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Barcos menores (diseño y construcción) - ciencia y tecnologia.

Publié le 27/05/2013

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Barcos menores (diseño y construcción) - ciencia y tecnologia. 1 INTRODUCCIÓN Tipos de barco Los barcos se usan de muchas formas. Pueden servir para el disfrute del tiempo libre o pueden tener usos prácticos, como servir de domicilio o de medio de transporte. Los métodos de propulsión varían de los motores mecánicos a las velas. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. - ciencia y tecnologia. Barcos menores (diseño y construcción), en arquitectura naval, barcos cuya eslora es menor de 26 m; los que superan esta cantidad se denominan barcos mayores. Sin embargo, la frontera entre barcos y buques no se puede definir con precisión pues 'barco' es genérico, mientras que los buques son siempre barcos de grandes dimensiones. En este artículo, aunque se habla de barcos menores, se utilizará el término 'barco', que es el más extendido. Los barcos se clasifican sobre todo por su método de propulsión; por ejemplo, barco de vela, barco de motor o barco de remos. Se clasifican también de acuerdo a su uso, método de construcción y materiales empleados, como los aparejos (en veleros) y otros factores que se describen en este artículo. Algunos componentes básicos son comunes a la mayoría de los barcos convencionales. La quilla es un elemento de madera u otro material, situado en el centro del fondo del barco y que recorre en sentido longitudinal la embarcación de proa a popa. Ésta sirve como cimiento para el armazón, el cual se cubre con un material impermeable para formar el casco o cuerpo del barco. Estos términos también se utilizan para describir barcos modernos que se moldean de una sola pieza. 2 PRINCIPIOS DEL DISEÑO DE BARCOS Barcos de juncos Los uros del lago Titicaca recogen las totoras, un tipo de junco que crece en las riberas del lago, y con ellas realizan estos fuertes barcos que recuerdan a las embarcaciones egipcias de papiro que navegaban por el Nilo. Ed Drews/Photo Researchers, Inc. Los barcos con alguna utilidad pueden construirse con el diseño más elemental; unos cuantos troncos caídos recogidos a la orilla de un riachuelo y atados para formar una balsa pueden ser un ejemplo extremo. A lo largo de muchos siglos de construcción y navegación, se utilizaron una serie de técnicas complejas y satisfactorias que se desarrollaron por intuición y en función de la experiencia fundada en la prueba y el error. 2.1 Capacidad y peso Armazón de un barco de madera Un maestro carpintero construye el armazón de un barco de madera utilizando herramientas del siglo XVIII. El armazón se recubrirá de tablas montadas o agrupadas una sobre otra que le darán un aspecto exterior más uniforme. Lowell Georgia/Photo Researchers, Inc. Cualquier objeto que flote sobre la superficie del agua se hunde hasta que desplaza un volumen de agua equivalente a su peso. Así, cuando un barco tiene que llevar a tres personas, sus aperos de pesca, un motor fueraborda y una provisión de combustible --con un total de 500 kg-- el barco tendrá entonces que confeccionarse con el suficiente largo y ancho para desplazar 500 kg de agua sin hundirse por debajo de la línea de flotación. El diseño debe valorar que el barco tiene su propio peso, el cual tiene también que ser desplazado; por tanto, cuanto mayor sea el peso del material utilizado para construir el barco, más grande habrá de ser el mismo. Véase Principio de Arquímedes. 2.2 Equilibrio y estabilidad Cuando el volumen sumergido del barco ha sido diseñado para cumplir el requisito de que el peso del barco y su contenido sea igual al peso del agua desplazada, la distribución debe ser establecida de modo apropiado. El peso de un motor fueraborda en la popa de un barco pequeño tiende a hundirlo más por ese extremo (trima a popa). Si esa tendencia no puede ser compensada colocando un peso equivalente a proa, la realineación deberá obtenerse ensanchando el casco en la zona de popa de tal forma que una gran parte del desplazamiento tenga lugar cerca del exceso de peso. Deberá establecerse un equilibrio de pesos de un lado a otro. Además, para disminuir el riesgo de hundimiento, el centro de gravedad de todos los pesos debe de estar lo bastante bajo en el barco. Si otros factores requieren que el centro de gravedad esté alto, entonces el riesgo de hundimiento deberá contrarrestarse aumentando el ancho del casco. 2.3 Estructura Un barco debe mantener su forma mientras soporta pesos locales internos, como el motor o una carga pesada, y cuando es golpeado por las olas. Si el barco tiene la consistencia necesaria para resistir graves deformaciones, será entonces fuerte en la medida conveniente para soportar diversas fracturas. Por otro lado, ya que un casco de suficiente resistencia puede construirse con material fino, el riesgo de perforaciones locales puede aumentar en una nave aunque ésta sea bastante fuerte. Un modelo primitivo hecho de pieles o cortezas, o los modernos botes inflables pueden ser ejemplos de esta característica. 2.4 Estanqueidad Parte del problema estructural es la estanqueidad, que consiste en la prevención o reparación de fugas a través de las juntas de piezas adyacentes. En barcos hechos de tablas, éstas se impermeabilizan o calafatean entre sí; el calafateado se hace con estopa, brea o una combinación de ambos materiales. En los barcos de pieles o de corteza era común rellenar los intersticios con brea. En la actualidad, el moldeado del casco evita algunos de los problemas tradicionales. Sin costuras no hay posibilidad de fugas. 3 PRIMEROS BARCOS Los barcos se han utilizado desde tiempos inmemoriales; se desarrollaron a partir de bal...

« Cuando el volumen sumergido del barco ha sido diseñado para cumplir el requisito de que el peso del barco y su contenido sea igual al peso del agua desplazada, ladistribución debe ser establecida de modo apropiado. El peso de un motor fueraborda en la popa de un barco pequeño tiende a hundirlo más por ese extremo (trima a popa).

Si esa tendencia no puede ser compensadacolocando un peso equivalente a proa, la realineación deberá obtenerse ensanchando el casco en la zona de popa de tal forma que una gran parte del desplazamiento tengalugar cerca del exceso de peso. Deberá establecerse un equilibrio de pesos de un lado a otro.

Además, para disminuir el riesgo de hundimiento, el centro de gravedad de todos los pesos debe de estar lobastante bajo en el barco.

Si otros factores requieren que el centro de gravedad esté alto, entonces el riesgo de hundimiento deberá contrarrestarse aumentando el anchodel casco. 2.3 Estructura Un barco debe mantener su forma mientras soporta pesos locales internos, como el motor o una carga pesada, y cuando es golpeado por las olas.

Si el barco tiene laconsistencia necesaria para resistir graves deformaciones, será entonces fuerte en la medida conveniente para soportar diversas fracturas.

Por otro lado, ya que un casco desuficiente resistencia puede construirse con material fino, el riesgo de perforaciones locales puede aumentar en una nave aunque ésta sea bastante fuerte.

Un modeloprimitivo hecho de pieles o cortezas, o los modernos botes inflables pueden ser ejemplos de esta característica. 2.4 Estanqueidad Parte del problema estructural es la estanqueidad, que consiste en la prevención o reparación de fugas a través de las juntas de piezas adyacentes.

En barcos hechos detablas, éstas se impermeabilizan o calafatean entre sí; el calafateado se hace con estopa, brea o una combinación de ambos materiales.

En los barcos de pieles o de cortezaera común rellenar los intersticios con brea.

En la actualidad, el moldeado del casco evita algunos de los problemas tradicionales.

Sin costuras no hay posibilidad de fugas. 3 PRIMEROS BARCOS Los barcos se han utilizado desde tiempos inmemoriales; se desarrollaron a partir de balsas, piraguas y troncos de árbol vaciados.

Estos últimos, importantes precursoresde las canoas, se vaciaban con herramientas primitivas o mediante fuego controlado. Las canoas hechas con diversas variedades de cortezas de árboles aparecen en regiones tropicales, subtropicales y templadas de América.

Allí, las embarcaciones de losindígenas solían tener una estructura de madera ligera separada de la corteza que la cubría por un revestimiento de tablas.

Las regalas o tablones iban de proa a popadándole resistencia longitudinal al armazón.

El revestimiento se sujetaba forrando las costillas del armazón bajo las regalas, dando así consistencia al revestimiento y a lacapa de corteza hecha de piezas cosidas con fibra de raíz. Otro tipo de canoa primitiva es el kayak hecho por los inuit de Alaska.

En contraste con la canoa, el kayak se cierra con pieles de animales estiradas sobre un armazónrígido, excepto por una abertura en el centro en la que se sitúa el remero provisto de un canalete doble.

El kayak (piragua) es ancho en el centro y va estrechándose haciapopa y hacia proa.

Las canoas y las piraguas que se utilizan hoy tienen básicamente la misma forma que hace algunos siglos, aunque los métodos y materiales paraconstruirlos son muy distintos. Desde tiempos remotos se han utilizado muchas otras clases de barcos hechos con pieles de animales.

Los barcos de piel redondos, llamados coracoras, se desarrollaron enAsia, África, las islas Británicas y las llanuras del norte de América.

A menudo los coracoras tienen una estructura hecha de un tejido de ramas de sauce u otra maderablanda adecuada para hacer cestas, coronada y soportada por una regala redonda.

En Irlanda todavía se construían coracoras hasta hace poco tiempo. Los primitivos constructores de barcos botaban también embarcaciones con madera trenzada.

Esta forma de construcción se ha utilizado mucho a lo largo de la historia.

Laconstrucción con cestería era común entre los pueblos de las islas del Pacífico, cuyas piraguas tienen a menudo cubiertas formadas por piezas de cestería cosidas de formaartesanal. En la antigüedad los egipcios diseñaban esquifes de juncos ( véase Juncáceas) atándolos mediante entramados con tallos de papiro.

La extrema ligereza de estos barcos de juncos los hacía ideales para pescar en las marismas del Nilo; además eran fáciles de transportar.

Equipados con velas y remos, llevaban también cargamento y pasajeros. 4 BARCOS DE MADERA Las embarcaciones construidas con tablas de madera se desarrollaron —según algunos indicios— de forma paulatina a partir de las piraguas de troncos vacíos de la edad delbronce, o incluso anteriores.

En los barcos del antiguo Egipto se utilizaban también métodos de construcción con troncos, en los que tablas cortas de madera, o viguetas, seempernaban o enroscaban entre sí canto a canto para formar el casco.

El armazón y el forro de tablas son los componentes básicos de los barcos de madera.

El armazón seutiliza como apoyo, con objeto de dar rigidez al casco.

El forro de tablas es la capa exterior que se fija al armazón. 4.1 Construcción de tingladillo En el norte de Europa se desarrolló la construcción de tingladillo o imbricada, sobre todo en el siglo IX y especialmente en Escandinavia.

La construcción de tingladillo sellama también de solape o de tingladillo simple.

En apariencia, las tablas se separaban del tronco utilizando cuñas o se cortaban y ensamblaban sobre la quilla una tras otra,empezando por la traca de aparadura, que es la más baja.

En los barcos y buques vikingos del siglo X y posteriormente, todavía se utilizaban ataduras para asegurar lastablas al armazón.

Este método de construcción proporcionaba un casco muy flexible y, sin embargo, con una resistencia muy grande.

Los lazos o ligaduras se fueronreemplazando por anclajes, éstos por cabillas y más tarde estas últimas por clavos con los que se fijaba el forro de tablas al armazón. En la construcción de tingladillo las costuras longitudinales del forro se forman solapando o doblando los cantos lo suficiente para permitir una sujeción continua.

De estaforma, el forro o tablazón exterior añade resistencia al barco.

El armazón se añadía después para conseguir una forma y rigidez adecuadas.

En un principio, el armazón sefabricaba cortando madera curvada de forma natural, incluyendo codos de rama o raíz y troncos torcidos.

Los armazones curvados al vapor se extendieron a principios delsiglo XIX.

Véase Barcos mayores (construcción naval): Construcción de buques de madera . 4.2 Construcción con juntas a tope El entablonado liso o con juntas a tope o extremo se desarrolló en la región mediterránea y quizá fue una evolución natural de las embarcaciones construidas con tablascortas empernadas canto a canto que usaban los antiguos egipcios.

La construcción con tablas y armazón se desarrolló con toda probabilidad antes de que los antiguosgriegos alcanzaran preponderancia marítima.

Como en la construcción de tingladillo, la utilización de cabillas o clavijas precedió quizá al uso de anclajes metálicos entre elarmazón y el forro de tablas. El entramado hecho con mamparos o planchas transversales con separaciones casi iguales ligadas a una quilla continua y reforzadas por un par de regalas trazadas de proaa popa fue un paso lógico en el desarrollo de los barcos de entablonado liso.

El problema de fugas en las juntas se solucionó con alquitrán de madera y material decalafateado como en las embarcaciones de tingladillo.. »

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