PROYECTO FIN DE CARRERA
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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA
Escuela Universitaria de Ingeniería Naval y Oceánica
PROYECTO FIN DE CARRERA
ESTUDIO DE LA BOTADURA DEL ATUNERO MARÍA
DE LOS ÁNGELES
Titulación: Ingeniero Técnico Naval: Especialidad en estructuras marinas.
Alumno: Juan García Miralles
Directores: Mª Concepción Bermúdez Edo
Sergio Amat Plata
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Índice general
1. Objetivos 1
2. Introducción. 3
2.1. Cama de construcción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2. Cama de lanzamiento o cuna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3. Elementos y dispositivos de lanzamiento . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.4. Momentos críticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.5. Descripción de los 5 periodos de la botadura . . . . . . . . . . . . . . 10
2.6. Arfada y pivoteo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3. Conceptos básicos 13
3.1. Momento estático y centroide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2. Momento de inercia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3. Teorema de Steiner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4. Integración numérica 19
4.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2. Integración numérica de tipo interpolatorio. . . . . . . . . . . . . . . 21
4.2.1. Regla del trapecio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.2.2. Regla de Simpson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.2.3. Fórmulas deNewton-Côtes de orden superior . . . . . . . . . 27
5. Datos de partida 29
5.1. Cartilla de trazado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.2. Plano de formas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.3. Distribución de pesos y centro de gravedad del buque . . . . . . . . . 36
5.4. Características de la botadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
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iv PREFACE
6. Curvas hidrostáticas 41
6.1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
6.2. Curvas hidrostáticas o carenas rectas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
6.2.1. Curvas de áreas de la flotación . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.2.2. Toneladas por centímetro de inmersión . . . . . . . . . . . . . 43
6.2.3. Abscisa del c.d.g. de la flotación . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6.2.4. Volumen de trazado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.2.5. Curva de desplazamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.2.6. Altura del c.d.c. sobre la base . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.2.7. Abscisa del c.d.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.2.8. Radiometacéntrico transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6.2.9. Radiometacéntrico longitudinal . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.2.10.Momento para alterar el trimado un centímetro . . . . . . . . 49
7. Curvas de Bonjean 59
7.1. Momento del volumen de carena con relación al plano base . . . . . . 63
7.2. Momento del volumen de carena respecto a la perpendicular de popa 64
7.3. Coordenadas del centro de carena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
8. Estudio de los momentos críticos 75
9. Estabilidad inicial 89
9.1. Estabilidad estática inicial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
9.2. Estabilidad cuando el buque flota libremente y en el momento del giro 93
9.3. Efecto de las superficies libres sobre la estabilidad inicial . . . . . . . 93
10.Conclusiones 95
11.Bibliografía 97
Capítulo 1
Objetivos
El objetivo de este proyecto es determinar si la botadura de un atunero va a ser
satisfactoria, en el aspecto de la estabilidad inicial y comportamiento del buque en
la grada con las características iniciales, o si es necesario hacer algún cambio. Para
ello se seguirán los siguientes pasos:
1. Obtención de las curvas de Bonjean.
2. Obtención de las curvas hidrostáticas o carenas rectas.
3. Estudio de los momentos críticos: giro, arfada y saludo. Es decir, obtención
de la evolución del volumen sumergido del buque en la botadura así como la
evolución del centro de gravedad del mismo.
4. Estudio de la estabilidad inicial en el momento del giro y cuando el buque
empieza a flotar libremente.
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2 CAPÍTULO 1. OBJETIVOS
Capítulo 2
Introducción.
La botadura es el proceso mediante el cual cualquier buque, después de construido
o carenado, es puesto a flotar en el agua. Existen diversas formas de realizar el
proceso de botadura, dependiendo de las características del buque así como de las
instalaciones del astillero, grada o dique seco o taller; generalmente, situadas junto
a la línea de separación con el agua.
En el caso de estudio, el buque es construido en una grada donde el casco se
le conoce por un número, entonces, la botadura es la operación que culmina la
construcción del buque, y mediante la cual se transfiere a éste, desde la grada, a
flotar como buque.
Múltiples precauciones tendrán que ser tomadas, para transferir las miles de
toneladas de acero, desde la grada o dique hasta el agua.
La tarea consiste brevemente, en cambiar el peso del buque que gravita sobre
la cama de construcción y que ha sido elaborada debajo del buque, antes de poner
su quilla; a la cama de lanzamiento que se elabora debajo del buque, pero cuando
ya está construido y no falta mucho para su botadura.
En ocasiones si la zona disponible para ser recorrida por el barco en el lanzamiento
después de abandonar la grada es muy pequeña, pueden botarse los barcos
de costado.
2.1. Cama de construcción
Sobre el piso o firme de la grada de construcción del astillero, se construye lo
que se llama cama de construcción, cuya misión, entre otras, es facilitar el trabajo de
los soldadores y otros en el fondo del buque, en su parte exterior; y además permitir
la colocación de la cama de lanzamiento, así como la del plano inclinado que forman
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4 CAPÍTULO 2. INTRODUCCIÓN.
las camas de imadas, por encima de las cuales se va a deslizar dicha cama o cuna
junto con el buque, hasta el agua.
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