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Escuela Universitaria de

Ingeniería Técnica Naval

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Fdo. La Comisión de Proyectos de Fin de Carrera

Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Naval

Universidad de Cádiz

DISEÑO, HOMOLOGACIÓN Y MARCADO “CE” DE UN VELERO DE 11M DE ESLORA MÁXIMA Y CATEGORÍA DE DISEÑO “C” Rezvital C- 11

3

ÍNDICE de CAPÍTULOS

CAPÍTULO 1.- ESPECIFICACIÓN TÉCNICA

1. SUPUESTO FIN ESTABLECIDO________________________________________________ 7

1.1.-NECESIDADES ________________________________________________________________ 7

1.2.- CLIENTE POTENCIAL ___________________________________________________________ 8

2.- CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA EMBARCACIÓN. ____________________________ 8

CAPÍTULO 2.- ESTUDIO GENERAL DEL PROCESO DE HOMOLOGACIÓN Y MARCADO "CE" DE

EMBARCACIONES DE RECREO

1.- EL MARCADO "CE" DE LAS EMBARCACIONES DE RECREO ________________________ 9

1.1.-Para poder utilizar la embarcación: ______________________________________________ 11

1.2.- Procedimientos de evaluación de conformidad ____________________________________ 11

1.3-Requisitos básicos. ____________________________________________________________ 16

2.-HOMOLOGACIÓN DE EQUIPOS MARINOS. ____________________________________ 20

2.1.-DISPOSICIONES GENERALES ____________________________________________________ 20

2.2.-EVALUACIÓN DE CONFORMIDAD ________________________________________________ 21

2.3-MARCADO DE CONFORMIDAD __________________________________________________ 22

2.4.-PROCEDIMIENTOS ESPECIALES __________________________________________________ 23

CAPÍTULO 3.- NORMATIVA Y REGLAMENTACIONES APLICABLES

CAPÍTULO 4.- ESTUDIO ESTADÍSTICO

4.1.-Introducción __________________________________________________________ 25

RESULTADOS FINALES DEL ESTUDIO ESTADÍSTICO PARA CADA UNA DE LAS DIMENSIONES PRINCIPALES.

________________________________________________________________________ 30

CUADRO RESUMEN ______________________________________________________________ 32

CAPÍTULO 5 .- DISEÑO DE LA CARENA

1. OBJETIVO ______________________________________________________________ 33

2. DEFINICIÓN DE LAS FORMAS. ______________________________________________ 33

2. 1. Perfil longitudinal. ___________________________________________________________ 33

2. 2. Secciones transversales. _______________________________________________________ 34

2. 3.-Líneas de agua. ______________________________________________________________ 35

3.-DESPLAZAMIENTO. ______________________________________________________ 35

3. 1.-Desplazamiento de diseño. ____________________________________________________ 36

3. 2.-Desplazamiento del casco sin apéndices. _________________________________________ 36

4.-Número de Froude. ______________________________________________________ 37

5.-COEFICIENTE PRISMÁTICO. ________________________________________________ 37

6.-POSICIÓN LCB. __________________________________________________________ 38

7.-CUADRO RESUMEN DE DATOS TOTAL. _______________________________________ 39

8.-DISEÑO POR ORDENADOR. ________________________________________________ 40

CAPÍTULO 6.- DISEÑO DE APÉNDICES


4

1. INTRODUCCIÓN _________________________________________________________ 41

2.- HIDRODINÁMICA DE LOS APÉNDICES _______________________________________ 41

3.- FUERZAS PRODUCIDAS EN NAVEGACIÓN ____________________________________ 42

4.- DISEÑO DE LA ORZA. ____________________________________________________ 44

4.1.- Dimensiones y parámetros principales de la orza. __________________________________ 45

5. DISEÑO DEL TIMÓN ______________________________________________________ 51

Relación de aspecto efectiva (ARe): __________________________________________________ 54

Cálculo del coeficiente de sustentación del timón (Clr): __________________________________ 55

Cálculo del área lateral del timón (Alr): _______________________________________________ 55

Cálculo de la fuerza lateral del timón (Fr): ( a 8 nudos) ___________________________________ 55

Cálculo del momento flector del timón (Mr): __________________________________________ 55

Cálculo del momento torsor del timón (Tr): ___________________________________________ 55

Cálculo de la fuerza lateral (Fr): _____________________________________________________ 56

Cálculo del momento flector (Mr): ___________________________________________________ 56

Cálculo del momento torsor del timón (Tr): ___________________________________________ 57

Diámetro de la mecha del timón ____________________________________________________ 57

CAPÍTULO 7.- DISEÑO DE INTERIORES

1.- OBJETIVO______________________________________________________________ 58

2.- ZONAS PRINCIPALES. ____________________________________________________ 58

3.-CAMAROTES DE POPA ____________________________________________________ 59

4.- ESCALERA (HUECO DEL MOTOR) ___________________________________________ 61

5.- COCINA Y MESA DE CARTAS _______________________________________________ 62

6.-SALÓN-COMEDOR _______________________________________________________ 64

7.- CUARTO DE ASEO _______________________________________________________ 66

8.- CAMAROTE DE PROA ____________________________________________________ 68

CAPÍTULO 8.- DISEÑO DE CUBIERTA

1.-OBJETIVO ______________________________________________________________ 70

2.- ZONAS PRINCIPALES _____________________________________________________ 70

3.-BAÑERA Y FALDÓN DE POPA. ______________________________________________ 71

4.- SUPERESTRUCTURA DE LA CABINA _________________________________________ 72

5.-PASILLOS DE CADA BANDA Y ZONA DE PROA _________________________________ 73

CAPÍTULO 9.- DISEÑO DEL PLANO VÉLICO

1.- OBJETIVO______________________________________________________________ 75

2.-ESTUDIO DEL REPARTO DE LA SUPERFICIE VÉLICA ______________________________ 75

3.-DISEÑO DEL APAREJO ____________________________________________________ 78

Fuerzas sobre los obenques. _______________________________________________________ 80

Cargas sobre los estays____________________________________________________________ 87

Requisitos de rigidez transversal del mástil ___________________________________________ 88

*Requisitos de rigidez Longitudinal del mástil. _________________________________________ 90


5

*BOTAVARA ____________________________________________________________________ 91

Crucetas _______________________________________________________________________ 92

*.DIMENSIONES ___________________________________________________________ 93

CAPÍTULO 10.- DISEÑO ESTRUCTURAL Y CALCULO DE ESCANTILLONADO

1.- OBJETIVO______________________________________________________________ 95

2.- CUADRO RESUMEN CÁLCULO ESCANTILLONADO ______________________________ 96

CAPÍTULO 11.- CÁLCULO DE RESISTENCIA Y MOTORIZACIÓN

11.1.- RESISTENCIA AL AVANCE. ______________________________________________ 97

11.2.-MOTORIZACIÓN. _____________________________________________________ 101

CAPÍTULO 12.- SISTEMAS DE A BORDO

12.1.-SISTEMAS DE NAVEGACIÓN: ___________________________________________ 103

12.2.-Tanque de combustible: _______________________________________________ 105

12.3.-Tanques de agua potable: _____________________________________________ 105

CAPÍTULO 13.- ESTIMACIÓN DE PESO Y CÁLCULO DEL C.D.G.

CAPÍTULO 14.- ESTUDIO DE ESTABILIDAD

14.1.-OBJETIVO __________________________________________________________ 115

14.1.- REQUISITOS Y ESTUDIO DE ESTABILIDAD ________________________________ 115

6.2.2 Altura de inundación ________________________________________________________ 118

6.2.3. Ángulo de inundación ______________________________________________________ 119

6.3. Ángulo de estabilidad nula y peso mínimo. _______________________________________ 119

6.4 Índice de estabilidad _________________________________________________________ 122

CAPÍTULO 15.- EQUIPAMIENTOS

Elementos de salvamento. _________________________________________________ 130

Equipo de navegación _____________________________________________________ 130

Medios contraincendios y de achique. _______________________________________ 131

Prevención de vertidos. ___________________________________________________ 133

CAPÍTULO 16.- CONCLUSIONES GENERALES

ANEXO

ANEXO I: PLANOS

ANEXO II: HYDROMAX

Equilibrium Calculation ____________________________________________________ 142

Stability Calculation Condición mínima operativa _______________________________ 144

Equilibrium Calculation ____________________________________________________ 147

Stability Calculation Condición de Máxima Carga _______________________________ 149

ANEXO III: CÁLCULOS ESTRUCTURALES


6

2.-CÁLCULO DE ESCANTILLONADO ___________________________________________ 153

2.1.-CÁLCULO PROPIEDADES DEL MATERIAL _________________________________________ 154

2.2.-CARGAS DE DISEÑO PARA EL FONDO ____________________________________________ 154

2.3.-CARGAS DE DISEÑO PARA LA OBRA MUERTA _____________________________________ 157

2.4.- Cubierta construida en sándwich ______________________________________________ 159

Varengas (Fondo) _______________________________________________________________ 162

Vagras (Fondo) _________________________________________________________________ 164

Cuadernas (Fondo) ______________________________________________________________ 166

Cuadernas (Costado) ____________________________________________________________ 168

Longitudinales del costado ________________________________________________________ 170

Baos de cubierta ________________________________________________________________ 172

Longitudinales de cubierta ________________________________________________________ 174

Laminado del Fondo _____________________________________________________________ 176

Laminado del Costado ___________________________________________________________ 179

Laminado de Superestructura y Cubierta ____________________________________________ 181

ANEXO IV: NORMAS UNE

ANEXO V: CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL MOTOR


7

CAPÍTULO 1.- ESPECIFICACIÓN TÉCNICA

1. SUPUESTO FIN ESTABLECIDO

Con los nuevos tiempos , nuevo modelo de sociedad y la incertidumbre del mañana,

necesitamos una solución . Una solución que relance el mercado naval y se extienda al usuario de a

pie, estableciendo el concepto de hipoteca móvil centrada en los nuevos tiempos ,de hoy y mañana.

Para llegar a que esta solución sea real , factible y pase de una ensoñación a un mercado de

futuro y estabilidad, en primer lugar se tendrá que establecer un boom social de la idea especificada

en el contexto y el futuro prestigio para esta nueva marca, que deberá ser registrada con

anterioridad a este propósito . Por lo que el armador deberá sacrificar el gasto inicial, por y para las

exigencias del cliente y por los beneficios futuros que puedan llegar a ofrecer este nuevo enfoque.

1.1.-NECESIDADES

- Marca no conocida, nueva y fresca con buenas perspectivas de futuro, según sus objetivos

y sus ambiciones de extensión en el mercado europeo que pretenda diseñar y fabricar en serie un

modelo elegido para exportase a Europa y poder tener la posibilidad de subvencionarse por el

estado (80 % menos de costes iniciales de fabricación).

-Un velero que nos transmita seguridad, sea estable, que nos responda bien ante cualquier

hecho y circunstancia, sea confortable y tenga en cuenta la salud postural del cliente, y como no,

tenga un bajo coste de reparación.

Este producto irá dirigido a un público, a un cliente lo más extendido posible. Y con el contexto de

idea de expansión nueva y fresca, amplía de forma exponencial al cliente, al cual va destinado, y

permite una adecuación segura del éxito de venta del producto en cuestión.


8

1.2.- CLIENTE POTENCIAL

- Cliente con adecuado poder adquisitivo con necesidades de movilidad a diferentes lugares de

Europa, y para la utilización y disfrute de éste.

- Persona joven, con carrera profesional, sin posibilidad actual de una zona de trabajo establecida.

- Idea válida para diseños obsoletos y empresas navieras que deseen relanzarse en el mercado

europeo.

2.- CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA EMBARCACIÓN.

El enfoque de partida supuesto no conlleva necesariamente unas medidas específicas con

razón lógica, sino aquel que sea estudiado según los requerimientos propios del mayor porcentaje

de clientes potenciales. Por lo que los datos de partida del estudio del velero estarán establecidos

según estudios de mercado que especifiquen los gustos generales de las principales especificaciones

de las embarcaciones. Como en este supuesto no se ha podido realizar lo especificado

anteriormente, se ha tenido en cuenta como ejemplo los gustos personales de un usuario en

cuestión.

A partir de este punto estableceremos unas CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS INICIALES

a tener en cuenta para la construcción del velero :

- Con unas dimensiones relativamente aceptables para el cliente en general, necesitaremos

de una eslora fija de 11m, y de las siguientes, con amplia manga, y puntal no estándar.

- El número máximo de personas para la navegación en este diseño se establecerá en 8, pero

se necesitará un mínimo de 6.

- La velocidad ideal máxima de la embarcación objetivo establecida será de 7,5 nudos.

- Velero crucero costero, establecido en la categoría de diseño "C", para navegar en sus

costas y al mismo tiempo hacer escalas en los diferentes puertos.

- Autonomía inicial aproximada de 48 horas de navegación a motor para casos extremos.

- El modelo en serie se denominará REZVITAL C11 , por su categoría anteriormente

mencionada y por la longitud de la eslora.

REZVITAL ,Vital para ti, vital para todos.


9

CAPÍTULO 2 - ESTUDIO GENERAL DEL PROCESO DE HOMOLOGACIÓN Y MARCADO "CE" DE EMBARCACIONES DE RECREO.

1.- EL MARCADO "CE" DE LAS EMBARCACIONES DE RECREO

Con la finalidad de eliminar los obstáculos al comercio y las condiciones de competencia

desigual en el mercado interior de la Unión Europea a partir del 16 de junio de 1998 todas las

embarcaciones debían llevar el marcado "CE". Solo se podían comercializar y ponerse en servicio,

las que tuvieran marcado "CE" y que cumplieran con los requisitos de emisiones de escape y

emisiones sonoras. Posterior a la construcción se podría obtener un marcado "CE" mediante

intervención de un Organismo Notificado.

El Real Decreto 2127/2004, del 29 de octubre, regula los requisitos de seguridad de las

embarcaciones de recreo (entre 2,5 y 24 metros de eslora), de las motos náuticas, de sus

componentes y de las emisiones de escape y sonoras de sus motores, en el cual:

- Se establece los requisitos básicos de seguridad en el diseño y construcción de dicha clase

de embarcaciones, acabadas y semiacabadas, así como la de ciertos de sus componentes con

incidencia en la seguridad de la navegación.

- Se regula los procedimientos de evaluación de conformidad con los requisitos esenciales

establecidos.

- Se designa los organismos notificadores encargados de realizar ciertos cometidos en

dichos procedimientos de evaluación de conformidad.

- Se regula la exigencia, características y condiciones del marcado "CE" de dichos

productos.

- Se amplía el ámbito de regulación a las motos náuticas y a sus motores, a los motores

de propulsión de embarcaciones de recreo, a las emisiones de escapes y a las emisiones

sonoras de dichos motores para integrar requisitos de protección del medio ambiente , en

aras de fomentar un desarrollo sostenible, velando al tiempo por una protección de la

seguridad marítima.

- Con el objetivo de garantizar una utilización segura de las embarcaciones de recreo, se

lleva a cabo una clarificación de los requisitos básicos de seguridad para la construcción de

tales embarcaciones, en cuanto a categoría de diseño, carga máxima recomendada,


10

identificación, depósitos de combustible, equipos contra incendios y prevención de

vertidos.

Una embarcación con marcado "CE" debe estar acompañada de los siguientes

documentos, indispensables para la matriculación de la embarcación:

- Declaración escrita del fabricante de conformidad de la embarcación con la

reglamentación. En el que un organismo notificado interviene en la evaluación de esta.

- Manual del propietario para la embarcación.

- Declaración escrita de conformidad del fabricante del motor con respecto la

reglamentación. En el que un Organismo Notificado interviene en la evaluación de las

emisiones de escape.

- Manual del propietario para el motor.

Una embarcación marcada "CE" debe llevar las siguientes marcas:

- Chapa del constructor que incluirá (nombre del constructor, marcado CE, categoría de

diseño de la embarcación, carga máxima recomendada por el fabricante (excluido el peso del

contenido de los depósitos fijos llenos) y número de personas que la embarcación está

destinada a transportar según el diseño.

- Número de identificación del casco, que incluye, el código del constructor, país de

construcción, número de serie único, año de producción y año del modelo.

Marcado <<CE>>

Según el siguiente grafismo:

Grafismo Marcado CE

Se respetarán las proporciones del grafismo. La dimensión vertical no será inferior a 5 mm.

El marcado <<CE>> irá seguido del número de identificación del organismo notificado, siempre

que este intervenga en el control de la producción.


11

1.1.-Para poder utilizar la embarcación:

- Deberá cumplir los requisitos básicos de seguridad marítima y protección del medio

ambiente marino.

- Que el diseño y fabricación se ajusten con las normas europeas.

- Podrán utilizarse en aguas marítimas Españolas: los productos y componentes con marcado

CE y los motores que cumplan los requisitos sobre emisiones de escape si se instala en una

embarcación de recreo o moto náutica.

- Si un producto con marcado CE puede llegar a ser un peligro, la Dirección General de la

Marina Mercante tomará las medidas retirando del mercado o restringiendo su

comercialización.

1.2.- Procedimientos de evaluación de conformidad

a.-Antes de poner en servicio los productos deberán aplicar los procedimientos previstos,

presentando la pertinente solicitud de informe posterior a la construcción ante un organismo

notificado, el cual efectuará los cálculos y evaluaciones necesarias. El organismo notificado

elaborará un informe de conformidad con respecto a la evaluación efectuada e informará de sus

obligaciones a la persona que ponga en servicio el producto. Esta última elaborará una declaración

de conformidad y colocará el marcado CE en el producto, acompañado del número distintivo del

organismo notificado pertinente.

b.-Se deberá aplicar los siguientes procedimientos para las categorías de diseño A,B,C y D

de las embarcaciones mencionadas:

*Para las categorías A y B:

1º Para embarcaciones con eslora comprendida entre 2,5 y 12 metros:

- control interno de la producción

- ensayos (módulo A bis) o el examen<<CE de tipo>> (módulo B).

- conformidad (módulo C).

2º Para embarcaciones con eslora comprendida entre 12 y 24 metros:

- examen <<CE de tipo>> complementado por la conformidad.

o cualquiera de los módulos siguientes: B+D, B+E, B+F, G o H.( para 1º y 2º)

*Para la categoría C:

1º Eslora entre 2,5 y 12 metros:

Si se cumplen las normas armonizadas relativas a estabilidad, francobordo y

flotabilidad.

Cualquiera de las siguientes:

- control interno de la producción (módulo A).


12

- control interno de la producción más ensayos.


Si no cumplen las normas armonizadas:


- control interno de la producción y ensayos.


2º Eslora entre 12 y 24 metros:


o cualquiera de los módulos siguientes: B+D, B+E, B+F, G o H.( para 1º y 2º)

*Para la categoría D:

1º Eslora entre 2,5 y 24 metros:


- control interno de la producción.



o cualquiera de los módulos siguientes: B+D, B+E, B+F, G o H.

*Para las motos náuticas:




- examen <<CE de tipo>> complementado por la conformidad .

o cualquiera de los módulos siguientes: B+D, B+E, B+F, G o H.

*Para los componentes:

cualquiera de los módulos siguientes: B+C, B+D, B+F, G o H.

c.- Emisiones de escape: examen <<CE de tipo>> complementado por la conformidad o

cualquiera de los módulos siguientes: B+D, B+E, B+F, G o H.

d.- Emisiones sonoras:

*Para embarcaciones de recreo con motor intraborda, se deberá aplicar:

1º. En el caso de que los ensayos se realicen utilizando la norma EN ISO 14509 de

medición de sonidos, mediante cualquiera de los siguientes:

- el control interno de la producción y ensayos.

- verificación por unidades (módulo G).

- garantía total del calidad (módulo H).


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2º Cuando se emplee para la evaluación el número de Froude y el método del

coeficiente potencia/desplazamiento de agua, mediante cualquiera de los siguientes:



- verificación por unidades (módulo G).

- garantía total de calidad ( módulo H).

3º En el caso de que se utilicen para la evaluación datos certificados de la

embarcación de referencia, establecidos con arreglo al párrafo 1º,mediante cualquiera de los

siguientes:


- control interno de la producción más requisitos suplementarios.

- verificación de unidades (módulo G).

- garantía total de calidad (módulo H).

*Para las motos acuáticas o el motores fueraborda de embarcaciones de recreo se

aplicará el control interno de la producción, más requisitos suplementarios (módulo A bis) o los

módulos G o H.

Control interno de la producción (Módulo A)

- Los productos que satisfacen los requisitos se le colocará el marcado <<CE>> y

posteriormente se redactará una declaración escrita de conformidad.

- Se elaborará la información técnica que se mantendrá a disposición durante al menos 10

años.

- La documentación técnica permite evaluar la conformidad.

- Se conservará una copia.

Ensayos.

Ensayo de estabilidad, de flotabilidad, sobre emisiones sonoras bajo la responsabilidad de un

organismo notificado elegido por el fabricante. (Módulo A + Ensayos = Módulo A bis)

Examen <<CE de tipo>> (Módulo B)

- Un organismo notificado comprobará y certificará que un ejemplar de la producción

cumple las disposiciones.

- Se solicitará examen tipo.

- La documentación técnica deberá permitir evaluar la conformidad.

- Los exámenes y ensayos en el caso de que no se hayan aplicado las normas deben cumplir

con los requisitos básicos.


14

- Se decidirá junto con el solicitante el lugar de realización del examen.

- Si el tipo cumple, expedirá un certificado de examen <<CE de tipo>>.

- Se deberá tener copia de los certificados de examen por un periodo mínimo de 10 años.

Conformidad con el tipo (Módulo C)

- El fabricante colocará el marcado <<CE>> en cada producto y hará una declaración escrita

de conformidad.

- Se deberá tener copia de la declaración de conformidad durante al menos 10 años.

Garantía de calidad de la producción. (Módulo D)

Se colocará el marcado <<CE>> y se hará una declaración escrita de conformidad.

- Se aplicará un sistema de calidad para producción, inspección y ensayos sujeto a

vigilancia.

- Se solicitará una evaluación del sistema de calidad ante un organismo notificado elegido.

- Visita de inspección.

- Vigilancia para asegurar el cumplimiento del sistema de calidad.

- Se permitirá el acceso y se proporcionará la información necesaria.

- Auditorías.

- Visitas de inspección sin previo aviso.

- Se tendrá a disposición al menos 10 años las documentaciones.

Aseguramiento de calidad del producto (Módulo E)

- Se estampará el marcado CE y se hará una declaración escrita de conformidad.

- Se empleará un sistema de calidad.

- Se presentará una solicitud de evaluación de su sistema de calidad ante un organismo

notificado que realizará una visita de inspección, examinará cada producto y realizará

ensayos.

- Vigilancia bajo la responsabilidad del organismo notificado para asegurar que se cumple el

sistema de calidad.

- El fabricante permitirá la entrada del organismo notificado y le proporcionará toda la

información necesaria.

- El organismo notificado realizará auditorías y efectuará visitas de improviso.


15

- Se tendrá a disposición durante al menos 10 años la documentación, adaptaciones,

decisiones e informes del organismo notificado.

Verificación de los productos. (Módulo F)

- Se colocará el marcado CE de cada producto y redactará una declaración de conformidad.

- El organismo notificado verificará la conformidad, mediante el examen y ensayo.

- Se conservará una copia de la declaración de conformidad durante al menos 10 años.

- El organismo notificado redactará un certificado de conformidad.

- Verificación estadística de los productos en lotes.

- Verificar una muestra aleatoria.

- Se colocará un número de identificación en cada producto y redactará un certificado de

conformidad. Podrán comercializarse todos los productos del lote.

Verificación por unidades. (Módulo G)

- Se colocará el marcado <<CE>> en cada producto y redactará una declaración de

conformidad.

- El organismo notificado examinará y realizará los ensayos de cada producto. Este colocará

su número de identificación en el producto aprobado y redactará un certificado de

conformidad.

- Documentación técnica.

Garantía total de calidad (Módulo H)

- Se colocará el marcado CE en cada producto y redactará una declaración escrita de

conformidad.

- Se aplicará un sistema de calidad para el diseño , la fabricación, así como la inspección y

los ensayos finales del producto.

- Se presentará una solicitud de evaluación de su sistema de calidad a un organismo

notificado.

- Visita de inspección.

- Vigilancia bajo la responsabilidad del organismo notificado.

- Se permitirá acceso a toda la información.

- El organismo notificado, sin previo aviso, realizará visitas de inspección.

- La documentación estará a disposición durante al menos 10 años.


16

1.3-Requisitos básicos.

1.3.1- Requisitos básicos de seguridad para el diseño y la construcción de embarcaciones.

a.-Categorías de diseño

Las embarcaciones marcadas "CE" se clasifican en 4 categorías de diseño, según su aptitud

para afrontar las condiciones de mar caracterizadas por una velocidad del viento y una altura de ola.

Categoría de Diseño de Embarcaciones "CE" (R.D. 2127/2004)

Embarcaciones diseñadas para la

navegación

Fuerza del viento (Escala

Beaufort)

Altura significativa de las olas

(metros).

A: Oceánicas (Viajes largos, autosuficientes

en gran medida) Más de 8 Más de 4

B: Alta Mar (Viajes en alta mar) Hasta 8 incluido Hasta 4 incluido

C: Aguas costeras (Viajes en aguas

costeras, grandes bahías, grandes estuarios,

lagos y ríos).

Hasta 6 incluido Hasta 2 incluido

D: Aguas protegidas (Viajes en aguas

costeras, pequeños lagos, ríos, canales,

puertos, radas, y aguas protegidas en

general.

Hasta 4 incluido Hasta 0,3 incluido

En cada categoría, las embarcaciones deben estar diseñadas y construidas para resistir estos

parámetros por lo que respecta a la estabilidad, la flotabilidad y demás requisitos básicos

enumerados y deben poseer buenas características de manejabilidad.

b.-Requisitos generales

- Identificación de la embarcación: número de identificación, que incluirá (el código del

constructor, país de construcción, número de serie único, año de producción y año del

modelo).

- Chapa del constructor: que incluirá (nombre del constructor, marcado CE, categoría de

diseño de la embarcación, carga máxima recomendada por el fabricante (excluido el peso del

contenido de los depósitos fijos llenos) y número de personas que la embarcación está

destinada a transportar según el diseño.

- Prevención de la caída por la borda y medios para subir a bordo.

- Visibilidad desde el puesto principal de gobierno de 360º.

- Manual del propietario: prestando atención a riesgos de incendio y de entrada masiva de

agua.


17

c.-Requisitos relativos a la integridad y a las características de construcción

- Estructura: la necesaria según su categoría de diseño y la carga máxima recomendada.

- Estabilidad y francobordo: tendrá el suficiente para su categoría de diseño y carga

máxima recomendada.

- Flotabilidad: La adecuada para su categoría de diseño. Embarcaciones de casco múltiple

diseñadas para mantenerse a flote en posición invertida. Embarcaciones de menos de 6

metros dotadas de medios adecuados para poder flotar en caso de entrada masiva de agua.

- Aberturas en el casco, la cubierta y la superestructura: no poner en peligro la

integridad estructural ni su estanqueidad.

- Entrada masiva de agua: Reducir riesgo de hundimiento. Bañeras y pozos autoachicables

u otros medios.

- Carga máxima recomendada por el fabricante: Se determinará de acuerdo con la

categoría de diseño, estabilidad, francobordo y flotabilidad (kilogramos).

- Estiba de la balsa salvavidas: toda embarcación de categorías A y B y categorías C y D

cuya eslora superior a seis metros tendrá el emplazamiento de fácil acceso para estibar las

balsas salvavidas necesarias para toda la tripulación.

- Evacuación: contar con medios de evacuación en caso de incendio, además toda

embarcación multicasco de más de 12 metros estará provista de medios eficaces de

evacuación en caso de vuelco.

- Fondeo, amarre y remolque: la embarcación estará provista de uno o varios puntos

fuertes teniendo en cuenta su categoría de diseño.

d.-Características de manejo.

Las adecuadas para el más potente de los motores declarada en el manual de propietario.

e.-Requisitos relativos a los equipos y a su instalación.

1) Motores y recintos para motores:

- Motores instalados a bordo: en un recinto cerrado y aislado de la zona habitable

con materiales incombustibles. Limitando el riesgo de incendio, humos, escapes

tóxicos, calor, ruido o vibraciones. Las partes del motor que exijan inspecciones o

revisiones frecuentes deberán ser fácilmente accesibles.

- Ventilación: será la adecuada pero protegida de la entrada de agua.

- Partes al descubierto estarán debidamente protegidas.


18

- Arranque de los motores fueraborda: Dispondrá de un dispositivo que evite la

puesta en marcha con una marcha metida, excepto:

Cuando el motor tenga un empuje estático inferior a 500N.

Cuando tenga un dispositivo que limite el empuje a 500N.

2) Combustible:

- Generalidades: Los dispositivos estarán diseñados e instalados de forma que

reduzca los peligros de incendio y de explosión.

- Depósitos de combustible: Fijados y protegidos de fuentes de calor, ventiladas y

separadas del motor y de la zona habitable. Solo el combustible diesel podrá

almacenarse en depósitos integrados en el casco.

3) Sistema eléctrico: garantice el funcionamiento de la embarcación, reduciendo al mínimo

el peligro de incendio y de electrocución. Los circuitos estarán protegidos por sobrecarga y

cortocircuitos. Las baterías estarán fijadas, ventiladas y protegidas del agua.

4) Sistema de gobierno: provisto de un medio de emergencia que permita gobernarlas a

velocidad reducida.

5) Aparatos de gas: Contará con evacuación de vapores, evitando las fugas y el peligro de

explosión y pudiendo realizarse controles para detectar posibles fugas, con materiales que soporten

las fuerzas y agresiones del medio marino. Dispondrá de detectores de apagado de la llama. Cada

aparato de gas tendrá un ramal y dispositivo de cierre independiente además de un recinto de

almacenaje, aislado de la zona habitable y accesible desde el exterior con ventilación exterior.

6) Protección contra incendios: Prestar atención a la disposición interna de cualquier

aparato que pueda generarlo, derrames de combustible y aceite, además de evitar la presencia de

cables eléctricos por encima de las zonas calientes de las máquinas. Se instalará un equipo contra

incendios en la embarcación.

7) Luces de navegación (ajustadas a las normas COL REG 1972 o del CEVNI).

8) Prevención de vertidos e instalaciones que faciliten la descarga de residuos a tierra.

1.3.2- Requisitos básicos para las emisiones sonoras.

Las embarcaciones de recreo con motor intraborda o mixto sin escape integrado , las motos

náuticas, los motores fueraborda y los motores mixtos con escape integrado deberán ajustarse a los

siguientes requisitos básicos sobre emisiones sonoras.


19

a.- Niveles de emisión sonora.

1) No deben superar los siguientes valores:

Potencia del motor único en kW Nivel del presión sonora máxima=

LpASmax en dB

PN ≤ 10 67

10 < PN ≤ 40 72

PN > 40 75

PN = Potencia nominal en kW a velocidad nominal.

LpASmax = nivel de presión sonora máxima en dB.

*. Para las unidades de motor doble y de motor múltiple compuestas de todo tipo de motores podrá

aplicarse un margen de tolerancia de 3 dB.

2) Como alternativa a la medición de ruido , se considerará que las embarcaciones de recreo con

configuraciones de motores intraborda o mixtos sin escape integrado se ajustan si :

- Su número de Froude es ≤ 1,1

- Su coeficiente potencia/ desplazamiento es ≤ 40

3) Otra alternativa es si los parámetros fundamentales de diseño de la embarcación son los mismos

que los de una embarcación certificada de referencia.

P es la potencia del motor en kW.

D es el desplazamiento de la embarcación

vF es el número de Froude

V es la velocidad máxima de la embarcación en m/s

Llf es la eslora de la flotación en m

g es 9,8 m/s2


20

b.- Manual del propietario.

Deberá incluir la información necesaria para mantener las condiciones que garanticen la

conformidad con los valores límites de ruido especificados.

2.-HOMOLOGACIÓN DE EQUIPOS MARINOS.

Consiste en una declaración de que un determinado equipo ha superado una serie de

comprobaciones, pruebas y ensayos establecidos por la normativa nacional o internacional

aplicable con objeto de verificar el cumplimiento de las especificaciones y normas de

funcionamiento prescritas.

En el Real Decreto 809/1999, se regulan los requisitos de los equipos marinos destinados a

ser embarcados en los buques. Con el objeto de aumentar la seguridad en la mar y prevenir la

contaminación marítima realizándose en orden al cumplimiento de normas una expedición de

certificados de seguridad. Se determinan los equipos marinos exigidos y los organismos

competentes realizan una evaluación de conformidad, estableciéndose las condiciones del marcado

CE. Estos son los objetivos de la política de Marina Mercante. Por parte, como competencia del

Ministerio de Fomento, la ejecución de inspecciones y controles técnicos de seguridad e inspección

de las aprobaciones y homologaciones de los aparatos y elementos del buque.

2.1.-DISPOSICIONES GENERALES

El Objeto es aumentar la seguridad, con la expedición de certificados de seguridad y

garantizar la libre circulación dentro de la Unión Europea.

2.1.1.-Certificados de seguridad

- Previamente se expedirá una licencia de explotación de estación de radio de conformidad

con las disposiciones del Reglamento Internacional de Radiocomunicaciones.

- La administración marítima o las entidades colaboradoras comprobarán los requisitos.

2.1.2-Comercialización de equipos marinos.

- Deberá llevar el marcado de conformidad o cumplir este Real Decreto.

- Si puede poner en peligro la seguridad será retirado.

- Si lleva el marcado de conformidad y no cumple con los requisitos básicos, la

Administración marítima sancionará.


21

2.1.3-Procedimientos de control

- Los buques nuevos serán sometidos a inspección por parte de la Administración marítima

para comprobar que cumplen las disposiciones y que llevan el marcado de conformidad.

- Si no lleva el marcado de conformidad o se considera que no es equivalente tendrá que ser

sustituido.

- Con un equipo equivalente se expedirá un certificado con restricciones.

- Se exigirá que el equipo de radiocomunicaciones cumpla los requisitos del espectro

radioeléctrico.

- De los equipos que lleven el marcado de conformidad se podrá comprobar su conformidad.

- Cuando se exijan ensayos por razones de seguridad, se podrá evaluar o presentar informes

de inspección y de los ensayos.

2.2.-EVALUACIÓN DE CONFORMIDAD

2.2.1.-Organismos competentes en los procedimientos de evaluación de conformidad.

- La dirección general de la Marina Mercante, designará a los organismos para la evaluación

de la conformidad, especificando las tareas y los números de identificación.

- Todo organismo debe:

a) Cumplir los requisitos de la serie EN 45000.

b) Ser independiente.

c) Establecerse en territorio de la Unión Europea.

d) Tener las cualificaciones, experiencia y personal que le permita expedir

homologaciones que cumplan lo dispuesto en este Real Decreto, así como garantizar

un alto nivel de seguridad.

e) Estar en condiciones de facilitar conocimientos técnicos en cuestiones marinas.

- El organismo notificado debe mantener con la Administración marítima un intercambio de

información:

a) Comunicará a la Administración marítima certificaciones otorgadas, rehusadas o

retiradas.


22

b) La Administración marítima aprobará toda equivalencia, interpretación o exención

permanente de una disposición de este Real Decreto antes de ser considerada por el

organismo notificado.

c) Informará a la Administración de todo cambio en su organización.

- El organismo citado y sus filiales:

a) Efectuará evaluaciones de la conformidad para cualquier operador económico.

b) Utilizará los medios de que dispone en su lugar principal o en el extranjero.

c) En el caso de que la evaluación de conformidad los lleve a cabo una filial , toda la

documentación se expedirá en su nombre y no en nombre de la filial.

d) La filial del organismo notificado que esté en otro Estado miembro podrá expedir

documentos relativos a los procedimientos de evaluación de la conformidad si es

notificada por dicho Estado.

- La Dirección General de la Marina Mercante realizará, cada dos años como mínimo,

directamente o mediante un organismo externo inspecciones sobre las actividades y

funcionamiento de los organismos notificados.

- El incumplimiento de los organismos notificados de cualquiera de los requisitos acarreará

la revocación.

2.2.2.-Procedimiento de evaluación de conformidad

- Sujeto a la evaluación de acuerdo con alguno de los módulos (B, C, D, E, F, G, H).

- Para un equipo fabricado en pequeñas cantidades la evaluación podrá realizarse por

verificación CE por unidad.

2.3-MARCADO DE CONFORMIDAD

2.3.1.-Exigencias, características y condiciones del marcado de conformidad.

- Deberá llevarlo el equipo, irá seguido del número de identificación del organismo

notificado si este ha participado y de las dos últimas cifras del año en que se colocó el

marcado.

- Este se colocará sobre un lugar visible, legible e indeleble y si no es posible se deberá

colocar en su embalaje, en una etiqueta o en un folleto.

- Deberá colocarse al final de la fase de producción.

- Tendrá el siguiente diseño


23

Grafismo Marcado de conformidad

Hay que conservar las proporciones de este logotipo. La altura no podrá ser inferior a 5mm.

Se podrá eximir de esta dimensión en caso de dispositivos de pequeño tamaño.

2.4.-PROCEDIMIENTOS ESPECIALES

2.4.1.-Autorizaciones temporales

- Se podrá autorizar el equipo que no cumpla la evaluación si:

a) La administración expide un certificado.

b) La autorización se limita a un corto período de tiempo.

c) Que el equipo no sea equivalente y no se pueda sustituir.

- Se exigirá que el equipo de radio comunicación no incumpla los requisitos del espectro de

radiofrecuencias.

2.4.2.-Excepción a la homologación obligatoria.

- Cuando se deba sustituir el equipo en el que no sea posible por tiempo o costes, se podrá

embarcar otro equipo de acuerdo con:

a) El equipo estará acompañado de documentos expedidos por un organismo

reconocido.

b) Equipo con documentación emitida por un Estado miembro de la OMI.

- Se informará a la Administración marítima para cerciorarse de que se cumple los requisitos

de los instrumentos internacionales.

- Con el equipo de radiocomunicaciones, la Administración General del Estado exigirá que

no incumpla los requisitos del espectro radioeléctrico.


24

CAPÍTULO 3.-NORMATIVA Y REGLAMENTACIONES APLICABLES.

Las utilizadas más primordialmente son:

Norma UNE-EN ISO 8666:2002 (Pequeñas embarcaciones. Datos principales). Esta norma

internacional establece una uniformidad para las definiciones concernientes a las

dimensiones principales, los datos relacionados con las mismas, las especificaciones de los

pesos y las condiciones de carga. Se aplican a las pequeñas embarcaciones cuyo casco tenga

una eslora igual o inferior a 24 m.

ABS: Guide for building and classing offshore racing yachts (1994) del American

Bureau of Shipping. ABS Keelbolt dimensioning para el dimensionamiento de los pernos

de la orza. Cálculo de la mecha del timón y escantillonado. También es utilizado en este

proyecto en el cálculo de escantillonado en conjunción p. UNE - EN ISO 12215-5.

NBS: Nordic Boat Standard que tiene en consideración el cálculo del aparejo.

Norma UNE-EN ISO 12217-2 (Pequeñas embarcaciones. Evaluación y clasificación de la

estabilidad y la flotabilidad. Parte 2: Embarcaciones propulsadas a vela de eslora igual o

superior a 6 m.)

ORDEN FOM/1144/2003, de 28 de abril : Equipamiento de seguridad, por la que se

regulan los equipos de seguridad, salvamento, contra incendios, navegación y prevención de

vertidos por aguas sucias, que deben llevar abordo las embarcaciones de recreo.


25

CAPÍTULO 4.- ESTUDIO ESTADÍSTICO

4.1.-Introducción

Antes de proceder al diseño de la carena de nuestro velero, nos orientaremos sobre las

dimensiones, pesos, superficies y relaciones obtenidas de embarcaciones tipo, de diferentes marcas

sobre esloras cercanas lo más posible a las del velero objetivo. Para ello necesitamos distintas vías

de información que nos muestren los aspectos necesarios para dicho estudio.

Una vez recopilada la información obtenida de distintas webs y algunas páginas del

fabricante en nuestro caso, estaremos en posesión de generar una tabla. De esta forma,

obtendremos con los diferentes modelos los datos necesarios para realizar una valoración

orientativa inicial sobre lo que necesitamos para que dicho estudio sea realizado de forma eficiente.

Además, podremos eliminar todo dato que perjudique el análisis final, ya que necesitamos un

número alto de embarcaciones que informen sobre los mismos parámetros objeto.

MODELO MARCA LOA LWL B T DESP LASTRE SV LOA/LWL LOA/B LWL/T B/T DESP/LWL LASTRE/DESP SV/DESP

Beneteau

First 36.7 10,97 9,22 3,45 2,18 5869,03 1785 78,5 1,19 3,18 4,23 1,58 636,55 0,3 0,013375

Beneteau 393 11,99 10,69 3,96 1,91 7780,07 2429,89 69,96 1,12 3,03 5,6 2,07 727,79 0,31 0,008992

Beneteau 373 11,25 10,01 3,76 1,91 6809,78 2197,2 65,96 1,12 2,99 5,24 1,97 680,3 0,32 0,009686

Beneteau 343 10,82 9,4 3,48 1,83 5380,06 1959,52 57,32 1,15 3,11 5,14 1,9 572,35 0,36 0,010654

Beneteau 323 10,01 8,89 3,28 2,13 4229,75 1094,97 50,35 1,13 3,05 4,17 1,54 475,79 0,26 0,011904

Beneteau

First 40.7 11,96 10,62 3,78 2,36 6969,9 2698,87 63,64 1,13 3,16 4,5 1,6 656,3 0,39 0,009131

BAVARIA 30

9,45 8,25 3,26 1,83 4199,81 1000,17 51,38 1,15 2,9 4,51 1,78 509,07 0,24 0,012234

BAVARIA 33 10,65 9 3,48 1,85 5400 1450 57,3 1,18 3,06 4,86 1,88 600 0,27 0,010611


BAVARIA 36 11,4 9,4 3,6 1,92 4699,67 1599,82 56,76 1,21 3,17 4,9 1,87 499,96 0,34 0,012077

BAVARIA 37 11,35 9,82 3,8 1,95 6900 2000 67,4 1,16 2,99 5,04 1,95 702,65 0,29 0,009768

BAVARIA 39 12,13 10,71 3,96 1,98 8299,83 2499,75 82,68 1,13 3,06 5,41 2 774,96 0,3 0,009962

X-37 11,35 9,79 3,48 2,3 6270 2600 75,81 1,16 3,26 4,26 1,51 640,45 0,41 0,012091


26

X-40 12,19 10,71 3,8 2,4 7450 3200 86,6 1,14 3,21 4,46 1,58 695,61 0,43 0,011624

C&C 115 11,5 10,06 3,63 2,03 5352,5 1905,1 72,56 1,14 3,17 4,96 1,79 532,06 0,36 0,013556

C&C 110 11,07 9,6 3,66 1,98 4944 1905 65,56 1,15 3,02 4,85 1,85 515 0,39 0,013261

E37 11,33 9,77 3,65 2,3 5900 2290 81,47 1,16 3,1 4,25 1,59 603,89 0,39 0,013808


FINNGULF 33 10,13 9,26 3,3 1,8 4500 1850 60,5 1,09 3,07 5,14 1,83 485,96 0,41 0,013444

FINNGULF 37 11,25 10 3,5 2 6000 2250 73,85 1,13 3,21 5 1,75 600 0,38 0,012308

FINNGULF 41 12,5 11,2 3,86 2,2 8500 3200 91,13 1,12 3,24 5,09 1,75 758,93 0,38 0,010721

Starlight 35

Mk2 11 8,75 3,51 1,83 6907 2540 55,9 1,26 3,13 4,78 1,92 789,37 0,37 0,008093

Starlight 39

Mk2 12,15 9,69 3,81 2,09 8958 3229 69,54 1,25 3,19 4,64 1,82 924,46 0,36 0,007763

Catalina 350 11,1 9,53 3,96 1,98 5868 2330 75,94 1,16 2,8 4,81 2 615,74 0,4 0,012941

Catalina 387 12,14 9,88 3,76 2,18 8845 3311 98,94 1,23 3,23 4,53 1,72 895,24 0,37 0,011186

Catalina

36mkII 11,51 9,22 3,63 1,78 6396 2994 73,3 1,25 3,17 5,18 2,04 693,71 0,47 0,01146


Catalina

34mkII 10,87 9,09 3,58 1,7 5693 2540 70,51 1,2 3,04 5,35 2,11 626,29 0,45 0,012385

Catalina 320 10,44 8,53 3,58 1,91 5307 1996 71,81 1,22 2,92 4,47 1,87 622,16 0,38 0,013531

Hunter 41 12,29 10,82 4,04 1,98 8800 2999 86,21 1,14 3,04 5,46 2,04 813,31 0,34 0,009797

Hunter 38 11,78 10,56 3,93 1,98 8315 3041 92 1,12 3 5,33 1,98 787,41 0,37 0,011064

Hunter 36 10,89 9,61 3,76 2,08 6450 2302 66,98 1,13 2,9 4,62 1,81 671,18 0,36 0,010384

Hunter 33 10,21 8,97 3,51 1,67 4997 1656 52,06 1,14 2,91 5,37 2,1 557,08 0,33 0,010418

Hunter 31 9,42 8,55 3,27 1,68 4805 1315 39,14 1,1 2,88 5,09 1,95 561,99 0,27 0,008146

Salona 37 11,29 9,95 3,6 2,28 5900 2300 81,24 1,13 3,14 4,36 1,58 592,96 0,39 0,013769


Salona 40 11,99 10,65 4 2,38 7200 2800 99 1,13 3 4,47 1,68 676,06 0,39 0,01375

36SQ 10,95 9,95 3,59 1,95 6600 2760 83 1,1 3,05 5,1 1,84 663,32 0,42 0,012576

34 10,21 9,3 3,25 1,9 4300 1902 68 1,1 3,14 4,89 1,71 462,37 0,44 0,015814

39SQ 11,99 10,7 3,85 2,35 7875 3260 100 1,12 3,11 4,55 1,64 735,98 0,41 0,012698

41CR 12,45 11,05 3,95 1,95 9392 3472 102 1,13 3,15 5,67 2,03 849,95 0,37 0,01086

TARTAN 3400 10,5 9,72 3,63 2,13 5353 1814 57,67 1,08 2,89 4,56 1,7 550,72 0,34 0,010773


TARTAN 3500 10,72 9,14 3,63 1,78 5988 2222 57,53 1,17 2,95 5,13 2,04 655,14 0,37 0,009608

TARTAN 3700 11,28 9,01 3,86 2,21 7416 2903 67,58 1,25 2,92 4,08 1,75 823,09 0,39 0,009113

Comfortina 35 10,7 9,4 3,35 1,8 5800 2000 71,5 1,14 3,19 5,22 1,86 617,02 0,34 0,012328

Comet 36 10,9 9,33 3,57 2,25 6200 1800 70 1,17 3,05 4,15 1,59 664,52 0,29 0,01129

FREEDOM 35 10,78 9,1 3,66 1,98 6627 2065 68,7 1,18 2,95 4,6 1,85 728,24 0,31 0,010367

FREEDOM 40 12,3 10,7 4,1 2,1 10777 4422 87,39 1,15 3 5,1 1,95 1007,2 0,41 0,008109


Delphia 37 10,84 9,89 3,67 1,92 6250 2250 72,3 1,1 2,95 5,15 1,91 631,95 0,36 0,011568

Delphia 40 11,95 11,05 3,94 2,18 8250 2760 78,1 1,08 3,03 5,07 1,81 746,61 0,33 0,009467

Light Wave 37 10,99 9,8 3,78 2,05 5280 2100 78 1,12 2,91 4,78 1,84 538,78 0,4 0,014773


27

A partir de estos datos, realizaremos unas gráficas de dispersión con las diferentes

relaciones. A partir de estas, estableceremos unos valores máximos y mínimos relativamente

seguros, y entre ellos deben estar los parámetros iniciales que vayamos a establecer en nuestra

embarcación. Serán los que se especifican a continuación:

Valor máximo establecido= 1,26

Valor mínimo establecido= 1,08

Light Wave 42 11,99 10,75 4,06 1,9 3850 1350 108 1,12 2,95 5,66 2,14 358,14 0,35 0,028052

MAXI 1100 11,17 9,85 3,65 2 6100 2400 66,01 1,13 3,06 4,93 1,83 619,29 0,39 0,010821

MAXI 1050 10,55 9,38 3,25 1,87 4950 1770 57,58 1,12 3,25 5,02 1,74 527,72 0,36 0,011632


FEELING 36 11,13 9,91 3,63 2,16 6500 2380 68,4 1,12 3,07 4,59 1,68 655,9 0,37 0,010523

FEELING 39 11,7 9,97 3,97 2,23 7825 3590 80,8 1,17 2,95 4,47 1,78 784,85 0,46 0,010326

FEELING 32 9,97 8,72 3,44 1,92 4450 1550 51,5 1,14 2,9 4,54 1,79 510,32 0,35 0,011573

HANSE 342 10,35 9,2 3,4 1,85 5100 1660 69,5 1,13 3,04 4,97 1,84 554,35 0,33 0,013627

HANSE 370 11,35 10,05 3,75 1,95 6800 2280 87,4 1,13 3,03 5,15 1,92 676,62 0,34 0,012853

HANSE 371 11,25 9,85 3,59 1,98 6900 2470 83,3 1,14 3,13 4,97 1,81 700,51 0,36 0,012072


HANSE 400 12,1 10,8 4,04 1,98 8500 2920 105,6 1,12 3 5,45 2,04 787,04 0,34 0,012424

ETAP 37s 11,26 9,9 3,85 1,95 6550 2200 75,8 1,14 2,92 5,08 1,97 661,62 0,34 0,011573

ETAP 32s 9,84 8,38 3,42 1,8 3890 1290 54,8 1,17 2,88 4,66 1,9 464,2 0,33 0,014087

Eslora/Eslora de Flotacion y = 0,0033x + 1,1119

R2 = 0,0033

1,06

1,08

1,10

1,12

1,14

1,16

1,18

1,20

1,22

1,24

1,26

1,28

9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50 12,00 12,50 13,00

LOA

LO

A/L

WL


28


Valor mínimo establecido= 2,88


Valor mínimo establecido = 4,15

Eslora/Mangay = 0,0446x + 2,6127

R2 = 0,0831

2,70

2,80

2,90

3,00

3,10

3,20

3,30

8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50

LWL

LO

A/B

Eslora de Flotacion/Calado y = 0,2006x + 2,9198

R2 = 0,1336

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

5,20

5,40

5,60

5,80

8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50

LWL

LW

L/T


29

Valor máximo establecido= 849

Valor mínimo = 462


Valor mínimo = 0.0081

Del estudio estadístico anterior, se puede observar que disponíamos de pocos datos de valores

muy cercanos a embarcaciones con esloras iguales al velero objetivo. Por lo que tuvimos que realizarlo con

esloras comprendidas aproximadamente entre 9 y 12 metros. Como se puede apreciar ,a partir de los datos

obtenidos, podemos realizar una gráfica de dispersión para cada una de las relaciones existentes (como se

especifican anteriormente).

Desplazamiento/Eslora de flotacion y = 111,46x - 594,07

R2 = 0,4545

350,00

450,00

550,00

650,00

750,00

850,00

950,00

1050,00

9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50 12,00 12,50 13,00

LOA

DE

SP

/LW

L

Superficie Vélica/Desplazamientoy = -0,0002x + 0,0143

R2 = 0,0038

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50 12,00 12,50 13,00

LOA

SV

/DE

SP


30

Como se puede observar en las gráficas resultantes, los datos obtenidos de cada barco difieren

mucho de uno a otro; ya que las características, dimensiones y parámetros de un barco, no se pueden

asemejar a una fórmula matemática generada por Excel . Eso lo comprendemos, pero en todo caso,

estableceremos la curva del valor medio de los datos de dispersión obtenidos. A partir de la fórmula de la

curva, podremos estimar un valor medio para cada parámetro, empezando por el valor fijo establecido de

la eslora (11 metros). Así, obtendremos unos valores iniciales para el diseño preliminar de la carena de la

embarcación. Posteriormente, tendremos que variar dichos valores, según hagamos el diseño y cálculo

posterior. De manera que, en cada paso, las características del proyecto mejoren a las anteriores que

inicialmente teníamos.

RESULTADOS FINALES DEL ESTUDIO ESTADÍSTICO PARA CADA UNA DE LAS

DIMENSIONES PRINCIPALES.

*Relación Eslora/ Eslora de flotación

Esta relación nos marca el lanzamiento de la embarcación.

De esta relación podemos obtener un resultado aproximado de la eslora de flotación. Ya que

nuestro velero tiene 11 metros de eslora. En este caso, x = 11 m = LOA, por lo que, y = 1,15. Y ya

que y = LOA/LWL, obtenemos un valor de la eslora de flotación de 9,58 metros.

LWL = 9,58 m

* Relación Eslora/Manga

Dicha relación establece la esbeltez de la embarcación.

De esta relación, podremos obtener un resultado aproximado de la manga de nuestro velero.

Ya que la eslora de flotación obtenida con anterioridad es de 9,58 metros, en este caso x = 9,58, por

lo que y = 3,04. Y ya que y = LOA/B, obtenemos un valor de la manga de 3,62 metros.

B = 3,62 m

y = 0,0033 x + 1,1119

R2 = 0,0033

y = 0,0446 x + 2,6127

R2 = 0,0831


31

* Relación Eslora de Flotación / Calado

De esta relación podremos obtener un resultado aproximado del calado de nuestro velero. Ya

que la eslora de flotación anteriormente obtenida es de 9,58 metros. En este caso, x = 9,58, por lo

que, y = 4,84. Y ya que y = LWL/T , obtendremos un valor del calado de 1,98 metros.

T = 1,98 m

* Desplazamiento / Eslora de flotación

De esta relación podremos obtener un resultado aproximado del desplazamiento de nuestro

velero. Ya que la eslora es de 11 metros, en este caso x = 11, por lo que y = 631,99. Y ya que y =

DESP/LWL, obtendremos un valor del desplazamiento de 6054,46 Kg.

DESP = 6054,46 Kg.

* Superficie Vélica / Desplazamiento

Nos establece la capacidad propulsora de la embarcación.

y = 0,2006 x + 2,9198

R2 = 0,1336

y = 111,46 x -594,07

R2 = 0,4545

y = -0,0002 x + 0,0143

R2 = 0,0038


32

De esta relación podremos obtener un resultado aproximado de la superficie vélica de

nuestro velero. Ya que la eslora es de 11 metros, en este caso x = 11, por lo que y = 0,0121. Y ya

que y = SV/DESP, obtendremos un valor de la superficie vélica de 73,26 m2.

SV = 73,26 m2

CUADRO RESUMEN

LOA = 11m

LWL = 9, 58 m

B = 3, 62 m

T = 1, 98 m

DESP = 6054, 46 Kg

SV = 73, 26 m2


33

CAPÍTULO 5.-DISEÑO DE LA CARENA

1. OBJETIVO

En este apartado, nuestro objetivo avanzando en el proyecto, es establecer de una forma

adecuada las formas de la carena partiendo de unos datos iniciales. Algunos de ellos los hemos

obtenido del estudio estadístico anteriormente realizado, además de guiarnos por otras premisas

teóricas y prácticas. Así, tener en un principio definido unos perfiles de las líneas de agua,

cuadernas, y secciones longitudinales, las cuales nos van a delimitar las formas finales del casco.

Para poder llegar a realizar este objetivo, nos tendremos que ayudar del diseño por

computador, además de unos coeficientes esenciales. De este modo podremos llegar a establecer

unas formas para la embarcación que queremos obtener.

Si dichas formas no concuerdan con los datos establecidos inicialmente, deberemos afinarlas

de una forma reiterativa, hasta llegar a tener definido el casco de nuestro velero con los

requerimientos que necesitábamos.

2. DEFINICIÓN DE LAS FORMAS.

2. 1. Perfil longitudinal.

Éste es el que nos delimita mejor las formas de nuestro velero, ya que podemos conocer con

claridad sus dimensiones más esenciales como la eslora total, eslora de flotación, calado,

francobordo y los perfiles de proa y popa. Además de estar delimitado el casco por la línea de

flotación en superficie mojada y obra muerta.

Intentaremos adecuar las formas de nuestro casco a las tendencias de diseños actuales, pero

sin perder un toque personal. Como primera aclaración, cabe destacar, que dispondremos de un

perfil de popa con más lanzamiento que el de proa, ya que esta disposición es útil en principio para

amortiguar el posible cabeceo que se origine en nuestro velero, además de favorecer que el flujo de

corriente no llegue a entrar en régimen de turbulencia con una caída positiva. Por esta razón,

además, nuestro perfil de popa aprovechará la bañera sin sobrecargarla, algo que no podría ser

admisible si le hubiéramos dado una caída negativa.

Una vez aplicadas todas las disposiciones anteriores a nuestro velero, el valor establecido

para la eslora de flotación sería LWL = 9,58 m, cuyo coeficiente Loa/Lwl = 1,15.


34

En cuanto al calado establecido, optaremos por uno acorde a las perspectivas de las zonas de

navegación. Hemos establecido para el valor de nuestro calado T = 1,98 m, el cual podría ser

cambiado según requerimientos posteriores, que nos obliguen a cambiar dicho valor durante el

proceso resolutivo de éste.

Otra medida importante para nuestro perfil es el francobordo, el cual está íntimamente

relacionado con la seguridad de nuestra embarcación, especialmente con respecto a la inundación.

Para su cálculo nos podríamos remitir de una forma fiable a la CIRCULAR 7/95 sobre

construcción, equipo y reconocimiento de embarcaciones deportivas que nos facilitará la

información de la dimensión mínima por seguridad que debemos tomar a la hora de diseñar el casco

de nuestra embarcación.

Concretamente en el capítulo 10 de dicha circular, podemos encontrar lo siguiente:

El francobordo en la condición de máxima carga, para embarcaciones no neumáticas de

eslora menor de 12 m, no será menor del indicado posteriormente. Optaremos por un francobordo

medio que sea el superior de ambos valores, suficiente para cumplir los requisitos de estabilidad y

escantillonado.

0,2 × B = 0,2 × 3,62 = 0,724 m y 0,30

2. 2. Secciones transversales.

Dentro de éstas, la sección más importante es la cuaderna maestra, uno de los datos

primordiales a la hora de diseñar nuestro velero. Ésta nos marcará datos de estudios sobre

estabilidad y sobre desplazamiento.

De acuerdo con lo que anteriormente hemos expuesto, no olvidaremos dotar a nuestra

embarcación de una amplia manga que nos satisfaga. Ante todo, una buena estabilidad por formas,

además de unos espacios interiores amplios y cómodos.

Un punto negativo ante dicha decisión, es el aumento de la resistencia al avance y la

disminución de poder navegar eficazmente en rumbos cerrados.

Cabe mencionar, que con anterioridad, hemos optado por tomar un valor específico para la

manga máxima, B max = 3,62 m, cuyo coeficiente Loa/B max = 3,04.

Dicha manga máxima, al ser amplia, la situamos en la cubierta de nuestro velero, ya que es

la mejor opción de las posibles. Aunque inicialmente su estabilidad inicial sea baja, ésta aumentará

progresivamente en proporción al aumento de la escora. Dicha situación es totalmente diferente y

no beneficiosa en caso de situarla en un punto cercano a la flotación.


35

Por último lugar, podemos establecer la forma de las secciones de proa y popa. En proa,

tendremos secciones en forma de V. y en popa secciones con volumen que nos permitan ganar

espacio en habilitación, y así poder soportar una importante carga.

2. 3.-Líneas de agua.

Éstas son las que definen inicialmente las formas de la obra viva de nuestro velero.

Para conseguir unas buenas formas del buque, debemos establecer la sección maestra a popa

de la sección central. Así conseguiremos con esta decisión obtener una buena entrada del agua,

estableciéndose por lo tanto también una buena salida con una curva llena. En cuanto a la parte de

proa, debemos mencionar el ángulo de entrada del agua en ésta, situándolo aproximadamente sobre

los 40°, que conlleve establecer una carga no excesiva ni escasa que afecte al rendimiento global de

la embarcación.

Al establecer estos aspectos, la resistencia del buque sólo se verá afectada cuando la

embarcación escore, ya que se formarán líneas de agua asimétricas.

3.-DESPLAZAMIENTO.

Al ser nuestro velero un crucero costero, tendrá fundamentalmente un desplazamiento

amplio, cuya habilitación deberá ante todo ser cómoda y confortable, pero sin grandes lujos ni

espacios recargados.

En cuanto a cómo influye el desplazamiento a la estabilidad de nuestro velero, cabe destacar,

que ésta se verá positivamente afectada principalmente, por las formas llenas, popa y manga

amplia.

El desplazamiento en rosca, que podríamos establecer en un primer momento sería 6054,46

kg. De esta forma obtendremos un valor calculado del coeficiente desplazamiento/Lwl de 632, ya

que no tendremos el desplazamiento final hasta no realizar un estudio de pesos completo.


36

3. 1.-Desplazamiento de diseño.

Éste podríamos calcularlo de una forma aproximada sumando algunos aspectos que

podemos relativamente conocer:

DESPLAZAMIENTO EN ROSCA 6054 kg

6 TRIPULANTES (6 × 75 kg) 450 kg

PERTRECHOS 6 Pax. (6 × 25 kg) 150 kg

½ AGUA 50 kg

½ GASOIL 10 kg

DESPLAZAMIENTO DE DISEÑO 6714 kg

3. 2.-Desplazamiento del casco sin apéndices.

El conocimiento de este aspecto es importante, ya que, en los programas de diseño por

ordenador los apéndices se tienen en cuenta aparte. Por lo que deberíamos calcular el

desplazamiento ejercido por los apéndices, sobre todo por la orza, para poder calcular un

desplazamiento aproximado del casco necesario para el diseño por ordenador .

Ya que denotamos de mayor importancia el desplazamiento de la orza con respecto al del

timón, procedemos a calcularlo. En primer lugar, eligiendo la cantidad de lastre y el material de

relleno, para así poder calcular el volumen de éste. El lastre elegido sería 2240 kg, por lo que en

este caso nos daría un coeficiente de lastre/desplazamiento de 0,37 y cuyo material usado para el

relleno sería el acero, por lo tanto:

Peso del lastre: 2240 kg.

Material: Acero, densidad 7850 kg/m3

Volumen del lastre: 0,197m3

Empuje: 0,197 × 1025 = 202 kg.

Δ del casco = Δ diseño- Δ orza = 6714 - 202 = 6512 kg.


37

4.-Número de Froude.

A partir de este parámetro, que depende de la velocidad de nuestra embarcación y la eslora

de flotación de ésta, podemos llegar a conocer la resistencia por formación de olas. Conforme

aumenta el número de Froude, aumenta a su vez la longitud de la ola que forma. Además, dicho

parámetro nos ayudará al cálculo de otros parámetros importantes que intervienen en el diseño de

nuestra embarcación, como son el centro longitudinal de empuje y el coeficiente prismático.

Con una eslora de flotación de 9,58 m, y una velocidad de diseño que podíamos estimar en

7,5 nudos, y ya que;

Lwlg

VFn

Tendríamos un Número de Froude de 0,40.

5.-COEFICIENTE PRISMÁTICO.

Es un parámetro adimensional que nos compara el volumen de la obra viva de nuestra

embarcación con un prisma que lo contenga.

Por lo tanto, con un CP alto nos aumentaría la superficie mojada y también la resistencia que

ofrece nuestro velero al navegar. Podríamos minimizarla seleccionando el apropiado coeficiente

prismático, adecuado a nuestro número de Froude, guiándonos mediante unas gráficas que

relacionan estos dos aspectos y que aparecen en el libro "Principles of Yacht Design".

Por esta razón, para el valor del número de Froude calculado anteriormente, con un valor de

0,40, obtendremos un coeficiente prismático aproximado de 0,598, realizando una elección

adecuada con respecto a la posición idónea del longitudinal del centro de carena.


38

Gráfica que relaciona el coeficiente prismático y número de Froude [1]

6.-POSICIÓN LCB.

Como hemos hecho anteriormente, para este parámetro, recurrimos igualmente a otra gráfica

para conocer el valor óptimo de éste, dependiendo del número de Froude.

Una vez obtenido dicho valor de LCB en % de la eslora de flotación, obtendremos el valor

de 3,6% a popa de la sección maestra.

Todo lo que hemos calculado anteriormente nos servirá de ayuda para llegar a las formas de

nuestra embarcación, siempre y cuando tengamos en cuenta dichos parámetros.


39

0,30 0,35 0,40 0,45

-1

-2

-3

-4

F

LCB

n

Gráfica que relaciona LCB con el número de Froude

7.-CUADRO RESUMEN DE DATOS TOTAL.

Vamos a representar las dimensiones principales de nuestro velero calculadas hasta ahora,

con la posibilidad de cambios posteriores según modificaciones:

Desplazamiento en rosca Δ ROSCA 6054 kg

Eslora total LOA 11 m

Eslora de flotación LWL 9,58 m

Manga máxima B MAX 3,62 m

Calado total T 1,98 m

Lastre 2240 kg

Desplazamiento de diseño Δ DISEÑO 6714 kg

Desplazamiento del casco Δ CASCO 6512 kg

Número de Froude FN 0,40

Centro longitudinal de empuje (LCB) -3,6%

Coeficiente Prismático Cp 0,598


40

8.-DISEÑO POR ORDENADOR.

Una vez que tenemos unas dimensiones cercanas a la realidad, podemos diseñar la carena de

una forma aproximada mediante el programa de arquitectura naval MAXSURF.

En el momento que las formas de la carena estén afinadas, debemos comprobar que dichas

formas cumplen con los parámetros deseados anteriormente expuestos o se aproximan

relativamente. De tal forma que, en el momento que no cumpliese con lo expuesto, procederíamos a

realizar una corrección reiterativa hasta llegar a cumplir nuestro fin.

Como hemos mostrado y se puede comprobar, esto es un proceso que se tiene que repetir

una y otra vez para poder llegar a nuestro objetivo. De este modo, iremos corrigiendo cada línea del

modelo y comprobaremos visualmente en las diferentes visiones renderizadas, que ofrece el

programa, tanto las longitudinales, como las transversales, etc...

Secciones transversales

Líneas de agua

Secciones longitudinales


41

CAPÍTULO 6.-DISEÑO DE APÉNDICES

1. INTRODUCCIÓN

En este apartado llevaremos a cabo el diseño de los apéndices del casco de nuestra

embarcación, concretamente la orza y el timón.

Para poder realizarlo, en primer lugar tendremos que estudiar algunos aspectos claves de

dichos apéndices, tales como, la función que realizan cada uno de ellos, sus principales

características y el comportamiento que tienen en la práctica.

Una vez realizado, lo que anteriormente hemos expuesto, diseñaremos los apéndices

teniendo en cuenta los diseños de embarcaciones existentes, la teoría hidrodinámica y en todo

momento cumpliendo con los requerimientos previos, fundamentalmente, la limitación de nuestro

calado y la estabilidad necesaria por pesos.

2.- HIDRODINÁMICA DE LOS APÉNDICES

Supongamos que tenemos un objeto el cual se está desplazando a través de un fluido.

Podemos representar las líneas de corriente que se originan en todo el cuerpo de éste durante su

movimiento.

Si el objeto en análisis de estudio es simétrico, dichas líneas formadas fluirán

simétricamente envolviendo a éste, de tal forma que la velocidad del flujo en el punto de entrada y

salida será cero.

Pero en el caso que dicho objeto no sea simétrico, o en todo caso, esté situado con un cierto

ángulo de ataque a la dirección del flujo, dicha situación deferirá de la anterior. En este caso, el

fluido recorrerá ambas caras del cuerpo en cuestión, pero a velocidades diferentes, por lo que se

originará una diferencia de presión, produciéndose una fuerza perpendicular a la dirección del

fluido en la cara por la que este viaja a mayor velocidad.


42

Por esta simple teoría podemos explicar porqué un avión vuela, un velero navega y

explícitamente en este hecho, como una orza de una embarcación es capaz de compensar la escora

de éste.

Comportamiento de un perfil hidrodinámico a través de un fluido

3.- FUERZAS PRODUCIDAS EN NAVEGACIÓN

Establecemos este apartado, para de una forma resumida y a la vez clara, conozcamos las

diferentes fuerzas que afectan a cualquier velero durante la navegación. Así, podremos tener un

conocimiento teórico de todos los aspectos que interfieren en mayor o menor grado al rendimiento

de éstos.

Un ejemplo fácil que nos ayude a comprender lo que hemos expuesto, es cuando tenemos un

velero que se encuentra navegando en ceñida con un ángulo de abatimiento específico, para el que

existe un viento aparente ante un ángulo específico. Así que, se originan unas fuerzas

aerodinámicas en las velas de nuestro velero, además de unas fuerzas hidrodinámicas en nuestra

orza, opuestas a las anteriores que mantienen el velero en una apropiada estabilidad.

Hidrodinámicamente hablando podemos decir que en nuestra embarcación se dan varios

tipos de resistencia:

- Resistencia por fricción: Producida como su nombre indica por la fricción del

agua sobre la superficie mojada de la orza y la obra viva de la embarcación.

- Resistencia por formación de olas: Producida al avanzar a través del agua la

embarcación y generar una serie de olas llevando a cabo un gasto de energía en

detrimento de la velocidad de esta.


43

- Resistencia inducida: La cual se produce por las turbulencias existentes en algunas

zonas de la superficie mojada con formas menos currentiformes.

Fuerzas que intervienen en la navegación (vista en planta)

Una vez conocidas las fuerzas que se originan y las resistencias que se oponen al avance de

la embarcación, podremos realizar un desglose de dichas fuerzas, en una vista de planta en sentido

longitudinal y transversal del velero. En sentido longitudinal, tenemos dos fuerzas: la propulsora,

que se produce en las velas y hace que la embarcación avance, y la resistencia al avance, que es

contraria a la anterior y se produce en la orza. En sentido transversal, nos encontramos con otras

dos fuerzas: la fuerza escorante, que es la responsable del abatimiento de la embarcación y la fuerza

de sustentación, que es generada por nuestra orza y equilibra el abatimiento producido por la fuerza

anterior.

Si realizamos un desglose de estas fuerzas, desde una visión de un plano transversal,

denotamos en esta vista un par de fuerzas formadas entre la fuerza aerodinámica lateral, aplicada en

el centro vélico, y la fuerza hidrodinámica lateral, aplicada en el centro de deriva de la

embarcación. Estas originan un aumento de la escora de nuestro velero, pero como podemos

observar dicho aumento es contrarrestado por otro par de fuerzas, concretamente el peso y el

empuje de la embarcación.

Resistencia al avance

Fuerza de

sustentación

Fuerza escorante

Fuerza

propulsora

Fuerzas Aerodinámicas

Fuerzas

hidrodinámicas

Centro vélico

ángulo de

abatimiento

Viento aparente

Centro de deriva


44

Realizando una conclusión final con respecto al tema que nos aguarda, podemos concretar

que las funciones principales que realiza la orza son: En primer lugar, ser originaria de la principal

fuerza que equilibra el abatimiento que se produzca en la embarcación. En segundo lugar, situar el

centro de gravedad del velero en un lugar más bajo a causa del lastre que incorpora, ayudando a la

estabilidad de este.

Fuerzas que intervienen en la navegación (plano transversal)

4.- DISEÑO DE LA ORZA.

En este apartado, el diseño, tenemos que tener en mente algunos puntos específicos

importantes para llegar a tal fin.

En primer lugar, hay que tener en cuenta que la orza diseñada debe de generar la fuerza

hidrodinámica necesaria para equilibrar el abatimiento que se produzca en la embarcación.

En segundo lugar, ésta, tendrá un diseño el cual disminuya todo lo posible la resistencia al

avance que se origine.

Fuerza Aerodinámica

Línea de Flotación

Fuerza hidrodinámica


45

En tercer lugar, estableceremos un calado que concuerde con el máximo establecido para

nuestro velero y sea aplicable a la zona de navegación estipulada para éste.

Según Lars Larsson, el área proyectada de la orza, está relacionada con la superficie vélica

en un valor específico de 2,75% a 3,5% de SV (embarcaciones crucero/regata) y en la que unos

valores inferiores a 2,75% serían para veleros regateros.

En cuanto al diseño del tipo de orza que vamos a utilizar, tendremos en cuenta los estudios

realizados en la Delf University of Technology, concretamente en el canal de experiencias; en la

que las orzas elípticas y trapezoidales establecieron los mayores rangos de confiabilidad para

cualquier rumbo de viento, pero teniendo en cuenta que éstas eran de los más amplios calados.

Sabemos que podemos tener un calado de hasta 1,98 metros aproximadamente. De dicho

calado, teniendo en cuenta el casco diseñado, nos queda 1,44 metros para nuestra orza.

Hemos optado por diseñar una orza trapezoidal que podamos construirla de una forma fácil.

4.1.- Dimensiones y parámetros principales de la orza.

Parámetro principales Orza

Cuerda media:

2

21 CCC


46

Relación de aspecto geométrica:

Relación de afinamiento:

Relación de aspecto efectiva:

Para la superficie vélica proyectada de nuestro velero, de aproximadamente 73,26 m2,

seleccionamos el 3,3% para el cálculo del área lateral de la orza, según el tipo de embarcación que

es la nuestra, por lo tanto nos quedaría:

Área lateral de la orza = 3,3 % * 73,26 m2 = 2,42 m

2

Ya que en estos momentos conocemos el valor del área lateral y el valor del calado de

nuestra quilla, podemos calcular la cuerda media de ésta, que sería en este caso de 1,68 m.

Como para determinados autores, el ángulo de barrido a elegir no debe sobrepasar los 20º,

optamos por un ángulo inferior de 17º hacia popa. Pero si optamos por esta decisión, podemos

verificar en una gráfica, en la que se expresa la relación entre el ángulo de barrido y la relación de

afinamiento, que para 17º de ángulo de barrido le pertenecería 0,25 de relación de afinamiento.

Gráfica que relaciona el ángulo de Barrido y la relación de afinamiento

Para este caso, las diferencias entre la cuerda inferior y la superior sería muy amplia, por lo

que el centro de gravedad de nuestro velero subiría, no siendo bueno para la estabilidad de éste. Por

este motivo, es por lo que la mayoría de los diseñadores, en pro de la estabilidad, disminuyen el

rendimiento de ésta en el agua. Vamos a tomar un valor mayor, exactamente de 0,63 para la

relación de afinamiento, aunque aumente la resistencia.

C

TAR K

g

1

2

C

CTR

ge ARAR 5,1


47

Podemos observar en una gráfica, que representa la relación entre la relación de

afinamiento y el incremento de resistencia inducida, que el valor de 0,63 anteriormente expuesto, le

corresponde un incremento de resistencia inducida del 0,46 % , con una relación de aspecto efectiva

de ARe = 1,28.

Gráfica que relaciona el incremento de resistencia con la relación de afinamiento

Como la resistencia inducida es aproximadamente el 8% de la resistencia total, y como, el

incremento no se acerca al 1%, queda justificado la decisión tomada.

Al realizar todos estos cambios y hacer los cálculos pertinentes, las dimensiones finales de

nuestra orza son:

Área lateral = 2,42 m2

Calado orza (Tk) = 1,44 m

Ángulo de barrido (B) = 17°

C1= 2,06 m

C2 = 1,30 m

Cm= 1,68 m

Relación de afinamiento = 0,63

ARg = 0,85

ARe = 1,28


48

En el diseño de los perfiles, tanto de la orza, como del timón, utilizamos aquellos que

originariamente se diseñaron para la industria aeronáutica. Son los denominados perfiles NACA

(Nacional Advisory Committee of Aeronautics), los cuales son muy útiles para las embarcaciones

convencionales. Podemos diferenciar los diferentes perfiles NACA del extremo de ataque y de la

zona que marca el espesor máximo en ésta.

El borde de entrada del perfil está definido por un radio (Rt), el cual permite un adecuado

paso del fluido por ambas caras del perfil. Si dicho radio es grande, tenemos una buena relación

sustentación- resistencia con un alto ángulo de ataque, el cual podemos utilizar para los timones. En

el caso de que el radio Rt sea pequeño, la resistencia ofrecida es más baja a pequeños ángulos de

ataque, pero a ángulos elevados dicha resistencia se eleva altamente debido a turbulencias

producidas en la zona de barlovento.

Dimensiones principales perfil NACA

La zona de mayor espesor se establece normalmente alrededor del 30% de la cuerda, cosa

que en el caso de los timones dicho máximo espesor se establece sobre un 10% más a proa, ya que

necesita de mayor sustentación porque trabaja a ángulos de ataque elevados.

Debemos tener en cuenta, sobre el diseño de los perfiles, que en la zona de salida de fluidos

de estos, en la que puede parecer no tener espesor, realmente por razones constructivas se le da un

pequeño espesor nunca mayor del 10% del máximo espesor del perfil.

Seleccionaremos para la orza de nuestra embarcación secciones de la Serie 6,

específicamente la 63 o 65 y en la que escogeremos secciones gruesas en la zona más baja del

apéndice y secciones finas en la zona más alta de este, para así poder bajar lo más posible el centro

de gravedad para una óptima estabilidad, además de disminuir la resistencia por formación de olas.

Rt

t

C


49

Por todo esto realizamos una selección del perfil NACA 63 con una relación de grosor del

12 % en la zona más alta de nuestro apéndice y para zona inferior de este optamos por un perfil

NACA 65 con una relación de grosor del 18%.

Una vez que tengamos diseñada la orza, tenemos que tener en mente la forma apropiada de

mantenerla sujeta. La mejor forma conocida es mediante una serie de pernos repartidos por igual,

simétricamente dispuestos en la zona superior de la orza y con un diámetro específico mínimo que

tenemos que calcular y establecer con un margen de seguridad. Para este fin vamos a utilizar la guía

del dimensionamiento de perno de quilla del ABS que se encuentra en el Principles of Yacht

Design.

Para esto tenemos que calcular una serie de datos con la ayuda de esta guía:

Guía dimensionamiento de pernos [1]

Cálculo del peso de la orza WK:

Como sabemos con anterioridad, hemos establecido que el peso aproximado del lastre de

nuestra orza sería 2240 Kg cuyo volumen teniendo en cuenta que está formado por acero es

de 0,29 m3. Pero gracias a esta guía podemos estimar el peso de la orza de una forma más

aproximada.


50

Para llevar a cabo su cálculo debemos en primer lugar calcular el área de las secciones

superior e inferior de la orza, según:

AR = 2,06 * 0,25 * 0,62 = 0,32 m2

AT = 1,30 * 0,23 * 0,62 = 0,19 m2

TK = 1,44 m

A partir de estos datos obtenemos el volumen de la orza VK = 0,36m3, y ya que la

densidad del acero es 7850 Kg/m3, obtenemos que:

WK = 2826Kg.

Situación de los pernos

- Límite de fluencia del material de los pernos σy:

El tipo de material elegido para los pernos que sujetan la orza al casco será acero inoxidable

y como necesitaremos un acero muy resistente a la corrosión seleccionaremos el AISI-316, cuyo

valor límite de fluencia es de 206 N/mm2.

-Pasamos a continuación los datos anteriores a las unidades requeridas:

WK = 2826 Kg

YK = 657 mm

σy = 21Kg/mm2

∑li = 1533,2 mm


51

Diámetro de los pernos

-Por último aplicando la fórmula, nos da que el diámetro mínimo de los pernos dkb es de

12,13 mm.

El perno de acero inoxidable AISI - 316 elegido final con margen de seguridad para la

sustentación de la orza al casco será de 16 mm

5. DISEÑO DEL TIMÓN

Antes de empezar a hablar del diseño de este debemos especificar las características, tipo,

materiales, beneficios de la elección y demás factores . Cabe destacar que el timón debe ser

hidrodinámicamente eficaz, resistente, estanco, fácilmente desmontable y como no, fácilmente

maniobrable. La elección específica del timón de nuestro velero sin entrar en detalle sobre los tipos

de timones , será del tipo colgado o "de espada" , de los que son soportados desde el punto más

cercano a la cubierta y atraviesan todo el casco. La elección se fundamenta particularmente debido a

su funcionamiento bastante suave, su eficacia con respecto a otros tipos de timones y por ser

hidrodinámicamente la mejor solución. La única complicación es calcular el diámetro de la mecha

del timón del que hay que tener en cuenta que dichas mechas en su unión con el casco sufren

esfuerzos de flexión y cizalla y del que también debemos de decidir el material en función, de para

que será destinado dicho velero, ya que en el caso de los veleros de regata estas son fabricadas a

base de fibra de carbono y titanio para aligerar el peso , cosa que según los costes y para lo que va

destinado nuestro velero crucero , no corresponde , por lo que elegimos una mecha de acero

inoxidable del que se soporta en contacto con cojinetes tipo Teflón. Además de estos factores hay

que tener en cuenta el coste de una posible reparación cosa que en nuestro caso , si se produjera será

más sencilla que otros tipos de timones. Cabe destacar el material que vamos a elegir para su

fabricación que hasta ahora no lo habíamos mencionado . Considerando la importancia de asegurar

una buena confianza estructural en dicho apéndice la elección más idónea tanto en resistencia

estructural como en peso , llegando a equilibrarse dichos factores, sería una aleación de aluminio

naval, la más apropiada para nuestro caso. Y sin menospreciar lo siguiente tendremos en cuenta a la

hora de poner el prensaestopas a continuación de la mecha del timón , que este tenga engrasador

con válvula antirretorno para evitar la entrada de agua por popa.

Antes de proceder al diseño del timón, debemos ante todo conocer la función que desempeña

en la embarcación.

En un primer momento, podemos mencionar, que a diferencia de la orza, para el timón la

fuerza de sustentación es secundaria, ya que la principal función de este es proporcionar el

momento necesario para en todo momento y ante cualquier situación se pueda llevar a cabo todas y

cada unas de las maniobras de nuestro velero. Esto nos conlleva a pensar que para el proceso de su

diseño se prestará atención a que este nos llegue a ofrecer el más alto posible empuje a grandes

ángulos.


52

Para el cálculo de los parámetros principales para su diseño, estableceremos lo siguiente:

En primer lugar, para el cálculo del área proyectada del timón procederemos exactamente

igual que cuando lo calculamos para la orza, utilizando una relación existente entre la superficie

vélica y el área del timón, pero con la diferencia que en esta ocasión dicha relación difiere de la

anterior y es aproximadamente igual al 1,4% de SV, por lo que su cálculo nos da un valor

aproximado del área proyectada del timón de 1,03 m2.

En segundo lugar, para el cálculo de la cuerda inferior, media y superior, procederemos

igualmente como anteriormente lo hemos realizado, pero con diferencias en la nomenclatura.

* Para la Cuerda Media utilizaremos.

* Para la Relación de afinamiento

* Y para la Relación de aspecto geométrica

Ya que el calado Tr que hemos tomado para el timón de nuestro velero es de 1,58 m y

teniendo en cuenta los datos anteriores, podemos llegar a calcular la cuerda media L cuyo resultado

sería 0,65 m. Con estos datos calculamos la relación de aspecto geométrica ARg cuyo valor es de

2,45.

Si tomamos una relación de afinamiento de 0,80 obtendríamos un timón con una cuerda

inferior Ll de 0,58 m y una cuerda superior Lu de 0,72 m, cuyo ángulo de barrido (β) al tener todos

estos datos, resulta ser de 3,90º.

Como hemos mencionado anteriormente, el timón trabaja con ángulos de ataque grandes, y

para estos el perfil mayormente utilizado por los veleros es el NACA 0012 con unas relaciones de

espesor del 12 al 15 %, por lo que hemos optado por utilizarlo con unas relaciones de espesor del

13.

2

lu LLL

L

TAR r

g

u

l

L

LTR


53

Sobre el perfil NACA 0012, tenemos información sobre este en el libro Principles Yacht

Design sobre una gráfica en el que se relaciona el ángulo de ataque con el coeficiente de empuje y

de la que observamos que el Cl aumenta en proporción con respecto al ángulo de ataque hasta

exactamente los 15º, porque a partir de este punto disminuye ampliamente.

Relación gráfica entre el ángulo de ataque y coeficiente de empuje en el perfil NACA 0012

Necesitamos conocer además del timón, la mecha que lo va a sostener y permitir girar en los

diferentes ángulos de ataque. Para llegar a calcularla, debemos conocer el diámetro mínimo que

deben tener y por lo tanto para esto debemos tener una visión amplia de las fuerzas que actúan

sobre este para poder así dimensionarlo.

PERFIL NACA 0012


54

Dimensionamiento del timón (dimensiones utilizadas en su cálculo)

Para su cálculo necesitaremos conocer varias magnitudes[1] :

Relación de aspecto efectiva (ARe):

Rha = 1,74 m Lu = 0,72 m

Rhf = 1,54 m Ll = 0,58 m

06,52

lu

hfha

eLL

RRAR


55

Cálculo del coeficiente de sustentación del timón (Clr):

αO = ángulo de ataque para máxima sustentación = 18º

Cálculo del área lateral del timón (Alr):

Alr = 0,25 x (Rha + Rhf) x (Lu + Ll) = 1,06 m2

Cálculo de la fuerza lateral del timón (Fr): ( a 8 nudos)

Fr = 0,5 x ρ x VS2 x Alr x Clr = 13125,95 N

Cálculo del momento flector del timón (Mr):

Mr = Rνc x Fr = 9415,24 Nm

Cálculo del momento torsor del timón (Tr):

Tr = Lc x Fr = 2336,42 Nm

En los que:

Lc = Distancia horizontal desde el eje del timón hasta el centro de empuje.

Rνc = Distancia vertical desde el centro de empuje hasta la parte alta del timón.

Una vez calculados estos datos, debemos calcular el momento flector y el momento torsor en

los apoyos del eje, para que podamos calcular el diámetro de seguridad apropiado para la mecha del

timón:

08,0/21

11,0

eARc

42,1 olr cC


56

Cálculo de la fuerza lateral (Fr):

Fr = 984 x Clr x LWL x Alr x N = 15016,77 N

El valor de N es 1 ya que:

(7636,33)

m Desplazamiento de diseño (Kg)

Cálculo del momento flector (Mr):

Dimensionamiento mecha del timón

4304)01,0(

001,03

WLL

m

Nmll

llhhhFM

lu

lubrr 05,11693

)(3

)2(


57

Cálculo del momento torsor del timón (Tr):

Tr = Fr x lc = 1216,36 Nm

Donde lc en este caso es 0,08 m

Una vez tenemos todos estos datos podemos calcular el diámetro del eje del timón (d):

Diámetro de la mecha del timón

Una vez realizado todos los cálculos anteriores establecemos un diámetro para la

mecha de acero inoxidable maciza de nuestro timón en 84 mm.

)45,05,0(32 22

3rrr

C

TMMd


58

CAPÍTULO 7.-DISEÑO DE INTERIORES

1.- OBJETIVO

Nuestro principal objetivo en este apartado es el de establecer un diseño en el que se

perciba todos los detalles o los más importantes de la distribución interior de nuestro velero que

habremos decidido teniendo en cuenta varios aspectos como son la seguridad en el interior de esta,

el confort y la comodidad durante la navegación.

Además de todos los factores tenidos en cuenta para la realización del diseño, tendremos

también en cuenta nuestro estilo propio y las tendencias que actualmente rigen este tipo de

embarcaciones, y lo más importante, algo que no debemos de olvidar es realizar nuestro diseño

para el número de tripulantes que hemos decidido, que para nuestro caso decidimos con

anterioridad un número específico de 6 tripulantes pero nuestro diseño podría albergar hasta 2 o 3

tripulantes más.

Para llevar a cabo dicho diseño debemos definir cada parte de este con argumentos sólidos,

además de tener una relación gráfica detallada de cada una de las partes con planos detallados en

sus diferentes vistas, en las que realizaremos un estudio ergonómico de la distribución adoptada

con la ayuda de unos modelos humanos de tamaño estándar.

2.- ZONAS PRINCIPALES.

Lo primero que debemos hacer es diferenciar cada una de las zonas principales del diseño

interior de nuestro velero, para posteriormente estudiar cada una de ellas y explicar las decisiones

tomadas en su diseño. Dichas zonas serían las que se especifican a continuación, nombradas de

popa a proa:

- Camarotes de popa.

- Escalera (hueco del motor).

- Cocina y mesa de cartas.

- Salón - Comedor.

- Cuarto de aseo.

- Camarote de proa.


59

3.-CAMAROTES DE POPA

Ya que la zona de popa de nuestra embarcación es bastante amplia, podemos establecer 2

camarotes en esta, con una disposición simétrica uno del otro, separados en la zona central por la

escalera de acceso.

Dichos camarotes están situados en sentido longitudinal de nuestro velero.

Podemos encontrar la entrada de cada uno ellos , al bajar por la escalera de acceso a babor y

estribor de esta.

Detalle vista en planta Camarotes de popa

Como es normal el acceso se encuentra protegido por una puerta de madera de buen acabado

con unas manillas de bonito diseño con el emblema específico del velero. Observamos justamente

cuando entramos, en la banda que le corresponde en el lugar que estemos situados 2 armarios

apropiados para hacer un buen uso de ellos. Además, justo en la parte más cercana a la puerta en la

zona inferior del armario, se ha dispuesto una balda con la utilidad de banquillo y si miramos justo

en frente de esta, tenemos una puerta desmontable, tanto en la zona de babor como estribor, para el

acceso al motor. Si miramos hacia arriba podemos apreciar un portillo practicable tanto arriba como

en la banda correspondiente para una entrada adecuada de luz diurna y ventilación, pero nunca

olvidemos que dichos camarotes dispondrán de luces orientables en la entrada e individuales con

los interruptores específicos.


60

Justamente al abrir la puerta, con una altura en este espacio de 1,90 metros, vemos al frente

en cada camarote una amplia cama que aprovecha todo el espacio que disponemos según las formas

del velero, teniendo una longitud total de 2,01 metros y una anchura máxima de 1,32 metros

adecuándose a las formas existentes, además de aprovecharse la zona inferior de esta para cofres de

estiba (donde se ubicará en ésta en el camarote de babor el depósito de agua dulce que presentará

una boca de llenado en la cubierta de nuestro velero y en estribor el tanque de combustible). El

único inconveniente que podemos presentar es la escasa altura de dicho compartimento, a favor de

las dimensiones de la bañera.

También cómo podemos observar se ha aprovechado aun más el espacio con unas repisas

situadas en la bandas correspondientes tanto de babor como de estribor según el camarote elegido,

aprovechando el espacio disponible, sin entorpecer al espacio disponible sobre la cama.

Vista 3D camarote de popa


61

4.- ESCALERA (HUECO DEL MOTOR)

Conforme estamos en la bañera y tomemos la decisión de adentrarnos en el interior de

nuestro velero , podremos encontrarnos con una escalera de acceso (abatible para el acceso superior

del motor) de la que para ahorrar espacio en el interior del velero y establecer el volumen necesario

para la disposición del motor, hemos dispuesto escaleras de madera en dos zonas diferenciadas. La

primera, la más elevada se ha tenido muy en cuenta la seguridad y comodidad necesaria para su

función, con solo dos peldaños y un bajo ángulo de inclinación, además de una plataforma final que

conforma todo lo establecido anteriormente. Una última parte, a partir de una altura con respecto el

suelo del interior de éste de solo aproximadamente 50 cm, en el que hemos decidido establecer una

escalera de tipo marinera de solo 3 peldaños. Esta, está apoyada en una estructura hueca rectangular

, en cuyo interior está el motor de nuestro velero, pero para evitar que el ruido procedente de éste,

turbie la estancia de los tripulantes más cercanos a dicho compartimento, dicha estructura será

forrada interiormente por planchas de espuma de poliuretano con una forma eficaz que permitirán

insonorizar las ondas sonoras procedentes del motor a unos decibelios apropiados para la estancia.

El motor está dispuesto en una bancada acoplada al fondo del velero y estableciéndose como

parte del casco de éste. Además dispone de un canal que va directamente a la sentina.

Escalera vista en planta

Detalle hueco del motor (vista sección longitudinal)


62

5.- COCINA Y MESA DE CARTAS

La cocina de nuestra embarcación está situada en la banda de babor y presenta una

distribución típica en L .

Podemos especificar cada una de las partes que la componen de popa a proa.

Cocina y mesa de cartas (vista en planta)

En primer lugar y más a popa en la parte inferior dispone de un armario y un cajón adecuado

para guardar los enseres que esta necesite y los alimentos de los que podamos disponer,

posteriormente está instalado en esta una cocina-horno basculante de cuatro fuegos de tipo

cardánico, con sus correspondientes prensa ollas, del que podremos disponer un extractor de humos

ya que presenta un portillo practicable que nos da luz, aire y unas buenas vistas mientras cocinamos

o en todo caso poder instalar el extractor de humos como hemos mencionado anteriormente.

Además, en su parte inferior también disponemos de un cajón que permite el acceso a la llave de

paso del gas que estaría protegida para poder utilizar dicho espacio para los utensilios del horno.

Más a proa en la banda de babor presenta una nevera de poliéster de tamaño adecuado con

su correspondiente desagüe. Y por último en la zona final de la distribución en L presenta un

fregadero de dos senos con su correspondiente grifo mono mando giratorio , todo de acero

inoxidable.


63

En la zona inferior a éste, justo después del horno, se ha dispuesto una puerta de acceso a la

zona de los desagües tanto del fregadero como de la nevera, zona que puede ser utilizada para

guardar los productos de limpieza y demás.

En la zona superior a la repisa de la cocina en la banda correspondiente, banda de babor,

hemos aprovechado el espacio y colocado cuatro armarios con puertas abatibles, dos pequeños

centrales y dos más grandes en los extremos.

Por otra parte si nos dirigimos a la zona de la banda de estribor del velero, tenemos acceso a

la zona de la mesa de cartas , que se encuentra justo al salir del camarote de popa de estribor, del

que dispone de un asiento abatible con soporte de sujeción también abatible.

Dicha mesa tiene una superficie aproximada de trabajo de 74 x 79 cm, cuya zona superior de

dicho espacio está conformada por una estructura a tipo de armario con puertas abatibles y una

zona con un panel practicable, para poder instalar según requerimientos del usuario, sistema GPS,

sonar, radio V.H.F. ,fusibles, toma de mechero, internet por satélite, etc. y tener guardadas las

cartas de navegación y con accesibilidad al compas, tablas, transportador de ángulos, y todo lo

necesario para la navegación segura y demás menesteres.

Además dicha mesa dispone en su parte inferior de un espacio aprovechado como armario

con una portezuela accesible en todo momento y adecuada para guardar todo lo que establezcamos

como necesario o incluso para instalación de diversos sistemas.

Y como existe una distribución simétrica de los portillos, dispone igualmente de un portillo

practicable cuya finalidad será que nos llegue la suficiente ventilación y luz, sin olvidar nunca que

adhesionado al interior de la cubierta disponemos de luces articulables tanto en la zona de la cocina

(babor) como en la zona de la mesa de cartas(estribor), siempre con sus correspondientes

interruptores.

Como punto final cabe destacar que la cocina y mesa de cartas se encuentra dividida

físicamente con el salón comedor, que se encuentra más a proa y dicha división se utiliza en el

extremo de cada una de las partes superiores en la zona del corredor como elemento de seguridad

de sujeción.


64

Vista diseño 3D Cocina

6.-SALÓN-COMEDOR

Dispuesto en la zona central de nuestro velero y cercana al camarote de proa, se ha

aprovechado su espacio de babor a estribor con unas proporciones de aproximadamente 3,50 x 1,95

metros y aproximadamente 1,90 metros de altura.

Vista en planta zona Salón - Comedor


65

Diseño 3D Salón-Comedor

Nada más entrar en este espacio nos encontramos con una mesa central de 1,12 x 1,04

metros con el nombre de la marca del velero xerografiado en ésta , la cual es abatible, tanto en la

zona de estribor como en la zona de babor para poder así tener acceso cómodo a las zonas de proa y

popa mientras no la estamos utilizando.

Cada ala abatible de la mesa central mide aproximadamente 0,39 x 1,22 metros. En la zona

inferior de la mesa en el suelo más a proa existe un registro para el acceso específico a la sentina de

nuestro velero y a las bombas de achique (manual y automática).

Alrededor de la mesa a ambas bandas, están situados dos sillones para poder sentarse

cómodamente todos los tripulantes de la embarcación, pudiéndose sentar en estos alrededor de la

mesa cómodamente 8 o incluso 9 personas. Con unas dimensiones, el situado en babor de 1,95x0,56

metros y 32 cm de respaldo ,y el dispuesto en la otra banda con una distribución en L con la misma

longitud y respaldo aprovechable de la zona. Además cada uno de los sillones pueden ser utilizados

como literas en caso de tener que necesitarlos por un exceso de tripulación a bordo y también en la

zona inferior a estos como zona de cofres de estiba.

Por otra parte, el espacio sobrante superior tanto en la zona de babor y estribor de los

sillones, está ocupado por estantes con puertas abatibles, concretamente cuatro a cada banda, que

podrán ser utilizados indistintamente, para los utensilios utilizados en el comedor y como no, para

en el caso que queramos disponer de una pequeña biblioteca y disfrutar de una buena lectura en

cualquier momento del día, acomodados plácidamente.


66

Además, se ha de tener en cuenta, que en esta zona en la cubierta se ha dispuesto un portillo

amplio y dos dispuestos de forma simétrica, más a proa , tanto en las bandas de babor y estribor, en

los que se ha establecido uno en cada banda. Todas estas aperturas visuales nos darán una muy

buena iluminación y vistas diurnas , tanto como una muy buena ventilación, sin olvidar, como sigue

siendo habitual, de su correspondiente iluminación artificial dispuesta dos a cada banda centrada en

esta zona específica de la embarcación, con sus correspondientes elementos activantes de dicha luz.

A tener en cuenta, que en todas nuestras estancias principales presentamos un suelo de

rechapado de teca, siempre sobre tablero marino.

Sin más preámbulo, también mencionar, que en dicha zona si nos situamos más a proa nos

encontraremos con sendas puertas dispuestas de forma simétrica con respecto la línea de crujía y

que nos permitirá si ese es el caso el acceso , si procedemos a hacer uso de la puerta situada en la

banda de estribor al cuarto de aseo y si nos decidimos a utilizar el acceso restante, llegar al

camarote de proa. Además de no olvidar mencionar, que también en dicha zona podemos observar

el mástil que atraviesa la zona interior de nuestro velero pero sin afectar estéticamente ,ni

obstaculizar la vida diaria a bordo.

7.- CUARTO DE ASEO

Dimensionado aprovechando al máximo la eslora y los espacios, se encuentra al bajar en la

zona cercana a proa en la banda de estribor. Su altura interior es la apropiada para este menester

(1,90 metros).

Cuarto de aseo (vista en planta)


67

Cuenta con lo necesario y sin excesivos lujos. En primer lugar, posee de W.C marino con

bomba manual situado en la banda de estribor de ésta sobre un pequeño pedestal de poliéster. Por lo

tanto como debemos saber, según el artículo 23 de la normativa correspondiente debemos tener

provisto de un depósito de retención de aguas sucias con la capacidad suficiente para el número de

personas a bordo. Este depósito va acoplado al W.C.

En esta misma banda de estribor, pero más a proa, nos encontramos con un lavabo con seno

de plástico y grifo mono mando de acero inoxidable, con ducha extensible.

Inferior a éste y aprovechando los espacios, le hemos dotado de un armario para poder

estibar en su interior material de aseo y de limpieza, además de servir de acceso al desagüe del

lavabo y a todas las válvulas existentes.

Dispone además de anclado a este lavabo de una barra de acero inoxidable que nos permitirá

sujetarnos mientras nos duchamos y hacer más segura dicha labor.

Sobre el lavabo y el W.C. en la banda de estribor se encuentra sendos armario con puertas

para los productos y accesorios que necesitemos guardar allí.

El plato de ducha habilitado en el cuarto de aseo es de material compuesto con una

rugosidad apropiada y color , para darle un bonito acabado y para evitar accidentes evitables, por la

seguridad de los tripulantes.

Instalación de aguas negras


68

Como en todo los espacios mencionados y como es lógico, posee en la parte más alta de un

portillo practicable que ayudará a la salida de vapores, olores, por lo tanto a la ventilación y la

entrada de luz natural, por lo que para momentos de menor claridad o nocturnidad se dispone de

una luz siempre de bajo consumo, orientable y con su respectivo interruptor con sensor de

movimiento y detector de luz natural gradual.

Vista 3D Cuarto de Baño

8.- CAMAROTE DE PRÓA

Su entrada se encuentra como fue expuesto con anterioridad por la zona de proa del salón-

comedor , específicamente por la puerta de acceso de babor.

Una vez procedemos a entrar en esta última zona interior del velero, podemos observar que

disponemos de un pequeño vestidor en el que en esta zona en la banda de babor tenemos sendos

armarios muy amplios del que podremos disfrutar adecuadamente con una altura máxima de 1,90

metros y una profundidad media de 0,97 metros.

Además, igualmente que en los camarotes de popa, en el acceso principal se puede observar

en la zona de cubierta que dispone de un portillo practicable que realizará muy bien su función, y

como en todos los demás accesos dispondrá de un dispositivo luminiscente que podrá ser orientado

a voluntad y que será activado con la ayuda de un sensor o activador manual según sea requerido

por el usuario, además de las luces individuales situadas más a proa.

Más hacia proa, la cama que podemos ver ha aprovechado todo el espacio disponible a la

altura de ésta con una dimensiones aproximadas de 2 metros de largo por 1,67 metros de ancho

medio. El espacio aprovechable de la zona inferior de dicha cama se utilizará como cofre. Al final


69

de la proa de esta zona, en el mamparo propiamente dicho cuenta con un acceso interior para

utilidades de desahogo de pertrechos necesarios.

Además a una altura apropiada según el espacio disponible se establecen estantes con

puertas abatibles a ambas bandas del velero , aprovechando todo el espacio, concretamente cinco

estantes a cada banda.

Camarote de proa vista 3D

También cabe destacar la amplia escotilla que disponemos en la zona central de dicha

ubicación.

Camarote de proa (Vista en planta)


70

CAPÍTULO 8.-DISEÑO DE CUBIERTA

1.-OBJETIVO

Para su diseño hay que tener en cuenta , la propia utilidad de este , el número máximo de

tripulantes que podrá tener, la seguridad y comodidad de estos siempre dentro de las dimensiones

disponibles.

Como sabemos, el diseño de la cubierta de nuestro velero diferirá dependiendo de si es para

un velero regata o crucero y de los requerimientos del futuro propietario, seguridad y del confort y

comodidad en los movimientos que se realicen sobre esta, por lo que debemos llegar a diseñar una

cubierta en la que exista una relación de término medio en lo que se refiere a los requisitos del

usuario y lo necesario para una navegación rápida y sin entorpecimientos en sus movimientos y

pasos esenciales despejados a cada banda del velero.

Siempre para su diseño debemos diferenciar las diferentes partes que la componen desde los

pasillos esenciales para el manejo de la embarcación, a la bañera en la que se realizará el gobierno

de esta y se tendrá acceso al interior , como a la cubierta en general propiamente dicha.

Como primera parte para tener una idea de su diseño nos debemos fijar en las dimensiones

finales y superficie en la que podemos trabajar que nos da nuestro velero al realizar el diseño de la

carena, además tendremos que tener en mente cada una de las partes del diseño interior para así

determinar todo y cada uno de los portillos, su situación, dimensiones y cada una de las escotillas

existentes, como el acceso interior a esta desde la bañera como hemos determinado anteriormente y

sus correspondientes dimensiones y características de cada zona, como la Superestructura de la

cabina, faldón de popa, etc. siempre no llegando a olvidar los requerimientos en cada zona y

llegando a una decisión optima y segura.

2.- ZONAS PRINCIPALES Como hicimos en su momento con el diseño de interiores, vamos a diferenciar cada una de

las partes a describir de las que se compone la cubierta de nuestro velero, que según expuesto

anteriormente, se denominarían principalmente, nombradas de popa a proa y según decisiones

propias, como sigue a continuación:

-Bañera y faldón de popa

-Superestructura de la cabina.

-Pasillos de cada banda y zona de proa.


71

3.-BAÑERA Y FALDÓN DE POPA. El acceso al velero lo realizamos normalmente por el faldón de popa ideal para el baño ya

que además presenta una escalera de baño que permite guardarse interiormente en la zona del

faldón. Mencionar también que en el espejo de popa a ambas bandas se han dispuesto los arraigos

de acero inoxidable del backstay con pata de gallo regulable con una desmultiplicación 4:1 con

poleas violín y mordaza. Posteriormente nos encontramos con una amplia bañera, ideal como lugar

de reunión de toda la tripulación.

Como norma general dentro de esta descripción hay que tener en cuenta para este caso , la

prioridad de espacio necesario e importancia que tiene la bañera, en la que influirá en sus

dimensiones estipuladas por la posición del acceso al interior de este, además de establecer esta

zona como la más importante a poderle dar unas mayores dimensiones, ya que esta será la zona más

segura y en la que deberíamos poder sentarnos y disfrutar del paisaje , además de poder el capitán

de esta, gobernarla con comodidad y seguridad.

Por esta razón especificamos que se ha tomado la decisión según se aprecia en su diseño de

una bañera con unas dimensiones principales aproximadamente de 2,61 metros de ancho por 2,45

metros de longitud, situada como es normal a popa de la embarcación a continuación de la cabina.

En cuanto a la zona de gobierno esta estará protegida de las salpicaduras de las olas rompientes por

la propia cabina, ya que es especialmente alta debido a requerimientos propios actuales ;y además ,

si pensamos en las rompientes de popa tendremos en cuenta que el propio respaldo de los asientos

que se encuentra en la bañera nos protegerá de este menester.

En esta hemos establecido unas dimensiones mínimas de paso y especificado el lugar del

timonel con rueda de gobierno con los diferentes sistemas de navegación abordo, compás y marchas

del motor que son instalados en el pedestal que sujeta la rueda de gobierno a proa de esta, para que

los maneje con facilidad. En esa misma zona más a proa posee un pequeño soporte que continua

con el pedestal fabricado en fibra de vidrio en el que se encuentra una pequeña mesa abatible de dos

alas además de un nevera, de la que se puede realizar un buen uso en dicha zona, aunque presente

pequeñas dimensiones. Lo justo pero eficaz. También cabe destacar que dicha zona está circundada

y protegida por asientos alrededor de todo el perímetro a excepción del acceso al interior. Dichos

asientos permitirán un asentamiento cómodo de la tripulación a bordo además de poderse utilizar en

la zona inferior con cofres o tambuchos tanto en babor como en estribor que permitirán la estiba de

velas, salvavidas, cabos, etc.

Cercano al pedestal a proa de este se ha posicionado la barra de escota de la mayor en una

posición que afecte lo menos posible a los tripulantes de a bordo y al manejo de las velas.


72

En la parte superior de la bañera se han dispuestos 4 winches eléctricos , 2 a cada banda

posicionados de manera adecuada que facilitarán la gobernabilidad de nuestra embarcación.

Bañera y faldón de popa (vista en planta)

4.- SUPERESTRUCTURA DE LA CABINA

Hemos establecido una superestructura elevada debido a los requerimientos actuales

estimados, de aproximadamente 92 cm con respecto a los pasillos laterales.

Con unas formas suavizadas y estilizadas le dan un toque personal al velero en cuestión y

ayudan a la integridad estructural de este.

Además de la inclusión en este de 12 portillos y 2 escotillas con abatimiento hacia proa por

seguridad, que permiten una ventilación e iluminación adecuada en cada una de las zonas interiores

del velero, además de presentar un aspecto elegante y majestuoso por las formas que presenta y la

simetría de su colocación.

La entrada al interior del velero se encuentra en la zona más a popa de la superestructura ,

donde el tambucho de entrada está flanqueado por dos resistentes pasamanos de acero inoxidable

además de toda la maniobra que nos llega del palo., también se encuentra presente una puerta

corredera de metacrilato oscuro en el techo de la cabina.

En el peldaño previo a la entrada del tambucho existe un cofre que se utiliza para recoger los

cabos sobrantes de la maniobra del piano.


73

A cada banda de esta misma zona en la parte superior de la cabina disponemos de un winche

eléctrico de piano y justo más adelante mordedores cuádruples para la parte de la jarcia móvil que

nos llega a la bañera.

En la zona central inferior de la superestructura disponemos de pasamanos de acero

inoxidable que harán el tránsito por los laterales más seguro y agradable. En esta misma zona a

cada banda están dispuestos los escoteros del Génova y encima de la cabina cerca de la escotilla

dirigidos hacia el mástil se ha dispuesto desviadrizas a cada banda cuádruples para dirigir la jarcia

móvil desde el palo hasta los mordedores y winches. Por último más a proa tenemos los

cadenotes de obenques.

5.-PASILLOS DE CADA BANDA Y ZONA DE PROA Hemos diseñado los pasillos con un ancho mínimo de 30 cm y sin obstáculos que

perjudiquen la seguridad del tránsito de la tripulación con barandilla de acero inoxidable dispuestas

en la zona inferior de la superestructura por seguridad y para un mejor agarre al paso de ésta, tanto

la cubierta lateral como la de proa presenta un laminado de teca en su superficie por el que podamos

movernos con libertad. Además los pasillos de cada banda están debidamente protegidos

externamente por las líneas de guardamancebos que se encuentran sostenidos por sus

correspondientes candeleros de acero inoxidable de 65 cm de altura, provistos de elementos de

tensionado y de ganchos pelicanos en popa para posibilitar el acceso a popa del velero. Todo esto

contribuye al confort y seguridad sobre el tripulante por el paso de estas zonas, tanto estando

fondeados como en la propia navegación de éste, pudiéndose acceder a través de estos a la cubierta

de popa y a la de proa respectivamente.

La zona de proa se encuentra despejada y al final de ésta más a proa incluye un pozo de

anclas profundo que dispone de un peldaño en el interior , en el que caso que precisemos instalar un

molinete eléctrico. La tapa del pozo presenta una ranura para que la cadena pueda pasar al escobén

sin tener que dejar abierta ésta. El balcón es abierto y presenta un peldaño de teca central por el que

podemos realizar el embarque por proa. Además cabe mencionar que además del púlpito que

tenemos en proa hemos dispuesto por seguridad dos púlpitos en cada banda de popa.

Nos falta por último que especificar que en proa tendríamos instalado el enrollador de

génova.

Zona de proa de cubierta (vista en planta)


74

Simplificación vista 3d zona de proa


75

CAPÍTULO 9.-DISEÑO DEL PLANO VÉLICO

1.- OBJETIVO

El principal objetivo de este apartado sería estudiar el reparto de las superficies de las velas,

justificando las dimensiones obtenidas o soluciones adoptadas según sea el caso. Siempre teniendo

en cuenta criterios que puedan afectar a la propulsión de la embarcación , a su estabilidad, equilibrio

vélico y su facilidad de manejo.

Por último realizaremos el cálculo estructural de la arboladura, por lo tanto realizaremos un

dimensionamiento del aparejo ( palo, botavara, obenques, stays), calculando todas las fuerzas que

intervienen en estos.

2.-ESTUDIO DEL REPARTO DE LA SUPERFICIE VÉLICA

Para el diseño de la superficie vélica , necesitaremos conocer dicho dato que tenemos

aproximado del estudio estadístico que anteriormente realizamos. Además tendremos que realizar

un estudio del reparto de dicha superficie.

Finalmente una vez conozcamos dichos datos, podremos conocer el centro de presión vélica

(CE), el centro de resistencia lateral (CLR) en el momento que conozcamos el lugar definitivo en el

que vamos a situar la orza y por lo tanto una vez conozcamos estos datos dispondremos el valor de

la distancia longitudinal entre ellos , o sea el LEAD.

Ya que el medio de propulsión principal de nuestro velero serían las velas, estas deben ser

calculadas , distribuidas, posicionadas y establecidas sus formas a razón de que produzcan la mayor

fuerza de avance posible, y además tener muy en cuenta que la fuerza lateral producida por esa

fuerza de avance sea lo más pequeña posible.

Para conocer la eficiencia producida por las velas, podemos determinar la relación de

aspecto de estas que juega un papel muy importante. Para determinar dicha relación debemos tomar

a las velas como superficies triangulares exactas, donde la relación de aspecto se calcularía

dividiendo la altura entre 1/2 de la base.

Por lo tanto si tenemos en consideración lo anteriormente expuesto, tendremos que

considerar al génova y la mayor como triángulos rectangulares y por lo tanto obtener su superficie

como tales. Dicho valor obtenido no sería el real ya que las velas tienen formas curvas, pero

obtendríamos un valor orientativo inicial satisfactorio para nuestro fin.


76

Para dicho cálculo el sistema de medición IOR ha establecido esto mismo, expuesto con una

nomenclatura y definición específica:

- Para el génova, lo ha sustituido por un triángulo rectangular posicionado a proa,

estableciendo las siguientes dimensiones principales con su correspondiente definición como sigue:

J: Sería la base del triángulo de proa, medido horizontalmente desde la cara exterior del

mástil hasta la parte media del anclaje del fore-stay (estay de proa).

I: Sería la altura del triángulo de proa, medido verticalmente por la cara exterior del mástil

desde la intersección del pujamen de la vela de proa con el mástil (normalmente en cubierta) hasta

la mitad del anclaje del fore-stay.

Simplificación de las velas con el sistema IOR

- Para la vela mayor, ha sido sustituido por un triángulo rectangular a popa, estableciendo las

siguientes dimensiones principales con su correspondiente definición como sigue:

P: Sería la altura del triángulo de popa, medido verticalmente desde la botavara hasta el tope

de la cara exterior de la popa del mástil.

E: Sería la base del triángulo de popa, medido horizontalmente sobre la botavara desde la

intersección de ésta con el mástil hasta el tope del puño de escota.

Al realizar el estudio estadístico estimamos una superficie vélica de 73,26 m2, que es la

superficie total, por lo que debemos realizar un estudio para estimar un valor para la superficie de

los triángulos de mayor y génova. Ya que no existe una norma exacta que nos especifique como

tenemos que distribuir el área estipulada, podemos llegar a esa solución teniendo en cuenta los

estudios llevados a cabo tanto por J.H. Milgran como por C.A. Marchaj en el libro Principles of

Yacht Design en el que llegan a la conclusión después de varios estudios que la relación de aspecto

que establece los mejores resultados es para AR=6.

Realizando un estudio gráfico de nuestro velero y tomando en cuenta el área aproximada

necesaria de la superficie vélica, establecemos una altura del mástil de aproximadamente 15,76 m

obteniendo según la altura de éste y la distribución de las velas, una relación de aspecto para la

Mayor de 5,88 y para el Génova de 7,99.


77

Una vez que tenemos dichos datos debemos realizar una comparación que nos asegure que

la superficie vélica es la necesaria y no se encuentra en defecto o en exceso por lo que deberemos

comparar con la resistencia del casco o el desplazamiento. Para dicho fin podemos utilizar las

estadísticas presentadas por R.T. Miller y K.L. Kirkman, basadas en la flota IMS de USA, en las

que mostraban que prácticamente todos los botes tienen una Superficie vélica/ Superficie mojada en

un ratio de entre 2 y 2,5. El valor principal que se tomaría sería 2,25. Esto no parece ser que sea

algo en el que influya el tamaño del velero.

La relación Superficie vélica / (Volumen de carena)2/3

está entre 15 y 22 para la mayoría de los

veleros. Y el valor principal tomado es 19. Como para la distribución entre los dos triángulos, la

media es en hecho 50/50. El porcentaje de superficie de la vela mayor debe de estar el mínimo en

27% y el máximo el 58% del área total. Los datos son también válidos para la relación de aspecto

de la vela principal. La media es 5,9 y el mínimo y el máximo son 4, 2 y 7,0 respectivamente.

En el caso específico para nuestro velero una vez realizados los cálculos obtenemos un valor

de Superficie vélica / Superficie mojada de 3,099 que no se encuentra entre 2 y 2,5.

En cuanto a la relación Superficie Vélica/ (Volumen de carena)2/3

en nuestro velero es de

20,92, que en este caso si se encuentra entre 15 y 22.Además en cuanto al valor de la relación de

aspecto uno de los valores no se encuentra dentro de los establecidos concretamente la relación de

aspecto del génova con 7,99 que es superior al máximo establecido en 7.

Por esta razón, una vez llegado a este punto deberemos rectificar , ya que la relación

Superficie vélica /Superficie mojada no concuerda con los valores establecidos límites, por lo que si

mantenemos una relación de 2,25 referente a la relación de la superficie velica y la superficie

mojada obtendríamos una superficie vélica de 53,17 m2, y por esa razón si procedemos a recalcular

el estudio , obtendríamos una altura del mástil de 11,44 m, una superficie de la mayor de 30,65

m2 y una superficie de génova de 22,53 m

2 .

Una vez realizado esto, lo tenemos calculado según los datos anteriores, o sea, según la

Superficie Vélica nueva y debemos comprobar que todo es correcto , aunque no sea necesario.

Por lo tanto para el caso de la relación Superficie Vélica/ Superficie Mojada en este caso nos

da 2,25 que se encuentra entre 2 y 2,5 y para el caso de la relación Superficie Vélica / (Volumen de

carena)2/3

nos da un valor de 15,18 que se encuentra entre 15 y 22.

Además no debemos olvidar que el porcentaje con respecto al área total de vela mayor sería de

57,63% por lo que queda dentro de los valores porcentuales estipulados con anterioridad.

Y por último la relación de aspecto en este caso para la mayor sería de 4,27 y para el génova de

5,80 , pudiéndose establecer que dichos resultados se encuentran dentro de los mínimos y máximos

exigidos.

La superficie vélica que hemos obtenido difiere del promedio obtenido de barcos similares ,

pero es utilizado con valores aproximados por muchos modelos.


78

3.-DISEÑO DEL APAREJO

En este apartado nos ocuparemos del dimensionamiento y construcción del aparejo. Para

dicha labor, vamos a utilizar un procedimiento aceptado de ingeniería estándar que usan en el

Nordic Boat Standard (NBS). La razón de usar esta norma NBS en vez de ABS o el Registro

Lloyds es debido al simple hecho de que NBS es uno de los pocos que encuadra normas en la que

tiene en consideración al aparejo.

Pero como existen unos límites para aplicar esta norma , primero debemos asegurarnos que

nuestro velero los cumple.

Dichos límites son; que el área del triángulo de proa no sea mayor que 1,6 veces el área de

la vela mayor , y en segundo lugar que el área de la vela sea mayor que el momento adrizante

dividido por 128 veces el brazo de la escora. Si este no es el caso , entonces la embarcación se

clasifica como una embarcación a motor con una vela estabilizadora, pero como nuestro velero si

cumple dichos límites, podemos proseguir con la aplicación de dicha norma.

En primer lugar lo primordial que establecemos en este punto para nuestro velero es

establecer el tipo de aparejo que va a llevar. Según podemos apreciar las características de éste y si

tenemos en cuenta ejemplos de veleros de la misma gama podemos establecer que el aparejo más

apropiado para éste sería el fraccionado, el cual contará con dos crucetas apropiadas para distribuir

la carga sobre el mástil que atraviesa toda la cubierta hasta la quilla. En el reglamento viene

designado este tipo aparejo como F-2 (Aparejo Fraccionado con 2 crucetas).

Una vez que tenemos establecido el tipo de aparejo que va a tener nuestro velero tendremos

que realizar las acciones oportunas para proceder al dimensionado de éste.

El punto de partida para el dimensionado del aparejo consiste en calcular el momento

adrizante correspondiente al generado por un fuerte viento que establece las máximas cargas sobre

las velas y la embarcación. Para su cálculo existen básicamente dos formas en dicha norma.

Podemos comenzar con el cálculo del momento de 30º de escora , o con el momento de 1º de

escora. Si optamos por calcular el RM30 tendremos que hacer un cálculo del centro de flotabilidad

de la base del casco y la posición del centro de gravedad para determinar el brazo adrizante, dato

que se nos facilitará en el apartado de estabilidad. En cambio, si usamos el RM1, que podemos

obtener de las hidrostáticas del casco , necesitamos solo estimar el centro de gravedad del buque.

Pero en este caso hemos optado por realizar dicho cálculo a través del RM30, cuyo ángulo de diseño

corresponde al valor con el que la acción directa del viento se produciría en las velas.


79

δRM= 75 · n · [ (3,4 · B) – (4,9 · FS)]

RM = [RM30 · (Δ / G)] + δRM

Donde;

δRM Momento adicional de la tripulación a barlovento [N·m]

n Número de personas a bordo.

B Manga máxima [m]

FS Francobordo en el mástil [m]

RM Momento adrizante para el dimensionamiento [N·m]

RM30 Momento adrizante a 30 grados de escora con el peso en rosca del barco [N·m]

Δ Desplazamiento máximo del barco [Kg]

G Peso en rosca del barco [Kg]

Si observamos dichas fórmulas, establece en primer lugar un cálculo del incremento del

momento de la tripulación a barlovento, que posteriormente se le añade al cálculo del momento

adrizante final , en el que parte de este se calcula, en este caso el RM30, con el peso en rosca del

buque para posteriormente añadirle los pesos que faltan como se aprecia en la fórmula. Esto nos

lleva a la conclusión de que podemos realizar un cálculo más simple , añadiendo en primer lugar el

peso de la tripulación en el desplazamiento máximo y a su vez utilizar en todo momento dicho

desplazamiento, por lo que podemos comprobar que dicha fórmula se simplificaría de una forma

aproximada como sigue:

RM= ∆ · GZ30· 9,81(1)

Donde ;

RM Momento adrizante para el dimensionamiento [N·m]

Δ Desplazamiento máximo del barco [Kg]

GZ30 Brazo adrizante a 30º obtenido de las curvas de estabilidad [m]

Por lo que RM sería 54322,80 N·m

(1) (Para que la solución se disponga en N·m tenemos que multiplicar por 9,80665 para poder pasar de Kg a N)

Con un desplazamiento máximo de 7150,25Kg


80

Fuerzas sobre los obenques.

Una vez que tenemos calculado el momento adrizante, tenemos que calcular las cargas

transversales sobre los obenques. Dichas fuerzas provienen de la presión del viento en las velas y

adiciones dinámicas del viento y del mar.

En el reglamento que estamos aplicando se consideran dos casos de carga. En el caso 1 las

cargas sobre el aparejo son debidas solo por el génova, y en el caso 2 las cargas sobre el aparejo son

debidas a una vela mayor rizada de profundidad. De estos dos casos obtenemos respectivamente dos

fuerzas transversales T1 y T2.

Caso 1.

En este caso , la fuerza transversal T1 es simplemente el momento adrizante dividido por la

distancia desde la línea de flotación hasta el extremo del obenque más alto. No importa qué tipo de

vela lleve, ya que la fuerza de dimensionamiento proviene del momento adrizante.

Fuerzas sobre los obenques (Caso 1)[1]

donde ;

RM Momento adrizante [N·m]

a1 Distancia desde la línea de flotación hasta el extremo del

obenque más alto [m]

Por lo que T1 es igual a 4131,89N

1

1a

RMT


81

Caso 2.

En este caso, con la vela mayor rizada, la fuerza transversal T2 se calcula dividiendo el

momento adrizante por la distancia desde la línea de flotación al centro geométrico de la vela

mayor, cuya disposición es la que aparece en la figura. Además esta fuerza se distribuye entre el

extremo alto de la cabeza de la vela, Thead, y la botavara, Tboom, según se muestra en la figura.

Fuerzas sobre los obenques (Caso 2 )[1]

Siendo:

Donde;

RM Momento adrizante [N·m]

a2 Distancia desde la línea de flotación al centro

geométrico de la vela mayor [m]

Thead = 0,40·T2 Tboom = 0,33·T2

Por lo que T2= 8704,74 N Thead= 3481,9 N y Tboom= 2872,56 N

2

2a

RMT


82

Cuando Thead se encuentra entre dos obenques , la fuerza tendrá que estar distribuida entre

los dos obenques proporcionalmente a las distancias desde los puntos de acoplamiento de los

obenques al de la ubicación de la fuerza, y las fuerzas resultantes son Thu, actuando en los obenques

superiores y Thl, actuando en los obenques inferiores como se muestra en la figura.

Fuerza distribuida entre dos obenques [1]

Siendo;

Donde;

Thu Fuerza que actúa en los obenques superiores [N]

Thl Fuerza que actúa en los obenques inferiores [N]

d1 Distancia existente entre los puntos de aplicación de las fuerzas

Thl y Thead [m]

d2 Distancia existente entre los puntos de aplicación de las fuerzas

Thead y Thu [m]

Por lo que según lo expuesto Thu es igual a 2896,01N y Thl 585,89N.

21

1

dd

dTT head

hu

21

2

dd

dTT head

hl


83

La fuerza de la botavara Tboom trabaja sobre la cubierta y sobre los obenques inferiores, por

lo que nos interesa saber la carga sobre estos obenques. Dicha carga se denomina en la norma, Tbu ,

que está representada como una fracción de la fuerza de la botavara proporcionada como la

relación entre la altura de la botavara por encima de la cubierta a la distancia del obenque a la

cubierta. Dicha fuerza se calcula según la fórmula siguiente:

Carga de la botavara sobre los obenques inferiores[1]

Donde;

Tbu Carga sobre los obenques inferiores afectada por Tboom [N]

Tboom Fuerza de la botavara [N]

BD Altura de la botavara por encima de la cubierta [m]

l1 Altura del extremo superior de los obenques inferiores por

encima de la cubierta [m]

Por lo tanto la carga Tbu sería 459.85N

En este momento tenemos todos los componentes que forman las cargas transversales sobre

nuestro aparejo.

Una vez llegado a este punto tendremos que calcular las fuerzas que vamos a utilizar para

dimensionar los obenques.

Las fuerzas de dimensionamiento utilizadas para el caso 1 será la carga T1 y para el caso 2,

diferentes combinaciones de Thu, Thl y Tbu. Dependiendo del tipo de aparejo que hemos establecido,

1

·

l

BDTT boom

bu


84

en nuestro caso, según norma, F-2 (aparejo fraccionado de dos crucetas), además de otros factores

establecidos en la norma, tendremos las fuerzas F1, F2 y F3 como fuerzas de dimensionamiento.

Para el dimensionamiento de los obenques usamos las máximas fuerzas F1, F2 o F3 de un caso

de carga 1 o el 2.

Fuerzas utilizadas en el dimensionamiento de obenques [1]

Por lo tanto para su cálculo;

En primer lugar, teniendo en cuenta el tipo de aparejo que hemos establecido y las

especificaciones de la norma tendremos que calcular (BD + 0,6·P) y (l1+l2) y determinar cual valor

es mayor para así poder seleccionar en la ‘tabla de las fuerzas de dimensionamiento’ la adecuada

fila para nuestro aparejo.

Una vez realizado esto, podemos observar que

BD + 0,6·P < l1 + l2

Por lo que según la tabla, las fuerzas de dimensionamiento para los obenques serán;

Para el caso de carga 1: F1 = 0 ; F2 = 0 ; F3=T1

F3 = 4131,89N

Para el caso de carga 2: F1= Thl +Tbu =1045.74N

F2 = Thu=2896.01N

F3 = 0


85

Posteriormente , utilizando las fórmulas establecidas en dicha norma calcularemos las

tensiones en los obenques.

Debemos calcular los dos anteriores casos de carga mencionados por separado, y luego

comparar los resultados y elegir el peor de los casos , es decir, la carga máxima para cada obenque.

Dichas fórmulas que debemos de aplicar son las siguientes:

Ángulos de los obenques[1]

Carga del obenque – aparejo M-2,F-2

Tensión del obenque (D#,V#)

D3 = F3 / sin β3

V2 = F3 / (cosγ2·tanβ3)

C2 = F3 – V2·sinγ2

D2 = (F2 + C2) / sinβ2

V1 = [(F2 + C2) / (cosγ1·tanβ2)] + (V2·cosγ1/cosγ2)

C1 = F2 + C2 + V2·sinγ2 – V1·sinγ1

D1 = (F1 + C1) / sinβ1


86

Carga de dimensionamiento (P#)

PD1 = 2,8 · D1 [N] Obenques inferiores únicos

PD1 = 2,5 · D1 [N] Obenques inferiores dobles

PD2 = 2,3 · D2 [N]

PD3 = 3,0 · D3 [N]

PV1 = 3,2 · V1 [N]

PV2 = 3,0 · V2 [N]

Procedemos a estudiar cada caso por separado;

Tensión del obenque(D#,V#)

*Utilizamos para su cálculo los valores de F1, F2,F3 de cada caso obtenidos anteriormente.

D3 V2 C2 D2 V1 C1 D1

Caso 1 14990,31N 14418,4N 3628,695N 13164,743N 12662,48N 3689.975N 16403,457N

Caso 2 0 0 0 10506,59N 10105,743N 2543,325N 15954,87N

Una vez hemos calculado las tensiones de los obenques de acuerdo a las fórmulas,

aplicamos los factores de seguridad a las diferentes partes y conseguimos las cargas dimensionales

de los obenques.

Cargas dimensionales (P#)

PD1 PD2 PD3 PV1 PV2

Caso 1 45929,6796N 30278,9089N 44970,93N 40519,936N 43255,2N

Caso 2 44673,636N 24165,157N 0 32338,378N 0


87

Elegimos el máximo valor de entre los dos casos para las cargas dimensionales, que

establecerán las cargas de dimensionamiento de los obenques. Dichos valores serán:

PD1 =45929,68 N

PD2 =30278,91 N

PD3 =44970,93 N

PV1 =40519,94 N

PV2 =43255,2 N

el ángulo del obenque más pequeño permitido es 9º.

Cargas sobre los estays

Las cargas longitudinales dependerán fundamentalmente de los dispositivos de tensión que

tengamos en el barco.

La norma NBS reconoce seis tipos diferentes de aparejos de los que debemos de elegir el nuestro

para poder realizar los cálculos. Dicha elección se corresponde con el tipo 5 , el cual es un tipo

específico de aparejo fraccionado que presenta un estay en popa y otra en proa, en la que se ha

eliminado el uso de burdas ya que la cruceta se encuentra retrasada.

El estay de proa tendrá una resistencia a la rotura (Pfo) de por lo menos:

Pfo = 15 · RM / (l + fs) [N]

Siendo:

RM = 54322,80Nm

l = 11,435 m

fs = 1,7122 m

Por lo que Pfo = 61978,37 N

El estay de popa tendrá una resistencia a la rotura (Pa) de por lo menos:

Pa = 2,8 · RM / (la·sin αa) [N] (Aparejo fraccionado)


88

Siendo:

RM = 54322,80 N

la = 13,86m

αa =25 º

Por lo que Pa = 25960,27 N

Los requisitos de resistencia calculados anteriormente incluyen factores de seguridad y en

consecuencia, la resistencia a la rotura de los cables se puede utilizar. Sin embargo, cuando se trata

de tensores es prudente aumentar las fuerzas de dimensionamiento en un 25% para garantizar que si

algo se rompe sea jarcia firme y no lo adjunto a ésta. Por la misma razón es prudente permitir un

incremento igual en las cargas para los cadenotes.

Por esta razón todos los valores anteriores los aumentaremos en un 25% para el cálculo posterior.

Requisitos de rigidez transversal del mástil

La tensión en los obenques y estays induce una compresión en el mástil, y con el fin de no

pandearlo o fracturarlo, este tiene que tener la rigidez suficiente, es decir, el suficiente momento

transversal de inercia, Ix. La rigidez requerida depende de la carga a la que se ve sometido así

como de la longitud que tenga éste.

Para el cálculo de Ix utilizaremos la siguiente fórmula, que es común para todos los tipos de

aparejo:

Ix = K1 · m · PT · l(n)2 [mm

4]

PT = 1,5 · RM /b [N]

K1 = factor que depende de cada tramo del mástil, así como de los distintos aparejos del panel

(El factor K está reglamentado según el tipo de aparejo. Como nuestro velero está categorizado

como F-2, los valores establecidos para K serían en el panel 1 2,6 x K3 y en los paneles 2 y 3 se

establecerían en 3,60)

m = factor que depende del material del mástil (para este caso m=1 ya que el mástil es de

aluminio).

l(n) = longitud del panel real

K3 = 1,00 para mástil de quilla escalonada


89

División del mástil en paneles para su cálculo [1]

Tenemos que calcularlo en cada panel y elegir el que nos de mayor valor.

*Panel 1:

K1 = 2,6 · K3 = 2,6 · 1 = 2,6

m = 1

PT = 67762,33N

L(1) = 5,35 m

Ix = 5046353,26mm4

*Panel 2:

K1 = 3,60

m = 1

PT = 67762,33 - D1·cos β1=67762,33 - 15545,95= 52216,38 N

L(2)= 3,73m

Ix= 2612528,73mm4


90

*Panel 3;

K1 = 3,60

m = 1

PT = 67762,33 - (D1·cos β1+D2 cos β2)=42116,80N

L(3) = 3,23 m

Ix =1581841,24mm4

Escogeremos el mayor de todos, por lo que Ix = 5046353,26mm4

*Requisitos de rigidez Longitudinal del mástil.

El momento de inercia longitudinal necesario para el mástil (Iy)

Iy = K2 · K3 ·m · PT · h2 [mm

4]

En el que:

K2 = factor que depende de los estays y en el que en nuestro caso es 0,95.

K3 = su valor es 1 ya que el mástil pasa a través de la cubierta

m = factor que depende del material del mástil (Para este caso m=1 ya que el mástil es de

aluminio)

PT = 1,5 * RM / b [N] ( El mismo valor que en el apartado anterior)

h = altura por encima de la cubierta o superestructura a la vela más alta que lleva el estay de

trinquete.

Por lo que Iy = 8417522,08 mm4

La parte superior del mástil fraccional merece una especial consideración, ya que por encima

del génova la fuerza transmitida disminuye, ya que no tiene estay de proa desde el extremo del

palo por lo que se puede llegar a permitir realizar una disminución del módulo de la sección del

mástil desde el arraigo del estay de proa hasta el extremo de acuerdo a las siguientes fórmulas:


91

SMx = 8 · RM · Ox/P [mm3]

RM =54322,80 N·m Ox=0,72m P =11,44m

SMx= 27237,88 mm3

SMy = 2100 · RM · Oy /(σ0,2 · (Oy+h)) [mm3]

RM= 54322,80 N·m Oy= 0,72 m h=11,44m

σ0,2= 210 N/mm2 (Límite de fluencia del aluminio)

SMy = 32039,26 mm3

*BOTAVARA

La botavara está sometida a fuerzas de flexión procedentes de la presión del viento en la vela

mayor la cual se contrarresta por la escota y cargadera, contra de la botavara. Esto le da una

fuerza vertical y horizontal en la gansera, la cual tiene que soportar las fuerzas Fv y Fh según:

Fv = 0,5 * RM * E / (HA * d1) [N]

Fh = 0,5 * RM * E / (HA *d2) [N]

HA = distancia desde la línea de flotación al centro de esfuerzo de las velas .

Donde;

d1=1,19m

d2= 0,64 m

Por lo que ;

Fv= 20603,32N

Fh= 38119,19N

Debido a las fuerzas de flexión que la botavara tiene que soportar , esta debe de tener un

módulo mínimo en la sección de esta, SM, que sería según:

SMy= 600 · RM (E - d1) /( σ0,2 · HA) [mm3]

SMy = 109010,82 mm3

El módulo mínimo horizontal, se permite sea un 50% del vertical, por lo que;

SMx= 54505,41 mm3


92

Crucetas

Las crucetas obviamente se ponen para disminuir la longitud libre del tubo del mástil. Como

hemos mostrado anteriormente , el momento de inercia necesario para el mástil para llevar una

cierta carga es proporcional a la longitud libre al cuadrado. Así si reducimos a la mitad la longitud

libre, entonces necesitamos un mástil con una sección de solo ¼ del momento de inercia.

Al instalar las crucetas se deben de establecer de tal manera que corten el ángulo del obenque

formando sobre la punta de la cruceta en mitades iguales. Esto es fácil de hacer en un aparejo de

una cruceta: en un aparejo de dos crucetas el obenque intermedio y superior vienen en diferentes

ángulos.

En este caso, uno tiene que hacer un ajuste inteligente, y tomar el ángulo medio que los obenques

están formando por encima de la cruceta.

La razón de todo esto es para garantizar que las crucetas sean puestas en compresión pura y no

tiendan a deslizarse hacia arriba o hacia abajo. Las fórmulas para el dimensionamiento de las

crucetas.

I= 0,8 · C(n) · S(n)2 / (E·cosδ) [mm

4]

Donde;

C(n) es el componente transversal de fuerza calculado con anterioridad

S(n) es la longitud de la cruceta (mm)

δ es el ángulo horizontal de la cruceta(15º)

E es el módulo de elasticidad del aluminio (7,2· 104 N/mm2)

Para la cruceta inferior

S1= 1097,3 mm

I = 51107,88 mm4

Para la cruceta superior

S2= 929,6 mm

I= 36070,85 mm4

Lo más cercano al mástil la cruceta debe tener un Módulo de la Sección de:

SM = k · S(n) · V(n) · cosδ [mm3]


93

Donde;

k= 0,16 / σ0,2

V(n) = V1 para crucetas inferiores (12662,48N)

D3 para crucetas superiores (14990,31N)

σ0,2 = 210 N/mm2 para el aluminio

Por lo que

SM1 = 10226,87 mm3

SM2 = 10256,65mm3

*.DIMENSIONES

Por último , con todos los cálculos en nuestro poder, podemos determinar la sección para el

mástil y botavara , como también para los cables que forman la jarcia firme. Cada uno de ellos

tendrán todas las características necesarias para el material elegido, aluminio extruido para el mástil

y la botavara y para los cables acero inoxidable AISI-316.

Por todo esto y según los datos de Inercia y módulo mínimo necesario para el mástil, tal que ;

Ix= 504,6cm4 Iy= 841,75 cm

4

SMx = 27,24 cm3 SMy = 32,04 cm

3

Llegamos a la conclusión de seleccionar las siguientes características para el mástil del velero

Mástil (Sección ovalada)

Dim(mm) (x/y) Iy(cm4) Ix (cm

4) Espesor

(mm)

Peso

(Kg/m)

SMy

(cm3)

SMx

(cm3)

206/139 1310 613 4,10 6,44 115 88,2

Para el caso de la Botavara conocemos los datos del módulo vertical y horizontal, tal que;

SMy = 109,01 cm3 SMx = 54,5 cm

3

Dimensión Principal

(mm)

Iy

(cm4)

Ix(cm4) Espesor

(mm)

Peso

(Kg/m)

SMy

(cm3)

SMx

(cm3)

200/117 1190 325 2,80 5,36 112 55,5


94

Cables 1x19 (Acero inoxidable AISI-316)

Las cargas dimensionales anteriormente calculadas se aumentado por seguridad un 25%

como dispusimos con anterioridad , por lo que quedarían con los siguientes valores:

PD1 =57412,1 N

PD2 = 37848,64 N

PD3 = 56213,66 N

PV1= 50649,92N

PV2 = 54069N

Pf0 = 77472,96 N

Pa = 32450,34N

Localización Diámetro

(mm)

Carga rotura

(N)

Peso

(Kg/m)

PD1 10 69100 0,48

PD2 7 40900 0,23

PD3 10 69100 0,48

PV1 8 53500 0,33

PV2 10 69100 0,48

Pf0 11 83500 0,65

Pa 7 40900 0,23


95

CAPÍTULO 10 - DISEÑO ESTRUCTURAL Y CÁLCULO DE ESCANTILLONADO

1.- OBJETIVO

El objetivo de este apartado será realizar un estudio del diseño estructural, siempre

justificándolo, en el que incluiremos el material elegido para la construcción del casco y la cubierta,

el método de construcción empleado, la disposición de los elementos estructurales y por último

realizar el cálculo propiamente dicho.

Para esto, debemos conocer los materiales y espesores que dispondremos en el casco y

cubierta de nuestra embarcación , así cómo distribución, tipo y escantillón del sistema de refuerzos

de esta, para así poder asegurar que nuestro velero dispondrá de la suficiente resistencia y rigidez

estructural ante las solicitaciones que sea sometido.

Para dicho fin, en nuestro caso concretamente, nos hemos decantado en realizar dicho

cálculo complejo mediante una de las reglamentaciones que existen, concretamente el Offshore

Racing Yachts de 1994 del American Bureau of Shipping (ABS) y p. UNE-EN ISO 12215-5.

El material elegido para este fin será ;

En el caso del casco lo realizaremos en monolítico de plástico reforzado con fibra de vidrio

(PRFV), en el que estableceremos dos tipos de fibras que irán intercaladas, el tejido de fibra de

vidrio y el mat de fibra de vidrio que nos aportará todos los beneficios conocidos por este material,

como la resistencia que presenta al ambiente marino, bajo peso por volumen, adaptación muy bien a

las formas, buenas propiedades dieléctricas(aislante eléctrico) además de buen aislante térmico. Las

diferencias entre estos dos son, que las fibras del mat no se encuentran entrelazadas, mientras que la

"tela de fibra de vidrio " si, además de un coste inferior en el mat y superior en la "tela". Estos

tejidos de vidrio han sido desarrollados especialmente para obtener óptimas características

mecánicas en bajos espesores de laminado. El mat lo utilizamos más como relleno ya que aunque

las piezas laminadas con Mat adquieren una buena resistencia a la tracción, no se llega acercar a las

excelentes características de los “tejidos de fibra” que son los que utilizamos para la construcción

en este caso en conjunción con el mat.

Para la cubierta utilizaremos sándwich, con el que conseguiremos la rigidez necesaria para

esta con un peso adecuado que no suba mucho el centro de gravedad. Este método de construcción

consiste en establecer entre dos capas de tejidos un separador cuya función debe de ser aumentar la


96

resistencia y la rigidez de la zona sin aumentar un peso significativo, por lo que dicho núcleo debe

de ser ligero. En este podemos utilizar contrachapado, madera de balsa o espuma sintética. Para este

caso hemos optado por un alma de espuma de cloruro de polivinilo (PVC) de 80 kg/m3 y para las

zonas de mayor tensión estructural en puntos de tensiones de fuerzas por las formas del velero o

anclajes específicos de determinados medios utilizaremos PVC de 100 kg/m3.

2.- CUADRO RESUMEN CÁLCULO ESCANTILLONADO

Fondo y costados en laminado básico monolítico en la que se aplica resina de poliéster en

capas alternas de 50% de colchoneta de fibra de vidrio (Chopped Strand Mat) y 50% de Tejido de

Fibra de vidrio (Woven Roving) con un contenido de vidrio del 39%.

Propiedades del material

Con un 50% CSM y un 50% de WR

Resistencia a la flexión σuf 234 N/mm2

Módulo de flexión EF 9600 N/mm2

Resistencia a la tracción σut 155 N/mm2

Módulo de tracción Et 11750 N/mm2

Resistencia a la compresión σuc 154 N/mm2

Módulo de compresión EC 10500 N/mm2

Elemento Método Zona Ancho Espesor

Fondo Monolítico PRFV 11

Fondo Monolítico PRFV Central 290 15

Fondo Monolítico PRFV Orza 145 18

Costado Monolítico PRFV 9

Costado Monolítico PRFV Roda 145 15

Cubierta Sandwich (núcleo PVC)

13(n=8)

Refuerzos t t1 t2 C h F b Wmin(cm3) Wr(cm3)

Varengas 11 5 10 70 105 50 76 98,31 99,14

Vagras 11 7 15 80 42 25 85 50,35 51,58

Cuadernas Fondo 11 5 10 46 46 50 48 25,41 25,71

Cuadernas Cost 9 5 9 33 27 20 40 8,3 9,67

Longitudinales Cost 9 5 10 42 26 50 44 11,38 12,78

Baos 13 5 11 57 24 50 58 17,69 18,22

Long de Cubierta 13 6 11 64 24 50 65 19,05 20,47


97

CAPÍTULO 11- CÁLCULO DE RESISTENCIA Y MOTORIZACIÓN.

En cuanto al cálculo de la resistencia que se ejerce en nuestro velero en la navegación,

específicamente la resistencia al avance, este es muy difícil de realizar ya que para su estimación

interfieren multitud de factores, pero hoy en día existen diferentes métodos que hacen que dicho

cálculo se realice de una forma más rápida , eficiente y fácil con software basado en fórmulas

empíricas (Programa de predicción de velocidad (VPP) )o más eficaz y específico con los actuales

programas de dinámica de fluidos asistidos por computador (CFD).

Una vez es conocida dicha resistencia al avance podemos llegar en determinados casos

optimizar esta para que dicha resistencia sea menor con el consiguiente aumento de la velocidad de

avance y disminución del combustible necesario o de la fuerza ejercida sobre las velas por el

viento.

Dicha resistencia la cual calcularemos será necesaria también para conocer la potencia del

motor que lleguemos a instalar en nuestro velero.

Para dicho cálculo hemos tenido en cuenta las herramientas de que disponemos, por lo que

lo realizaremos mediante el VPP HullSpeed que es parte del software Maxsurf.

11.1.- RESISTENCIA AL AVANCE.

En primer lugar podemos exponer las diferentes resistencias que componen la resistencia

total al avance de un velero:

Resistencia de origen viscoso: Esta se origina al producirse el gasto energético al pasar del

régimen laminar al turbulento y que representa un valor mayor del 40% de la resistencia total. Esta

resistencia la podemos dividir en tres resistencias fundamentales diferenciadas, tales como:

-Resistencia de fricción (Depende específicamente de la superficie mojada del casco del

velero, velocidad a la que se desplace este y al tipo de régimen de fluido alrededor del casco.

Supone un 34% de la resistencia total.)

-Resistencia por presión viscosa (Es la referente del resultado de la diferencia de presiones

entre la proa y popa de la embarcación. A causa de la acción de la capa límite alrededor del casco,

se deforma la zona de popa, disminuyendo de esta forma la presión del fluido en esta zona y


98

aumentando consecuentemente la diferencia de presiones entre popa y proa, produciéndose con esto

un aumento en la resistencia).

-Resistencia debida a la rugosidad de la carena (las rugosidades del casco pueden ser

debidas a la propia fabricación o a la acción de los organismos marinos. El porcentaje de la

resistencia total a causa de este factor de rugosidad podría estar entre 3 y el 4%, manteniéndose la

embarcación en buen estado).

Resistencia debida a la escora: Ya que la escora en un velero durante la navegación es continua,

provoca una deformación asimétrica de las líneas de aguas de este por lo que se genera un empuje

y a su vez una resistencia inducida debida a dicha sustentación. Esta resistencia puede llegar a

suponer un 6,5% de la resistencia total.

Resistencia inducida: Debida al abatimiento producido en la embarcación que provoca la

embarcación a vela, se produce una circulación de fluidos por debajo del casco desde la cara de

sotavento a la de barlovento. Esto provoca la formación de remolinos y turbulencias y por

consiguiente un gasto de energía traducido en una resistencia que puede llegar a suponer el 8% de la

resistencia total.

Resistencia por formación de olas: Dicha resistencia se debe al reparto desigual de las presiones

del fluido a lo largo de la carena del velero, formándose crestas y senos en diferentes puntos

específicos. La longitud de ola generada depende a su vez del número de Froude que está

condicionado por la velocidad a la que navega el velero y la eslora de éste. Hay que tener en cuenta

que desde un número de Froude mayor de 0,45 la resistencia en estudio aumenta

considerablemente, pero no ocurre normalmente en el caso de los veleros ya que pocos de ellos

llegan a este régimen de navegación denominado régimen plano. Puede llegar a suponer el 35,5%

de la resistencia total.

Resistencia añadida en olas: A causa de los movimiento de cabeceo y balanceo producidos por las

olas en el velero se produce gasto energético en el movimiento de este que puede llegar a suponer el

9% de la resistencia total de éste.

Una vez que conocemos los distintos tipos de resistencia tenemos que realizar un estudio de ellas

con el programa Hull Speed.

En primer tendremos que tener algunos datos requeridos de nuestro velero:

Número de Froude : Fn=0,40

Velocidad de diseño: V= 7,5 nudos

Eslora en la flotación: Lwl=9,81m

Método empleado: Series Delft I,II,III

La resistencia total originada es aproximadamente la unión de las dos principales resistencias, la de

formación de ola y la resistencia de origen viscoso. Como se observa en la siguiente gráfica se ha

realizado un estudio de la resistencia total según la velocidad del velero desde 0 a 9,4 nudos como

velocidad máxima admisible de diseño.


99

Estudio de la resistencia total

Se puede observar como para la velocidad de diseño que tiene estipulada nuestro velero de 7,5

nudos , la carena ofrece una resistencia de 1,6KN.

Posteriormente se muestra un estudio detallado de la resistencia y potencia para el rango de

velocidades estudiadas de 0 a 9,4 nudos.

Speed Delft I,II Delf I,II Delft III Delf III Slender body Resist. Slender body Power

(kts) Resist. Power Resist. Power (kN) (hp)

(kN) (hp) (kN) (hp)

0 -- -- -- -- -- --

0,24 0 0 -- -- 0 0

0,47 0,01 0 -- -- 0 0

0,71 0,01 0 -- -- 0,01 0

0,94 0,01 0,01 -- -- 0,02 0,01

1,18 0,02 0,02 0 0 0,03 0,02

1,41 0,03 0,03 0,01 0,01 0,04 0,04

1,65 0,04 0,04 0,02 0,03 0,05 0,06


100

1,88 0,05 0,06 0,04 0,05 0,07 0,1

2,12 0,05 0,08 0,05 0,07 0,1 0,14

2,35 0,07 0,11 0,07 0,11 0,12 0,2

2,59 0,08 0,14 0,08 0,14 0,15 0,26

2,82 0,1 0,19 0,1 0,19 0,19 0,37

3,06 0,12 0,24 0,12 0,25 0,24 0,5

3,29 0,14 0,31 0,14 0,31 0,29 0,66

3,53 0,16 0,39 0,16 0,39 0,32 0,79

3,76 0,19 0,49 0,19 0,49 0,46 1,2

4 0,22 0,6 0,22 0,61 0,46 1,26

4,23 0,25 0,74 0,25 0,74 0,72 2,09

4,47 0,29 0,9 0,29 0,9 0,87 2,68

4,7 0,33 1,08 0,33 1,08 0,82 2,66

4,94 0,38 1,3 0,38 1,3 0,91 3,1

5,17 0,43 1,55 0,43 1,54 1,17 4,19

5,41 0,49 1,84 0,49 1,83 1,39 5,2

5,64 0,55 2,16 0,55 2,15 1,47 5,72

5,88 0,64 2,57 0,62 2,52 1,46 5,9

6,11 0,72 3,05 0,69 2,92 1,47 6,18

6,35 0,81 3,53 0,78 3,41 1,62 7,07

6,58 0,89 4,02 0,88 3,97 1,94 8,81

6,82 1,01 4,73 1 4,71 2,41 11,35

7,05 1,15 5,6 1,15 5,59 2,99 14,56

7,29 1,36 6,84 1,36 6,84 3,65 18,33

7,52 1,62 8,39 1,62 8,4 4,32 22,4

7,76 1,94 10,38 1,94 10,4 4,98 26,66

7,99 2,32 12,77 2,32 12,81 5,6 30,88

8,23 2,75 15,62 2,76 15,68 6,17 35,02

8,46 3,24 18,93 3,26 19,02 6,71 39,19

8,7 3,68 22,06 3,67 22 7,17 43,01

8,93 4,14 25,49 3,99 24,57 7,58 46,7

9,17 4,62 29,21 4,36 27,57 7,98 50,47

9,4 5,13 33,25 4,79 31,05 8,29 53,78


101

11.2.-MOTORIZACIÓN. Una vez que conocemos la resistencia al avance del velero y tenemos un estudio detallado a

las diferentes velocidades podemos realizar una elección del motor que vamos a disponer para la

propulsión de este. Del estudio que hemos realizado podemos obtener fácilmente que para la

velocidad de diseño de 7,5 nudos la potencia necesaria para este fin sería de 22,4 hp.

Podríamos optar por elegir dicha potencia para nuestro motor pero siempre hay que tener en cuenta

que existen otros factores además de la resistencia que afectan a la velocidad de este como el

viento, corrientes, etc. Además hay que tener en cuenta que podemos necesitar en un momento dado

un poco más de potencia de la que necesitemos habitualmente que nunca viene mal . Por todo esto

podríamos optar por buscar un motor sobre aproximadamente los 30CV.

Para este valor elegido existen distintos motores pero nuestra elección ha sido el motor Volvo Penta

D1-30 como podemos ver en la imagen y cuyas características principales se muestran a

continuación.(Más detallado en el anexo)

Motor Volvo Penta D1-30

Datos Técnicos

Modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D1-30

Potencia al cigüeñal, kW (CV) . . . . . . . . . . . . . 20,9 (28,4)

Potencia al eje de la hélice, kW (CV) . . . . . . . . 20,1 (27,3)

Revoluciones, rpm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2800–3200

Cilindrada, l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,13

Número de cilindros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Diámetro cilindros/carrera, mm . . . . . . . . . . . . . 77/81

Relación de compresión . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23,5:1

Peso en seco con

inversor MS10A/MS10L, kg . . . . . . . . . . . . . . . 145/144

inversor MS15A/MS15L, kg . . . . . . . . . . . . . . . 157/156

Peso en seco con cola 130S, kg . . . . . . . . . . . 158


102

Ya que dicho motor tiene disponible una transmisión de la potencia a la hélice tipo Saildrive, esto

conlleva que el motor no disponga de un eje que sale del casco y del que tenemos que disponer

elementos estructurales que soporten este, por el contrario y aun mejor solo se le tendría que

realizar una sección circular por la que el eje vertical salga sin ningún problema y pueda transmitir

la potencia necesaria a la hélice tal y como se muestra en la imagen que a continuación está

expuesta.

Hélice de tres palas tipo pico de pato

Dicha hélice de tres palas como podemos ver en la imagen , tienen la característica que

pueden plegarse entre ellas (pico de pato) para disminuir la resistencia al avance en la navegación a

vela.

Todas las características del motor , las relaciones de curvas importantes de rendimiento de éste,

como Curva potencia/rpm; Curva par/rpm y Curva consumo de combustible/ rpm y el plano del

motor se encuentran en el anexo que se ha obtenido de la propia casa Volvo.


103

CAPÍTULO 12.- SISTEMAS DE A BORDO

En este capítulo vamos a describir y justificar cada uno de los elementos necesarios en el

velero para el correcto funcionamiento de los servicios de éste. Por lo que vamos a realizar un

estudio exhaustivo del sistema de navegación a bordo , de combustible y agua potable.

12.1.-SISTEMAS DE NAVEGACIÓN:

En este apartado cabe destacar que hemos seleccionado unos elementos diversos que

hemos visto necesario a la hora de equipar nuestro velero de acuerdo a las necesidades técnicas

actuales más crecientes de mejoras en las nuevas tecnologías, adaptación y fundamentalmente

hagan la vida más fácil al potencial cliente y de una visión lo más fresca y actual posible dentro de

las posibilidades de la empresa, además de los requerimientos actuales necesarios en la navegación.

Piloto automático: Sistema Raymarine SPX-5 Wheel Drive para veleros de hasta 7500 kg de

desplazamiento.

Sistema de navegación automática

Instrumentación de navegación a vela: Raymarine Tridata ST60+.Muestra la profundidad con

alarma de profundidad ajustable (en metros o pies) ,velocidad ( en nudos, millas por hora o

kilómetros por hora), trayecto recorrido, temperatura y cronómetro.


104

Instrumentación de navegación a vela

Chartplotter: Usada en la navegación marítima que integra los datos del GPS, con una carta

náutica electrónica (ENC). Dicho dispositivo muestra la carta junto a la posición, rumbo y

velocidad del velero.

El sistema elegido se muestra a continuación (Pantalla multifunción Raymarine C70 color con

antena GPS integrada.)

Chartplotter elegido (Raymarine C70)

Sistema de comunicación: Por último para equipar el sistema de electrónica del velero se ha

dispuesto una radio VHF como la normativa del SOLAS lo exige. Dicha radio VHF debe estar

equipada con el sistema DSC como se conoce como Llamada Selectiva Digital (LSD en español).

Por todo esto decidimos instalar una VHF Raymarine Ray55 con DSC

Radio VHF


105

12.2.-Tanque de combustible:

Ya que en el estudio anteriormente realizado tenemos que para la velocidad de 6,82 nudos

necesitamos una potencia mínima de 11,5 CV por lo que si llevamos este dato a las tablas obtenidas

de la documentación técnica suministrada por Volvo (ANEXO) en la que se relaciona la potencia

con las revoluciones de este podemos llegar a la conclusión que para dicha potencia le corresponde

aproximadamente 1300 rpm por lo que si con dicho dato nos vamos a las curvas de consumo de

combustible/revoluciones obtenemos que para dichas revoluciones el motor en cuestión consume

0,9 litros/hora aproximadamente . Por lo que si la autonomía fijada máxima requerida por el cliente

es de 48 horas, necesitaríamos 43 litros de combustible máximo.

Por todo lo expuesto anteriormente, llegamos a la conclusión que para este fin necesitaremos un

depósito de combustible de 43 litros de capacidad (65 x 23 x 35 cm) de polietileno de alta calidad,

el cual cumple los requerimientos iniciales.

12.3.-Tanques de agua potable:

Lo necesario para tener conocimiento de la capacidad del tanque de agua dulce que

necesitamos para el velero es en primer lugar conocer la autonomía del velero, que en nuestro caso

se tomo como 48 horas. Otro dato necesario es conocer el número de personas para el cual está

habilitado en su máxima capacidad ( en su máxima capacidad este se encuentra con 8 personas en

su interior). Si establecemos un consumo de 12 litros de agua por cada persona y día obtenemos el

resultado de 192 litros. En este caso vamos a establecer un tanque de agua potable de 200 litros.


106

Para los cálculos posteriores se ha establecido el punto base del eje de referencia de la

embarcación, el cual está situado entre la intersección de la línea base con el extremo de popa de

ésta. Los valores del centro de gravedad serán estimados como a continuación se indican:

-LCG: Se mide los valores positivos desde el extremo de popa hacia proa.

-TCG: Medidos desde el plano de crujía hacia babor los valores positivos y hacia estribor los

negativos.

-VCG: Medida desde la línea base, hacia arriba los valores positivos y hacia abajo los

negativos.

Se ha enumerado cada elemento , siempre de proa a popa.

Estructura

Peso (Kg) LCG(m) TCG(m) VCG(m) Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Varenga 01 0,72 1,08 0,00 0,53 0,78 0,00 0,38

Varenga 02 1,68 2,10 0,00 0,33 3,52 0,00 0,56

Varenga 03 2,18 3,11 0,00 0,22 6,78 0,00 0,49

Varenga 04 2,18 4,01 0,00 0,18 8,74 0,00 0,40

Varenga 05 2,18 4,58 0,00 0,17 9,97 0,00 0,37

Varenga 06 2,18 5,14 0,00 0,11 11,20 0,00 0,25

Varenga 07 2,18 5,63 0,00 0,10 12,27 0,00 0,21

Varenga 08 2,18 6,13 0,00 0,08 13,36 0,00 0,18

Varenga 09 2,18 6,63 0,00 0,09 14,44 0,00 0,19

Varenga 10 2,18 7,12 0,00 0,10 15,52 0,00 0,22

Varenga 11 1,80 8,17 0,00 0,18 14,74 0,00 0,32

Varenga 12 0,96 9,17 0,00 0,30 8,79 0,00 0,28

Varenga 13 0,13 10,18 0,00 0,47 1,31 0,00 0,06

Σ Σ Σ Σ

Varengas (13) 22,72 5,34 0,00 0,17 121,42 0,00 3,91

CAPÍTULO 13.- ESTIMACIÓN DE PESO Y CÁLCULO DE C.D.G.


107

Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Vagra 01 B 3,20 1,59 0,19 0,39 5,09 0,59 1,25

Vagra 01 C 3,17 1,59 0,00 0,39 5,04 0,00 1,24

Vagra 01 E 3,20 1,59 -0,19 0,39 5,09 -0,59 1,25

Vagra 02 B 3,13 2,61 0,30 0,24 8,16 0,93 0,76

Vagra 02 C 3,12 2,61 0,00 0,25 8,14 0,00 0,77

Vagra 02 E 3,13 2,61 -0,30 0,24 8,16 -0,93 0,76

Vagra 03 B 2,76 3,56 0,34 0,16 9,85 0,93 0,45

Vagra 03 E 2,76 3,56 -0,34 0,16 9,85 -0,93 0,45

Vagra 04 B 1,73 4,29 0,34 0,12 7,42 0,58 0,21

Vagra 04 E 1,73 4,29 -0,34 0,12 7,42 -0,58 0,21

Vagra 05 B 1,73 4,86 0,34 0,10 8,39 0,58 0,16

Vagra 05 E 1,73 4,86 -0,34 0,10 8,39 -0,58 0,16

Vagra 06 B1 1,51 5,38 0,34 0,07 8,14 0,51 0,11

Vagra 06 B2 1,51 5,38 0,20 0,08 8,14 0,30 0,12

Vagra 06 E1 1,51 5,38 -0,20 0,08 8,14 -0,30 0,12

Vagra 06 E2 1,51 5,38 -0,34 0,07 8,14 -0,51 0,11

Vagra 07 B1 1,53 5,88 0,34 0,08 9,01 0,52 0,12

Vagra 07 B2 1,53 5,88 0,20 0,07 9,01 0,31 0,10

Vagra 07 E2 1,53 5,88 -0,20 0,07 9,01 -0,31 0,10

Vagra 07 E1 1,53 5,88 -0,34 0,08 9,01 -0,52 0,12

Vagra 08 B1 1,52 6,38 0,34 0,08 9,70 0,51 0,12

Vagra 08 B2 1,52 6,38 0,20 0,07 9,70 0,30 0,11

Vagra 08 E2 1,52 6,38 -0,20 0,07 9,70 -0,30 0,11

Vagra 08 E1 1,52 6,38 -0,34 0,08 9,70 -0,51 0,12

Vagra 09 B1 1,52 6,87 0,34 0,10 10,46 0,51 0,15

Vagra 09 B2 1,52 6,87 0,20 0,09 10,46 0,30 0,13

Vagra 09 E2 1,52 6,87 -0,20 0,09 10,46 -0,30 0,13

Vagra 09 E1 1,52 6,87 -0,34 0,10 10,46 -0,51 0,15

Vagra 10 B 3,23 7,65 0,31 0,15 24,66 0,99 0,48

Vagra 10 C 3,22 7,65 0,00 0,11 24,63 0,00 0,34

Vagra 10 E 3,23 7,65 -0,31 0,15 24,66 -0,99 0,48

Vagra 11 B 3,12 8,67 0,21 0,24 27,09 0,67 0,75

Vagra 11 C 3,10 8,67 0,00 0,21 26,86 0,00 0,64

Vagra 11 E 3,12 8,67 -0,21 0,24 27,09 -0,67 0,75

Vagra 12 B 3,14 9,68 0,08 0,33 30,43 0,26 1,05

Vagra 12 C 3,12 9,68 0,00 0,29 30,18 0,00 0,92

Vagra 12 E 3,14 9,68 -0,08 0,33 30,43 -0,26 1,05

Vagra 13 B 0,51 10,26 0,01 0,41 5,19 0,01 0,21

Vagra 13 C 0,50 10,26 0,00 0,41 5,15 0,00 0,21

Vagra 13 E 0,51 10,26 -0,01 0,41 5,19 -0,01 0,21

Vagra 0 3,46 0,54 0,00 0,59 1,88 0,00 2,06

Σ Σ Σ Σ

Vagras(41) 89,13 5,65 0,00 0,21 503,69 0,00 18,75


108


Cuaderna FB1 1,27 1,08 0,44 0,52 1,38 0,55 0,66

Cuaderna FE1 1,27 1,08 -0,44 0,52 1,38 -0,55 0,66

Cuaderna FB2 2,02 2,10 0,77 0,38 4,24 1,55 0,77

Cuaderna FE2 2,02 2,10 -0,77 0,38 4,24 -1,55 0,77

Cuaderna FB3 2,35 3,11 0,93 0,30 7,30 2,17 0,71

Cuaderna FE3 2,35 3,11 -0,93 0,30 7,30 -2,17 0,71

Cuaderna FB4 2,50 3,70 0,96 0,27 9,24 2,40 0,68

Cuaderna FE4 2,50 3,70 -0,96 0,27 9,24 -2,40 0,68

Cuaderna FB5 2,57 5,14 0,97 0,23 13,21 2,50 0,60

Cuaderna FE5 2,57 5,14 -0,97 0,23 13,21 -2,50 0,60

Cuaderna FB6 2,39 6,13 0,92 0,24 14,64 2,19 0,58

Cuaderna FE6 2,39 6,13 -0,92 0,24 14,64 -2,19 0,58

Cuaderna FB7 2,02 7,12 0,82 0,28 14,41 1,65 0,57

Cuaderna FE7 2,02 7,12 -0,82 0,28 14,41 -1,65 0,57

Cuaderna FB8 1,66 8,17 0,66 0,33 13,55 1,10 0,55

Cuaderna FE8 1,66 8,17 -0,66 0,33 13,55 -1,10 0,55

Cuaderna FB9 1,22 9,17 0,43 0,39 11,16 0,52 0,48

Cuaderna FE9 1,22 9,17 -0,43 0,39 11,16 -0,52 0,48

Cuaderna FB10 0,41 10,18 0,09 0,50 4,22 0,04 0,21

Cuaderna FE10 0,41 10,18 -0,09 0,50 4,22 -0,04 0,21

Σ Σ Σ Σ

Cuadernas F (20) 36,81 5,07 0,00 0,32 186,70 0,00 11,63


Cuadernas de Costado B1 1,06 1,08 1,14 0,88 1,15 1,21 0,94

Cuadernas de Costado E1 1,06 1,08 -1,14 0,88 1,15 -1,21 0,94



















Σ Σ Σ Σ

C. Costado (20) 18,74 5,66 0,00 0,95 106,14 0,00 17,76


109


Longitudinal Costado 1 34,66 5,13 0,00 0,56 177,78 0,00 19,51

Longitudinal Costado 2 39,16 5,12 0,00 1,31 200,36 0,00 51,29

Σ Σ Σ Σ

Longitudinales de Costado (2) 73,81 5,12 0,00 0,96 378,14 0,00 70,79


Longitudinal de Cubierta 01 43,63 3,67 0,00 1,11 160,29 0,00 48,26

Longitudinal de Cubierta Central 12,64 7,70 0,00 1,93 97,31 0,00 24,41

Longitudinal de Cubierta estribor 16,51 5,84 -0,83 1,84 96,38 -13,66 30,38

Longitudinal de Cubierta babor 16,51 5,84 0,83 1,84 96,38 13,66 30,38

Σ Σ Σ Σ

Longitudinales de Cubierta (4) 89,29 5,04 0,00 1,49 450,36 0,00 133,44


Bao 01 2,19 10,18 0,00 1,41 22,32 0,00 3,08

Bao 02 5,35 9,17 0,00 1,49 49,09 0,00 7,95

Bao 03 8,55 8,17 0,00 1,72 69,83 0,00 14,66

Bao 04 9,50 7,12 0,00 1,79 67,63 0,00 16,96

Bao 05 8,96 6,13 0,00 1,83 54,96 0,00 16,36

Bao 06 10,09 5,14 0,00 1,88 51,82 0,00 18,92

Bao 07 9,15 3,70 0,00 1,89 33,83 0,00 17,32

Bao 08 5,91 3,11 0,00 1,77 18,38 0,00 10,44

Bao 09 9,70 2,10 0,00 1,21 20,37 0,00 11,75

Bao 10 8,94 1,09 0,00 1,22 9,70 0,00 10,94

Σ Σ Σ Σ

Baos (10) 78,34 5,08 0,00 1,64 397,94 0,00 128,37


Gel coat casco 33,37 5,52 0,00 0,72 184,34 0,00 24,00

Laminado del casco 672,46 5,52 0,00 0,72 3714,36 0,00 483,68

Gel coat cubierta y bañera 35,73 4,64 0,00 1,68 165,63 0,00 59,86

Laminado de cubierta y bañera 483,29 4,64 0,00 1,68 2240,14 809,64

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 1224,86 6304,47 0,00 1377,19

Total Estructura 1633,70 5,17 0,00 1,08 8448,87 0,00 1761,84

Camarotes de popa Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Mamparo con puerta en babor 40,00 3,70 1,04 1,20 147,93 41,70 47,94

Mamparo con puerta 40,00 3,70 -1,04 1,20 147,93 -41,70 47,94


110

en estribor

Suelo camarote popa babor 5,00 3,39 0,63 0,29 16,93 3,15 1,43

Suelo camarote popa estribor 5,00 3,39 -0,63 0,29 16,93 -3,15 1,43

cama babor 40,00 2,41 0,51 0,41 96,52 20,52 16,36

cama estribor 40,00 2,41 -0,51 0,41 96,52 -20,52 16,36

Armarios babor 17,20 3,07 1,47 0,88 52,82 25,36 15,14

Armarios estribor 17,20 3,07 -1,47 0,88 52,82 -25,36 15,14

balda babor 5,20 3,39 1,07 0,41 17,62 5,56 2,13

balda estribor 5,20 3,39 -1,07 0,41 17,62 -5,56 2,13

Repisa babor 1,70 1,68 1,38 1,04 2,86 2,35 1,77

Repisa estribor 1,70 1,68 -1,38 1,04 2,86 -2,35 1,77

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 218,20 3,07 0,00 0,78 669,35 0,00 169,53

Cocina y mesa de cartas Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Armario babor cocina 3,00 4,43 1,60 1,23 13,30 4,81 3,70

Cocina 95,00 4,44 1,24 0,70 421,61 117,42 66,50

armario estribor mesa de cartas 6,50 4,50 -1,13 1,17 29,22 -7,34 7,58

mesa de cartas 29,70 4,84 -1,13 0,74 143,87 -33,56 22,04

asiento mesa de cartas 3,50 3,95 -1,19 0,80 13,83 -4,15 2,80

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 137,70 4,52 0,56 0,75 621,82 77,18 102,62

Salón-comedor Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Armario babor Salón Comedor 7,00 6,09 1,53 1,23 42,63 10,71 8,64

Armario Estribor Salón Comedor 7,00 6,09 -1,54 1,23 42,62 -10,75 8,64

Sillón Babor 35,00 6,13 0,88 0,55 214,47 30,75 19,35

Sillón Estribor 43,00 6,04 -0,83 0,55 259,54 -35,84 23,77

Respaldo Sillón Babor 9,00 6,13 1,02 0,97 55,15 9,20 8,69

Respaldo Sillón Estribor 9,00 6,13 -1,03 0,97 55,15 -9,30 8,69

Repisa Salón Babor 4,50 6,08 1,42 1,11 27,36 6,39 5,00

Repisa Salón Estribor 4,50 6,08 -1,42 1,11 27,35 -6,41 5,00

Mesa Salón 20,00 6,05 -0,03 0,75 121,02 -0,60 14,95

división babor cocina 5,00 5,14 1,09 0,82 25,69 5,43 4,10

división estribor mesa de cartas 5,00 5,14 -1,00 0,82 25,69 -5,02 4,10

Mamparo división proa 66,00 7,12 0,00 1,27 470,12 0,00 84,00

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 215,00 6,36 -0,03 0,91 1366,79 -5,42 194,94

Camarote proa Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Armario Camarote proa 24,80 7,88 0,72 1,06 195,50 17,96 26,19


111

Suelo Camarote proa 8,00 7,61 0,31 0,29 60,90 2,47 2,28

Estantes Camarote proa Babor 7,60 9,31 0,88 1,27 70,77 6,72 9,67

Estantes Camarote Proa Estribor 7,60 9,31 -0,88 1,27 70,75 -6,72 9,67

Cama Camarote Proa 60,00 8,94 0,00 0,56 536,16 0,00 33,78

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 108,00 8,65 0,19 0,76 934,08 20,43 81,59

Cuarto de Baño Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Mamparo Cuarto de Baño a proa 33,00 8,00 -0,23 1,05 263,99 -7,62 34,55

Pedestal poliéster 3,00 7,40 -0,89 0,43 22,19 -2,67 1,28

Deposito de retención de aguas sucias 6,50 7,46 -1,37 1,21 48,51 -8,90 7,86

WC 8,00 7,46 -0,96 0,65 59,71 -7,64 5,22

Armario baño Estribor 47,50 7,70 -1,28 1,08 365,66 -60,94 51,49

mueble lavabo 37,00 8,56 -0,78 0,88 316,71 -28,82 32,56

Suelo Cuarto de Baño 0,00 0,00 0,00

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 135,00 7,98 -0,86 0,98 1076,76 -116,60 132,96

Instalaciones Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Motor Volvo Penta D1-30 28,4 CV 158,00 3,42 0,00 0,55 540,55 0,00 86,79

Batería de servicio, batería del motor y cargador 56,00 5,31 -0,63 0,46 297,27 -35,43 25,64

Eje del timón de acero inoxidable 68,74 1,00 0,00 -0,36 68,62 0,00 -25,03

Pala del timón 18,00 0,79 0,00 -0,32 14,28 0,00 -5,84

Tanque de agua con mangueras 2,00 2,57 0,30 0,31 5,14 0,60 0,62

Deposito de gasoil con mangueras 3,50 2,56 -0,15 0,30 8,94 -0,53 1,04

Bombona de gas con mangueras 4,00 1,87 0,78 0,11 7,49 3,12 0,42

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 310,24 3,04 -0,10 0,27 942,29 -32,23 83,65

Equipo de cubierta Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Balcón de proa 4,50 11,00 0,00 1,77 49,50 0,00 7,99

ancla 16,00 10,41 0,00 1,22 166,61 0,00 19,45

cadena del ancla y demás 93,00 10,31 0,00 1,18 959,14 0,00 109,74

Escotilla proa 8,69 9,57 0,00 2,28 83,09 0,00 19,78

Escotilla 2B 3,67 7,84 0,56 2,21 28,81 2,05 8,10

Escotilla 2E 3,67 7,84 -0,56 2,21 28,81 -2,05 8,10

Portillo Cubierta Central Babor 2,66 6,56 0,34 2,26 17,45 0,91 6,01

Portillo Cubierta Central Estribor 2,66 6,56 -0,34 2,26 17,45 -0,91 6,01

Escotilla Central 8,23 5,46 0,00 2,27 44,95 0,00 18,70


112

Portillo lateral Babor 1 1,90 5,94 1,18 1,94 11,27 2,24 3,67

Portillo lateral Estribor 1 1,90 5,94 -1,18 1,94 11,27 -2,24 3,67





Escotilla Popa Babor 3,20 3,15 0,71 2,27 10,07 2,27 7,27

Escotilla Popa Estribor 3,20 3,15 -0,71 2,27 10,07 -2,27 7,27

8 candeleros + líneas de seguridad 6,00 6,12 0,00 1,69 36,71 0,00 10,14

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 166,76 9,01 0,00 1,50 1503,32 0,00 250,34

Aparejo y velas Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

164,75 6,48 0,00 6,53 1068,07 0,00 1075,45

Lastre Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

2826,00 5,39 0,00 -0,78 15229,31 0,00 -2203,72

Total Desplazamiento en Rosca Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

ESTRUCTURA 1633,70 5,17 0,00 1,08 8448,87 0,00 1761,84

CAMAROTES DE POPA 218,20 3,07 0,00 0,78 669,35 0,00 169,53

COCINA Y MESA DE CARTAS 137,70 4,52 0,56 0,75 621,82 77,18 102,62

SALÓN-COMEDOR 215,00 6,36 -0,03 0,91 1366,79 -5,42 194,94

CAMAROTE DE PROA 108,00 8,65 0,19 0,76 934,08 20,43 81,59

CUARTO DE BAÑO 135,00 7,98 -0,86 0,98 1076,76 -116,60 132,96

INSTALACIONES 310,24 3,04 -0,10 0,27 942,29 -32,23 83,65

EQUIPO DE CUBIERTA 166,76 9,01 0,00 1,50 1503,32 0,00 250,34

APAREJO Y VELAS 164,75 6,48 0,00 6,53 1068,07 0,00 1075,45

LASTRE 2826,00 5,55 0,00 -0,78 15670,17 0,00 -2204,28

Σ Σ Σ Σ

DESPLAZAMIENTO EN ROSCA 5915,35 5,46 -0,01 0,28 32301,52 -56,65 1648,63

Desplazamiento de diseño Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Patrón de la embarcación 75,00 1,07 0,00 1,90 80,33 0,00 142,50

1º tripulante 75,00 2,22 0,86 0,65 166,28 64,28 48,98

2º tripulante 75,00 2,22 -0,86 0,65 166,28 -64,28 48,98

3º tripulante 75,00 9,08 0,41 0,88 680,78 31,05 66,30

4º tripulante 75,00 9,08 -0,41 0,88 680,78 -31,05 66,30

5º tripulante 75,00 6,10 0,79 1,05 457,73 59,40 78,68

Pertrechos Cocina 9,00 4,44 1,24 0,70 39,94 11,12 6,30

Pertrechos Bañera 10,00 0,67 0,00 0,80 6,68 0,00 8,05


113

Pertrechos Aseo 12,00 8,56 -0,78 0,88 102,72 -9,35 10,56

Pertrechos Camarote de Proa 39,67 8,94 0,00 0,56 354,46 0,00 22,33

Pertrechos Camarote de Popa Babor 39,67 2,41 0,51 0,41 95,71 20,35 16,22

Pertrechos Camarote de Popa Estribor 39,67 2,41 -0,51 0,41 95,71 -20,35 16,22

1/2 Agua 100,00 2,57 0,30 0,31 257,24 30,00 31,12

1/2 Gasoil 22,50 2,56 -0,15 0,30 57,49 -3,38 6,71

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 722,50 4,49 0,12 0,79 3242,09 87,80 569,23

DESPLAZAMIENTO DE DISEÑO 6637,84 5,35 0,00 0,33 35543,62 31,16 2217,87

Carga Máxima Peso LCG TCG VCG Peso*LCG Peso*TCG Peso*VCG

Patrón de la embarcación 75,00 1,07 0,00 1,90 80,33 0,00 142,50

1º tripulante 75,00 2,22 0,86 0,65 166,28 64,28 48,98

2º tripulante 75,00 2,22 -0,86 0,65 166,28 -64,28 48,98

3º tripulante 75,00 9,08 0,41 0,88 680,78 31,05 66,30

4º tripulante 75,00 9,08 -0,41 0,88 680,78 -31,05 66,30

5º tripulante 75,00 6,10 0,79 1,05 457,73 59,40 78,68

6º tripulante 75,00 2,28 -0,31 0,65 171,00 -23,03 48,98

7º tripulante 75,00 2,28 0,31 0,65 171,00 23,03 48,98



Pertrechos Aseo 16,00 8,56 -0,78 0,88 136,96 -12,46 14,08




Agua 200,00 2,57 0,30 0,31 514,48 60,00 62,24

Gasoil 45,00 2,56 -0,15 0,30 114,98 -6,75 13,41

Σ Σ Σ Σ

Sub Total 1096,25 4339,99 111,31 756,74

DESPLAZAMIENTO EN MÁXIMA CARGA 7011,60 5,23 0,01 0,34 36641,51 54,66 2405,37

PROVISIONES Y EQUIPOS




Pertrechos Aseo 12,00 8,56 -0,78 0,88 102,72 -9,35 10,56




150,00 4,63 0,01 0,53 695,22 1,78 79,68


114

TRIPULACION


Tripulación condición mínima 150,00 1,07 0,00 1,90 160,65 0,00 285,00

Tripulación adicional(6 x 75 kg) 450,00 5,50 0,00 2,40 2475,00 0,00 1078,07

600,00 4,39 0,00 2,27 2635,65 0,00 1363,07

CONDICIÓN MÍNIMA OPERATIVA


Embarcación en Rosca 6054,00 5,45 -0,01 0,26 33012,46 -57,51 1598,26

Tripulación 150,00 1,07 0,00 1,90 160,65 0,00 285,00

Equipo de Seguridad Mínimo 72,25 5,34 0,00 0,46 385,53 0,00 33,08

Provisiones y equipos 150,00 4,64 0,01 0,53 695,25 1,77 79,68

50% Agua 100,00 2,57 0,30 0,31 257,24 30,00 31,12

50% Gasoil 22,50 2,56 -0,15 0,30 57,49 -3,38 6,71

TOTAL 6548,75 5,28 0,00 0,31 34568,62 -29,12 2033,84

INC VCG 0,38

CONDICIÓN MÁXIMA CARGA


Embarcación en Rosca 6054,00 5,45 -0,01 0,26 33012,46 -57,51 1598,26

Tripulación Máxima 600,00 4,39 0,00 2,27 2635,80 0,00 1363,20

Equipo de seguridad 72,25 5,34 0,00 0,46 385,53 0,00 33,08

Pertrechos 251,25 4,64 0,01 0,53 1164,54 2,96 133,46

100% Agua 200,00 2,57 0,30 0,31 514,48 60,00 62,24

100% Gasoil 45,00 2,56 -0,15 0,30 114,98 -6,75 13,41

TOTAL 7222,50 5,24 0,00 0,44 37827,79 -1,30 3203,65

INC VCG 0,51


115

CAPÍTULO 14 .-ESTUDIO DE ESTABILIDAD

14.1.-OBJETIVO

El principal objetivo para este capítulo es realizar un estudio preliminar teórico de seguridad

sobre el comportamiento frente a la estabilidad del velero que hemos diseñado una vez que tenemos

en nuestro conocimiento los parámetros necesarios y el estudio anterior de los pesos para poder

realizar dicha estimación de cálculo.

La importancia de dicho estudio para llevarlo a cabo sobre todo es por razones lógicas para

asegurar en cierta manera que la embarcación diseñada es segura para su propósito y categoría.

Para la realización de este propósito este debe cumplir con la normativa específica para

dicho fin, en nuestro caso , la norma UNE- EN ISO 12217-2. Nos valdremos también de la ayuda

del software informático Maxsurf , concretamente Hidromax.

14.1.- REQUISITOS Y ESTUDIO DE ESTABILIDAD

Esta parte de la Norma especifica los métodos de evaluación de la estabilidad y flotabilidad

de las embarcaciones en estado intacto.

La evaluación de las condiciones de estabilidad y flotabilidad utilizando esta parte de la Norma ISO

12217 permitirá asignar a la embarcación una categoría de diseño (A,B, C o D) adecuada a su

diseño y a su carga máxima.

Esta parte de la Norma ISO 12217 es aplicable a las embarcaciones propulsadas principalmente a

vela (incluso si disponen de motor auxiliar) de una eslora comprendida entre 6 y 24 m inclusive.

Antes de aplicar la norma se debe de verificar si la embarcación es Propulsada o no propulsada a

vela. Se debe confirmar que la embarcación ha sido definida como propulsada a vela . Las

embarcaciones propulsadas a vela son aquellas en la que AS ≥ 0,07 x (mLDC)2/3

. (Siendo AS es área

nominal de las velas en m2

y mLDC ,el peso de desplazamiento en carga en Kilogramos).

Llegado a este punto la embarcación a estudio debe de cumplir unos requisitos según sea la opción

escogida dentro de las categorías posibles seleccionadas, como se especifica en la siguiente tabla.


116

Las embarcaciones propulsadas a vela de tipo monocasco deben satisfacer todos los

requisitos de alguna de las siete opciones de acuerdo con las características de flotación y cubiertas,

y según que la embarcación se equipe o no con los nichos apropiados.

La categoría de diseño que finalmente se da es aquella para la cual la embarcación satisface

todos los requisitos relevantes de una de esas opciones.

Para las embarcaciones que utilicen las opciones 1 ó 2 se deben satisfacer los requisitos en

las condiciones mínimas de operación a menos que se indique específicamente otra cosa.

Si la relación de mLDC/mMOC es mayor de 1,15 entonces se deben satisfacer los

requisitos tanto en la condición de desplazamiento en carga como en la mínima operacional.

En primer lugar debemos calcular la relación mLDC/mMOC

Siendo;

mLDC→ Peso del desplazamiento en carga (Peso de la embarcación en la condición de

desplazamiento en carga) (Kg)

mMOC → Peso mínimo operativo (Peso de la embarcación en la condición mínima

operativa)(Kg)

Por lo que si es así

mLDC → Por lo tanto sería la suma del peso de la embarcación en la condición de rosca añadiendo

la carga máxima total hasta alcanzar el asiento de diseño.

En cuanto a el peso de la embarcación en rosca , este sería el de la embarcación equipada

con el peso en rosca según Norma ISO 8666, con las baterías en su posición y las velas recogidas.

Por lo que la embarcación en rosca sería según esto de 6054 Kg.

Opción 1 2 3 4 5 6 7

Categorías posibles A y B C y D C y D C y D C y D C y D C y D

Cubiertas o protecciones Cubierta

completa

Cualquier

tipo

Cualquier

tipo

Cualquier

tipo

Cualquier

tipo

Cualquier

tipo

Cualquier

tipo

Aberturas de inundación 6.2.1 6.2.1 6.2.1 6.2.1 6.2.1 6.2.1

Ensayo de la altura de inundación 6.2.2 6.2.2 6.2.2 6.2.2

Ángulo de inundación 6.2.3 6.2.3

Ángulo de estabilidad nula 6.3 6.3

Índice de estabilidad 6.4 6.4

Ensayo de hundimiento -recuperación 6.5 6.5

Ensayo de resistencia al viento 6.6 6.6

Requisitos de flotación 6.7 6.7

Ensayo de recuperación después del

vuelco.

6.8


117

Nos quedaría por calcular la carga máxima total, mMTL que es la carga máxima a la que la

embarcación se diseña para llevar además de la condición de embarcación en rosca, incluyendo el

máximo peso recomendado por el fabricante tal y como se define en la Norma ISO 14946, y

comprendiendo todos los líquidos (por ejemplo combustibles, aceites, agua dulce, agua de lastre o

tanques para cebos y pozos de peces vivos) hasta la máxima capacidad de los tanques fijos o

portátiles.

Ya que la relación mLDC/mMOC = 1,136 < 1,15 solo se deben satisfacer las condiciones

mínimas de operación.

6.2.1.Aberturas de inundación

En cuanto al requisito de las aberturas de inundación ,hay que considerar que todas las

aberturas de entrada inicial, las de acceso a popa en la bañera son autoachicantes, por los conductos

de drenaje. Y por lo que no se llevaría en un principio a producir una inundación por este hecho, ni en

el caso de que estuviera cargada con el peso de desplazamiento , en la que no naufragaría como

resultado de haberse dejado abierto el dispositivo.

Peso del desplazamiento en carga (mLDC)

Peso

Desplazamiento en rosca 6054 Kg

Carga

máxima

total

mMTL

Peso tripulación máxima (8

tripulantes)

600 Kg

Peso equipo de seguridad máximo 289 Kg ( 72,25 kg min para 2

tripulantes)

Peso pertrechos 251,25 Kg

Peso agua dulce máxima 200 Kg

Peso gasoil máximo 45 Kg

Total Desplazamiento en carga 7439,25 Kg

Peso mínimo operativo mMOC Desplazamiento en rosca 6054 Kg

Peso mínimo tripulación (2 tripulantes)* 150 Kg

Peso equipo mínimo de seguridad 72,25 Kg

Peso provisiones y equipo 150 Kg

Peso agua dulce (50%) 100 Kg

Peso gasoil (50%) 22,5 Kg

Total mínimo operativo 6548,75 Kg * Tripulación situada en la línea de crujía y próximo a la posición del puesto de

control (8m < LH ≤16m)


118

6.2.2 Altura de inundación

Ensayo.

Este ensayo sirve para demostrar que la embarcación dispone de margen suficiente de

francobordo en la condición de carga de desplazamiento antes de que se embarque agua a bordo.

Este ensayo debe realizarse utilizando el personal que se describe a continuación, mediante

los pesos de ensayo que representan al personal ( a razón de 75 kg por persona), o por medio de

cálculos (utilizando el plano de formas y el desplazamiento calculado a partir del pesaje o la

medición de los francobordos). Se procede al ensayo de la siguiente manera:

a) Seleccionar un número de personas igual a la tripulación límite, cuyo peso medio no sea

inferior a 75 kg (en nuestro caso 8 tripulantes);

b) Cargar la embarcación, en aguas tranquilas, con todos los elementos que constituyen la

carga máxima total (7439 Kg) y con las personas colocadas de forma que se consiga el asiento de

diseño;

c) Medir la altura desde la línea de flotación hasta los puntos por los que pueda comenzar a

entrar el agua por cualquier abertura inundable. Cuando una abertura inundable esté completamente

protegida por una brazola más alta alrededor del nicho del que sobresale, la altura inundable se debe

medir hasta el punto más bajo de la brazola.

Requisitos.

a) Determinamos la categoría de diseño comparando las mediciones efectuadas con los

requisitos para una altura mínima de inundación, usando para este fin la opción que nos de los

requisitos más altos, en este caso la opción que se basa en la eslora de la embarcación.

b) En la embarcación que evaluemos con esta opción debemos permitir que las aberturas

tengan un área conjunta libre, expresada en milímetros cuadrados (mm2), de no más de 50LH

2 o sea

de 6050 mm2 (60,5 cm

2) comprendida dentro de la cuarta parte de LH (2,75 m) a popa, siempre que

la altura inundable de esas aberturas no sea inferior a los 3/4 de la requerida (0,49 m).

c) La altura requerida de inundación para la orza, debe ser la mitad de la determinada (0,324

m). Para la categoría de diseño C la altura requerida sería LH/17, por lo que la altura requerida

por encima de la línea de flotación sería según esto LH/17=0,65 m.

Con un desplazamiento en máxima carga de 7439 kg y un calado del casco de 0,55 m hemos

tenido que subir el primer escalón del tambucho de entrada del diseño inicial en 9 cm para llegar a

conseguir una altura de inundación de 0,66 m que supera a la requerida de 0,65m.

CUMPLE


119

6.2.3. Ángulo de inundación

Este requisito sirve para comprobar que existe un margen suficiente del ángulo de escora

antes de que puedan penetrar en la embarcación cantidades significativas de agua.

El ángulo de inundación para cualquier abertura inundable (ϕDA), debe ser mayor que

el ángulo requerido de inundación (ϕD(R)), que para el caso de la categoría de diseño C sería de

35°.

Para la abertura inundable de nuestra embarcación, vamos a establecer el ángulo de

inundación, por lo que la opción más apropiada sería la medición utilizando el perfil del casco a

partir del plano de formas. Por lo que a partir de esto llegamos a obtener que para nuestro barco el

primer ángulo de inundación para cualquier abertura inundable ϕDA sería de 68° y el segundo

ángulo en la zona más alta el valor de 81°.Por lo que cumple las expectativas del ángulo requerido

para su categoría.

Ya que los ángulos de inundación son respectivamente 68º y 81º, estos cumplen con el

requerido de 35º para la categoría de diseño C.

CUMPLE

6.3. Ángulo de estabilidad nula y peso mínimo.

Estos requisitos pretenden asegurar en condiciones severas una absoluta capacidad mínima

de supervivencia.

El requisito del ángulo de la estabilidad nula para la categoría de diseño C es ϕV(R) = 90°.

El ángulo de estabilidad nula para una adecuada condición de carga se obtiene utilizando el

anexo normativo C de la norma UNE. Dicho anexo es referente a la determinación de las

propiedades de la curva de brazos del par de adrizamiento.

Referente al Peso y centro de gravedad hay que tener en cuenta que las estimaciones preliminares

en la fase de diseño deben ser sustituidas por los datos de la embarcación que finalmente se

construya.

El método utilizado para el cálculo del peso de la embarcación está basado en el peso de los

elementos de una embarcación muy similar, con el peso de las cargas conocidas determinado

únicamente mediante cálculo. (Solo se debe utilizar este método cuando la variación del peso en la

condición de embarcación en rosca es menor de un 10%)


120

El método utilizado para el cálculo de la posición vertical del centro de gravedad (VCG) fue

un cálculo basado en el peso ya calculado y los centros de gravedad de los componentes

individuales, aumentado en la suma del 5% de (FM + TC). Siendo FM el francobordo, por lo que

Siendo (FM+TC) = 1,35

Aumento↑ VCG = 0,07 m (5% (FM + TC))

Este método no se debe usar en las embarcaciones que tengan una altura metacéntrica (GM)

menor de 1,5 m ya que pueden contener importantes errores. Aunque puede usarse para una

evaluación preliminar en todo caso.

Para determinar la curva de brazos del par de adrizamiento (curva GZ):

Para el cálculo de la condición mínima operativa situamos el peso de la tripulación en la

posición del puesto principal de control;

Para el cálculo de la condición de desplazamiento en carga:

- Se debe situar el combustible y el agua en los tanques fijos;

- Las provisiones se deben almacenar en un lugar adecuado;

- El peso de la tripulación adicional (tripulación límite inferior a la requerida por mMSC) se

debe añadir a la altura de la regala en la mitad de la eslora LH.

Posición longitudinal del centro de gravedad (LCG)

Esta se puede determinar basándose en el peso calculado y en los centros de gravedad de los

componentes individuales.

Determinación por cálculo riguroso.

La curva de brazos del par de adrizamiento (curva GZ) para una embarcación en aguas

tranquilas se determina más exactamente mediante cálculos de ordenador que utiliza un "software"

especial que tiene en cuenta correctamente los cambios en el asiento y en el empuje que tienen lugar

en una embarcación cuando se escora.

Dicho software utilizado específicamente se denomina Hydromax y es parte del software de

Maxsurf.


121

CONDICIÓN MÍNIMA OPERATIVA

LCG TCG VCG con

incremento

6548,75 kg 5,29 -0,01 0,39

Ángulo de estabilidad nula ϕV = 117,4º cumple el requisito (categoría de diseño C ϕV(R) = 90°).

CUMPLE

CONDICIÓN MÍNIMA

OPERATIVA LCG TCG VCG

Embarcación en rosca = 6054 kg 5,46 -0,01 0,35

Tripulación = 150 kg 1,07 0 1,9

Equipo de seguridad mín= 72,25 kg 5,34 0 0,46

Provisiones y equipos = 150 kg 4,64 0,01 0,53

50% Agua = 100 kg 2,57 0,3 0,31

50% Gasoil = 22,5 kg 2,56 -0,15 0,30

CONDICIÓN MÁXIMA CARGA LCG TCG VCG

Embarcación en rosca = 6054 kg 5,46 -0,01 0,36

Tripulación máxima = 600 kg 4,39 0 2,27

Equipo de seguridad = 289 kg 5,34 0 0,46

Pertrechos = 251, 25 kg 4,64 0,01 0,53

100% Agua = 200 kg 2,57 0,3 0,31

100% Gasoil = 45 kg 2,56 -0,15 0,30


122

CONDICIÓN MÁXIMA CARGA

LCG TCG VCG con

incremento

7439,25 5,25 0 0,52

Ángulo de estabilidad nula ϕV= 111º cumple el requisito (categoría de diseño C ϕV(R) = 90°).

CUMPLE

6.4 Índice de estabilidad

El índice de estabilidad es un método que permite obtener una evaluación conjunta de las

propiedades de estabilidad de las embarcaciones a vela monocascos.

El índice consiste en un factor de eslora que se puede modificar por siete factores que se

refieren a diferentes aspectos de las propiedades de estabilidad y flotabilidad.

Cada factor individual se debe calcular, utilizando los valores para cada parámetro relativos

a la condición de carga apropiada.

Para la obtención de cada factor modificador vamos a realizar cálculos rigurosos.

La condición de carga que vamos a utilizar es la mínima operativa que es la exigida en nuestro caso.

6.4.2. Factor de estabilidad dinámica (FDS)

Representa la energía intrínseca de adrizamiento a superar antes de que ocurra un incidente

de estabilidad.

FDS no se debe tomar nunca menor de 0,5 ó mayor de 1,5.

ϕV --> Ángulo de estabilidad nula.( ϕV= 117,4°)

ϕD → Ángulo real de inundación. ϕD = 68° (ϕD debe tomarse como el menor de ϕDC o ϕDH).

--> (ϕA= 68° ; ϕB= 81°)


123

ϕDC → Ángulo de inundación de las cabinas de mando que no sean de achique rápido.

ϕDH → Ángulo de inundación para cualquier escotilla de acceso principal

LH= 11

AGZ es el área positiva bajo la curva de brazos del par de adrizamiento, expresada en metros grados

para una adecuada condición de carga.

desde la posición de adrizado hasta ϕD , ya que ϕD=68° <ϕV= 117,4°

AGZ = 47,1 m·deg

FDS = 0,90

6.4.3. Factor de recuperación de la inversión. (FIR)

Este factor representa la capacidad para recuperarse sin ayuda exterior después de una

inversión.

m es el peso de la embarcación en una condición de carga adecuada, expresado en kilogramos;

Como m = 6548,75 kg que es menor que 40000, por lo que según la norma utilizamos la siguiente

fórmula para el cálculo de FIR:

FIR = ϕV/ (125 - m/1600)

pero FIR no se debe tomar nunca menor de 0,4 ó mayor de 1,5

Siendo ϕV= 117,4°

FIR=0,97

6.4.4. Factor de recuperación del hundimiento (FKR)

Este factor representa la capacidad de una embarcación para expulsar el agua de las velas y

por lo tanto recuperarse después de haberse hundido.


124

donde;

GZ90 es el brazo del par de adrizamiento para una escora de 90 , expresado en metros, para

la embarcación con un peso de m;

m es el peso de la embarcación en una condición de carga adecuada, expresado en

kilogramos;

AS es el área nominal de las velas en metros cuadrados;

hCE es la altura del centro de área nominal de las velas (AS) por encima de la línea de

flotación, cuando la embarcación se adriza, expresada en metros, para la embarcación con un peso

de m.

Siendo

GZ90 = 0,49 m

m = 6548,75 Kg

AS = 53,17 m2

hCE = 5,96 m

Por lo que

Según la norma

Si FR ≥ 1,5 FKR = 0,875 + 0,0833FR

Si FR < 1,5 FKR=0,5+0,333FR

Si < 90° FKR=0,5

pero FKR no se debe tomar nunca menor de 0,5 ó mayor de 1,5.

Ya que FR ≥ 1,5 tomamos FKR = 0,875 + 0,0833 FR

FKR = 1,30

6.4.5. Factor de eslora - desplazamiento (FDL)

Este factor tiene en cuenta el efecto favorable de un mayor desplazamiento para una eslora

dada incrementando la resistencia al vuelco.


125

pero FDL no se debe de tomar nunca menor de 0,75 o mayor de 1,25

donde,

LBS = (2LWL + LH)2/3

;

LWL = 9,63 m para esa condición de carga

LH = 11m

LBS = ( 2·9,63 + 11)2/3

= 9,71

FL= ( LBS/11)0,2

FL = (9,7109/11)0,2

= 0,98

m = 6548,75 Kg

FDL= 1

6.4.6. Factor de desplazamiento - manga (FBD)

Este factor tiene en cuenta el incremento de vulnerabilidad al hundimiento con mares de

costado en las embarcaciones con una apreciable obra muerta y el incremento de la manga en

relación con el desplazamiento.

Primero tenemos que calcular

FB= 3,3 · BH / (0,03 ·m)1/3

donde

BH = 3,62 m

m = 6548,75 Kg

Por lo que

FB= (3,3 · 3,62) / (0,03 · 6548,75)1/3

FB= 2,05

Si FB>2,20 FBD=[13,31·BWL/(BH·FB3)]

0,5

Si FB< 1,45 FBD=[BWL·FB2/(1,682·BH)]

0,5

En los demás casos

FBD= 1,118 (BWL/BH)0,5


126

Por lo tanto FBD= 1,118 (3,1468/3,62)0,5

FBD=1,04

pero FBD no se debe tomar nunca menor de 0,75 ó mayor de 1,25.

6.4.7. Factor del momento debido al viento (FWM)

En las embarcaciones en que bien ϕD o ϕDH sea menor de 90°, este factor representa el riesgo

de inundación debido a rachas de viento que escoren una embarcación desprotegida.

ϕD= 68º (ϕA=68º; ϕB=81º)

Si ϕD ≥ 90° FWM=1

Si ϕD<90° FWM = νAW/17

Pero FWM no se debe tomar nunca menor de 0,5 ó mayor de 1,0.

donde νAW es la velocidad aparente continua del viento, expresada en metros por segundo (m/s),

requerida para escorar la embarcación hasta ϕD =68° con las velas totalmente desplegadas.

νAW ={13·m·GZD/[AS(hCE+hLP)|cosϕD|1,3

]}0,5

donde

m = 6548,75 Kg

GZD es el brazo del par de adrizamiento cuando el ángulo de escora ϕD es de 68° (metros)

GZ68° = 0,80 m

AS = 53,17 m2

(hCE + hLP) es la altura , expresada en metros, entre los centros geométricos de los perfiles de la

embarcación por encima y por debajo de la línea de flotación, incluyendo velas, mástiles y casco,

con orzas, puntales provisionales y protecciones contra el viento en la posición más baja, y con la

embarcación adrizada.( 7,26 m)

ϕD= 68°; cos 68º = 0,37

hCE --> Altura del centro del área de AS sobre la línea de flotación para una condición de carga

apropiada.

hLD --> Altura de la línea de flotación para una condición de carga apropiada sobre el centro del

área del perfil sumergido incluyendo la quilla y el timón.

Por lo que FWM= 1,48 ,pero como no se puede tomar mayor de 1

FWM=1


127

6.4.8. Factor de inundación (FDF)

Este factor representa el riesgo de inundación en un hundimiento.

FDF = ϕD/90

pero FDF no se debe tomar nunca menor de 0,5 ó mayor de 1,25.

FDF = ϕD/90 =68/90 = 0,76

FDF = 0,76

6.4.9.Cálculo del índice de estabilidad (STIX)

El índice de estabilidad se determina como sigue:

STIX = (7+2,25 LBS) · (FDS · FIR ·FKR · FDL· FBD · FWM · FDF)0,5

+ δ

donde,

LBS= (2·LWL + LH)/3, expresada en metros;

δ =5 si tiene una reserva de flotabilidad de acuerdo con los apartados 6.3.2 b) o 7.6.1, y se

cumple también que GZ90>0 cuando la embarcación se inunda completamente con agua;

δ=0 en todos los demás casos.

El STIX debe ser mayor que el valor del (STIX(R)) requerido por la categoría de diseño

correspondiente.

El STIX requerido mínimo para la categoría de diseño C es 14.

LBS= (2·9,8052+11)/3=10,20

LBS = 10,20

(7+2,25·LBS)= 7+2,25 ·10,2035=29,96

FDS=0,90 FDL= 1 FDF= 0,76

FIR=0,97 FBD=1,04

FKR= 1,30 FWM=1

STIX =28,34

CUMPLE

*Los cálculos realizados en el programa Hydromax de Maxsurf en la Condición mínima

operativa y máxima de carga se muestran en el anexo II.


128


129

CAPÍTULO 15.-EQUIPAMIENTOS:

Requisitos mínimos según Normativa de Seguridad Vigente.

ORDEN FOM 1144/2003 de 28 de abril, por la que se regulan los equipos de seguridad,

salvamento, contra incendios, navegación y prevención de vertidos por aguas sucias, que

deben llevar a bordo las embarcaciones de recreo.

Para garantizar la seguridad de la vida humana en la mar, las entidades colaboradoras de

inspección, con las condiciones que deben de reunir las embarcaciones según su ámbito de

aplicación deberán verificar el cumplimiento de la normativa vigente en materia de seguridad y de

prevención de la contaminación.

Ya que las normativas anteriores han quedado desfasadas, aparece esta Orden.

Esta recoge las innovaciones producidas en la determinación de los equipos de seguridad,

salvamento, contra incendios, navegación y prevención de aguas sucias que deben llevar a bordo las

embarcaciones recreo.

Esta Orden tiene por objeto establecer el equipo de seguridad que deben llevar a bordo, con carácter

obligatorio y determinar los requisitos que debe reunir dicho equipo de seguridad.

Se aplicará a las embarcaciones matriculadas en España , así como las embarcaciones de otros

países que deseen desarrollar una actividad con fines comerciales en aguas marítimas españolas.

También se aplicará a los equipos de seguridad, salvamento, contraincendios, navegación y

prevención de vertidos, destinados a las mismas.

La embarcación requerirá de la previa autorización de la Capitanía Marítima para

navegar en su zona establecida por esta en función de las características de la embarcación, y de

los equipos de seguridad que deben reunir dichas embarcaciones.

Para nuestra embarcación la zona de navegación elegida sería la "C" por su propia

categoría de diseño, que representa a una zona de navegación en aguas costeras y que comprende

las siguientes Zonas de navegación:

Zona "4". Navegación en la zona comprendida entre la costa y la línea paralela a la misma

trazada a 12 millas.

Zona "5". Navegación en la cual la embarcación no se aleje más de 5 millas de un abrigo o

playa accesible.

Zona "6". Navegación en la cual la embarcación no se aleje más de 2 millas de un abrigo o

playa accesible.

Zona "7". Navegación en aguas costeras protegidas, radas, rías, bahías abrigadas y aguas

protegidas en general.

Esta ha sido diseñada y será construida de acuerdo con los requisitos del Real Decreto

297/1998, de 27 de febrero y estará facultada para navegar por la Zona correspondiente a su

categoría de diseño, en función del equipo de seguridad a bordo, pero en ningún caso en situaciones

de olas y viento superiores a las que se definen en la categoría de diseño. Por lo que para

embarcaciones diseñadas para viajes en aguas costeras, categoría "C", grandes bahías, y grandes

estuarios, lagos y ríos, en los que pueden encontrarse vientos de hasta fuerza 6 y olas de altura

significativa de hasta 2 metros.(Zonas de navegación 4,5,6,7).

La embarcación está obligada a llevar a bordo los elementos de seguridad, salvamento, contra

incendios, navegación y de prevención de vertidos que les corresponda en función de su Zona

de navegación.

El equipo de radiocomunicaciones a bordo de las embarcaciones de recreo deberá cumplir

con las disposiciones sobre Radiocomunicaciones Marítimas en vigor.


130

Elementos de salvamento.

*. Chalecos salvavidas

- Se dispondrá de un chaleco salvavidas por persona autorizada.

- Estos serán revisados anualmente en una Estación de servicio autorizada.

- Los chalecos salvavidas serán del tipo CE, homologado por un organismo notificado de acuerdo

con el Real Decreto 1407/1992, de 20 de noviembre, por el que se regulan las condiciones para la

comercialización y libre circulación intracomunitaria de los equipos de protección individual.

- La flotabilidad requerida en los chalecos de marcado <<CE>> será de 150N según la norma UNE-

EN 396:1995.

*.Aros Salvavidas.

- Llevará un aro con luz y rabiza.

- Los aros salvavidas serán del tipo <<CE>>, homologado por un organismo notificado de acuerdo

con el Real Decreto 1470/1992, de 20 de noviembre.

*.Señales de socorro

Toda embarcación deberá disponer de las señales pirotécnicas de socorro.(6 cohetes con luz

roja y paracaídas, 6 bengalas de mano y 1 señal fumígena flotante) y estar homologadas de

acuerdo con lo establecido en el Real Decreto 809/1999, de 14 de mayo.

Equipo de navegación

*. Luces y marcas de navegación

- Las luces y marcas de navegación deberán ajustarse al Convenio sobre el Reglamento

Internacional para prevenir los Abordajes, 1972, y sus modificaciones posteriores(según esto deberá

llevar unas luces de costado y una luz de alcance que podrá ir en un farol combinado y que se

llevará en el tope del palo o cerca de él , en el lugar más visible).Al estar propulsado

mecánicamente ,deberá exhibir a proa, en el lugar más visible, una marca cónica con el vértice

hacia abajo.

- Si la navegación es diurna exclusivamente se podrá prescindir de las luces de navegación, pero

se deberá llevar una linterna eléctrica de luz blanca con baterías de repuesto.

- Estas deben estar homologadas por cualquier país de la Unión Europea.

-Luces homologadas.

*. Líneas de fondeo.

- Una línea de fondeo con una longitud no inferior a cinco veces la eslora de la

embarcación.(55m)

- Con una longitud del tramo de cadena como mínimo igual a la eslora de la embarcación.(11m)

- No son admisibles cadenas ni estachas empalmadas sin grillete.

- Para nuestro velero de 11 metros de eslora deberá llevar un ancla de un peso mínimo de 16 Kg

con un diámetro de cadena de 8 mm y un diámetro de estacha de 12 mm.

- Las cadenas deben ser de acero galvanizado o equivalente y medidas de acuerdo a la norma EN

24565.


131

- El diámetro de la estacha está referido a estachas de nylon con una carga de rotura mayor que la de

la cadena.

- El peso del ancla indicado en la tabla corresponde a anclas de alto poder de agarre ( con una

tolerancia del 10% ), por lo que el peso debe aumentarse un tercio en otros tipos de anclas. El peso

del ancla podrá dividirse en dos anclas, siendo el peso del ancla principal no menor de 75% del peso

total.

*. Material náutico.

Mínimo deberá de disponer de: 1 Compás; 1 Prismáticos; Cartas y libros náuticos; 1

Bocina de niebla;1 Campana o similar;1 Pabellón nacional; 1 Linterna estanca; 1 Espejo de

señales; 1 Reflector de radar; Código de señales.

Requisitos:

- Compás de gobierno( Se evitarán las acciones perturbadoras sobre el compás, tales como las

derivadas de instalaciones radioeléctricas o circuitos eléctricos. Este podrá ser el compás magnético

o el compás para botes salvavidas regulado en el Anexo A.1 del Real Decreto 809/1999, de 14 de

Mayo)

- Cartas y libros náuticos(Estas deben cubrir los mares por los que navegue según las respectivas

Categorías y los portuarios de los puertos que utilicen. Además son de obligatorios el Cuaderno de

faros y un Derrotero del la zona en que naveguen, el Anuario de Mareas (Excepto en el

Mediterráneo), el Manual de Primeros Auxilios, el Reglamento de Radiocomunicaciones si montan

radio.

-Bocina de niebla ( Puede ser a presión manual o sustituible por bocina accionada por gas en

recipiente a presión. En este caso, se dispondrá de un membrana y un recipiente de gas como

respetos).

- Campana (Esta no es obligatoria pero se deberá de disponer de medios para producir algún sonido

de manera eficaz)

-Todo el material que venga contemplado en el Real Decreto 809/1999, de 14 de mayo, deberá

cumplir con los requisitos allí establecidos.

*. Material de armamento diverso.

- Una caña de timón de emergencia

- Un mínimo de dos estachas de amarre al muelle (en su caso), de longitud y resistencia

adecuados a la eslora de la embarcación.

- Un bichero.

- Un remo de longitud suficiente y dispositivo de boga.

- Un botiquín tipo Balsa de salvamento prescrito en el Real Decreto 258/1999, de 12 de

febrero(tipo A,B y C, según el alejamiento de la costa y tiempo de navegación).

Medios contraincendios y de achique.

*. Extintores portátiles.

- Estos deberán instalarse en puntos de fácil acceso y alejados en lo posible de cualquier

fuente posible de incendio.

- Cuando la embarcación lleve instalación eléctrica de más de 50 voltios, uno de los

extintores debe ser adecuados para fuegos de origen eléctrico.


132

-Los extintores serán de tipo homologado por la Dirección General de la Marina Mercante

para embarcaciones de recreo o llevarán la marca de timón que establece el Real Decreto 809/1999,

de 14 de mayo, y estarán sometidos a las revisiones correspondientes, debiendo estar provistos de

una tarjeta informativa en la que conste la fecha de la última revisión y el nombre de la entidad que

la realizó. El extintor contendrá al menos de 2 kilogramos de producto extintor (polvo seco, o

cantidad equivalente de otro producto extintor).

- Un extintor tipo 2 1 B( Para embarcaciones de la lista 6ª y L>10 m, un extintor más de

los indicados).

- Extintores afectos a la instalación propulsora (1 extintor tipo 2 1 B)

*. Medios fijos de extinción de incendios.

En nuestro caso no lleva, ya que el gasoil tiene un punto de inflamación superior a 55ºC, por

lo que está clasificado en el grupo 2; y dicho grupo no requiere medios fijos de extinción de

incendios.

*. Detección de incendios y de gases.

- Deberá llevar un detector de gas (Con indicación automática centrada en el puesto de mando y

alimentación eléctrica directa. Accionará tanto señales luminosas como sonoras).

*. Baldes contraincendios.

Deberá estar provisto de un balde contraincendios con rabiza, ligero y de fácil manejo con una

capacidad mínima de 7 litros. Aceptándose los fabricados de material de plástico siempre que

sean de construcción robusta y sus asas no puedan desprenderse.

- Podrán usarse también para achique o para otros servicios, pero nunca para trasvasar combustible

u otros líquidos inflamables.

*. Extracción de gases.

No lleva por ser el combustible de grupo 2.

*. Clasificación de combustibles.

Clasificados en dos grupos:

a)Grupo 1º., Combustibles líquidos cuyo punto de inflamación sea inferior a 55ºC (combustible

hidrocarburado que es líquido a la presión atmosférica y se usa en motores de ignición por chispa).

b) Grupo 2º., Combustibles líquidos cuyo punto de inflamación sea igual o superior a 55ºC

(combustible hidrocarburado que es líquido a la presión atmosférica y se usa en motores de ignición

por compresión).

*. Medios de achique.

De acuerdo a su zona de navegación estará provista del siguiente medio de achique:

- Un balde y una bomba.

- Al menos una bomba será manual y fija, operable desde la bañera con todas las escotillas y

accesos al interior cerrados.

- En embarcaciones con compartimentos de sentina separados se deben proveer similares medios de

bombeo.


133

- La capacidad de las bombas a una presión de 10 KPa no debe ser menor de 15 litros /min (

Para bombas manuales, la capacidad debe alcanzarse con 45 emboladas por minuto).

Prevención de vertidos.

- Las embarcaciones estarán construidas y/o dotadas del modo que se evite que se produzcan

vertidos accidentales de aguas sucias y de contaminantes tales como aceite o combustibles, en el

agua.

*. Sistemas de retención de instalaciones sanitarias

- Deberá estar provista de depósitos de retención de aguas sucias generadas durante la

permanencia de la embarcación en zonas para las cuales existan limitaciones del vertido de este tipo

de aguas, y con capacidad suficiente para el número de personas a bordo. Los aseos con sistema de

tanque de almacenamiento transportable son aceptables si dichos tanques cumplen con lo dispuesto

en ISO 8099.

- Los depósitos fijos o instalaciones estarán conectados con las descargas de los aseos

instalados en la embarcación, con conexiones lo más cortas y directas que sea posible, y serán

instalados en lugares accesibles. Estos dispondrán de medios de ventilación adecuados, con

sistemas que indiquen cuando en el sistema supere los 3/4 de capacidad del depósito o instalación.

En los que su capacidad será suficiente para retener las aguas sucias generadas por el máximo

número de personas autorizadas para la embarcación , durante al menos dos días a razón de 4 litros

por persona y día, por lo que para nuestro caso necesitaríamos un depósito de 64 litros.

- Deberá estar provista de una conexión universal a tierra que permita acoplar el conducto de

las instalaciones de recepción con el producto de descarga de la embarcación.

- Además , los conductos destinados al vertido de residuos orgánicos humanos que

atraviesen el casco dispondrán de válvulas que puedan cerrarse herméticamente para prevenir su

apertura inadvertida o intencionada, tales como precintos o dispositivos mecánicos.

-Cumplimiento de la norma ISO 8099.

*. Descarga de aguas sucias.

- Prohibida toda descarga en las aguas Españolas (zonas portuarias, aguas protegidas y

otras zonas como rías , bahías y similares).

- Se autoriza la descarga en aguas Españolas siempre que se cumpla alguna de las siguientes

condiciones:

a)Que la embarcación efectúe la descarga a una distancia superior a 3 millas marinas de la

tierra más próxima si las aguas sucias han sido previamente desmenuzadas y desinfectadas

mediante un sistema que cumpla las condiciones establecidas; o a una distancia mayor que 12

millas marinas si no han sido previamente tratadas. Estas no se descargarán instantáneamente, sino

a un régimen moderado, hallándose la embarcación en ruta navegando a velocidad no menor que 4

nudos.

b) Descarga en aguas distintas a las señaladas con una instalación a bordo para el

tratamiento de las aguas sucias en el que el efluente no produzca sólidos flotantes visibles, ni

ocasione decoloración en las aguas circundantes.

c) Cuando las aguas sucias estén mezcladas con residuos o aguas residuales para los que

rijan prescripciones de descarga diferentes, se les aplicarán las prescripciones de descarga más

rigurosas.


134

- Lo anterior expuesto no será de aplicación:

a) A la descarga de las aguas sucias de una embarcación cuando sea necesaria para proteger

la seguridad de la embarcación y de las personas que lleve a bordo, o para salvar vidas en el mar.

b) A la descarga de aguas sucias resultantes de averías sufridas por una embarcación, o por

sus equipos, siempre que antes y después de producirse la avería se hubieran tomado toda suerte de

precauciones razonables para atajar o reducir a un mínimo tal descarga.

- Las autoridades protuarias y/o marítimas están autorizadas a precintar, mientras la

embarcación permanezca en las zonas portuarias o protegidas, aquellas conducciones por las que se

pueda verter las aguas sucias directamente al mar o aquellas por las que se pueda vaciar el

contenido del depósito de retención de aguas sucias al mar.

Tabla resumen

Zona Opción de descarga

Aguas Portuarias.

Zonas protegidas.

Rías, Bahías, etc.

No se permite ninguna descarga, ni

siquiera con tratamiento.

Hasta 3 millas. Se permite con tratamiento.

Ni sólidos ni decoloración.

Desde 3 millas hasta 12 millas. Se permite desmenuzada y desinfectada.

Para descargar el tanque, la velocidad de

la embarcación debe ser superior a 4

nudos.

Más de 12 millas Se permite en cualquier condición.

Para descargar el tanque, la velocidad de

la embarcación debe ser superior a 4

nudos.

- Si la embarcación está equipada con una instalación para desmenuzar y desinfectar las

aguas sucias, esta instalación para que pueda ser considerada válida en sustitución del depósito y/o

para que puedan efectuarse las descargas previstas, debe haber sido aceptada por la Administración

española en función de los procedimientos establecidos en normas de ensayo reconocidas

internacionalmente.

- Si la embarcación está equipada con una instalación para el tratamiento de las aguas sucias,

esta instalación, para que pueda ser considerada válida en sustitución del depósito y/o para que

puedan efectuarse las descargas previstas , debe haber sido certificada u homologada de acuerdo

con los procedimientos establecidos en alguno de los siguientes instrumentos normativos:


135

a) Certificada de acuerdo con el procedimiento establecido por el Real Decreto 809/1999, de

14 de mayo.

b) Homologada por la Administración española de acuerdo con las normas y métodos de

ensayo aprobados por la Organización Marítima Internacional, o a normas Internacionales

reconocidas.

c) Aceptadas, en su caso, por la Administración española después de haber sido homologada

o certificada por otras Administraciones.

Infracciones y sanciones

El incumplimiento de estas obligaciones será sancionadas.


136

CAPÍTULO 16.- CONCLUSIONES GENERALES(presupuesto estimado y conclusiones generales)

En este último capítulo sobre las conclusiones generales que podemos sacar de la realización

del proyecto, podemos empezar a hablar sobre lo comercial de éste en un principio , aunque sea de

forma muy general. Podemos llegar a una conclusión de que comercialmente hablando dicho

proyecto no nos parece apropiado llevarlo a la práctica, ya que según en la fase en que se encuentra,

considero que necesitaría de un estudio de costes bastante detallado, y ya que dicho proceso no se

ha especificado en el proyecto en sí , podemos establecer unos costes aproximados a partir de un

coste final supuesto comparando con el precio de embarcaciones con características y dimensiones

parecidas, de la misma eslora y prestaciones de la que hemos realizado.

Solo en este caso, para hacernos una idea, podemos estimar aproximadamente un valor total

que no debe tomarse como referencia, por lo que hemos detallado con anterioridad y del que

podemos actualmente especificar de una forma muy general los costes establecidos en la mano de

obra, materiales, gastos, etc.

Comercialmente el coste es algo crucial a la hora de construir un velero y mucho en el

proceso de elección de su eslora, los materiales que vamos a utilizar y las horas de dedicación de la

mano de obra necesaria.

Ya que en un astillero , los costes brutos generales podrían acercarse como sigue, en la que

la mano de obra estaría establecida en un 40% de estos, los materiales en otro 40% y un 10% de

gastos con solo un 9 % de beneficios, solo si vamos a construir en serie como en un principio era

nuestro propósito, de lo que podemos estimar la relación de costes que tendría nuestra embarcación

para un velero tipo pero siempre teniendo en cuenta que solo es aproximado.

Un resumen de estos costes, sería que a partir de los materiales necesarios para la

fabricación de la embarcación podrían llegar a tener un coste total de 39500 €. Sobre la mano de

obra, tendrán un coste aproximado igual al anterior. Y por lo que representa a gastos generales

podrían llegar a tener un coste de unos 10000 € con solo 9000 € de beneficio que estaría

representado por un solo modelo. A todo esto habría que añadir el iva (21%) que llevaría a

establecerse en 26000 € más el precio final . Por lo que el velero en si individualmente podría tener

un precio total de aproximadamente 124000€.

En cuanto a la parte Técnica , y en el proyecto en sí , sabemos que comenzamos con un

supuesto un tanto fantasioso, ya que la realidad es más triste de lo que podríamos pensar , pero sin

perder la esperanza de un futuro tan prometedor como es el de la industria naval.

Para dicho supuesto y para tal fin intentamos desde conocimientos iniciales no llevados a la

práctica comenzar a estudiar el proceso que implica un proyecto en sí. Durante este proceso que ha

sido dificultoso, desde mi propia experiencia, más de lo que cabría pensar en un principio, nos ha

llevado a conocer de primera mano el resultado final de todo el amplio proceso llevado a cabo de la

conocida espiral de diseño y todos los cambios que debemos de hacer para ir corrigiendo errores

preliminares previos por la inexperiencia, que además ante un primer proyecto se agravan aún más

de lo debido y lo hace más dificultoso. Pero positivamente , todo esto me ha llevado a aprender

más procedimientos , herramientas y conocimientos , de los que en un principio había consolidado.

Además de búsqueda de información y llegar a ser autodidacta en determinados procesos y conocer

en cierta medida todo lo que se debe de manejar en un proyecto de estas características.


137

Personalmente y técnicamente considero supuestamente haber rectificado todos los errores

y trabas de los que nos hemos topado. El resultado final del proyecto en cuestión nos ha parecido en

lo posible factible según las normas que hemos aplicado y los resultados que hemos obtenido. No

por esto considerar que una vez se lleve a la práctica pueda ser valorado y comparado dichos

resultados, a la vez que verificadas las formas y las herramientas. Además entender que el resultado

de esto no conllevaría , por lo menos en la fase de realización de la que estamos, llevarlo a la

práctica pero si pretender tener una validez amplia sobre el fin de éste como Proyecto fin de

Carrera. , ya que considero ampliamente con creces dicho objetivo.

Una vez más y para terminar , aunque sea repetitivo dar las gracias a todos los que han

creído en mí y me han apoyado.


138

BIBLIOGRAFÍA

[1] Lars Larsson and Rolf e Eliasson. Principles of Yacht Design (Second Edition)

[2] De Querol, A.Apuntes de la asignatura "Embarcaciones Deportivas".

[3] Guzmán, A. Apuntes de la asignatura de "Teoría del Buque".

[4] López, E.; Spiegelberg, JM & Carrillo , Fco (1995): Inglés técnico naval . Universidad de Cádiz,

Cádiz.

[5] Barbudo , E (1965) : Diccionario marítimo Inglés - Español y Español - Inglés . Fragata, Cádiz.

[6] Vicario,F.J "Apuntes de mecánica".

[7]REAL DECRETO 809/1999, de 14 de mayo

[8]Actualización del anexo XVIII del Real Decreto 2127/2004, de 29 de octubre.

[9]Real Decreto 2127/2004, de 29 de Octubre

[10] Recursos de internet.


139

ANEXO


140

ANEXO I: PLANOS

st 1 st 2 st 3 st 4 st 5 st 6 st 7 st 8 st 9 st 10 st 11 st 12 st 13 st 14 st 15 st 16 st 17 st 18 st 19 st 20 st 21

wl 1

wl 2

wl 3

wl 4

wl 5

wl 6

wl 7

DWL

b 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7

wl 1

wl 2

wl 3

wl 4

wl 5

wl 6

wl 7

b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b 7

DWL

st 1 st 2 st 3 st 4 st 5 st 6 st 7 st 8 st 9 st 10 st 11 st 12 st 13 st 14 st 15 st 16 st 17 st 18 st 19 st 20 st 21

b 1

b 2

b 3

b 4

b 5

b 6

b 7

b 1

b 2

b 3

b 4

b 5

b 6

b 7

ESPACIADOS

Secciones (st) 500 mm

Líneas de agua (wl) 208 mm

Longitudinales (b)

258mm

Datos Principales

NACA 63 - 012

NACA 65 - 018

NACA 0012

Pernos

Datos Principales

st 1 st 2 st 3 st 4

st 5

st 6 st 7 st 8 st 9 st 10st a st b st c st dst m

1 2 5 6 8 11 15 16 17

2120191814973 4 1312

10 22

Datos Principales

Rezvital C11

1

2 5

6

8

11

15

16 17 21

2019

181497a3 4

131210 23 25 28 29

27262422

307b

Datos Principales

2°

2°

1713

3728

13147

13864

D3

V2

V1

D1

D2

Cruceta 2

Cruceta 1

Lead

Linea base

DWL

3230

16°

16°

13°

4476

616

Rezvital C11

E

P

I

J

CPV

CLR

Lead = 1,01 m

Las Cotas están en milímetros

La distancia entre CLR y CPV es de 7262 mm

La altura de CPV sobre DWL es 5948 mm

15°

15°

Datos Principales

st 1 st 2 st 3 st 4

st 5


wl 7

lineas de flota

DWL

st 1 st 2 st 3 st 4

st 5


NACA 63 - 012

NACA 65 - 018

W

t1

h

C

t1

F

t2

* Todas las dimensiones están en milímetros

4

2

1

3

5

6

1013 1014 586 314 563 563 496 531 461 496 1048 1003 1003

st 5

Datos Principales

* p. UNE- EN ISO 12215-5

1300

840

670


141

ANEXO II: HYDROMAX


142

Equilibrium Calculation Hydromax 13.01, build: 2091

(Medium precision, 54 sections). Analysis tolerance - ideal(worst case): Disp.%: 0,01000(0,100); Trim%(LCG-TCG): 0,01000(0,100);

Heel%(LCG-TCG): 0,01000(0,100)

Loadcase - Condición Mínima Operativa

Damage Case - Intact

Free to Trim

Relative Density (specific gravity) = 1,025; (Density = 1,025 tonne/m^3)

Fluid analysis method: Use corrected VCG

Item Name Quantity Sounding

m

Unit Mass

tonne

Total

Mass

tonne

Long.Arm

m

Trans.Arm

m

Vert.Arm

m

Unit

FSM

tonne.

m

Total FSM

tonne.m

FSM Type

Desplazamient

o en Rosca

1 6,054 6,054 5,461 -0,010 0,351 0,000 0,000 User Specified

Tripulación 1 0,150 0,150 1,071 0,000 1,900 0,000 0,000 User Specified

Equipo de

seguridad

mínimo

1 0,072 0,072 5,336 0,000 0,458 0,000 0,000 User Specified

Provisiones y

equipos

1 0,150 0,150 4,635 0,012 0,531 0,000 0,000 User Specified

50% Agua 1 0,100 0,100 2,572 0,300 0,311 0,000 0,000 User Specified

50% Gasoil 1 0,022 0,022 2,555 -0,150 0,298 0,000 0,000 User Specified

Total Loadcase 6,549 5,286 -0,005 0,391 0,000

FS correction 0,000

VCG fluid 0,391


143

Draft Amidsh. m 0,511

Displacement tonne 6,549

Heel to Starboard degrees -0,1

Draft at FP m 0,499

Draft at AP m 0,523

Draft at LCF m 0,512

Trim (+ve by stern) m 0,024

WL Length m 9,658

WL Beam m 3,104

Wetted Area m^2 23,657

Waterpl. Area m^2 21,902

Prismatic Coeff. 0,584

Block Coeff. 0,419

Midship Area Coeff. 0,768

Waterpl. Area Coeff. 0,731

LCB from zero pt. (+ve fwd) m 5,286

LCF from zero pt. (+ve fwd) m 5,125

KB m 0,333

KG fluid m 0,391

BMt m 1,988

BML m 18,380

GMt corrected m 1,930

GML corrected m 18,323

KMt m 2,321

KML m 18,714

Immersion (TPc) tonne/cm 0,224

MTc tonne.m 0,121

RM at 1deg = GMt.Disp.sin(1) tonne.m 0,221

Max deck inclination deg 0,2

Trim angle (+ve by stern) deg 0,1


144

Key point Type Freeboard m

Margin Line (freeboard pos = 0,002 m) 0,165

Deck Edge (freeboard pos = 0,002 m) 0,241

Code Criteria Value Units Actual Status Margin %

ISO 12217-

2:2002(E)

6.2.2 Downflooding height at equilibrium Pass

the min. freeboard of the DownfloodingPoints

shall be greater than (>) 0,647 m Freeboard point not found Pass +1545479,6

Stability Calculation Condición mínima operativa Hydromax 13.01, build: 2091


Heel%(LCG-TCG): 0,01000(0,100)

Loadcase - Condición Mínima Operativa


Free to Trim



Item Name Quan

tity

Soundin

g m

Unit

Mass

tonne

Total Mass

tonne

Long.Ar

m m

Trans.Arm

m

Vert.Arm

m

Unit

FSM

tonne.m

Total FSM

tonne.m

FSM Type

Desplazamiento

en Rosca

1 6,054 6,054 5,461 -0,010 0,351 0,000 0,000 User Specified

Tripulación 1 0,150 0,150 1,071 0,000 1,900 0,000 0,000 User Specified

Equipo de

seguridad

mínimo

1 0,072 0,072 5,336 0,000 0,458 0,000 0,000 User Specified

Provisiones y

equipos

1 0,150 0,150 4,635 0,012 0,531 0,000 0,000 User Specified

50% Agua 1 0,100 0,100 2,572 0,300 0,311 0,000 0,000 User Specified

50% Gasoil 1 0,022 0,022 2,555 -0,150 0,298 0,000 0,000 User Specified

Total Loadcase 6,549 5,286 -0,005 0,391 0,000

FS correction 0,000

VCG fluid 0,391


145

Key point Type Immersion angle deg

Margin Line (immersion pos = 5,155 m) 27

Deck Edge (immersion pos = 5,5 m) 29,7

Heel to Starboard degrees

-30,0 -20,0 -10,0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0 130,0 140,0 150,0 160,0 170,0 180,0

Displacement tonne 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5

Draft at FP m 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,3 0,1 -0,1 -0,6 -2,1 N/A -3,8 -2,3 -1,8 -1,5 -1,4 -1,3 -1,2 -1,2 -1,2

Draft at AP m 0,2 0,4 0,5 0,5 0,5 0,4 0,2 0,0 -0,3 -0,9 -1,8 -4,6 N/A -6,2 -3,4 -2,4 -1,9 -1,6 -1,4 -1,2 -1,1 -1,1

WL Length m 9,6 9,8 9,7 9,7 9,7 9,8 9,6 9,4 9,3 9,4 9,5 9,7 9,9 10,1 10,3 10,5 10,7 10,8 10,8 10,8 10,7 10,4

Immersed Depth m 0,7 0,6 0,5 0,5 0,5 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 0,9 0,8 0,5 0,3

WL Beam m 2,6 2,8 3,0 3,1 3,0 2,8 2,6 2,1 1,8 1,5 1,4 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,4 1,6 1,8 2,1 2,9 3,6

Wetted Area m^2 21,5 22,4 23,3 23,7

23,3 22,4 21,5 21,4 21,5 21,5 21,5 21,5 21,6 21,7 21,9 22,2 22,6 23,2 24,4 26,5 31,9 35,0

Waterpl. Area m^2 19,0 20,2 21,4 21,9

21,4 20,2 19,0 16,3 14,0 12,4 11,3 10,6 10,2 10,2 10,3 10,8 11,7 13,0 15,0 18,4 25,6 29,3

Prismatic Coeff. 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8

Block Coeff. 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,7

LCB from zero pt. (+ve fwd) m

5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3

VCB from DWL m -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,3 -0,3 -0,2 -0,2 -0,1

GZ m -0,8 -0,6 -0,3 0,0 0,3 0,6 0,8 0,9 0,9 0,9 0,8 0,6 0,5 0,3 0,1 0,0 -0,2 -0,4 -0,5 -0,6 -0,5 0,0

LCF from zero pt. (+ve fwd) m

5,3 5,2 5,2 5,1 5,2 5,2 5,3 5,4 5,4 5,4 5,4 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,4 5,4 5,4 5,2 5,2

TCF to zero pt. m -0,9 -0,6 -0,3 0,0 0,3 0,6 0,9 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,8 0,7 0,5 0,4 0,2 0,1 0,0 -0,1 0,1 0,0

Max deck inclination deg

30,0 20,0 10,0 0,1 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0 130,0 140,0 150,0 160,0 170,0 179,3

Trim angle (+ve by stern) deg

-0,9 -0,3 0,0 0,1 0,0 -0,3 -0,9 -1,6 -2,7 -4,2 -6,9 -14,2 N/A -13,7 -6,3 -3,6 -2,1 -1,1 -0,3 0,2 0,6 0,7

-1

-0,75

-0,5

-0,25

0

0,25

0,5

0,75

1

0 40 80 120 160

Max GZ = 0,93 m at 46,4 deg.

Heel to Starboard deg.

GZ

m


146


ISO 12217-2:2002(E) 6.2.3 Downflooding angle Not Analysed

shall be greater than (>) 35 deg Not Analysed

ISO 12217-2:2002(E) 6.3 Angle of vanishing stability Pass

shall be greater than (>) 90 deg 117,5 Pass 30,5

ISO 12217-2:2002(E) 6.4 STIX Pass

delta 0 See ISO 12217-2

AS, sail area ISO 8666 53,17 m^2

height of centroid of AS 5,961 m

LH, Hydromax calculated 11 m

BH, Hydromax calculated 3,62 m

LWL, Hydromax calculated 9,658 m

BWL, Hydromax calculated 3,104 m

height of immersed profile area centroid, user spec.

1,29 m

STIX value shall be greater than (>) 14 See ISO 12217-2

43,7 Pass 212,3

Intermediate values

m, mass of boat in current loading condition tonne 6,549

height of waterline in current loading condition m 0,511

phiD, actual downflooding angle deg 180

PhiV, actual angle of vanishing stability deg 117,5

AGZ, area under righting lever curve, from -0,1 to 117,5 deg.

m.deg 68,415

GZ90, righting lever at 90 deg m 0,491

GZD, righting lever at downflooding angle m -0,005

FR See ISO 12217-2

5,553

LBS, weighted average length See ISO 12217-2

10,105

FL, length factor See ISO 12217-2

0,983

FB, beam factor See ISO 12217-2

2,055

VAW, steady apparent wind speed m/s n/a

FDS, dynamic stability factor -1,305 See ISO 12217-2

1,305

FIR, inversion recovery factor -0,971 See ISO 12217-2

0,971

FKR, knockdown recovery factor -1,338 See ISO 12217-2

1,338

FDL, displacement-length factor -0,985 See ISO 12217-2

0,985

FBD, beam-displacement factor -1,035 See ISO 12217-2

1,035

FWM, wind moment factor -1 See ISO 12217-2

1

FDF, downflooding factor -2 See ISO 12217-2

1,25

Part 170, Stability requirements 170.173: c5 - Area 0 to angle of GZmax Pass

from the greater of

spec. heel angle 0 deg 0

to the lesser of


angle of max. GZ 46,4 deg

lower heel angle 0 deg

required GZ area at lower heel angle 4,87 m.deg

higher heel angle 30 deg

required GZ area at higher heel angle 3,151 m.deg

shall be greater than (>) 3,151 m.deg 13,478 Pass 327,73


147

Equilibrium Calculation Hydromax 13.01, build: 2091


Heel%(LCG-TCG): 0,01000(0,100)

Loadcase - Condición Máxima Carga


Free to Trim



Item Name Quantity Sounding m

Unit Mass tonne

Total Mass tonne

Long.Arm m

Trans.Arm m

Vert.Arm m

Unit FSM tonne.m

Total FSM tonne.m

FSM Type

Desplazamiento en Rosca

1 6,054 6,054 5,461 -0,009 0,361 0 0 User Specified

Tripulación máxima (8)

1 0,6 0,6 4,393 0 2,272 0 0 User Specified

Equipo de seguridad mínimo

1 0,289 0,289 5,336 0 0,458 0 0 User Specified

Pertrechos 1 0,251 0,251 4,635 0,012 0,531 0 0 User Specified

100% Agua 1 0,2 0,2 2,572 0,3 0,311 0 0 User Specified

100% Gasoil 1 0,045 0,045 2,555 -0,15 0,298 0 0 User Specified

Total Loadcase 7,439 5,247 0 0,523 0

FS correction 0

VCG fluid 0,523

Draft Amidsh. m 0,549

Displacement tonne 7,439

Heel to Starboard degrees 0,0

Draft at FP m 0,532

Draft at AP m 0,566

Draft at LCF m 0,551

Trim (+ve by stern) m 0,034

WL Length m 9,877

WL Beam m 3,157

Wetted Area m^2 24,925


148

Waterpl. Area m^2 22,852

Prismatic Coeff. 0,586

Block Coeff. 0,426

Midship Area Coeff. 0,773

Waterpl. Area Coeff. 0,733

LCB from zero pt. (+ve fwd) m 5,247

LCF from zero pt. (+ve fwd) m 5,080

KB m 0,357

KG fluid m 0,523

BMt m 1,893

BML m 17,672

GMt corrected m 1,727

GML corrected m 17,506

KMt m 2,250

KML m 18,029

Immersion (TPc) tonne/cm 0,234

MTc tonne.m 0,131

RM at 1deg = GMt.Disp.sin(1) tonne.m 0,224

Max deck inclination deg 0,2

Trim angle (+ve by stern) deg 0,2

Key point Type Freeboard

m

Margin Line (freeboard pos = 0,002 m) 0,121

Deck Edge (freeboard pos = 0,002 m) 0,197


ISO 12217-

2:2002(E)

6.2.2 Downflooding height at equilibrium Pass

the min. freeboard of the DownfloodingPoints

shall be greater than (>) 0,647 m Freeboard point not found Pass +1545479,6


149

Stability Calculation Condición de Máxima Carga Hydromax 13.01, build: 2091


Heel%(LCG-TCG): 0,01000(0,100)

Loadcase - Condición Máxima Carga


Free to Trim



Item Name Quantity Sounding m

Unit Mass tonne

Total Mass tonne

Long.Arm m

Trans.Arm m

Vert.Arm m

Unit FSM tonne.m

Total FSM tonne.m

FSM Type

Desplazamiento en Rosca

1 6,054 6,054 5,461 -0,009 0,361 0 0 User Specified

Tripulación máxima (8)

1 0,6 0,6 4,393 0 2,272 0 0 User Specified

Equipo de seguridad mínimo

1 0,289 0,289 5,336 0 0,458 0 0 User Specified

Pertrechos 1 0,251 0,251 4,635 0,012 0,531 0 0 User Specified

100% Agua 1 0,2 0,2 2,572 0,3 0,311 0 0 User Specified

100% Gasoil 1 0,045 0,045 2,555 -0,15 0,298 0 0 User Specified

Total Loadcase 7,439 5,247 0 0,523 0

FS correction 0

VCG fluid 0,523


150

Key point Type Immersion angle

deg

Margin Line (immersion pos = 5,155 m) 25,2

Deck Edge (immersion pos = 5,155 m) 28

Heel to Starboard degrees

-30,0 -20,0 -10,0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0 130,0 140,0 150,0 160,0 170,0 180,0

Displacement tonne 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4

Draft at FP m 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,3 0,2 0,0 -0,5 -1,8 N/A -3,5 -2,1 -1,7 -1,5 -1,3 -1,2 -1,2 -1,2 -1,2

Draft at AP m 0,3 0,5 0,5 0,6 0,5 0,5 0,3 0,1 -0,2 -0,7 -1,5 -4,0 N/A -5,5 -3,1 -2,2 -1,8 -1,5 -1,3 -1,1 -1,1 -1,1

WL Length m 9,9 10,0 10,0 9,9 10,0 10,0 9,9 9,7 9,6 9,7 9,8 9,9 10,1 10,3 10,5 10,7 10,9 10,9 10,8 10,8 10,7 10,4

Immersed Depth m 0,7 0,7 0,6 0,5 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 1,0 1,2 1,2 1,3 1,3 1,2 1,1 1,0 0,8 0,6 0,3

WL Beam m 2,6 2,9 3,1 3,2 3,1 2,9 2,6 2,1 1,8 1,6 1,4 1,3 1,3 1,3 1,3 1,4 1,5 1,6 1,9 2,2 3,1 3,5

Wetted Area m^2 23,1 23,8 24,6 24,9 24,6 23,8 23,1 23,2 23,2 23,3 23,3 23,3 23,4 23,5 23,7 24,0 24,4 25,1 26,2 28,4 33,9 35,8

Waterpl. Area m^2 19,9 21,3 22,4 22,9 22,4 21,3 19,9 16,8 14,4 12,7 11,6 10,9 10,6 10,5 10,8 11,3 12,3 13,7 15,9 19,5 27,1 29,3

Prismatic Coeff. 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8

Block Coeff. 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,7

LCB from zero pt. (+ve fwd) m

5,3 5,2 5,2 5,2 5,2 5,2 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,2 5,2 5,2 5,2

VCB from DWL m -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,3 -0,2 -0,2 -0,1

GZ m -0,7 -0,5 -0,3 0,0 0,3 0,5 0,7 0,8 0,8 0,7 0,6 0,5 0,3 0,2 0,0 -0,1 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,4 0,0

LCF from zero pt. (+ve fwd) m

5,3 5,2 5,1 5,1 5,1 5,2 5,3 5,3 5,4 5,4 5,4 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,4 5,4 5,3 5,2 5,1

TCF to zero pt. m -0,9 -0,6 -0,3 0,0 0,3 0,6 0,9 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 0,7 0,6 0,4 0,3 0,1 0,0 0,0 0,1 0,0

Max deck inclination deg

30,0 20,0 10,0 0,2 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0 130,0 140,0 150,0 160,0 170,0 179,3

Trim angle (+ve by stern) deg

-0,7 -0,2 0,1 0,2 0,1 -0,2 -0,7 -1,4 -2,3 -3,6 -5,9 -12,2 N/A -11,6 -5,3 -2,9 -1,6 -0,8 -0,1 0,4 0,7 0,7

-0,75

-0,5

-0,25

0

0,25

0,5

0,75

1

0 40 80 120 160

Max GZ = 0,81 m at 43,6 deg.

Heel to Starboard deg.

GZ

m


151


ISO 12217-2:2002(E) 6.2.3 Downflooding angle Not Analysed

shall be greater than (>) 35 deg Not Analysed

ISO 12217-2:2002(E) 6.3 Angle of vanishing stability Pass

shall be greater than (>) 90 deg 111 Pass 23,38

ISO 12217-2:2002(E) 6.4 STIX Pass

delta 0 See ISO 12217-2

AS, sail area ISO 8666 53,17 m^2

height of centroid of AS 5,961 m

LH, Hydromax calculated 11 m

BH, Hydromax calculated 3,62 m

LWL, Hydromax calculated 9,877 m

BWL, Hydromax calculated 3,157 m

height of immersed profile area centroid, user spec.

1,29 m

STIX value shall be greater than (>) 14 See ISO 12217-2 38,2 Pass 172,88

Intermediate values

m, mass of boat in current loading condition tonne 7,439

height of waterline in current loading condition m 0,549

phiD, actual downflooding angle deg 180

PhiV, actual angle of vanishing stability deg 111

AGZ, area under righting lever curve, from 0,0 to 111,0 deg.

m.deg 56,02

GZ90, righting lever at 90 deg m 0,349

GZD, righting lever at downflooding angle m 0

FR See ISO 12217-2 4,51

LBS, weighted average length See ISO 12217-2 10,25

FL, length factor See ISO 12217-2 0,986

FB, beam factor See ISO 12217-2 1,97

VAW, steady apparent wind speed m/s n/a

FDS, dynamic stability factor -1,068 See ISO 12217-2 1,068

FIR, inversion recovery factor -0,923 See ISO 12217-2 0,923

FKR, knockdown recovery factor -1,251 See ISO 12217-2 1,251

FDL, displacement-length factor -1,003 See ISO 12217-2 1,003

FBD, beam-displacement factor -1,044 See ISO 12217-2 1,044

FWM, wind moment factor -1 See ISO 12217-2 1

FDF, downflooding factor -2 See ISO 12217-2 1,25

Part 170, Stability requirements

170.173: c5 - Area 0 to angle of GZmax Pass

from the greater of


to the lesser of


angle of max. GZ 43,6 deg

lower heel angle 0 deg

required GZ area at lower heel angle 4,87 m.deg

higher heel angle 30 deg

required GZ area at higher heel angle 3,151 m.deg

shall be greater than (>) 3,151 m.deg 12,06 Pass 282,83


152

ANEXO III: CÁLCULOS ESTRUCTURALES


153

2.-CÁLCULO DE ESCANTILLONADO

En primer lugar vamos a exponer todas las constantes que serán de aplicación al cálculo de

escantillonado del casco:

CONSTANTES APLICADAS

Categoría de diseño C

LOA (m) y LH (m) 11

LWL (m) 9,58

BMAX (m) y BH(m) 3,62

BWL (m) 3,15

BC (m) Manga de pantoque manga entre codillos 3,05

TC (m) Calado del casco 0,54

m (Kg) Desplazamiento de diseño 6714

V Volumen de carena (m3) 6,55

hsc (m) altura de escantillonado 0,94

HTC (m) del factor de Kv 1,48

z (m) del factor de Kv(factor de corrección vertical) 0,54

Awp (m2) área de flotación 22,63

v (nudos)(máxima admisible de diseño) 9,29

fw1 es 1,0 para embarcaciones de categoría de diseño A y B

Es 0,75 para embarcaciones de categoría de diseño C

Es 0,50 para embarcaciones de categoría de diseño D

En este caso fw1 es 0,75

B es la astilla muerta del fondo en grados , mínimo 10º y máximo 30º

En este caso B es 10

ζ es el ángulo de trimado en navegación en grados, mínimo 4º motor, mínimo 3º a vela

En este caso ζ es 3

KL es el factor de impacto longitudinal

KL (máximo) 1

Kar es el factor de área de reducción


154

Kar 0,28

fw2 0,9

Una vez establecida las constantes aplicadas para el cálculo del escantillonado

vamos a calcular las propiedades del laminado básico aplicado al casco.

En dicho laminado básico monolítico , aplicamos resina de poliéster en las capas

alternas de colchoneta de fibra de vidrio y tejido de fibra de vidrio. El contenido de

vidrio sería del 30 al 35% del peso.

Si tomamos el laminado constituido por 50% CSM (Chopped Strand Mat) y un 50%

WR (Woven Roving) con un contenido de vidrio de Wf= 39%, por lo tanto según el

contenido de vidrio en peso del CSM siendo 0,30 sería Wf en este caso 0,15 y para el

caso de WR siendo el contenido de vidrio en peso 0,48 por lo que para nuestro caso

el Wf de WR sería 0,24.

2.1.-CÁLCULO PROPIEDADES DEL MATERIAL

Con un 50% CSM y un 50% de WR

Resistencia a la flexión σuf 234 N/mm

2

Módulo de flexión EF 9600 N/mm2

Resistencia a la tracción σut 155 N/mm2

Módulo de tracción Et 11750 N/mm2

Resistencia a la compresión σuc 154 N/mm2

Módulo de compresión EC 10500 N/mm2

2.2.-CARGAS DE DISEÑO PARA EL FONDO

Para poder aplicar la formula de Pb1 el barco debe tener velocidades mayores que

7,39 nudos.

*2.2.1.-Presiones de diseño para embarcación a vela

Por lo que en primer lugar, el factor de carga dinámica ncg sería: (Se calcula ncg en las

peores condiciones, es decir la más altas velocidades con el desplazamiento más ligero o el más

alto desplazamiento con una correspondiente baja velocidad ( es el peor caso)).

ncg1 0,37 (Gs)

El valor para ncg2 seria


155

ncg2 2,16 (Gs)

ncg 2,16 Para L menor de 12 m

Gs → Carga de aceleración (El cuerpo humano sin protección pierde la conciencia en Gs de 6 a 7).

ncg no debe ser mayor que 6 y el mínimo no debe ser menor que 2 para una eslora menor de 12 m

ncg min 2

ncg máx 6

Presión del fondo

Pb1 (KN/m2) 70,95

Pb2 (KN/m2) 50,99

La presión de referencia Pr que se utiliza para nuestra embarcación es la más elevada de las dos Pb1 y Pb2

Pr(KN/m

2) 70,95 KN/m

2

La presión de referencia Pr en las diferentes zonas del barco

Presión del fondo del 0%LWL al 50%LWL 22,02 KN/m2

Ad(Area de diseño) (m

2) 1,27 m

2

l (longitud del panel)(m) 0,99

s (ancho del panel) (m) 1,28

Presión del fondo al 65% LWL a popa

15,61 KN/m2

Ad(Area de diseño) (m

2) 1,87 m

2



KL65% 0,80

KL 0,80

Presión a popa al final de L (al 100% LWL) 15,35 KN/m2

Ad (Área de diseño) (m

2) 1,15 m

2



KL100% 0,36

KL 0,67

KL min 0,67


156

Cálculo del espesor mínimo para el fondo t min

Espesor mínimo del fondo de 0% LWL al 50% LWL

t1(mm) 5

t2(mm) 8

s(mm) 1276

A(mm) 146

fK 0,76

fK utilizado 0,8

K2 0,13

una sola capa fondo y costado σa(N/mm

2) 117

K3 0,01

una sola capa fondo y costado K1 0,03

tmin(fondo) 9

t (mm) 9

Espesor mínimo del fondo al 65% de LWL a popa

t1(mm) 7

t2(mm) 11

s(mm) 1300

A(mm) 156

fK 0,74

fK utilizado 0,8

K2 0,37


2) 117

K3 0,02


t (mm) 11

Espesor mínimo del fondo a popa al final de L (al 100% LWL)

t1(mm) 5

t2(mm) 8

s(mm) 1134

A(mm) 109

fK 0,81

fK utilizado 0,81

K2 0,23


2) 117

K3 0,01


t (mm) 9


157

Conclusión: las planchas del fondo del barco tienen un espesor de 11 mm

El espesor que tiene la zona central del fondo a lo largo de toda la eslora es :

ancho 290 mm

Tk1 15 mm

El espesor de la zona que rodea a la orza es:

ancho 145 mm

Tk2 18 mm

2.3.-CARGAS DE DISEÑO PARA LA OBRA MUERTA

Presión del costado del 0%LWL al 50%LWL

h(m) 0,42

Altura del centro geométrico del panel con respecto la linea de flotación

hsc (m) (Alt. Escantillonado) 0,92 Para monocascos

Htc

1,46

fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 0,54

Factor de reducción de superficie Kar 0,34

Área de diseño (m

2) Ad 1



Factor de d. de imp. longitudinal KL 1

PS2 6,90 KN/m

2

PS2min 6,58 KN/m

2

El PS2 utilizado para este caso sería de 6,90 KN/m

2

Presión del costado al 65% LWL a popa

h(m) 0,40

Factor de corrección vertical KV 0,56 Factor de reducción de superficie Kar 0,32

Area de diseño (m

2) Ad 1,20




158

PS2 5,41 KN/m2

PS2min 6,58 KN/m

2


2

Presión del costado al final de L (al 100% LWL)

h(m) 0,39

Factor de corrección vertical KV 1,04 Factor de reducción de superficie Kar 0,34

Area de diseño (m

2) Ad 0,94



PS2 9,11 KN/m

2

PS2min 6,58 KN/m

2


2

Cálculo del espesor mínimo para el costado t min

Espesor mínimo del costado de 0% LWL al 50% LWL

t1(mm) 4

t2(mm) 7

s(mm) 956

A(mm) 49

fK 0,95

K2 0,37


2) 117

K3 0,02


tmin(costado) 9

t (mm) 9

Espesor mínimo del costado al 65% de LWL a popa

t1(mm) 4

t2(mm) 7

s(mm) 834

A(mm) 49

fK 0,92

K2 0,49


159


2) 117

K3 0,03


t (mm) 9

Espesor mínimo del costado a popa al final de L (al 100% LWL)

t1(mm) 4

t2(mm) 6

s(mm) 929

A(mm) 118

fK 0,8

K2 0,37


2) 117

K3 0,02


t (mm) 9

Conclusión: las planchas del costado del barco tienen un espesor de 9 mm

El espesor en la zona de proa en la roda es :

ancho 145 mm

Tk1 15 mm

2.4.- Cubierta construida en sándwich

Smo = Módulo de la sección requerida a la capa externa desde el eje neutro.

A -->Curvatura del panel elegido en cuestión

A 76 mm

s --> Dimensión menor del panel de cubierta mm

s 1238 mm

fk es el factor de corrección de curvatura (No será menor de 0,8 y mayor de 1)

fk 0,97

fl 0,60 Nunca menor de 0,6

Pr → Presión de referencia para la ubicación en cuestión


160

[KN/m2]

Pd 3,17 KN/m

2

Pdmin1 3,24 KN/m

2

Pdmin2 3,27 KN/m

2

Por lo que presión de referencia Pr es la mayor de las anteriores 3,27 KN/m

2

k2 → coeficiente de relación de aspecto del panel

k2 0,40

Con k2 máximo de 0,5

l → longitud del panel en cuestión (mm)

l 1440 mm

σat 51,15 N/mm2

Teniendo en cuenta que la superestructura es 0,625 · σut pero como lo ponemos también en cubierta lo multiplicamos por 0,33 · σut el más desfavorable para que dé el mayor módulo

SMo = 0,06 cm3

En cuanto a SMi --> Módulo de la sección requerida a la capa interna desde el eje neutro

Smi = 0,06 cm3

donde σac 50,82 N/mm2

Para el cálculo del momento de inercia necesitamos

k3 0,02

Con un k3 máximo de 0,028

ETC 11125 N/mm2 K1--> Coeficiente de relación de deflexión K1 0,02 Para Sandwich

Por lo que I = 0,05 cm

4

Espesores mínimos del laminado exterior e interior del sándwich

tos 2 mm Espesor de la capa más externa

tis 2 mm Espesor de la capa más interna

Cálculo del espesor total del sándwich y el del alma.

l/s 1,16

ζa 0,5 N/mm2

ν 0,45


161

Datos de Cubierta

l(mm) 1440 K3 0,02

s(mm) 1238 ETC[N/mm2] 11125

A(mm) 53 K1 0,02

fk 0,97 I[cm4] 0,29

f1 0,60 tos[mm] 2

Pr[KN/m2] 3,27 tis[mm] 2

K2 0,40 ζa[N/mm2] 0,6

σat[N/mm2] 51,15 ν 0,45

SMo[cm3] 0,23 ts(mm) 2,5

σac[N/mm2] 51,15 t (mm) 13

SMi[cm3] 0,23 K4 1 ζu[N/mm2] 1 tC(mm) 8

Ya que el mayor espesor es el externo con un valor de tos = 2 mm, como es un valor mínimo

tomamos como referencia un espesor de capa externa e interna de tf = 2,5 mm, por lo que tenemos que

tomar un valor de tc que nos dé el módulo requerido.

Con el módulo SMi = 0,25 cm3/cm e Inercia I = 0,29 cm

4

SMo = 0,25 cm3/cm

Para dichos módulos sería suficiente tomar un espesor final de 12 mm pero por seguridad tomamos un

espesor t =13mm

El espesor del núcleo tC = 8 mm

Tomamos ζu[N/mm2] igual a 1 y un núcleo de PVC de 80 kg/ m

3

Conocido el escantillonado del casco, cubierta y superestructura , necesitamos calcular el

escantillonado de los refuerzos transversales y longitudinales, tanto del fondo, como del costado y

cubierta

Para tal fin vamos a dividir dichos refuerzos en transversales y longitudinales:

Transversales --> Varengas (Fondo); Cuadernas (Costado) y Baos (Cubierta)

Longitudinales --> Vagras (Fondo); Longitudinales del Costado (Costado) y

Longitudinales de cubierta (Cubierta)

Para cada uno de estos refuerzos calcularemos la presión de referencia mayor. Una vez esto,

calcularemos el módulo mínimo de la sección y la inercia mínima de cada refuerzo. Así podemos

hacernos a la idea de las dimensiones que tendrán las secciones de dichos refuerzos, debiendo cumplir

con dicho módulo e inercia mínimo. Para eso calcularemos las secciones diseñadas de cada refuerzo

por el Teorema de Steiner y obtendremos su módulo e inercia. Si no cumplen habría que rediseñar. En

el momento que cumpla tendremos escantillonados los refuerzos.


162

Varengas (Fondo)

Calculo de la presión de referencia

h(m) 0

hsc (m) (Altura Escantillonado) 0

Para monocascos

Htc

0

fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 1 En el fondo h=0


Area de diseño (m

2) Ad 0,66

l (longitud de apoyo del refuerzo)(m) 0,67

s (espaciado entre refuerzos) (m) 0,9

x 0,29

Factor de d. de imp. longitudinal KL 0,73

KL mínimo 0,67

Pr 11,02 KN/m2

Cálculo modulo mínimo

C 183

σa (N/mm2) 77

N 1

Wk(Kg) 4078

Yk(m) 0,68

n 4

SMk(cm3) 88

SM(cm3) 10,69

Módulo mínimo SMt(cm3) 98,31

Cálculo Inercia Mínima

Cl 57290

Etc(N/mm2) 11125

Ik(cm4) 63,93

I(cm4) 15,60

Inercia mínima It(cm4) 79,52


163

Calculo Módulo e Inercia Real de las secciones de los refuerzos

Datos iniciales de la sección

t(cm) 1,08 t1(cm) 0,5 t2(cm) 1 C(cm) 7

h(cm) 10,5 F(cm) 5 W(cm) 22,33 b(cm) 7,55

I mín(cm4) 79,52

Mód.mín (cm3) 98,31

Elemento Base (cm) Altura(cm) Distancia (cm) Area (cm2)

Mto (cm3) Ip(cm4) Ib (cm4)

1 7 1 11,5 7 80,5 0,58 926,33

2 0,5 10,5 5,75 5,25 30,19 48,23 221,81

3 0,5 10,5 5,75 5,25 30,19 48,23 221,81

4 5 0,5 0,25 2,5 0,63 0,05 0,21

5 5 0,5 0,25 2,5 0,63 0,05 0,21

6 22,33 1,08 -0,54 24,09 -12,99 2,34 9,34

Σ Area 46,59 ΣM 129,14 Σ Ib 1389,71

Eje neutro Yln (cm) 2,77

Y máx(cm) 10,31

Distancia (cm) del centro geométrico de cada elemento a la linea base

Área (cm

2) = Base (cm) * Altura (cm)

Momento (cm

3) = Área (cm

2) * Distancia (cm)

In (cm4) 1021,75 CUMPLE

Eje neutro (cm) =Yln= (Σmomento)/ (Σárea)

Y máxima (cm) = t+t1+h+t2-Yln

Wr (cm3) 99,14 CUMPLE

Ip (cm

4) = (Base*((Altura)

3))/12

Ib(cm

4) = Ip + (Área*(Distancia

2))

In (cm

4) = Σ Ib - ((Yln

2)*ΣA)

Módulo real (cm

3) = In/(Ymáx)


164

Vagras (Fondo)


h(m) 0

hsc (m) (Alt. Escantillonado) 0

Para monocascos

Htc

0

fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 1 Por debajo de la linea de flotación

es 1 Factor de reducción de superficie Kar 0,40

Area de diseño (m

2) Ad 0,61

l (longitud de apoyo del refuerzo)(m) 0,9 s (espaciado entre refuerzos) (m) 0,67

x 0,29


KL mínimo 0,67

Pr 11,02 KN/m2


C 83,3

σa (N/mm2) 77

N 0,5

Wk(Kg) 4078

Yk(m) 0,68

n 4

SMk(cm3) 43,85

SM(cm3) 6,50



Cl 26040

Etc(N/mm2) 11125

Ik(cm4) 42,69

I(cm4) 12,66



165



t(cm) 1,08 t1(cm) 0,73 t2(cm) 1,45 C(cm) 8

h(cm) 4,2 F(cm) 2,5 W(cm) 13,67 b(cm) 8,5

I mín(cm4) 55,36



Mto (cm3) Ip(cm4)

Ib (cm4)

1 8 1,45 5,65 11,6 65,54 2,03 372,33

2 0,73 4,2 2,83 3,05 8,6 4,48 28,78

3 0,73 4,2 2,83 3,05 8,6 4,48 28,78

4 2,5 0,73 0,36 1,81 0,66 0,08 0,32

5 2,5 0,73 0,36 1,81 0,66 0,08 0,32

6 13,67 1,08 -0,54 14,74 -7,95 1,43 5,72

Σ Area 36,06 ΣMto 76,11

Σ Ib 436,24


Y máx(cm) 5,34


Área (cm


Momento (cm3) = Área (cm

2) * Distancia (cm)


Eje neutro (cm) =Yln= (Σmomento)/ (Σ área)



Ip (cm


3))/12

Ib(cm

4) = Ip + (Area*(Distancia

2))

In (cm

4) = Σ Ib - ((Yln

2)*ΣA)

Módulo real (Wr) (cm

3) = In/(Ymáx)


166

Cuadernas (Fondo)


h(m) 0

hsc (m) (Alt. Escantillonado) 0

Para monocascos

Htc

0

fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 1 En el fondo h=0


Area de diseño (m

2) Ad 1,87



x 0,45


KL mínimo 0,67

Pr 9,64 KN/m2


C 83,3

σa (N/mm2) 77

SMk(cm3) 0

SM(cm3) 25,41



Cl 26040

Etc(N/mm2) 11125

Ik(cm4) 0

I(cm4) 71,52



167



t(cm) 1,08 t1(cm) 0,48 t2(cm) 0,95 C(cm) 4,55

h(cm) 4,58 F(cm) 5 W(cm) 20 b(cm) 4,8

I mín(cm4) 71,52



Mto (cm3) Ip(cm4)

Ib (cm4)

1 4,55 0,95 5,53 4,32 23,88 0,33 132,27

2 0,48 4,58 2,76 2,17 6 3,79 20,37

3 0,48 4,58 2,76 2,17 6 3,79 20,37

4 5 0,48 0,24 2,38 0,56 0,04 0,18

5 5 0,48 0,24 2,38 0,56 0,04 0,18

6 20 1,08 -0,54 21,57 -11,63 2,09 8,37

Σ Area 34,99 ΣMto 25,38

Σ Ib 181,74


Y máx(cm) 6,35


Área (cm



2) * Distancia (cm)


Eje neutro (cm) =Yln= (Σmomento)/ (Σ área)



Ip (cm


3))/12

Ib(cm


2))

In (cm

4) = Σ Ib - ((Yln

2)*ΣA)

Módulo real (Wr) (cm

3) = In/(Ymáx)


168

Cuadernas (Costado)


fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 1 Por debajo de la linea de flotación es

1


Area de diseño (m

2) Ad 0,94

l (longitud de apoyo del refuerzo)(m) 0,93 s (espaciado entre refuerzos) (m) 1,01

x 0,14


KL mínimo 0,67

Pr 8,77 KN/m2


C 83,3

σa (N/mm2) 77

SMk(cm3) 0

SM(cm3) 8,30



Cl 26040

Etc(N/mm2) 11125

Ik(cm4) 0

I(cm4) 16,69



169



t(cm) 0,91 t1(cm) 0,45 t2(cm) 0,9 C(cm) 3,33

h(cm) 2,65 F(cm) 2 W(cm) 8,5 b(cm) 4

I mín(cm4) 16,69

Mod.mín (cm3) 8,3

Elemento Base (cm) Altura(cm)

Distancia (cm) Area (cm2)

Mto (cm3) Ip(cm4)

Ib (cm4)

1 3,33 0,9 3,55 3 10,64 0,2 37,97

2 0,45 2,65 1,78 1,19 2,12 0,7 4,45

3 0,45 2,65 1,78 1,19 2,12 0,7 4,45

4 2 0,45 0,23 0,9 0,2 0,02 0,06

5 2 0,45 0,23 0,9 0,2 0,02 0,06

6 8,5 0,91 -0,45 7,71 -3,49 0,53 2,11

Σ Area 14,89 Σmto 11,78

Σ Ib 49,12


Y máx(cm) 4,12

Distancia (cm) del centro geométrico de cada elemento a la línea base

Área (cm


Momento (cm3) = Area (cm

2) * Distancia (cm)


Eje neutro (cm) =Yln= (Σmomento)/ (Σarea)



Ip (cm


3))/12

Ib(cm


2))

In (cm

4) = Σ Ib - ((Yln

2)*ΣA)

Módulo real (cm

3) = In/(Ymáx)


170

Longitudinales del costado


fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 0,56


Área de diseño (m

2) Ad 1,15



x 0,45


KL mínimo 0,67

Pr 6,36 KN/m2


C 83,3

σa (N/mm2) 77

SMk(cm3) 0

SM(cm3) 11,38



Cl 26040

Etc(N/mm2) 11125

Ik(cm4) 0

I(cm4) 35,47



171



t(cm) 0,91 t1(cm) 0,48 t2(cm) 0,95 C(cm) 4,21

h(cm) 2,58 F(cm) 5 W(cm) 15 b(cm) 4,4

I mín(cm

4) 35,47

Mód.mín (cm

3) 11,38

Elemento Base (cm) Altura(cm) Distancia (cm) Area (cm

2)

Mto (cm

3) Ip(cm4)

Ib (cm

4)

1 4,21 0,95 3,53 4 14,1 0,3 50

2 0,48 2,58 1,76 1,22 2,16 0,68 4,48

3 0,48 2,58 1,76 1,22 2,16 0,68 4,48

4 5 0,48 0,24 2,38 0,56 0,04 0,18

5 5 0,48 0,24 2,38 0,56 0,04 0,18

6 15 0,91 -0,45 13,6 -6,16 0,93 3,73

Σ Area 24,8 Σmto 13,38

Σ Ib 63,04


Y máx(cm) 4,37


Área (cm



2) * Distancia (cm)

In (cm

4) 55,83 CUMPLE


Ymax (cm) = t+t1+h+t2-Yln

Wr (cm

3) 12,78 CUMPLE

Ip (cm


3))/12

Ib(cm


2))

In (cm

4) = Σ Ib - ((Yln

2)*ΣA)

Módulo real (cm

3) = In/(Ymáx)


172

Baos de cubierta


fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 0


Área de diseño (m

2) Ad 1,9



x 0,45


KL mínimo 0,67

Pr 6,58 KN/m2


C 83,3

σa (N/mm2) 77,5

SMk(cm3) 0

SM(cm

3) 17,69



Cl 26040

Etc(N/mm

2) 11125

Ik(cm4) 0

I(cm4) 50,8



173



t(cm) 1,34 t1(cm) 0,53 t2(cm) 1,05 C(cm) 5,71

h(cm) 2,43 F(cm) 5 W(cm) 16 b(cm) 5,8

I mín(cm

4) 50,8 Mód.mín(cm

3) 17,69


Distancia (cm) Área (cm2)

Mto (cm

3) Ip(cm

4)

Ib (cm

4)

1 5,71 1,05 3,48 6 20,85 0,55 73

2 0,53 2,43 1,74 1,27 2,21 0,62 4,47

3 0,53 2,43 1,74 1,27 2,21 0,62 4,47

4 5 0,53 0,26 2,63 0,69 0,06 0,24

5 5 0,53 0,26 2,63 0,69 0,06 0,24

6 16 1,34 -0,67 21,43 -14,35 3,2 12,82

Σ Área 35,23 ΣMto 12,3

Σ Ib 95,23


Y máx(cm) 4,99


Área (cm2) = Base (cm) * Altura (cm)

Momento (cm

3) = Área (cm

2) * Distancia (cm)





Ip (cm


3))/12

Ib(cm


2))

In (cm

4) = Σ Ib - ((Yln

2)*ΣA)

Módulo real (cm

3) = In/(Ymáx)


174

Longitudinales de cubierta


fL

0,82

Factor de corrección vertical KV 0


Área de diseño (m

2) Ad 1,86



x 0,45

Factor de distribución de impacto longitudinal KL 0,93

KL mínimo 0,67

Pr 6,58 KN/m2


C 83,3

σa (N/mm2) 77,5

SMk(cm3) 0

SM(cm3) 19,05



Cl 26040

Etc(N/mm

2) 11125

Ik(cm4) 0

I(cm

4) 59,91



175



t(cm) 1,34 t1(cm) 0,55 t2(cm) 1,1 C(cm) 6,36

h(cm) 2,35 F(cm) 5 W(cm) 17 b(cm) 6,5

I mín(cm

4) 59,91 Mód.mín(cm

3) 19,05


Distancia (cm) Area (cm

2)

Mto (cm

3) Ip(cm

4) Ib (cm

4)

1 6,36 1,1 3,45 7 24,15 0,71 84,03

2 0,55 2,35 1,73 1,29 2,23 0,59 4,44

3 0,55 2,35 1,73 1,29 2,23 0,59 4,44

4 5 0,55 0,28 2,75 0,76 0,07 0,28

5 5 0,55 0,28 2,75 0,76 0,07 0,28

6 17 1,34 -0,67 22,77 -15,25 3,4 13,62

Σ Área 37,86 Σ Mto 14,87 Σ Ib 107,08


Y máx(cm) 4,95


Área (cm


Momento (cm

3) = Área (cm

2) * Distancia (cm)

In (cm

4) 101,24 CUMPLE



Wr (cm

3) 20,47 CUMPLE

Ip (cm


3))/12

Ib(cm4) = Ip + (Área*(Distancia^2))

In (cm4) = Σ Ib - ((Yln

2)*ΣA)

Módulo real (cm

3) = In/(Ymáx)


176

Laminado

del Fondo

Espesor del fondo (mm) 11

Material g/m2 Espesor(mm)

CSM 200 0,467

CSM 300 0,701

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 300 0,701

Peso fibra de vidrio

6050 11

El contenido de vidrio es el 39% del peso total 0,39

Por lo que el peso total del laminado es 15512,82 g/m2

15,51 Kg/m2

Como el área del fondo es 23,5 m2 Por lo que el peso total del laminado del fondo es 364,52 Kg


177

Espesor de la zona central del fondo (mm) 15

A lo largo de toda la eslora en un ancho(mm)

290

Por lo que esta zona tiene un recalque con respecto al fondo de (mm)

4


CSM 200 0,467

CSM 300 0,701

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648


8600 15



22,05 Kg/m2


178

Espesor de la zona de la orza (mm) 18

A lo largo de toda la eslora en un ancho(mm)

145

Por lo que esta zona tiene un recalque con respecto la zona central del fondo de (mm)

3


CSM 200 0,467

CSM 300 0,701 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648


10500 18



26,92 Kg/m2


179

Laminado del

Costado

Espesor del costado (mm) 9


CSM 200 0,467 CSM 300 0,701 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 200 0,467


5000 9



12,82 Kg/m2

Como el área del costado es 22,35 m2

Por lo que el peso total del laminado del costado es 286,49 Kg


180

Espesor de la zona de proa en la roda(mm) 15

Ancho(mm)

145

Por lo que esta zona tiene un recalque con respecto al costado de

(mm)

6


CSM 200 0,467

CSM 300 0,701

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 1,052

WR 500 0,648

CSM 450 WR 500 0,648

CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052 WR 500 0,648 CSM 450 1,052

8100



20,77 Kg/m2


181

Laminado de Superestructura y Cubierta

Espesor de la cubierta y superestructura (mm) 13


CSM 200 0,467

WR 500 0,648

CSM 200 0,467

WR 500 0,648

CSM 200 0,467

PVC 640 8

CSM 200 0,467

WR 500 0,648

CSM 200 0,467

WR 500 0,648

CSM 200 0,467


3840 13

El contenido de vidrio es el 39% del peso total

0,39

Por lo que el peso total del sándwich es 9846,15 g/m2

9,85 Kg/m2

Peso del núcleo de PVC80 Kg/m

3 en un espesor de 8 mm


182

ANEXO IV: NORMAS UNE


183

Listado Normas UNE armonizadas

Norma Título

UNE-EN ISO 4566:1997-1:2002

Embarcaciones de recreo con motores interiores. Extremos de los árboles portahélices y bujes de conicidad 1:10 (ISO 4566:1992).

UNE-EN ISO 6185-1:2002

Embarcaciones neumáticas. Parte 1: embarcaciones con motor de potencia máxima de 4,5 kW (ISO 6185-1:2001).

UNE-EN ISO 6185-2:2002

Embarcaciones neumáticas. Parte 1: embarcaciones con motor de potencia máxima de 4,5 kW a 15 kW, ambos inclusive (ISO 6185-2:2001).

UNE-EN ISO 6185-3:2002

Embarcaciones neumáticas. Parte 1: embarcaciones con motor de potencia máxima de 15 kW y superior (ISO 6185-3:2001).

UNE-EN ISO 7840:2004

Pequeñas embarcaciones. Mangueras resistentes al fuego para carburantes (ISO 7840:2004).


Embarcaciones de recreo. Sistemas de retención de desechos de instalaciones sanitarias (aseos) (ISO 8099:2000).


Embarcaciones de recreo. Mangueras no resistentes al fuego para carburantes (ISO 8469:1994).

UNE-EN ISO 8469/1M:2001

Embarcaciones de recreo. Mangueras no resistentes al fuego para carburantes (ISO 8469:1994).

UNE-EN ISO 8665: 1996

Embarcaciones de recreo. Motores y sistemas de propulsión marinos. Medición y declaración de potencia (ISO 8665:1994).

UNE-EN ISO 8665/1M: 2001

Embarcaciones de recreo. Motores y sistemas de propulsión marinos. Medición y declaración de potencia (ISO 8665:1994).

UNE-EN ISO 8666: 2003 Datos principales (ISO 8666:2002).


Pequeñas embarcaciones. Mecanismos de gobierno. Sistemas de guardines y roldadas (ISO 8847:2004).

UNE-EN ISO 8847:2005/AC: 2005

Pequeñas embarcaciones. Mecanismos de gobierno. Sistemas de guardines y roldadas (ISO 8847:2004)


184


Pequeñas embarcaciones. Bombas de sentina eléctricas de corriente continua (ISO 8849:2003).

UNE-EN ISO 9093-1: 1998

Embarcaciones de recreo. Grifos de fondo y pasacascos. Parte 1: metálicos (ISO 9093- 1:1994).

UNE-EN ISO 9093-2: 2003

Pequeñas embarcaciones. Grifos de fondo y pasacascos. Parte 2: No metálicos (ISO 9093-2:2002).

UNE-EN ISO 9094-1: 2003

Pequeñas embarcaciones. Protección contra incendios. Parte 1: embarcaciones de eslora inferior o igual a 15 m. (ISO 9094-1:2003).

UNE-EN ISO 9094-2: 2003

Pequeñas embarcaciones. Protección contra incendios. Parte 1: embarcaciones de eslora superior a 15 m. (ISO 9094-1:2003).


Embarcaciones de recreo. Ventiladores eléctricos. (ISO 9097:1991).

UNE-EN ISO 9097/1M:2001

Embarcaciones de recreo. Ventiladores eléctricos. (ISO 9097:1991).

UNE-EN ISO 10087:2006

Embarcaciones de recreo. Identificación de cascos. Sistemas de codificación (ISO 10087:2006).

UNE-EN ISO 10088: 2002

Embarcaciones de recreo. Sistemas de combustible instalados de forma permanente y tanques fijos de combustible (ISO 10088:2001).

UNE-EN ISO 10133: 2001

Embarcaciones de recreo. Sistemas eléctricos. Instalaciones de corriente continua a muy baja tensión (ISO 10133:2000).

UNE-EN ISO 10239: 2001

Embarcaciones de recreo. Sistemas alimentados por gas licuado de petróleo (GLP) (ISO 10239:2000).

UNE-EN ISO 10239/AC:2003

Embarcaciones de recreo. Sistemas alimentados por gas licuado de petróleo (GLP) (ISO 10239:2000/Cor.1:2001).

UNE-EN ISO 10240:2005 Embarcaciones menores. Manual del propietario (ISO 10240:2004).

UNE-EN ISO 10592:1996

Embarcaciones de recreo. Sistemas hidráulicos de gobierno (ISO 10592:1994).

UNE-EN ISO 10592/1M:2001

Embarcaciones de recreo. Sistemas hidráulicos de gobierno (ISO 10592:1994).

UNE-EN ISO 11105: 1997 Embarcaciones menores. Ventilación de las salas de motores de gasolina y/o de los


185

compartimentos para los depósitos de gasolina (ISO 11105:1997).

UNE-EN ISO 11192:2006

Pequeñas embarcaciones. Símbolos gráficos. (ISO 11192:2005).

UNE-EN ISO 11547:1996

Embarcaciones de recreo. Dispositivos de protección contra el arranque con marcha engranada (ISO 11547:1994).

UNE-EN ISO 11547/A1:2001

Embarcaciones de recreo. Dispositivos de protección contra el arranque con marcha engranada (ISO 11547:1994).

UNE-EN ISO 11591:2001

Embarcaciones de recreo a motor. Canopo de visión desde la posición del timón (ISO 11591:2000).

UNE-EN ISO 11592:2002

Embarcaciones de recreo de eslora menor de ocho metros. Determinación de la potencia nominal máxima de propulsión (ISO 11592:2001).

UNE-EN ISO 11812: 2002

Embarcaciones pequeñas. Bañeras estancas y bañeras de vaciado rápido (ISO 11812: 2001).

UNE-EN ISO 12215-1: 2001

Embarcaciones de recreo. Construcción de cascos y escantillones. Parte 1: Materiales: resinas termoestables, refuerzos de fibra de vidrio, laminado de referencia (ISO 12215-1:2000).

UNE-EN ISO 12215-2: 2003

Embarcaciones de recreo. Construcción de cascos y escantillones. Parte 2: Materiales: materiales de relleno para construcciones tipo sándwich, materiales embebidos (ISO 12215-2:2002).

UNE-EN ISO 12215-3: 2003

Embarcaciones de recreo. Construcción de cascos y escantillones. Parte 3: Materiales: acero, aleaciones de aluminio, madera y otros materiales (ISO 12215-3:2002).

UNE-EN ISO 12215-4: 2003

Embarcaciones de recreo. Construcción de cascos y escantillones. Parte 4: Materiales: talleres de construcción u fabricación (ISO 12215-4:2002).

UNE-EN ISO 12216:2003

Embarcaciones de recreo. Ventanas, ojos de buey, escotillas, lumbreras de cubierta y puertas. Requisitos de resistencia y estanqueidad (ISO 12216-1:2002).

UNE-EN ISO 12217-1: 2002

Embarcaciones de recreo. Evaluación y clasificación de la estabilidad. Parte 1: Embarcaciones no propulsadas a vela de eslora igual o superior a seis metros (ISO 12217-1: 2002).

UNE-EN ISO 12217-2: 2002 Embarcaciones de recreo. Evaluación y clasificación de la estabilidad. Parte 2:


186

Embarcaciones propulsadas a vela de eslora igual o superior a seis metros (ISO 12217-2: 2002).

UNE-EN ISO 12217-3: 2003

Embarcaciones de recreo. Evaluación y clasificación de la estabilidad. Parte 3: Embarcaciones de eslora inferior a seis metros (ISO 12217-3:2002).

UNE-EN ISO 13297: 2001

Embarcaciones de recreo. Sistemas eléctricos. Instalaciones de corriente alterna (ISO 13297:2000).

UNE-EN ISO 13590:2005

Pequeñas embarcaciones. Motos acuáticas. Requisitos de construcción y de la instalación de los sistemas (ISO 13590:2003).

UNE-EN ISO 13929:2001

Embarcaciones de recreo. Mecanismo de gobierno. Sistemas de transmisión por engranajes (ISO 13929:2001).

UNE-EN ISO 14509:2001

Embarcaciones de recreo. Medición del ruido aéreo emitido por las embarcaciones de recreo equipadas con motor (ISO 14509:2000).

UNE-EN ISO 14509:2001/A1:2005

Embarcaciones de recreo. Medición del ruido aéreo emitido por las embarcaciones de recreo equipadas con motor (ISO 14509:2000/DAM:2002).

UNE-EN ISO 14895: 2003

Pequeñas embarcaciones. Hornillos de cocina alimentados por combustible líquido (ISO 14895:2000).

UNE-EN ISO 14945:2005

Pequeñas embarcaciones. Placa del constructor (ISO 14945:2004).

UNE-EN ISO 14945:2005/AC:2005

Pequeñas embarcaciones. Placa del constructor (ISO 14945:2004).

UNE-EN ISO 14946: 2002

Embarcaciones de recreo. Capacidad de carga máxima (ISO 14946:2001).

UNE-EN ISO 14946:2002/AC:2005

Embarcaciones de recreo. Capacidad de carga máxima (ISO 14946:2001).

UNE-EN ISO 15083: 2003

Pequeñas embarcaciones. Sistemas de bombeo de sentinas (ISO 15083:2003).

UNE-EN ISO 15084: 2003

Pequeñas embarcaciones. Fondeo, amarre y remolque. Puntos de amarre (ISO 15084: 2003).

UNE-EN ISO 15085: 2003

Pequeñas embarcaciones. Prevención de la caída de personas al mar y reembarque a bordo (ISO 15085:2003).


187

UNE-EN ISO 15584: 2001

Embarcaciones de recreo. Motores de gasolina intraborda. Componentes de combustible y eléctricos montados en el motor (ISO 15584:2001).

UNE-EN ISO 15652:2005

Pequeñas embarcaciones. Sistemas de gobierno a distancia para pequeñas embarcaciones propulsadas por chorro de agua intra borda (ISO 15652:2003).

UNE-EN ISO 16147:2003

Pequeñas embarcaciones. Motor diesel intraborda. Componentes de combustible y eléctricos montados en el motor (ISO 16147:2002).

UNE-EN 24564:1992

Embarcaciones menores. Cadenas de ancla (ISO 4565:1986).

UNE –EN 28846:1994

Embarcaciones de recreo. Equipos eléctricos. Protección contra la inflamación de los ambientes gaseosos inflamables (ISO 8846:1990).

UNE 28846/1M:2001

Embarcaciones de recreo. Equipos eléctricos. Protección contra la inflamación de los ambientes gaseosos inflamables (ISO 8846:1990).

UNE 28848:1994

Embarcaciones de recreo. Mecanismos de gobierno a distancia (ISO 8848:1990).

UNE 28848/1M:2001

Embarcaciones de recreo. Mecanismos de gobierno a distancia (ISO 8848:1990).

UNE-EN ISO 29775:1994

Embarcaciones de recreo. Mecanismos de gobierno a distancia para motores únicos fueraborda de potencia comprendida entre 15 kW y 40 kW (ISO 9775:1990).

UNE-EN ISO 29775/1M:2001

Embarcaciones de recreo. Mecanismos de gobierno a distancia para motores únicos fueraborda de potencia comprendida entre 15 kW y 40 kW (ISO 9775:1990).

EN 60092-507: 2000

Instalaciones eléctricas de los barcos. Parte 507: embarcaciones de recreo (IEC 60092-507: 2000).


188

ANEXO V: CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL MOTOR


189


190


191

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