 13
5 – Requerimientos en la selección de los materiales .................................................................. 14
a) Relacion Resistencia vs. Peso ....................................................................................... 14
b) Tenacidad a la Fractura ................................................................................................. 14
c) Resistencia a la Fatiga................................................................................................... 14
d) Resistencia a la Corrosion ............................................................................................. 14
e) Otras Propiedades......................................................................................................... 14
- Conclusion ................................................................................................................... 14
6 – Corrosion en el Casco del Buque........................................................................................... 15
1) Tipos de Corrosion en el Casco del Buque ......................................................................... 15
- Corrosion Uniforme ........................................................................................................ 15
- Corrosion Galvanica o Bimetalica ................................................................................... 15
- Corrosion Localizada ...................................................................................................... 15
- Corrosion Intergranular .................................................................................................. 15
- Corrosion Selectiva ........................................................................................................ 15
- Corrosion Organismos microbiologicos ........................................................................... 15
2) Factores Controlantes de los Mecanismos de Corrosion en el Casco del Buque ................ 15
- Salinidad ........................................................................................................................ 15
- Temperatura................................................................................................................... 16
- Oxigeno.......................................................................................................................... 16
- Profundidad .................................................................................................................... 16
- Azufre ............................................................................................................................ 16
- Cloruros ......................................................................................................................... 16
- Velocidad de Flujo .......................................................................................................... 16

1 – INTRODUCCIÓN. IMPORTANCIA DEL CASCO DEL BUQUE.
El casco es el envoltorio exterior del navío y asegura en resumen, tres funciones principales:
1 ) La estanqueidad del navío en su parte inferior (obra viva), lo que permite a este flotar.
aunque no esté puenteado,
2) Rigidez o solidez, para que el navío conserve sus dimensiones y características principales lo
más constantes posibles y que las deformaciones debidas a los esfuerzos que sufre en navegación,
intemperies o a agresiones exteriores (buque suspendido por las bragas de una grúa por ejemplo),
no sean importantes y no pongan en peligro la carga y los bienes de abordo que si no fuese así
correríamos el riesgo de perder (En la mar: perdida de “Cuerpos y Bienes”).
3) Este casco o “envoltorio del flotador”, debe también tener una forma apropiada para permitir que
el navío se desplace de un punto a otro de la superficie del agua de la manera más eficaz posible,
con relación al objeto para el cual fue construido y que nosotros llamaremos “Programa”.

2 – FORMAS MÁS COMUNES.
PROA.
Se llama así a la parte delantera del buque que va cortando las aguas del mar. También se
denomina proa al tercio anterior del buque. Esta extremidad del buque es afinada para disminuir en
todo lo posible su resistencia al movimiento.

- PROA RECTA. Casi universal en la época pasada.
- PROA LANZADA. Es frecuente en los barcos de pesca, incluso se usa una combinación de proa
recta en la obra viva y lanzada en la obra muerta.
- PROA TRAWLER. Se usa en pesqueros de altura.
- PROA DE VIOLÍN. Llamada también de yate y clíper.
- PROA DE BULBO. Se llama así por el bulbo que lleva en la proa, presenta una reducida
resistencia a la marcha en buques de gran tonelaje. La proa de bulbo de hoy en día de casi todos
los grandes barcos, tiene decidida ventaja desde el punto de vista de la velocidad por disminuir el
asiento del buque; tiene en cambio el inconveniente de los grandes machetazos que se producen
con mar gruesa.
- PROA MAIER O DE CUCHARA. Es una clase de proa lanzada, con formas en V muy abiertas, que
presentan buenas características marineras, aunque con mal tiempo atenúa poco el movimiento de
cabeceo, y disminuye la capacidad de carga en el tercio de la proa.
- PROA ROMPEHIELOS. Dispuesta para montar y romper con, su peso la capa de hielo.

Proa „Lanzada‟ Proa „Bulbo‟ Proa „Violín‟

Proa „Recta‟ Proa „Trawler‟ Proa Maier o „ de cuchara

POPA
Se designa con este nombre a la terminación posterior de la estructura del buque. Por extensión se
llama también popa a la parte trasera de un buque considerando a éste dividido en tres partes
iguales a contar desde la proa.
Al igual que la proa y a fin de evitar los remolinos y pérdida de energía, esta parte del buque es
también afinada. Según su forma se le denomina popa llana, redonda (pesca, arrastreros), tajada,
lanzada, ancha, de cucharro, de culo de mona, caída y levantada, en forma de rampa (atuneros).
Sin embargo, los tipos más generalizados son la popa de crucero y la de espejo o estampa (ver
figura).

CASCO.
E casco es el cuerpo del buque en rosca, sin contar su arboladura. Su forma varía según la
utilización del buque, de fondo plano, redondo, quebrado, en U o V. y estas formas son
determinadas por las cuadernas

EL CASCO PLANO.
El casco más elemental que descubrió el hombre cuando construyo la primera embarcación sin
obtenerla del tronco de un árbol vaciado fue el casco plano. Los barcos de fondo plano, o de casco
plano, más que para el recreo están destinados al uso profesional para pescadores. La poca
resistencia hidrodinámica permite instalar a popa motores de baja potencia para obtener una
marcha constante.
Del casco plano se han derivado, con las modificaciones
oportunas, cascos como el trimarán o el de ala de gaviota que, a
las características de buen gobierno en distintas condiciones que
tiene el casco plano, agregan la posibilidad de alcanzar
velocidades elevadas, manteniendo al mismo tiempo una gran
capacidad y una buena estabilidad transversal. Entre las
características peculiares de una embarcación de casco plano
tenemos la buena resistencia a los desequilibrios de peso
laterales, muy importante para el trabajo a bordo, porque permite Dibujo – Casco Plano
a los pescadores desplazarse, pero también estibar las redes a
un lado o sencillamente sacarlas fuera del agua a lo largo de la borda sin correr el peligro de que se
vuelque la embarcación.

 Ventajas del fondo plano:
El fondo plano despega rápidamente la embarcación del agua y le permite planear en
pocos segundos, reduciendo el consumo de combustible.
Enseguida llega a unos 35 ó 40 Km/h teniendo en cuenta que no es un casco para alta
velocidad.
El diseño del casco con fondo plano permite un mayor espacio interior sin alterar las
prestaciones.
Se utiliza como transporte de carga, pasajeros o turistas y para el pescador deportivo.
Los guías de pesca y pescadores deportivos la eligen por sobre otros modelos, por su
comodidad y amplitud lo que da muchas ventajas sobre otros cascos, entre los que más
cuentan la posibilidad de utilizar menos combustible y poder trasladar varias personas con
total comodidad tanto en el viaje como en el desplazamiento para pescar sobre cubierta.
Los guías de pesca, generalmente eligen los modelos pelados, con consola central para
tener ambas bandas libres para que los clientes se muevan discrecionalmente.

EL CASCO REDONDO.
Las piraguas obtenidas de los árboles fueron las primeras embarcaciones de las que se tienen
noticia. Al transformarse la canoa en barco, se añadió al casco una quilla a lo largo de toda la
carena por la parte inferior, cuya función es la de soportar el esqueleto del barco y que resulta
fundamental para la estabilidad en la navegación.
La característica principal de este tipo de casco es que navega lentamente y es muy marinero. El
casco redondo se balancea de forma acentuada cuando tiene el mar de través, amortiguando por
medio de las oscilaciones el efecto de la fuerza de las olas. En lugar de intentar imponerse con
dureza ante un impacto decidido contra la ola, el casco redondo amortigua el golpe con el agua
resbalando por encima de ella. Al cambiar la inclinación lateral del barco varía el volumen de agua
desplazado por el casco mismo, que ya no se “apoya” sobre la quilla. Es decir, sobre la parte larga y
estrecha de la embarcación, sino sobre el costado, que, al ser mas plano, desplaza mayor cantidad
de agua y recibe, consecuentemente, un impulso de abajo hacia arriba mayor, según el conocido
principio de Arquímedes.

LA CARENA EN “V”.
Cuando se habla de un casco rápido, se entiende instintivamente la carena en ”V”. Estas
embarcaciones han sido ideales para practicar el esquí náutico y para las excursiones rápidas a lo
largo de la costa. Se acentúa el adelgazamiento hacia la proa, con un tajamar especialmente afilado
en la roda, mientras que desde la mitad del casco hasta la popa van sobresaliendo progresivamente
dos nervaduras cuya función es la deservir de apoyo lateral tanto con el barco parado como en
navegación. La carena en “V” no es muy estable en ruta cuando no avanza en planeo.

LOS MULTICASCOS.
Su principal característica es que ofrecen una resistencia al avance hidrodinámico verdaderamente
mínima, por lo que pueden motorizarse con potencias bajas manteniendo al tiempo prestaciones
muy altas. Pero para obtener este tipo de cascos es necesario sacrificar, por lo menos en parte, la
habilidad de la embarcación.
La solución a la que se ha llegado es combinar medio barco con forma de ala de gaviota a proa y la
otra mitad en “V”. El casco de ala de gaviota -se llama así porque su perfil en sección recuerda
precisamente a una gaviota volando- prima la nervadura central de la quilla respecto a las dos
laterales; con este sistema se obtiene un casco que corta las olas con su centro, como si fuera en
„V‟, pero se apoya inmediatamente después en las nervaduras laterales mejorando la estabilidad
transversal. En algunos barcos cuyas prestaciones son especialmente altas y destinados a hacer
frente al mar en sus condiciones más adversas –razón por la cual han sido adaptados también para
los salvamentos costeros en los diferentes mares del mundo-, se ha adoptado el casco en forma de
catedral. Se trata de una ala de gaviota modificada que conserva la nervadura central de la quilla
muy pronunciada y de soporte, con las dos nervaduras laterales que comienzan no al final de la
proa, sino aproximadamente un tercio más atrás respecto a la eslora del barco. Con este tipo de
cascos se obtiene un impacto más suave sobre la ola porque corta con su parte central el agua y
forma un surco no excesivamente profundo, con el fin de que las dos nervaduras laterales
intervengan a su debido tiempo y sirvan como estabilizadores de soporte.

LOS CASCOS DE GOMA.
Se trata de un panel que se tensa por la presión misma del aire de los flotadores y por una quilla de
contrachapado o de una cámara de aire más en la parte central del fondo que sirve de larguero de
quilla, el casco de un bote de goma no puede ser nunca perfecto por lo que respecta a su
comportamiento en el mar. Es una copia de la carena en „V‟ y el diedro de popa está determinado
por el espejo en contrachapado que perfila de una forma naturalmente rígida el arranque de popa
del panel que configura el fondo de la lancha.

CASCOS DE KAYAKS
Existen unos cuantos términos utilizados para describir las diversas formas del casco, el diseño y
las características que determinan el rendimiento de un kayak y su "personalidad".

“California con plano de “California con plano de “Plano de banda
banda redondeada”. banda recta”. redondeados”.

„Bandas Flare Side‟. „Bandas Rectas o Straight ‟. „Casco Plano o Flat Hull‟.

„Banda donde las líneas de
„Planos de banda rectos con „Casco con estabilizadores
flotación decrecen hacia
banda tradicional‟. laterales‟.
cubierta‟

3 – OTROS TIPOS DE CASCOS.
HIDRO ALA O JET FOIL.
El casco de un barco normal se mantiene a flote en virtud del principio de Arquímedes, es decir, se
hunde en el agua hasta que desplaza un volumen de agua cuyo peso iguala al del barco mismo.
Este principio es adecuado para sostener el casco, pero ya no lo es tanto cuando se trata de
moverlo.
Cuando un barco se desplaza mediante hélices
debe abrirse camino en el agua apartándola y
amontonándola por delante; en esta situación
existen dos posibilidades: franquear el montón de
agua que hay delante, o esperar a que éste se
disperse en forma de ola. Esta segunda
alternativa es la que siguen normalmente los
cascos del tipo desplazante. El inconveniente de
este método consiste en que la ola se aleja hacia
adelante con una velocidad proporcional a la raíz
cuadrada de la longitud del casco de la
embarcación. Únicamente cascos muy largos, Hidroala- Ferry para pasajeros.
como los de los grandes barcos, pueden moverse con la velocidad adecuada. Para superar la
velocidad de la ola es necesario consumir mucha energía y la navegación en estas condiciones ya
no es conveniente.
El hidroala resuelve el problema de la resistencia de la ola elevándose por encima del agua y
manteniendo sumergidas unas alas o patines que lo sostienen mientras la velocidad sea lo bastante
alta. Como las olas no golpean el fondo del casco tienen poca influencia sobre el equilibrio del barco
y la navegación. A bajas velocidades funciona como un barco normal capaz de flotar y moverse
lentamente en el agua, lo que es necesario para maniobrar en un puerto o permanecer fondeado.
Cuando el casco se mueve lentamente en el agua, el efecto de las alas no se percibe; pero cuando
los potentes motores impulsan la embarcación con velocidad suficiente, las alas funcionan como las
de un avión y levantan el hidrofoil por encima del agua.
Las alas de un avión, cuando se mueven en el aire, consiguen que éste, deslizándose alrededor de
su perfil, se comprima por debajo y se expansione por encima. De este modo el ala es aspirada
hacia arriba y el avión se sostiene en el aire. El ala
sumergida del hidrofoil actúa de la misma manera,
pero al ser el agua unas 750 veces más densa que
el aire, con unas pequeñas aletas y velocidades
mucho menores, genera la fuerza de sustentación
que levanta el casco por encima del agua. Un
complejo sistema electrónico mide los cambios en la
situación del mar y produce las pequeñas y rápidas
rotaciones de las alas que mantienen al barco en
equilibrio. Mientras el casco permanece elevado, es
necesario que la hélice permanezca sumergida a
Tipos de „Hidrofoils‟. cierta profundidad. Si se emplea un sistema de
propulsión a chorro la potencia es generada por
unas turbinas de gas de tipo aeronáutico modificadas. El agua se extrae de la toma situada en el
brazo central de sostén de las alas posteriores y se bombea hacia atrás a nivel de la superficie o
incluso por encima de ella hacia el aire.

EL PLANEO
Cuando un barco planea, su casco esta fuera del agua desapareciendo el desplazamiento y
manteniéndose sobre el agua a pesar de su peso por la presión de la superficie del casco sobre la
superficie del agua. El fenómeno es el mismo al del patín de un esquí acuático.
La sustentación se efectúa únicamente sobre una superficie (la superficie exterior del casco) a
diferencia del ala de un hidrofoil o de un avión en donde ambas caras contribuyen a la sustentación.
Cuando esta sustentación debido a la presión sobre el casco alcanza el peso del barco, este sale
del agua lo que a su vez reduce la superficie mojada y por tanto disminuye la resistencia. Por ello
aumenta la velocidad, lanzándose el barco a toda velocidad. Por esta misma razón se entiende que
es necesario utilizar más potencia para iniciar el planeo, que para mantenerlo.
La mejor forma de un casco para el planeo es la de una superficie totalmente plana, como la de los
esquís acuáticos, pero un barco con esta forma de casco sería un auténtico suplicio durante el paso
de olas, por lo que se adopta un compromiso con una forma de „V‟ que aunque no es ideal para el
planeo, permite afrontar las olas con más seguridad y comodidad.

Cabe diferenciar tres tipos de carena: de planeo, de
semiplaneo y de desplazamiento.
Se considera un barco con carena de desplazamiento
cuando la cantidad de agua que desplaza al avanzar
no varía mucho con respecto al agua desplazada
cuando está en reposo. Es decir, el casco está
sumergido siempre por un igual. Como ejemplo de
cascos de desplazamiento: la mayoría de los veleros,
los buques comerciales, los pesqueros y los grandes
yates a motor.
El caso contrario es el de los barcos de planeo que,
por el diseño de la carena y a la potencia motriz
instalada, navegan con la mayor parte del casco fuera
del agua. Las lanchas y las embarcaciones deportivas
Distintas secciones transversales y
pertenecen a este grupo.
perfiles, según los tipos de carena.
Entre ambos grupos se encuentran los barcos de
semiplaneo o de semidesplazamiento. Se trata de barcos que al avanzar evolucionan con una parte
del casco fuera del agua, pero con otra en el interior. Aproximadamente un 50% del desplazamiento
disminuye cuando se encuentran en una posición de máximo planeo. Algunas cabinadas y un buen
número de cruceros se encuentran en este grupo. La elección del tipo de casco debe efectuarse en
función del tipo de navegación que se vaya a realizar.
Un casco de desplazamiento es lento, pero seguro, y suele ofrecer una gran autonomía; casi
siempre puede navegar a la misma velocidad. Por el contrario, un casco de planeo está diseñado
para correr y planear. La gran potencia que se necesita para el planeo implica menor autonomía,
pero planear por encima de la superficie del agua es la única manera de alcanzar esas velocidades.
Esas prestaciones serían impensables en un casco de desplazamiento. Con una carena de
semidesplazamiento se consiguen prestaciones intermedias, de modo que la utilizan muchos
cruceros y cabinadas de eslora media.

LOS REDANES
Se conocen como tales a los realces longitudinales instalados simétricamente debajo del
casco.
Los instalan los cascos de planeo y
semiplaneo con la finalidad de contribuir a la
sustentación del barco fuera del agua. No
aumentan la superficie de contacto con el
agua, sino que la disminuyen, lo que permite
mayores velocidades; también contribuyen a
mantener la estabilidad direccional, incluso en
los giros.
Los redanes longitudinales pueden recorrer la
carena del barco hasta la popa o no. Si se
prolongan hasta la popa o muy cerca de ella, Diferencia de superficie mojada entre una carena
suele ser porque el barco pretende altas que cuenta con redanes longitudinales y
prestaciones y una trazada muy precisa en los otra que carece de ellos.
giros; si, por el contrario no llegan todos los redanes, es porque se pretenden giros más suaves.
También existen los redanes transversales. Se aplican a los barcos de muy altas prestaciones,
lanchas rápidas para el esquí o la competición. Los redanes transversales suponen una reducción
aún mayor de la superficie mojada del casco y, en consecuencia, la posibilidad de alcanzar mayor
velocidad. Muy pocos astilleros en todo el mundo los aplican a sus modelos.

HOVERCRAFT O AERODESLIZADOR.
Un aerodeslizador, también designado con el término inglés hovercraft, es un vehículo que se
sustenta al lanzar un chorro de aire contra una superficie que se encuentra debajo de él; esto
genera un colchón de aire o cojín de aire, que le permite, en principio, moverse sobre cualquier
superficie horizontal lo suficientemente regular, como llanuras, sobre el agua, la nieve, arena o hielo,
sin estar propiamente en contacto con ella. Algunos pueden desplazarse a velocidades superiores a
los 150 km/h.
Propiamente, un aerodeslizador se clasifica como una aeronave, puesto que se sostiene y se
desplaza completamente en el aire; en tal ámbito, pertenece a los aerodinos sustentados por
reacción directa (el mencionado colchón de aire), ya que la acción directa de la fuerza creada por el
chorro de aire eyectado contra una superficie, genera una reacción hacia arriba, la cual es lo
suficientemente fuerte como para separar al aerodeslizador de la superficie en cuestión.

Generalmente, los aerodeslizadores tienen dos o más motores separados (aunque algunos, como el
SR-N6, tienen tan sólo un motor con la caja de cambios dividida). Uno de los motores mueve la o
las hélices responsables de levantar el vehículo al impeler
aire por debajo de la nave; y uno o más motores
adicionales se usan para dar movimiento al vehículo en la
dirección deseada.
Actualmente, los aerodeslizadores prestan servicio en
todo el globo, tanto para uso civil como militar. Son
utilizados como transbordadores sobre ríos y estrechos;
como herramientas de trabajo en lagos, ríos, pantanos y
mares; como vehículos de auxilio e incluso como Aerodeslizador de pasajeros finlandés
vehículos de desembarco de tropas militares. Se usan „Hiivari‟ estacionado en el puerto.
oficialmente por dependencias gubernamentales de todo
el mundo, como Guardias Costeras, Forestales y de Incendios, Institutos de Geología y ciencias del
Agua, Escuadrones de Salvamento, Desastres Naturales y Desinfección.
Hoy en día, existe un número cada vez mayor de compañías especializadas en la fabricación de
aerodeslizadores utilizando técnicas de construcción a nivel profesional. También es creciente la
cantidad de aerodeslizadores autoconstruidos y del tipo "para armar" con fines mayoritariamente
recreativos y competitivos. Así mismo, en lugares como Europa, se organizan carreras y
campeonatos, no patrocinados, pero que cuentan con una afición creciente. En estos campeonatos
los aerodeslizadores llegan a alcanzar velocidades superiores a los 150km/h.
Su altísima velocidad, maniobrabilidad, gran capacidad de carga, versatilidad, insensibilidad a la
consistencia de la superficie sobre la que se desplaza, invisibilidad al radar y al sonar (en las
versiones militares), el hecho de no dejar huellas, unido todo a su bajo costo de mantenimiento,
convierten a los aerodeslizadores en un medio de transporte único.

CATAMARANES Y TRMARANES.

a) CATAMARÁN.
Es un tipo de embarcación o buque que consiste en
dos cascos unidos por un marco. Pueden ser
propulsados a vela o motor.
A partir del concepto que representa este tipo de
buque, surgieron nuevas propuestas, diseños y
patentes que han dado lugar a los conocidos como
FOILCAT o los WAVE-PIERCING de dos cascos
flotantes.
Aunque los mismos principios de navegación se
aplican tanto a los veleros monocascos tradicionales
como a los catamaranes, éstos tienen algunas
peculiaridades, como por ejemplo: Catamarán RO-PAX de alta velocidad de
- Tienen una velocidad promedio mayor. nombre „Bissat‟.
- Al ser más estables, el riesgo de rotura del mástil
es mayor.
La mayor parte de los buques de pasaje tipo catamarán que encontramos hoy en día destinados al
transporte combinado de pasaje y vehículos son unidades de alta velocidad con velocidades de
explotación superiores a los 20 nudos
Mayoritariamente tenemos veleros de dos cascos al hablar de yates catamaranes. No obstante, un
desarrollo relativamente reciente en el diseño del catamarán ha sido la introducción del catamarán
motorizado.
Uno de los progresos más grandes durante la década pasada ha sido la llegada del catamarán al
mundo de los grandes yates, con multicascos de más de 60 pies de eslora, generalmente diseños
personalizados.
Dentro del mundo de los mega yates (buques de recreo de más de 24 metros de eslora), el uso del
catamarán es una opción prácticamente residual, destacando el yate MOECCA.
En el campo de la alta competición, el catamarán, al igual que el trimarán de vela, se ha convertido
en uno de los protagonistas en las regatas oceánicas. El más grande, PlayStation, de Steve Fossett,
era de 125' de largo y tenía un mástil que era 147' sobre el agua. Virtualmente todos los mega
catamaranes nuevos fueron construidos en fibra de carbono para mayor resistencia y menor peso
posible. Las velocidades máximas de estos barcos pueden exceder los 50 nudos. Toma hasta un
año terminar la construcción de uno de estos estupendos catamaranes y representan el enorme
avance producido en el diseño de este sector.

b) TRIMARAN.
Es un barco multicasco que consta de un casco principal (vaka) y dos flotadores más pequeños
(amas) atados al lado del casco principal con puntales laterales (akas). Este tipo de barco es
principalmente utilizado para la recreación y carreras a la vela.
Los barcos multicasco de vela (catamaranes y trimaranes) han cobrado mayor presencia a partir de
las décadas de 1960 y 1970. Los trimaranes modernos con fines recreativos están arraigados a la
tradición de construirlos en casa como otros multicascos, aunque en la actualidad existe un número
más o menos amplio de modelos comerciales.
El diseño del trimarán también ha sido ampliamente utilizado
como transporte de pasajeros. En el año 2005, el trimarán
Benchijigua Express de unos 127 m de eslora y con una
capacidad de transportar 1280 pasajeros y 340 automóviles, o
el peso equivalente, alcanza velocidades de hasta 40 nudos.
En el tiempo en que se puso en servicio, este bote fue el de
mayor envergadura en todo el mundo.
El trimarán también ha servido de inspiración para modernos
barcos de guerra. El RV Triton fue encargado en el año 2000
a la compañía británica QinetiQ, especializada en cuestiones
de defensa. Cinco años más tarde, en octubre de 2005, la „BMW – Oracle‟ (nuevo trimarán).
Marina de los Estados Unidos hizo lo propio, pero en ese caso, el diseño y la construcción del
trimarán quedó a cargo de Austal (compañía estadounidense).
Los trimaranes presentan varias ventajas en comparación con los monocascos (botes
convencionales de un solo casco). Dados un monocasco y un trimarán de la misma eslora, el
segundo tiene menor resistencia a la corriente, mejor estabilidad y un área de contacto menor en el
casco de la nave. Además, dadas sus dimensiones, el trimarán no necesita la pesada quilla lastrada
de un monocasco. Como resultado de lo anterior, los trimaranes son un tipo de naves ideales para
navegar en aguas turbulentas, y mantienen mejor estabilidad frente a fuertes corrientes de viento.
Sin embargo, su longitud los hace un poco difíciles de maniobrar, y los cascos angostos proveen un
menor espacio que un monocasco del mismo tamaño.
Debido a que el momento de adrizamiento (la fuerza que resiste la fuerza de torsión opuesta del
viento en las velas) es producido por los flotadores laterales y no por una quilla profunda y pesada,
los trimaranes son más ligeros, y por lo tanto más rápidos, que un buque monocasco de la misma
longitud. La mayoría de los trimaranes son incapaces de virar súbitamente, debido precisamente a
los flotadores laterales, pero en cambio pueden alcanzar grandes velocidades.
En buques propulsados a motor, la principal dificultad es el escaso espacio del que se dispone en
la cámaras de maquinas, debido a la pequeña manga de los cascos. En estos casos, se puede
optar por:
1.- Instalar toda la potencia propulsora en los cascos laterales.
2.- instalar roda la potencia propulsora en el casco central.
3.- Repartir la potencia entre el casco central y los laterales.

4 – MATERIALES MÁS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE CASCOS DE
FLOTACIONES.
- BARCOS DE MADERA.
Un casco de madera es bello, pero siempre requerirá un mantenimiento alto especialmente si
tenemos el barco en una base en los trópicos. Por ello cada vez hay menos barcos de madera y los
profesionales que trabajan correctamente este material van desapareciendo poco a poco. A pesar
de ello, el moldeado en frío de la madera con nuevas resinas
epoxis, está logrando un nuevo resurgir para este material ya
que se obtienen pesos bajos y coste comedidos. El resultado
son cascos no demasiado resistentes para las condiciones
extremas que necesita un yate oceánico.

Algunos tipos de construcción de madera incluyen:
Carabela, en el cual un casco liso está formado por tablones
de madera atados a un marco. Los tablones pueden ser
encorvados en el corte transversal como bastones de barril.
Los tablones de carabela generalmente son calafateados con
espuma o algodón que se coloca en las juntas de los tablones
y se cubre con alguna sustancia de prueba de agua. Esto
toma su nombre de un tipo de barco arcaico y como se cree,
ha provenido de el Mediterráneo. Yate de recreo con casco de
Otro método de construcción de barcos de madera es madera.
lapstrake, una técnica originalmente identificada con los
vikingos, en la cual los tablones de madera son fijados uno con otro con un traslapo leve que es
biselado para un ajuste apto. Los tablones pueden ser unidos mecánicamente el uno al otro con
remaches de cobre, uñas de hierro inclinadas, tornillos o con pegamento. A menudo, marcos de
madera doblados a vapor son encajados dentro del casco. Esta técnica es conocida como clinker en
Gran Bretaña y también como construcción ajustada. También existe el método de usar planchas de
plywood fijas a un marco. El chapeado puede ser laminado en un casco redondo o usado en
planchas solas. Estos cascos generalmente tienen uno o varios lomos. Un método de construcción
de barcos de paneles de plywood es conocido como el método de puntada-y-pegamento, donde los
paneles prefabricados de plywood son pegados en el borde y reforzados con fibra de vidrio sin el
empleo de un marco. Cables metálicos o plásticos encorvan los paneles planos en formas
tridimensionales curvadas. Estos cascos generalmente tienen uno o varios lomos.

- BARCOS DE FERRO-CEMENTO.
Material muy utilizado en los años 70, se caracteriza por unos
costes muy bajos de materiales en la producción del casco. Pero al
ser solo aplicable al casco, la repercusión sobre el coste total del
barco no es tan espectacular como en principio pudiera parecer. Es
bastante seguro para navegación oceánica y su mantenimiento
parecido al de los cascos de fibra, y en cualquier caso mucho más
bajo que el de los cascos de madera o de acero, pero más alto que
el del aluminio.
Son cascos pesados y con relativamente poca reserva de
resistencia en caso de, por ejemplo, una colisión, y de nada vale
mejorar en el diseño avanzado en hidrodinámica para luego
malgastarlos con un material poco adecuado. Los cascos de ferro-
cemento deben tener una capa aislante en su interior, y una
manera cómoda y fácil para conseguirlo suele ser el uso de
espumas de de poliuretano. Actualmente está relegado a una
construcción tipo „amateur‟ y la mejor manera de garantizar una Embarcación de Ferro-
buena compra consiste en conocer bien la técnica constructiva, cemento.
poder certificar que el barco ha navegado por todos los mares
incluso en malas condiciones y que no ha sido recientemente pintado, para posiblemente esconder
alguna reparación estructural peligrosa y siempre de complicados resultados.
El peso de un barco de ferro-cemento terminado es comparable con el de un barco tradicionalmente
construido en madera. Como tal, ellos a menudo son construidos para ir más despacio. Los cascos
construidos correctamente de ferro-cemento requieren de mas mano de obra que el acero o la fibra
de vidrio, así hay pocos ejemplos de astilleros comerciales que usan este material. La inhabilidad de
producir barcos de ferro-cemento en masa ha conducido a tener pocos ejemplos alrededor. Muchos
barcos de ferro-cemento construidos en patios traseros tienen un estilo áspero, grumoso, que ha

ayudado a dar una pobre reputación al material. El método de ferro-cemento es fácil de hacer, pero
es también fácil hacerlo mal. Esto ha llevado a algunos desastrosos barcos 'construidos en casa‟.
Los barcos de ferro-cemento correctamente diseñados, construidos y enyesados tienen cascos lisos
con líneas finas, y por lo tanto a menudo se confunden con barcos de madera o fibra de vidrio.

- BARCOS DE FIBRA DE VIDRIO. (Plástico Reforzado por Cristal o GRP)
Por mucha diferencia es el material más utilizado y por muchas razones. Para grandes tiradas de un
mismo barco la fibra es el tipo más económico y de acabado impecable, permitiendo realizar
cubiertas, mamparos y distintos elementos interiores en el mismo material. Muchos modelos en fibra
son fabricados teniéndose en cuenta que navegarán pocos días al año y que pasarán la mayor
parte del tiempo en el amarre. Es relativamente sencillo y barato construir cascos de fibra que no
deban soportar muchos esfuerzos estructurales. Pero si son sometidos a esfuerzos intensos, las
zonas sometidas a mayor estrés comenzarán a deteriorarse y partirse debido al sometimiento
repetido de altas tensiones como las producidas en, por ejemplo, un
velero. No suelen degenerar en roturas trágicas pero requieren
caras reparaciones. Los mejores cascos en fibra utilizan
refuerzos estructurales de acero inoxidable unidos y laminados
con la propia resina que suele ser de tipo epoxídica o vinílicas
(vinyl-Ester) ya que estas suelen ser de mejor calidad y
propiedades. Son pocos los astilleros que utilizan este tipo de
resinas epoxis frente a la tradicional de poliéster debido a su
elevado precio.
Para esloras superiores a los 13 metros, si se pretende obtener
un casco de alta calidad con sus debidos refuerzos estructurales
y máximas calidades en las resinas, y si además no se producen
muchos barcos del mismo modelo, los costes de la fibra
comienzan a igualarse con los de un casco de acero o de
aluminio.
Los cascos de fibra utilizan sándwich de madera de balsa o
espuma entre dos capas de fibra de vidrio, para reducir peso,
especialmente en las cubiertas, pero esta técnica debe cuidase
mucho especialmente si taladramos el casco o la cubierta para Revestimiento interior de GRP.
la colocación de instrumentos o distintos elementos. Debemos
evitar que tales perforaciones permitan la introducción del agua entre las capas hasta alcanzar el la
espuma o la balsa, ya que daría lugar a una lenta pero inexorable des-laminación. Las reparaciones
a posteriori pueden llegar a ser muy caras.

- COMPUESTO:
Mientras GRP, madera, e incluso cascos de hormigón son técnicamente hechos de materiales
compuestos, el término "compuesto" a menudo es usado para plásticos reforzados con otras fibras
además de cristal. Moldeado en frío se refiere a un tipo de construcción de cascos únicos que usan
delgadas tiras de madera aplicada a una serie de formas en ángulos de 45 grados a la línea central.
A menudo llaman a este método la diagonal doble porque un mínimo de dos capas es
recomendado, cada una ocurriendo opuesta a ángulos de 45 grados. "El moldeado en frío" es ahora
un término relativamente arcaico porque el contrastante método de construir barcos "moldeado
caliente", en el cual se usaban hornos para calentar y curar la resina, no ha sido usado
extensamente desde la 2da. Guerra Mundial. Ahora casi toda la curación es hecha a temperatura
ambiente.

- BARCOS DE ACERO.
El acero es el material por excelencia de los grandes barcos dada su extraordinaria dureza, aunque
a veces los cascos de aluminio bien diseñados puede llegar a ser más duros que estos en la
práctica. Los tratamientos anti-oxidación son fundamentales y delicados ya que de ellos depende
directamente la duración del casco. Permite cualquier diseño por complicado que este sea sin
comprometer por ello la resistencia final obtenida. Para un acabado de calidad deben ser limpiados
con chorro de arena para dejarlos completamente desnudos de otras capas de pinturas, antes de
aplicárseles las nuevas, y esto debe ser efectuado cada 5 o 10 años.

El asilamiento térmico del casco en el interior es un
grave problema ya que en aguas frías se producen
marcados efectos de condensación y, por el contrario,
en los trópicos se convierten en auténticos hornos. La
aplicación de espuma sin más está muy
desaconsejada, pues aunque aísle el interior, puede
producir condensaciones entre la capa aislante y la
pared interior del casco, produciendo oxidaciones
imposibles de localizar.
Una importante ventaja es la de poder soldar
directamente distintos accesorio y elementos del barco
a la cubierta de acero o al casco sin tener por ello que Embarcación de Hierro tipo Panmax.
perforar y producir de esta manera posibles pérdidas de estanqueidad. Los cascos de acero son
mucho más compactos y rígidos que los barcos de fibra o madera.

- BARCOS DE ALUMINIO.
El ratio de dureza/peso del aluminio es excelente,
especialmente si tenemos en cuenta su ductilidad para
poder recibir impactos accidentales sin fracturarse. Los
cascos de aluminio resisten mucho mejor que la fibra,
los roces con el fondo, golpes y otros abusos. Son
totalmente inmunes al proceso de ósmosis, no
requieren pinturas de ningún tipo al resistir
extremadamente bien la corrosión. Los antiguos
problemas de electrolisis al actuar como ánodos en
reacciones electrolíticas son perfectamente evitados
mediante la aplicación de principios básicos como la
de la instalación de un ánodo de sacrificio de magnesio Casco interior de aluminio.
o de zinc.
La aleación utilizada es la 5086 o la 5083 que es menos resistente que el aluminio 6000 pero es
mucho más estable frente a corrosiones. Al ser inerte frente al agua marina, el interior del casco
puede ser „tapizado‟ por una capa de 3 a 6 centímetros de espuma de poliuretano para conseguir un
aislamiento efectivo frente a temperatura y ruidos. Son mucho más compactos que los cascos de
fibra y los distintos elementos de cubierta o del interior pueden ser directamente soldados evitando
perforaciones susceptibles de provocar pérdidas de estanqueidad.

FICHA TÉCNICA – ALUMINIO
Tipo % Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Otros Al
Min. O,40 4,00 0,05 Ti+Zr
5083 0,40 0,40 0,10 0,25 0,15 0,15 Resto
Max. 1,00 4,90 0,25 0,20
Min. 0,20 3,50 0,05
5086 0,40 0,50 0,10 0,25 0,15 - 0,15 Resto
Max. 0,70 4,50 0,25

CASCOS EN CRUCEROS OCEÁNICOS.

Unos de los materiales más destacables para este tipo de embarcaciones es el aluminio por su
dureza y bajo mantenimiento. La relación calidad/precio de una construcción en aluminio es
comparable a la de una buena construcción en fibra de vidrio, o incluso con la del acero (si tenemos
en cuenta el caro tratamiento anti-oxidación al que debe someterse este).
Aunque los cascos de aluminio no necesitan pintarse en su obra muerta, al no ser susceptibles a la
corrosión, pueden pintarse con resultados excelentes y tan buenos como en cascos de acero o de
madera, con una debida preparación previa. Naturalmente la obra viva debe quedar protegida por
anti-incrustantes así como anti-derrapantes en la cubierta.
Los materiales más utilizados para la construcción de cascos son la madera, la fibra de vidrio, el
ferro-cemento, el acero y el aluminio. El hecho de que muchos armadores continúen comprando y
navegando en barcos de todos estos tipos de materiales simplemente demuestra que los factores a
tener en cuenta para la elección del material son muy variados y que todos tienen sus pros y sus
contras. Existen elementos subjetivos como la estética, la familiaridad con un material ya conocido
que se superponen a los aspectos concretos de dureza, mantenimiento, seguridad, coste o
durabilidad.

5 – REQUERIMIENTOS EN LA SELECCIÓN DE LOS MATERIALES.
A continuación se enumeran las propiedades de los materiales más importantes de los miembros
resistentes de la estructura de un buque:

a) RELACIÓN RESISTENCIA V/S PESO:
El peso específico de un material es frecuentemente una característica crítica, así el peso
estructural es una de las de mayor consideración en el diseño.
En muchos casos, esto no es así absolutamente sino que también la razón resistencia/peso,
representada por la relación entre el esfuerzo de fluencia del material y el peso específico de éste.
Este parámetro es usualmente empleado en casos en donde se desea mantener un cierto nivel de
resistencia mecánica para un mínimo peso estructural.

b) TENACIDAD A LA FRACTURA:
Corresponde a la habilidad del material para absorber energía de deformación plástica antes de
fracturarse.
Este factor comienza a ser un problema crítico cuando una estructura está sometida a bajas
temperaturas.

c) RESISTENCIA A LA FATIGA:
Cargas las cuales no causan fractura en una simple aplicación pueden resultar en fractura cuando
son aplicadas repetidamente.
El mecanismo de falla por fatiga es complejo pero básicamente involucra la iniciación de pequeñas
grietas, usualmente en la superficie y el subsecuente crecimiento bajo el mecanismo de repetición
de cargas.

d) RESISTENCIA A LA CORROSIÓN:
Los materiales usados en componentes estructurales expuestos al agua de mar y otros ambientes
deben tener una adecuada resistencia al inicio de la corrosión.
La corrosión es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con el
ambiente.
El agrietamiento por corrosión esfuerzo es por otra parte la fractura del material bajo la presencia de
ambos, esfuerzo y ciertos ambientes nocivos.

e) OTRAS PROPIEDADES:
Otras características del material que deben ser consideradas son:
- Fácil fabricación.
- Soldabilidad.
- Durabilidad.
- Mantenimiento.
- Confiabilidad.
- Costo.

CONCLUSIÓN.
En los últimos 40 años se ha extendido el uso de aceros de alta resistencia en la construcción de
buques, siendo utilizado especialmente en los buques más grandes, pero que requieren de normas
más específicas de diseño y construcción.
Asimismo, muchas normas de construcción y especificaciones de los aceros han debido revisarse e
incorporarse en el tiempo, a fin de evitar errores importantes derivados del conocimiento de ciertas
propiedades del acero y de las estructuras soldadas. Mejorar la resistencia del acero sin afectar su
tenacidad, ha sido entonces el principal desafío para los metalurgistas en todo el mundo.
Para ello se ha recurrido a dos principios básicos: Reducir el contenido de carbono tanto como sea
posible y en su reemplazo incorporar elementos tales como manganeso, níquel y cromo, asociados
con tratamientos de templado y revenido.
Posteriormente, controlar el tamaño de grano en los aceros estructurales y permitir la precipitación
de ciertos compuestos, no sólo para lograr un buen límite de fluencia sino que también para
desarrollar una adecuada resistencia al impacto y excelente soldabilidad.

6 – LA CORROSIÓN EN EL CASCO DEL BUQUE.
La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico
por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen
los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna. Siempre que la corrosión
esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar
dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del
fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en
cuestión. Otros materiales no metálicos también sufren corrosión
mediante otros mecanismos.

La corrosión será tanto mayor cuanto mayor sea la conductividad del
electrolito. En agua salina, por ejemplo, que tiene una conductividad
alta, cualquier proceso corrosivo se verá incrementado en actividad y
en velocidad. Un agua dulce será poco conductora, por lo que la Superficie corroída.
corrosión será más lenta y menos activa en relación al primer caso.

1.- CORROSIÓN EN EL CASCO DEL BUQUE:

Todos los tipos básicos de corrosión pueden ocurrir en el agua de mar . Lo que se encuentra
frecuentemente en la corrosión del casco del buque es el ataque localizado en determinadas zonas
del componente metálico, permaneciendo inalteradas las restantes.

Los tipos más comunes de corrosión suelen ser:

- Corrosión Uniforme.
- Corrosión Galvánica o Bimetálica.
- Corrosión Localizada.
- Corrosión Intergranular.
- Corrosión Selectiva.
- Corrosión Por Organismos Microbiológicos.

De los cuales, los de mayor consideración son:

- GALVÁNICA O BIMETÁLICA:
Siempre que se unen dos metales o aleaciones diversas tiende a la
corrosión el más electro-negativo de los dos y tanto más
intensamente cuanto más distanciados se encuentran ambos
metales en la serie galvánica. Este es el caso generalizado del par
galvánico hélice (bronce) y casco (acero); y el existente
antiguamente en buques con remaches.
 Serie galvánica (de mayor a menor): Platino, oro,
grafito, titanio, plata, níquel, bronce, latón, cobre, estaño,
plomo, acero inoxidable, hierro de fundición, acero
galvanizado, aleaciones de aluminio, zinc, magnesio y Corrosión galvánica –
aleaciones de magnesio. „Ánodo de Sacrificio”.

- POR ORGANISMOS MICROBIOLÓGICOS:
El factor biológico puede tener una influencia importante en el
fenómeno de la corrosión marina, siendo decisivo en el casco de los
barcos, en donde, además de originar corrosiones en el casco, ofrece
impedimentos a su movimiento.
La existencia del „ensuciamiento‟ en los fondos del casco de un buque
es perjudicial, no solo para la integridad del acero, pues una vez que los
organismos incrustados se desprenden se llevan con ellos las capas de
pintura dejando el metal al descubierto, sino también para el
desplazamiento del barco, por el aumento del coeficiente de fricción Severas incrustaciones
respecto al agua de mar. biológicas en la hélice.

2.- FACTORES DETERMINANTES DE LOS MECANISMOS DE CORROSIÓN DEL CASCO DE
BUQUE:

- SALINIDAD:
De unos mares a otros, las variaciones en la salinidad no son muy acusadas. La salinidad del mar
está comprendida entre el 33% y el 37 %, dependiendo del lugar geográfico y de las condiciones
climatológicas.

- TEMPERATURA:
La temperatura del agua de mar varía en función de la estación del año y de la posición geográfica
del lugar. Los valores oscilan entre -2ºC y 35ºC.
Las velocidades de corrosión, previsiblemente más elevadas en aguas calientes tropicales, se van
amortiguando por la existencia en este tipo de aguas del abundante crecimiento de organismos
marinos, lo que lleva consigo una reducción del oxigeno en la superficie metálica.

Tabla – corrosion en funcion de la tempertatura.

- OXIGENO:
Debido al alto pH del agua de mar, el agente oxidante es por excelencia el oxigeno disuelto.
La reducción del oxigeno disuelto está directamente relacionada con el proceso de oxidación del
metal, y por lo tanto, todos los factores que influyen en la relación de oxígeno con la superficie del
metal, influirán en el comportamiento de la corrosión .
Las velocidades de corrosión para los aceros de los buques son más severas cuando el sistema
tiene oxígeno en abundancia.

- PROFUNDIDAD.
La velocidad máxima de corrosión del casco del buque se presenta en la zona de salpicaduras. Esto
es debido a que el metal en esta zona, está continuamente mojado por una delgada capa de agua
de mar, altamente aireada.
Las burbujas de aire disuelto en el agua de mar tienden a hacer más destructiva la corrosión, al
eliminar las películas de protección y recubrimientos.

Otros factores determinantes en la corrosión también son:

- AZUFRE.
- CLORUROS.
- VELOCIDAD DE FLUJO.

Referencias Bibliográficas
“Tipos de proa y popa”
http://www.todomonografias.com/nautica-y-de-lo-naval/elementos-del-buque/

“Los Cascos (Pág. 84)”
http://es.scribd.com/doc/53479230/128/El-Casco-Plano

“Cascos de Kayaks”
http://www.kayakfishingcanarias.com/index.php?topic=2870.0

“Planeo”
http://www.fondear.org/infonautic/barco/Barco_Navegando/Planeo/Planeo.htm

“Hidro ala o Jet Foil”
http://www.facebook.com/topic.php?uid=210644545324&topic=11013
http://grupob-romena.blogspot.com/2010/10/el-hidrofoil.html
http://www.fontem.com/archivos/68.pdf

“La Carena – Los Redanes”
http://www.masmar.com/articulos/art/119,15,8.html

“Aerodeslizador”
http://es.wikipedia.org/wiki/Aerodeslizador

“Catamarán”
http://es.wikipedia.org/wiki/Catamar%C3%A1n

“Trimarán”
http://es.wikipedia.org/wiki/Trimar%C3%A1n

“Materiales en la Construcción Naval”
http://www.fondear.org/infonautic/barco/Diseno_Construccion/Mat_Cascos_Oceanicos/Mat_C
ascos_Oceanicos.htm
http://www.fondear.org/infonautic/barco/Diseno_Construccion/Cascos_Acero/Cascos_Acero.a
sp

“Selección de Materiales”
http://www.google.com.ar/url?sa=t&source=web&cd=3&ved=0CCYQFjAC&url=https%3A%2F
%2Fwww.u-
cursos.cl%2Fingenieria%2F2008%2F1%2FME42A%2F1%2Fmaterial_alumnos%2Fobjeto%2F1593
3&ei=XFMkTqubLMm1twfRvZCnAw&usg=AFQjCNH56cNFaoR-IaL9ZIrpfk9ouvIqNA
http://www.revistamarina.cl/revismar/revistas/1999/2/ortuzar.pdf

“Corrosión”
http://materias.fi.uba.ar/6713/NUEVE%20FORMAS%20DE%20CORROSION.pdf
http://html.rincondelvago.com/corrosion_1.html
http://html.rincondelvago.com/corrosion-del-casco-del-buque.html

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