Cuando hablamos de diseño naval, una de las primeras preguntas que debemos responder es: ¿qué esfuerzos estructurales debe soportar el casco de una embarcación? o sea, identificar los esfuerzos del casco y clasificarlos.
Comprender los esfuerzos del casco, es esencial tanto si estás diseñando tu propio barco, como si simplemente quieres evaluar si una embarcación está bien construida.
En esta primera entrega de la serie, vamos a repasar los tipos de cargas que actúan sobre el casco y cómo afectan su estructura. Si preferís verlo en formato audiovisual, este contenido forma parte de una serie de videos disponibles en mi canal de YouTube.
📌 Tipos de esfuerzos del casco
El casco de una embarcación funciona como una viga flotante. Es decir, debe resistir las cargas longitudinales y transversales, que se producen por efecto del peso propio, la distribución de cargas a bordo y la acción del mar.
Estos esfuerzos del casco pueden clasificarse en:
1. Esfuerzo por flexión longitudinal
Cuando el barco navega en una ola, cuya cresta se encuentra en el centro del casco, tiende a curvarse hacia abajo (sagging). Por el contrario, cuando las crestas están en proa y popa, tiende a curvarse hacia arriba (hogging). Esto genera momentos flectores, que deben ser resistidos por toda la estructura longitudinal del barco, es uno del esfuerzos del casco que debemos comprender.
2. Esfuerzo cortante
Se produce cuando hay diferencia de presión entre dos puntos adyacentes del casco, o por cargas mal distribuidas. Los esfuerzos cortantes afectan, sobre todo, las uniones entre quilla, cuadernas, mamparos y cubierta.
3. Cargas puntuales o concentradas
Motores, mástiles, quillas, grúas u otros elementos imponen esfuerzos localizados que pueden dañar el casco, si no se refuerzan adecuadamente.
4. Presiones hidrostáticas y dinámicas
A medida que el barco se hunde por su propio peso, o navega en mares agitados, el agua ejerce presión contra el casco. Esto varía con la velocidad, forma del casco y las condiciones del mar.
📐 Del análisis a la construcción: por qué importa esto
Para cualquier diseñador o constructor amateur, conocer estos esfuerzos del casco, no es un lujo académico. Es la base para definir:
- La geometría del casco
- El espesor de las planchas o tableros
- El tipo y separación de las cuadernas
- La disposición de refuerzos y mamparos
- La necesidad o no de usar una sobrequilla, refuerzos longitudinales, doble fondo, etc.
De hecho, en los siguientes artículos de esta serie abordaremos cómo determinar el espesor del casco usando las fórmulas empíricas del Reglamento RINA, cómo construir un diagrama de momentos flectores, y cómo calcular el momento de inercia de la sección estructural del casco.
🎥 ¿Quieres ver esto en video?
Esta explicación forma parte de una serie publicada en mi canal de YouTube, donde lo abordamos con esquemas y cálculos, paso a paso. Si preferís ver cómo se aplican estos conceptos a una lancha de pesca artesanal de 33 pies y 25 toneladas de desplazamiento, te invito a verlo acá:
👉 Ver el video completo en YouTube
⚙️ Comprender los esfuerzos, el primer paso hacia un casco confiable
Reconocer y analizar los esfuerzos que actúan sobre el casco, no es solo una cuestión teórica: es la base sobre la que se construye toda decisión estructural. Desde el espesor del material, hasta la ubicación de mamparos y refuerzos; cada elección en el diseño, responde a las cargas reales que enfrentará la embarcación.
Para quienes construyen por cuenta propia, comprender estos principios es clave, para lograr barcos seguros, duraderos y adaptados al uso previsto.
En los próximos artículos de esta serie, veremos cómo aplicar este conocimiento al cálculo del espesor del casco y al desarrollo de la estructura resistente. Porque un buen diseño empieza por entender lo que debe resistir.
⚓ Conclusión
Diseñar un casco resistente, no es solo cuestión de experiencia o intuición: es comprender los esfuerzos reales que actúan sobre él, y cómo podemos anticiparnos con un diseño inteligente y simple.
Este artículo es solo el comienzo. En los siguientes capítulos abordaremos la selección de espesores, el desarrollo estructural y los métodos de cálculo más útiles, para quienes construyen embarcaciones en casa, astilleros pequeños o con recursos limitados.
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