Mástil pasante o apoyado en cubierta.

[Tumbao]

Los palos pasantes siempre son mas largos y soportan mas tensiones en el trimado con el back (regata) que los palos sobrecubierta que necesitan soportar menos esfuerzos (crucero)


Bueno, ya he dicho algo...simple, pero cierto....

[Pesca]

Creo que,como ha dicho Butxeta, las dos opciones :Estructural y de trimado son las que justifican la adopcion de un palo pasante.
Partiendo de la base, que el esfuerzo mayor que soporta un palo es de compresion, se podia considerar un conjunto el palo en cubierta y el correspondiente puntal,pero al trabajar o simplemente al darle alguna preflexion o caida (trimado). el punto de union, carlinga en cubierta, estaria sufriendo unas tensiones nada deseables, sin embargo el palo pasante,con holgura en la fogonadura de cubierta, trabajaria de una forma mas uniforme soportando las cargas mucho mas repartidas. ¿no se si esta bien razonado?.
Un saludo

[Nelson]

A lo apuntado por mmorans81, respecto al acuñamiento en cubierta de un palo pasante, tuve ocasión de ver la rotura del palo de un 43´ a ras de cubierta, estando acuñado. La conclusión que sacamos es que, salvo que el palo esté sobredimensionado o bien tenga reforzada esa zona, el empotramiento creado por el acuñado hace esa sección crítica.

Por otro lado, en mi caso (20 mts, 300 mm de diametro mayor y enrollador), con nulas posibilidades de trimado, el palo es pasante (no acuñado). Entiendo que, por consideraciones constructivas (descargar la cubierta de las tensiones de palo y puntal).

[mmorans81]

Originalmente publicado por Nelson

A lo apuntado por mmorans81, respecto al acuñamiento en cubierta de un palo pasante, tuve ocasión de ver la rotura del palo de un 43´ a ras de cubierta, estando acuñado. La conclusión que sacamos es que, salvo que el palo esté sobredimensionado o bien tenga reforzada esa zona, el empotramiento creado por el acuñado hace esa sección crítica.

Es que efectivamente, con palo pasante y estando éste acuñado en la cubierta, la sección más solicitada es precisamente esa: en la que está acuñada

[Keith11]

A ver Butxeta… yo tengo una posible explicacion…

Esta claro que una jarcia es en su manera fundamental de trabajo una celosia…

Los obenques altos hacen de cordon traccionado, y transmiten un esfuerzo axil que a su vez genera un momento, el cual debe equilibrarse con otra fuerza, de sentido contrario, que genere un momento de signo contrario, equilibrador… esa otra fuerza va por el palo, y es de compresion, y por tanto susceptible de pandeo y ello exige un sobredimensionamiento del palo respecto a un obenque claro. Los obenques medios y altos hacen de diagonales en una celosia perfecta y por su disposicion en un velero trabajan a traccion, y las crucetas hacen de montantes y trabajan a compresion…

Las uniones son todas articuladas, por tanto es la celosia ideal

Pero bajo mi punto de vista ocurre que el palo, o sea el cordon comprimido recibe cargas a lo largo del mismo… unas que son repartidas (no creo que uniformemente) si la mayor va relingada por el gratil, o bien en pequeñas cargas si va con patines…

Están tambien las fuerzas de inercia que se generan con pantocazos o con los simples movimientos del barco en el mar…eso genera unas fuerzas de inercia debido a la aceleracion del palo, que se contarresta con la elasticidad del mismo. Dichas fuerzas de inercia se aplicaran a lo largo de toda la masa del palo (que para eso es un medio material continuo), pero que sabemos que puede idealizarse aplicada en un punto, que perfectamente puede ser el centro de masas del mismo… si ademas hay otras masas (radares, etc) pues mas puntos donde se manifiesten esas fuerzas de inercia (F = m*a)

Esta tambien la botavara, que es articulada en los todos planos ortogonales que la contienen logitudinalmente, y por tanto no transmite momentos al palo, pero sí fuerzas, claro

Todas esas fuerzas, aplicadas en puntos que no son nudos de la celosia que es la jarcia, hace que el palo trabaje a flexion, o sea presente una ley de momentos flectores… y frente a la flexion ya sabes… momento de inercia, o sea canto, y en menor medida espesor…el espesor es mas necesario para los efectos locales de esos puntos de entrega de carga, por ejemplo pinzotes…el tema de los espesores es un mundo, ya sabes… secciones delgadas, areas eficaces, etc…dejemoslo en canto como propiedad geometrica que da resietncia mecanica a la flexion

Bien, tenemos una pieza que ademas de trabajar mucho a compresion (por la celosia) tambien trabaja a flexion, o sea presenta una ley de esfuerzos flectores. La compresion se la lleva el puntal y va a la quilla… asunto pues resuelto

La ley de momentos flectores, como bien sabes lleva asociado una ley de cortantes, la cual en su extremo entrega UNA REACCION… reaccion que es HORIZONTAL

(inciso… toda la ley de momentos flectores lleva asociado una ley de esfuerzos cortantes, y que matematicamente corresponde a su funcion derivada… o al reves… toda ley de esfuerzos cortantes lleva asociada una ley de momentos flectores, que es la funcion integral de la de cortantes… esta, la de cortantes, a su vez, es funcion integral de la funcion de distribucion de la carga exterior…y ya acabando de ahondar, la integral de la ley de flectores es la funcion de giros a lo largo de la pieza, y la integral de esta funcion d egiros es la funcion de desplazamientos a lo largo de la pieza…FIN DEL INCISO)

Pues bien estamos que el palo en su extremo inferior ENTREGA una reaccion debido al cortante asociado a la ley de flectores que tiene, por aquellas fuerzas no canalizadas por la celosia…pregunto… ¿Dónde prefieres entregar esa reaccion horizontal…? ¿en la cubierta a traves de unos pernos, pasadores y/o tornillos, o en la quilla, que es la columna vertebral de toda la resistencia estructural del barco…? ¿eeeiiinnn?

Pero ademas, CREO YO (no soy ingeniero naval, lo soy de estructuras), hay otra razon, que quiza tiene que ver con las cualidades de la navegacion…

¿Que va a generar un mayor par escorante? ¿el generado por una fuerza horizontal (que puede ser importante) a nivel de cubierta, y por tanto con un brazo de palanca igual al francobordo (mas o menos), o el generado por una fuerza horizontal a nivel de quilla, con un brazo de palanca respecto al mar muy pequeño, quiza despreciable? …¿eiiiinnn?

Bueno perdon por el ladrillo… no lo aguanto ni yo…

Tabenerooooo… sirvales unas rondas y unas tapas de lo que gusten a esos sufridos piratas… (si es que queda alguno despierto )

[Gonzalino]

Por si a alguno le sirve.......

Saludos de Gonzalino

[Mundo Redondo]

Yo lo que no entiendo es como podeis navegar tranquilos teniendo palos que se pueden romper por tantos sitios


Afortunadamente mi palo no es de estos, es más simple, de los que cada palo aguanta su vela, vamos, de los de toda la vida .


De hecho mi palo no me flexa nada, yo creo que esta como "fosilizao", cosa que aunque me dificulta el trimado, casi que me alegra visto lo visto.


Como si no fuese problema suficiente el mar, que tienen que inventar problemas nuevos los ingenieros


M.R.

[Capitanmorgan777]

[quote=Keith11;245059]

Pues bien estamos que el palo en su extremo inferior ENTREGA una reaccion debido al cortante asociado a la ley de flectores que tiene, por aquellas fuerzas no canalizadas por la celosia…pregunto… ¿Dónde prefieres entregar esa reaccion horizontal…? ¿en la cubierta a traves de unos pernos, pasadores y/o tornillos, o en la quilla, que es la columna vertebral de toda la resistencia estructural del barco…? ¿eeeiiinnn?

Pero ademas, CREO YO (no soy ingeniero naval, lo soy de estructuras), hay otra razon, que quiza tiene que ver con las cualidades de la navegacion…

¿Que va a generar un mayor par escorante? ¿el generado por una fuerza horizontal (que puede ser importante) a nivel de cubierta, y por tanto con un brazo de palanca igual al francobordo (mas o menos), o el generado por una fuerza horizontal a nivel de quilla, con un brazo de palanca respecto al mar muy pequeño, quiza despreciable? …¿eiiiinnn?

quote]

Interesante hilo e interesante derrotero el que está tomando la discusión.
Par ir resumiendo, creo que en esas dos razones está el quid de la cuestión sobre la ventaja que estructuralmente supone el palo apoyado sobre la quilla y las dos conducen a pensar que tenemos mejor estabilidad en el barco.
Las otras ventajas (de trimado, por ejemplo) serían a más a más.
Os felicito estructuristas, no esperaba menos

Va pos utedezzz !

[Capitán Barceló]

Cofrade Capitanmorgan777.

Soy de letras, y más bien tirando a aristotélico que a pitagórico, así que no me andaré por las ramas.

¿Es mejor un palo que muere en cubierta o uno que llega hasta la quilla?

He leído intervenciones muy técnicas e interesantes, pero a estas alturas todavía no sé si es mejor uno u otro.

Cuando me compré mi Contest 29 de quilla semi corrida, me llamó la atención que el palo no atravesaba la cabina. En el interior se aprecia que el palo se apoya en un arco durísimo que hace imposible, o casi imposible que éste se hunda.

Siempre había navegado en barcos que sí lo llevaban y me asaltó un mar de dudas. Pregunté a un compañero regatero, armador y experto y me dijo que estaba pensando recortar el mástil de su barco y fijarlo sobre la cubierta, porque en su opinión, en caso de desarbolar las averías que causa un palo encastrado en la quilla son mucho más graves que las de un palo que descansa en la cubierta.

Pregunté a otro marino experto con más de cuarenta años de regatas a sus espaldas, mi padre, y me tranquilizó diciendo que no tiene mucha importancia, al menos en un crucero, que no se nota la diferencia entre llevar un tipo palo u otro. Me dijo, además, que enormes barcos de crucero actuales, creo que dijo los Bavaria, llevan palos sobre cubierta...

a tu salud y suerte en la Palmavela. Ahí estaremos.

[mmorans81]

Vamos por partes, y a ver si no se me olvida todo lo que tengo en la cabeza, que son unas cuantas cosas... (prometo no decir nada de la lista de la compra )

Lo primero de todo, y volviendo al tema de las crucetas y la flexión: al hablar de flexión en el palo, no me refiero a la flexión entre crucetas. Es más, creo que las crucetas son un apoyo elástico con una rigidez muy pequeña. Pensemos... los obenques altos son los que en principio más tienen que decir, por aquello de "sujetar" el palo en el punto de mayor movimiento, en la perilla. Pues bien, partimos de que son los obenques más largos, y por tanto, los de menor rigidez (a igual fuerza a la que están sometidos, se alargan más que otros más cortos). Pero es que lo que considero más importante aún es que el sistema de crucetas sobre las que se "apoya" hasta llegar a la perilla, también se puede (y de hecho hace) mover, por lo que la "sujección" que ofrecen dichos obenques dista un mundo de poder considerarse hasta cierto punto rígido.
Por tanto, entre un ménsula libre (sin ninguna coacción arriba) y una barra biapoyada (considerando un apoyo totalmente rígido en la perilla), existen las infinitas posibilidades como posibles rigideces se le pueda dar a ese apoyo en la coronación. Pues en este sentido, creo que frente a los desplazamientos en la perilla, el sistema de obenques y crucetas ofrece unos apoyos elásticos, y tirando a poco rígidos. De ahí que no considere la flexión del palo "entre crucetas". Yo creo que la ley de flectores que aparece a lo largo del palo es más bien contínua, si bien con ciertos picos (pequeños, eso sí) en las crucetas. Aún así, considero que es muy distinto hablar de flexión transversal y de flexión longitudinal.

Y de ahí, efectivamente, el perfil de un palo, en el que como bien ha comentado Keith11, lo que se busca es una forma que maximice el momento de inercia (sobre todo longitudinal, que para las flexiones laterales, la jarcia ayuda), sin necesidad de ir a potentes espesores que encarecen el palo y además aumentan la masa.

En cuanto a lo que comenta Keith11 relativo a la celosía, siento decir que sigo discrepando... al menos en parte. Estoy de acuerdo que la jarcia actúa mediante axiles. Y en ese sentido sí puedo entender que hables de celosía. Pero a mi entender, tampoco creo que sea lo adecuado, porque el hecho de que existan elementos sólo traccionados o comprimidos, no hace que estemos delante de una celosía. Sin ir más lejos, en un puente colgante, todo el sistema de cuelgue trabaja sólo a tracción. Pero no tiene sentido hablar de celosía, ya que además está integrado en una estructura sometida a flexiones (y por cierto, en ese caso el cálculo del tablero se hace modelizando las péndolas como apoyos elásticos, resultando una estructura tremendamente flexible). Bueno, retomo, que me voy por los cerros de Úbeda.
A lo que voy es que creo que es indudable que el palo está sometido a una flexión que, lo siento, vuelvo a insistir, creo que es preponderante sobre cualquier otro tipo de esfuerzo. Y en ese sentido, pensar en una cosa... los obenques están traccionados. Sí. Y esa tracción se traduce en una compresión sobre el palo. También. Pero pensar en la relación de áreas entre los obenques y el palo... Vamos, que sigo pensando que el axil de compresión del palo es insignificante para poder considerar que se pueden producir fenómenos de segundo orden.

Y otra reflexión... la componente de compresión del palo es la que le transmiete la jarcia. Es decir, conocida y dada desde un principio. Ahora bien, la flexión en el palo viene dada principalmente por el empuje del viento sobre el propio palo, y principalmente (muy principalmente) sobre la vela. Y aquí es donde entra la componente de incertidumbre... Qué viento habrá?? Ah, ni idea. Pues como Eolo tiene esas cosas, que sopla cuando y como quiere, nos cubrimos y calculamos el empuje del viento con cierta holgura. Y sobre ese valor que hemos calculado, además, aplicamos un coeficiente de mayoración (es así como se trabaja en ingeniería, o alguien lo niega?). Vamos, que ante lo desconocido, el viento, procuramos dimensionar un poco "sobraos"... Otro motivo más para pensar que la solicitación dimensionante es... la flexión!

Y para acabar, una última cosa. Respecto al tema de las cualidades de la navegación, yo también he apuntado antes que en principio con palo pasante y acuñado en cubierta, bajas el centro de gravedad y aumentas la altura metacéntrica. Peeeeeeeeeero, no estoy de acuerdo con lo que comenta Keith11 referente a la altura sobre la que quieres que se aplique esa reacción al cortante en la base del palo. Efectivamente, esa reacción existe. Pero no genera ningún par escorante. De hecho, el casco (hablo aquí de casco pensando en que puede ser la quilla si hablamos de palo pasante, o la cubierta si el palo es sobre cubierta) ejerce sobre la base del palo esa reacción. Pero es porque el palo ejerce sobre el casco la acción que provoca esa reacción. Es decir, considerando el conjunto, el barco completo, con casco y palo, la acción y la reacción se equilibran. Vamos, que a nivel de conjunto son fuerzas autoequilibradas, o como realmente habría que llamarlas, fuerzas internas. De forma que sobre la escora del barco no tienen nada que aportar. La escora del barco viene dada por la fuerza exterior, es decir, el empuje del viento sobre la vela. Pero cómo se canalicen esas fuerzas internamente, no afecta a el equilibrio del conjunto (el barco).
Para verlo de otra forma más intuitiva: si estamos navegando, y yo me pongo a empujar como una mala bestia sobre el palo, no afecto a la escora del barco. Porque mi acción (yo empujando sobre el palo) y su reacción (recibo la fuerza igual y contraria del palo, que hace que no lo pueda mover), están autoequilibradas y son fuerzas internas del conjunto (barco). Y para verlo de una forma más cachonda todavía... pensar en eso mismo, pero mientras el barco está en el pantalán, y yo estoy subido a la perilla del palo... No puede haber más altura sobre el agua que esa para que yo intente escorar el barco empujando el palo ahí arriba. Pero como es una fuerza interna del conjunto barco, no tiene ninguna relevancia de cara al equilibri exterior del mismo...


Queda alguien ahí???? El que haya llegado hasta aquí abajo, me puede mandar un privado para que le invite a unas cervecitas... Pero bien frías además

[Butxeta]

Originalmente publicado por Keith11

A ver Butxeta… yo tengo una posible explicacion…


Pues bien estamos que el palo en su extremo inferior ENTREGA una reaccion debido al cortante asociado a la ley de flectores que tiene, por aquellas fuerzas no canalizadas por la celosia…pregunto… ¿Dónde prefieres entregar esa reaccion horizontal…? ¿en la cubierta a traves de unos pernos, pasadores y/o tornillos, o en la quilla, que es la columna vertebral de toda la resistencia estructural del barco…? ¿eeeiiinnn?

¿Que va a generar un mayor par escorante? ¿el generado por una fuerza horizontal (que puede ser importante) a nivel de cubierta, y por tanto con un brazo de palanca igual al francobordo (mas o menos), o el generado por una fuerza horizontal a nivel de quilla, con un brazo de palanca respecto al mar muy pequeño, quiza despreciable? …¿eiiiinnn?

Bueno perdon por el ladrillo… no lo aguanto ni yo…

Tabenerooooo… sirvales unas rondas y unas tapas de lo que gusten a esos sufridos piratas… (si es que queda alguno despierto )

Buena, esta es buena. Sigo leyendo.

Al final si llegamos a algo, prometo intentar hacer un resumen explicando como funciona un palo a no expertos y cuales son las ventajas de uno u otro sistema.



Sigo leyendo.

Edito: ya he leido:

Keith, lo de la reacción horizontal se me había pasado, y me gusta, me gusta mucho. Aún diré más, creo que ahí está la clave.

Explico para quien nos lee y no nos sigue como le gustaría:

El palo se aguanta porque se apoya en su base y está la jarcia fija. Una manera de trabajar que usamos para analizar estructuras es sustituir parte de ella por sus efectos. Vamos a ello: SUpongamos que quitamos el palo y dejamos los cables y apoyos con sus fuerzas o tensiones:

Parece claro que en una navegación de través amurado a estribor (rey de los mares) los obenques de estribor están tensos, y los de babor flojos. El Stay de proa y el de popa también. Todos ellos "estiran del casco" La coz o base del palo "hace fuerza hacia abajo" pero también hace fuerza hacia sotavento.

Si esa fuerza hacia sotavento la ejercemos sobre los pernos de la quilla o sobre la cubierta tendrá bastante importancia como par escorante.


Lo que apunta CapitanMorgan del arrufo y el quebranto, creo que puede suceder en los dos casos. Y no todo el mundo fuerza tanto los cascos como para ver luz por la base del palo Pero tienes razón, si lo tienes dentro "no se sale"

[ivanlc]

Originalmente publicado por Keith11

A ver Butxeta… yo tengo una posible explicacion…

Esta claro que una jarcia es en su manera fundamental de trabajo una celosia…

Los obenques altos hacen de cordon traccionado, y transmiten un esfuerzo axil que a su vez genera un momento, el cual debe equilibrarse con otra fuerza, de sentido contrario, que genere un momento de signo contrario, equilibrador… esa otra fuerza va por el palo, y es de compresion, y por tanto susceptible de pandeo y ello exige un sobredimensionamiento del palo respecto a un obenque claro. Los obenques medios y altos hacen de diagonales en una celosia perfecta y por su disposicion en un velero trabajan a traccion, y las crucetas hacen de montantes y trabajan a compresion…

Las uniones son todas articuladas, por tanto es la celosia ideal

Pero bajo mi punto de vista ocurre que el palo, o sea el cordon comprimido recibe cargas a lo largo del mismo… unas que son repartidas (no creo que uniformemente) si la mayor va relingada por el gratil, o bien en pequeñas cargas si va con patines…

Están tambien las fuerzas de inercia que se generan con pantocazos o con los simples movimientos del barco en el mar…eso genera unas fuerzas de inercia debido a la aceleracion del palo, que se contarresta con la elasticidad del mismo. Dichas fuerzas de inercia se aplicaran a lo largo de toda la masa del palo (que para eso es un medio material continuo), pero que sabemos que puede idealizarse aplicada en un punto, que perfectamente puede ser el centro de masas del mismo… si ademas hay otras masas (radares, etc) pues mas puntos donde se manifiesten esas fuerzas de inercia (F = m*a)

Esta tambien la botavara, que es articulada en los todos planos ortogonales que la contienen logitudinalmente, y por tanto no transmite momentos al palo, pero sí fuerzas, claro

Todas esas fuerzas, aplicadas en puntos que no son nudos de la celosia que es la jarcia, hace que el palo trabaje a flexion, o sea presente una ley de momentos flectores… y frente a la flexion ya sabes… momento de inercia, o sea canto, y en menor medida espesor…el espesor es mas necesario para los efectos locales de esos puntos de entrega de carga, por ejemplo pinzotes…el tema de los espesores es un mundo, ya sabes… secciones delgadas, areas eficaces, etc…dejemoslo en canto como propiedad geometrica que da resietncia mecanica a la flexion

Bien, tenemos una pieza que ademas de trabajar mucho a compresion (por la celosia) tambien trabaja a flexion, o sea presenta una ley de esfuerzos flectores. La compresion se la lleva el puntal y va a la quilla… asunto pues resuelto

La ley de momentos flectores, como bien sabes lleva asociado una ley de cortantes, la cual en su extremo entrega UNA REACCION… reaccion que es HORIZONTAL

(inciso… toda la ley de momentos flectores lleva asociado una ley de esfuerzos cortantes, y que matematicamente corresponde a su funcion derivada… o al reves… toda ley de esfuerzos cortantes lleva asociada una ley de momentos flectores, que es la funcion integral de la de cortantes… esta, la de cortantes, a su vez, es funcion integral de la funcion de distribucion de la carga exterior…y ya acabando de ahondar, la integral de la ley de flectores es la funcion de giros a lo largo de la pieza, y la integral de esta funcion d egiros es la funcion de desplazamientos a lo largo de la pieza…FIN DEL INCISO)

Pues bien estamos que el palo en su extremo inferior ENTREGA una reaccion debido al cortante asociado a la ley de flectores que tiene, por aquellas fuerzas no canalizadas por la celosia…pregunto… ¿Dónde prefieres entregar esa reaccion horizontal…? ¿en la cubierta a traves de unos pernos, pasadores y/o tornillos, o en la quilla, que es la columna vertebral de toda la resistencia estructural del barco…? ¿eeeiiinnn?

Pero ademas, CREO YO (no soy ingeniero naval, lo soy de estructuras), hay otra razon, que quiza tiene que ver con las cualidades de la navegacion…

¿Que va a generar un mayor par escorante? ¿el generado por una fuerza horizontal (que puede ser importante) a nivel de cubierta, y por tanto con un brazo de palanca igual al francobordo (mas o menos), o el generado por una fuerza horizontal a nivel de quilla, con un brazo de palanca respecto al mar muy pequeño, quiza despreciable? …¿eiiiinnn?

Bueno perdon por el ladrillo… no lo aguanto ni yo…

Tabenerooooo… sirvales unas rondas y unas tapas de lo que gusten a esos sufridos piratas… (si es que queda alguno despierto )

Para que sea más fácil entender, es mejor pensar donde se iría el palo
si no tuviera nada que lo sujetara y luego ir agregando las fuerzas
que lo sujetan una a una (back stay, obenques, etc) y seguir
pensando a donde iría el palo cuando sopla el viento.
Una vez hecha esta reflexión
queda claro que con la mayor puesta, la base del palo tiende a ir
hacía adelante (en plano de crujía) y a sotavento (en sección).

1) Si el palo es pasante, este esfuerzo pasaba a la base de la quilla.
2) Si no es pasante entonces es la cubierta que recupera este esfuerzo.

Para grandes veleros entiendo que no se quiere transmitir este esfuerzo
a la cubierta. Para los pequeños, no es tan problemático y se evita
la entrada de agua.