Datos Identificativos 2017/18
Asignatura (*) ESTRUTURAS MARIÑAS Código 730G02149
Titulación
Grao en Enxeñaría en Propulsión e Servizos do Buque
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Cuarto Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Inglés
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinación
Lago Rodriguez, Fernando
Correo electrónico
f.lago@udc.es
Profesorado
Lago Rodriguez, Fernando
Correo electrónico
f.lago@udc.es
Web
Descrición xeral La asignatura de Estructuras Marinas se divide en tres grandes bloques.

El objetivo del primer bloque de la asignatura, Conceptos Generales del Diseño de los Sistemas Estructurales Marinos, es el transmitir al alumno las particularidades del cálculo de las estructuras marinas, frente a otros tipos de estructuras, e introducirle en la práctica del diseño estructural tanto de buques como de todo tipo de unidades destinadas a operar en la agresividad del medio marino. Se presenta el escenario general del diseño de los Sistemas Estructurales Marinos, así como las distintas metodologías aplicables.

El principal objetivo del segundo bloque de la asignatura, Métodos Generales de Cálculo para el Diseño de Sistemas Estructurales, es el proporcionar al estudiante una base teórico-práctica adecuada en el cálculo y diseño de estructuras marinas, dotándole así mismo de los conocimientos necesarios sobre las herramientas de cálculo existentes en la actualidad de la profesión.
Es decir, se le proporcionan al alumno las herramientas adecuadas para poder afrontar los procesos descritos durante la primera parte de la asignatura.

Por último, la asignatura resultaría incompleta si un tercer bloque, Métodos Específicos para el Diseño de Sistemas Estructurales Marinos, que complemente el anterior con herramientas particulares del tipo de sistemas estructurales de especial interés para el alumno. Cabe destacar que dentro de este bloque se enseñará al alumno a manejar la reglamentación de las Sociedades de Clasificación en el ámbito del cálculo de estructuras, por ser esta una de las actividades más relevantes en el futuro ejercicio de la profesión.
Se trata esta tercera parte de la asignatura de una temática eminentemente práctica, donde se introducirá al alumno en el uso de las herramientas informáticas habitualmente empleadas en el sector.

Competencias do título
Código Competencias do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Cálculo y Diseño de Estructuras Complejas en ambientes marinos. Procedimientos a seguir a la hora de diseñar una estructura marina.

Contidos
Temas Subtemas
A) Parte I : Conceptos Generales del Diseño de Sistemas Estructurales Marinos

1.- La Estructura del Buque

1.1.- Aspectos Básicos del Diseño Estructural

1.1.1.- Espiral del Diseño Estructural
1.1.2.- Cálculo Directo frente a Métodos Empíricos
1.1.3.- ¿Por qué las Estructuras Marinas son Complejas?
1.1.4.- Definiciones
1.1.5.- Metodología General del Diseño Estructural

1.2.- Parámetros de Diseño

1.2.1.- Tipos de cargas
1.2.2.- Modos de Fallo
1.2.3.- Tipos de Análisis de Respuesta
1.2.4.- Jerarquía de Tensiones
1.2.5.- Cálculo Probabilístico de Estructuras
1.2.6.- Descripción Estructural de Distintos Tipos de Buques

1.3.- Resistencia Longitudinal: Respuesta de la Viga – Buque

1.3.1.- Aplicación de la teoría del buque – viga
1.3.2.- Características Principales de las Curvas de MM.FF: y FF.CC.
1.3.3.- Cargas en Aguas Tranquilas y en Olas
1.3.4.- Tensiones de Flexión en el Buque-Viga
1.3.5.- Resistencia y Rigidez
1.3.6.- Cálculo del Módulo de la Sección Maestra
1.3.7.- Materiales con diferente módulo de elasticidad
1.3.8.- Módulo Mínimo para Evitar el Fallo por Fatiga de la Viga-Buque
1.3.9.- Tensiones Tangenciales Debidas a Fuerzas Cortantes

1.4.- Tensiones Tangenciales debidas a Fuerzas Cortantes

1.5.- Cálculo de la vida de fatiga de las Estructuras Marinas

1.5.1.- Métodos determinísticos y probabilísticos
1.5.2.- Métodos basados en la distribución a largo plazo y la hipótesis de Palgrem-Miner
1.5.3.- Curvas S-N del DoE para análisis de fatiga y clasificación de las uniones soldadas
1.5.4.- Requerimiento de módulo de la cuaderna maestra para evitar el fallo por fatiga de la viga - buque

1.6.- Resistencia Longitudinal según las Sociedades de Clasificación

1.6.1.- Envolvente M.F. vertical inducido por las olas. Arrufo y quebranto
1.6.2.- Módulo resistente mínimo. Módulo resistente basado en máxima tensión normal. Momento de inercia mínimo
1.6.3.- Envolvente de la F.C. vertical inducida por las olas. Máxima tensión tangencial
1.6.4.- Modificación de F.C. en aguas tranquilas en buques con carga en bodegas alternas
1.6.5.- Tratamiento de brazolas de escotillas continuas. Efectividad del material longitudinal entre huecos de escotillas

2.- Inestabilidad elástica: Pandeo / Abolladura

2.1.- Conceptos Generales de la Inestabilidad Elástica

2.1.1.- Tipos de cargas actuantes sobre los elementos
2.1.2.- Modos de fallo. Estructuras a considerar
2.1.3.- Criterios básicos para evitar el pandeo.

2.2.- Métodos de Cálculo Directo

2.2.1.- Pandeo de Columnas
2.2.2.- Pandeo de Placas

2.3.- Método del IACS para elementos con tensiones primaria predominantes

2.3.1.- Pandeo de Planchas por Compresión pura
2.3.2.- Pandeo de Planchas por Tensión Tangencial Pura
2.3.3.- Pandeo de Longitudinales por Flexión
2.3.4.- Pandeo de Longitudinales por Flexión y Torsión combinadas
2.3.5.- Pandeo de las alas y almas de refuerzos primarios y secundarios
2.3.6.- Tensiones de trabajo. Criterio a cumplir.

2.4.- Complemento al método del IACS

2.4.1.- Efecto de los aligeramientos en la carga crítica
2.4.2.- Valores mínimos de la inercia de los refuerzos
2.4.3.- Valores mínimos para evitar la abolladura de las almas
2.4.4.- Efecto de tensiones secundarias transversales y tensiones tangenciales combinadas


B) Parte II : Métodos Generales de Cálculo para el Diseño de Sistemas Estructurales


3.- Estructuras de Nudos Fijos y Traslacionales

3.1.- Repaso Conceptos Previos

3.2.- Métodos de Cálculo de Relajaciones Sucesivas

3.2.1.- Estructuras de Nudos No desplazables
3.2.2.- Estructuras de Nudos desplazables

4.- Cálculo Matricial de Estructuras

4.1.- Definiciones y Conceptos Básicos

4.2.- Matriz de Rigidez de una Estructura

4.3.- Estructuras Planas de Nudos Articulados

4.4.- Líneas Generales de los Métodos Matriciales

4.5.- Estructuras Planas de Nudos Rígidos

4.6.- Emparrillados Planos

4.7.- Elemento de Viga Generalizado

4.8.- Elementos con extremos no rígidos

C) Parte III : Diseño de Estructuras y las SS.CC

5.- Reglas de las Sociedades de Clasificación

5.1.- Concepto de Clasificación y Estructura de las Reglas

5.2.- Elementos del fondo y doble fondo

5.2.1.- Cálculo de las planchas del fondo, consideraciones de presión y de estabilidad del panel
5.2.2.- Cálculo de planchas del doble fondo, consideraciones de presión, carga local y erosión por la carga
5.2.3.- Longitudinales de fondo y doble fondo
5.2.4.- Varengas y Vagras. Limitaciones generales. Escantillones mínimos. Cálculo directo

5.3.- Elementos del forro

5.3.1.- Escantillonado por carga local. Consideraciones de presión exterior y eventual presión interior
5.3.2.- Comprobación del espesor por fuerza cortante
5.3.3.- Cuadernas de bodega y de tanques. Cuadernas de entrepuentes. Reforzado en la zona de proa
5.3.4.- Bulárcamas. Función principal, escantillonado

5.4.- Cubiertas

5.4.1.- Funciones a desempeñar. Tipos de cargas
5.4.2.- Escantillones de las cubiertas resistentes
5.4.3.- Cubiertas de carga
5.4.4.- Baos y Longitudinales
5.4.5.- Esloras, Baos fuertes y Puntales

5.5.- Mamparos Estancos

5.5.1.- Misiones principales
5.5.2.- Distinción entre mamparos estancos y de tanques. Escantillonado de planchas
5.5.3.- Escantillonado de refuerzo primarios y secundarios
5.5.4.- Mamparos corrugados
5.5.5.- El fenómeno de “sloshing”.

5.6.- Las “Common Structural Rules” (CSR)

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Proba de resposta breve 10 0 10
Traballos tutelados 0 15 15
Sesión maxistral 60 55 115
 
Atención personalizada 10 0 10
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Proba de resposta breve Examen teórico/práctico
Traballos tutelados Se propondrán problemas prácticos a resolver por parte del alumnado.
Sesión maxistral Clases participadas sobre los principales temas

Atención personalizada
Metodoloxías
Traballos tutelados
Descrición
Se encargarán trabajos de diseño/cálculo de estructuras

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Traballos tutelados Realización de Cuadernas de Teoría o Problemas para su entrega y evaluación 30
Proba de resposta breve Examen teórico/práctico 70
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica (). .

- “Cálculo de Estructuras – Complemento a los Métodos Tradicionales de Cálculo” – SAEZ-BENITO

- “Cálculo de Estructuras – Problemas Resueltos (Volumen I)” – SAEZ-BENITO (Hay varios volúmenes)

- “Curso de Análisis Estructural “ - CELIGÜETA


1.- “Ship Structural Design.A rationally-based, computer aided, optimization approach” – Owen Hughes, Editorial John Wiley & Sons.

2.- “Ship Structural Design Concepts” – J.Evans, Editorial Cornell Maritime Press

3.- “Principles of Naval Architecture – Vol.I” – Varios, SNAME

4.- Reglas de las SS.CC.: ABS, DnV, LRS, BV.

Bibliografía complementaria (). .
(). .


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
CIENCIA E ENXEÑARÍA DOS MATERIAIS/730G01113
ELASTICIDADE E RESISTENCIA DOS MATERIAIS/730G01117
TECNOLOXÍA DA CONSTRUCIÓN NAVAL 1/730G01124
TECNOLOXÍA DA CONSTRUCIÓN NAVAL 2/730G01130

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
MÉTODOS COMPUTACIONAIS APLICADOS AO PROXECTO DO BUQUE/730G01143
MODELADO EN 3D EN CASCO E DA ESTRUTURA DO BUQUE/730G01166

Materias que continúan o temario
ESTRUTURAS NAVAIS 2/730G01126

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías