Las superestructuras pueden catalogarse como aquellas edificaciones por encima de la cubierta de francobordo que se extienden casi o hasta los costados del buque. Las casetas son aquellas construcciones en la cubierta que están dentro de la línea del costado del buque. Ambas estructuras son de importancia para la asignación de la línea de carga ya que proveen protección a las aberturas ubicadas a través de la cubierta de francobordo. De singular importancia son los mamparos de los extremos de las superestructuras, en particular el puente frontal que debe aguantar la fuerza del mar. Las estructuras del puente en la en la crujía o en la toldilla de popa, están aptas para brindar protección a las aberturas que conducen a las máquinas, según las regulaciones establecidas por la ley. Sin embargo, es posible prescindir de estas casetas o superestructuras e incrementar de manera considerable los escantillones de la caja de la maquinaria expuesta. Desde luego, en otras embarcaciones mucho más pequeñas tales arreglos son muy improbables, al menos que se disponga de enorme espacio en la cubierta más alta para colocar el castillo de proa más adelante y brindar más protección ante una marejada. Cada estructura se utiliza en su totalidad y la de la popa lleva virtualmente toda la acomodación en los buques modernos; la tripulación puede localizarse toda en la popa de la estructura de la toldilla u ocupar parcialmente un puente de la superestructura, con una edificación, con espacios de navegación. Los buques de pasajeros disponen de áreas considerables de la superestructura las cuales cubren capas de las cubiertas y éstas albergarán a la mayoría de los pasajeros, así como a parte de la tripulación.
De enorme importancia estructural es la resistencia del buque donde las superestructuras y casetas terminan o no son continuas. En estas discontinuidades, tratadas en el Capítulo 8, pueden surgir grandes tensiones y se requerirá de refuerzos locales adicionales como se indica en las notas de construcción. Merecen especial consideración las superestructuras largas que exceden el 15 % de la eslora del buque y se extiendan dentro del 50 % de eslora desde la crujía, ya que éstas contribuyen a la resistencia longitudinal del buque y por tal razón debe tener escantillones consistentes con los elementos de resistencia del casco principal.
EL CASTILLO DE PROA
Los buques para navegar en altamar deben disponer de un castillo de proa que se extienda a por lo menos 7 % de la eslora del buque hacia la popa desde la roda y a una altura mínima de la amura en la cubierta del castillo, por encima de la línea de máxima carga de verano. Al incrementar la extensión en la cubierta superior en el extremo para obtener la misma altura de la amura, se puede prescindir del castillo de proa, aunque en la práctica este tipo de arreglos raramente se ve. El conjunto de planchas de los laterales y los extremos del castillo de proa tienen un espesor que depende de la eslora del buque, así como de los espacios de los refuerzos y las cuadernas; el conjunto de planchas laterales es un poco más pesado que el ubicado en el extremo de popa. Si un gran castillo de proa se construye de tal manera que el mamparo del extremo se halla dentro del 50 % de la eslora del buque en la crujía, se necesitará un refuerzo adicional.
ESTRUCTURAS DE PUENTE
El lateral del puente en las superestructuras cuya longitud exceda 15 % de la eslora del buque, tendrá un mayor espesor que los laterales de otras cubiertas; los escantillones serán similares a los de la parte lateral del casco.
Todas las estructuras del puente y las casetas de la crujía tendrán un frontal de puente de planchas bien pesadas y en el extremo de la popa el conjunto de planchas será más liviano que el del frente y los costados. De igual manera, los refuerzos colocados en el extremo delantero tendrán escantillones más grandes que aquellos de los costados y del extremo de la popa. Es necesario un refuerzo adicional en forma de bulárcamas o mamparos parciales si hay construcciones muy grandes por encima de la cubierta del puente. Estas bulárcamas o mamparos parciales deben servir de apoyo para los costados y los extremos de las edificaciones. De preferencia se colocan sobre los mamparos estancos ubicados abajo. También se proveen bulárcamas en el caso de cargas concentradas sobre la cubierta de la superestructura, por ejemplo, la de los pescantes de un bote salvavidas.
La superestructura más larga del puente, que transmite las tensiones de la quilla del casco principal- requiere de un refuerzo considerable en los extremos. En esta máxima discontinuidad el espesor de la traca vertical se incrementa en 20 %, el del trancanil de la cubierta superior también 20 % y el del conjunto de planchas laterales del puente, 25 %. El último conjunto de planchas es estrechado hacia la traca vertical con un ángulo considerable, tal como se muestra en la Figura 8 (a), reforzado en su borde superior y apoyado por almas con una separación no mayor de 1.5 metros. En los extremos de superestructuras con puentes cortos se requiere de menos refuerzos, sin embargo, las tensiones locales pueden ser todavía altas y en consecuencia se incrementa el espesor de la traca vertical de la cubierta superior en 20 % y del trancanil de la cubierta superior, también en 20 %.
ESTRUCTURA DE LA POPA
Donde no hay caseta de crujía o superestructura de puente, el frente de la pompa estará construido de manera muy pesada, con escantillones similares a los requeridos en el frontal del puente. En otros buques la popa está relativamente expuesta y por lo tanto necesita del reforzamiento adecuado en todos los casos. Si el frente de la popa está dentro del 50 % de la eslora del buque desde la crujía, la discontinuidad que se forma en la quilla del casco principal debe ser reforzada considerablemente, al igual que para un puente largo que exceda el 15 % de la eslora del buque. En aquellos sitios donde las casetas se construyen sobre la cubierta de popa, éstas se apoyan sobre almas o mamparos transversales de la misma manera que aquellas construcciones ubicadas en la crujía. El extremo de cualquiera construcción en la popa tendrá un incremento de escantillones, ya que está más expuesto que otros mamparos de caseta en el extremo de popa.
SUPERESTRUCTURAS DE BUQUES DE PASAJEROS
Se muestra en el Capítulo 8 que con la teoría del bao convencional la distribución de la tensión de flexión es lineal, al incrementarse desde cero en el eje neutral a un máximo en la cubierta principal y el fondo. Si se coloca una gran superestructura la distribución de la tensión permanece lineal y la cubierta de resistencia yace por encima de la cubierta superior hacia la cubierta de superestructura. Si, por el contrario, es una superestructura corta, la distribución de la tensión se quebrará en la cubierta superior, que es la cubierta de resistencia, y las tensiones en la cubierta de la superestructura serán menores que las de la cubierta superior.
Cuando se habla de superestructuras largas se trata de construcciones de “superestructura efectiva” que contribuyen a la resistencia total de la quilla del casco y por ende son construidas de manera sustancial.
En los buques de pasajeros con grandes superestructuras la norma actual es hacer la estructura efectiva con los escantillones adecuados. Algunos buques antiguos han sido construidos con juntas de expansión que en efecto son cortes transversales introducidos para liberar las tensiones de flexión del casco en las edificaciones. Se ha demostrado que en los extremos de las edificaciones en cubierta las tensiones no se ajustan a la teoría del bao y por lo tanto, dichos bordes no tienen ninguna incidencia en la fuerza longitudinal. En consecuencia, las juntas de expansión han sido modificadas para este “efecto de extremo” extendido de junta a junta, y así poder permitir escantillones más livianos para la superestructura. Desafortunadamente, la junta de expansión ha provocado un “corte” perfecto desde el cual se originan grietas. Las superestructuras con aleación de aluminio ofrecen una alternativa al uso de juntas de expansión, ya que los módulos bajos de elasticidad del material logran tensiones más bajas en las edificaciones que las de las superestructuras de acero. El resto de las consideraciones permanece igual.
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