Manuale nautico/Struttura dello scafo

Copertina Manuale nautico/Copertina

Lo scafo è una delle parti fondamentali dell'imbarcazione, questo infatti definisce il modo con cui questa (l'imbarcazione) si comporterà in mare. A grandi linee esistono due tipi di scafi, distinti per il tipo di struttura:

a strutture longitudinali
a strutture trasversali

In relazione stretta al ruolo da esse svolto nel conferire alla nave la robustezza richiesta per consentirle do svolgere in sicurezza il proprio compito.

Le strutture longitudinali sono deputate a resistere alle sollecitazioni che agiscono secondo piani paralleli al piano di simmetria longitudinale della nave.

Le strutture trasversali sono deputate a resistere alle sollecitazioni che agiscono secondo piani paralleli al piano di simmetria perpendicolare della nave.

Siccome durante la navigazione il moto ondoso colpisce lo scafo in entrambi i modi, questi due tipi di strutture coesistono in ogni mezzo navale e vengono denominate strutture principali o primarie.

Esiste anche un secondo ordine di strutture denominate secondarie. Esse si appoggiano alle strutture principali le quali rappresentano un vincolo, sopportano i carichi locali trasmessi dal fasciame e sono disposte in una sola direzione. Longitudinale o trasversale.

A seconda della disposizione delle strutture secondarie la nave viene classificata:

nave a struttura longitudinale
nave a struttura trasversale

Tipologie di scafo

Oltre che per prevalenza strutturale lo scafo di un'imbarcazione viene classificato anche in base alla forma che prende la carena, ovvero quella dei costoloni che formano la struttura trasversale dello scafo.

Le tipologie di scafo possono essere tre:

Scafi dislocanti o a carena tonda: gli scafi dislocanti si utilizzano principalmente per le grosse barche che viaggiano per lungo tempo e a bassa velocità. Questo tipo di carene offre una grande resistenza all'onda, essendo strutturalmente un tipo di carene più robusto e pesante, un maggiore equilibrio e una maggiore solidità.; Ovviamente, questi tipi di scafi dislocanti non sono pratici per alcuni tipi di barche che nascono per correre ad una velocità relativamente alta, visto la loro alta resistenza all'onda, e di conseguenza un grosso attrito. Nelle barche con carene dislocanti la spinta statica della carena sostiene tutto il peso.; La loro principale caratteristica è la resistenza al moto delle barche stesse, per cui questa risulta indicata per una maggiore manovrabilità e una maggiore tenuta di mare. Tutto questo grazie alla forma arrotondata che caratterizza queste carene, studiata in modo da costringere lo scafo delle barche a stare immerso nell'acqua in ogni momento, anche durante la navigazione e di conseguenza è limitato l'attrito della resistenza e dell'influenza dell'aria e del vento.; Le barche con carene dislocanti si differenziano anche per un'altra importante caratteristica, cioè di risentire poco delle variazioni del peso. Anche se le barche con questo tipo di scafo, a causa di una variazione di peso sono costrette ad immergersi un po' di più, sono ugualmente efficaci e mantengono le loro caratteristiche, ed al massimo vi sarà un lieve calo di velocità rispetto ad una condizione media.
Scafi plananti: Le carene plananti si utilizzano per concepire barche con la caratteristica di percorrere velocità relativamente alte. Il nome "carene plananti" da proprio l'dea di che cosa si sta parlando. A differenza delle barche a carene dislocanti (carene tonde), le quali avendo lo scafo immerso, avanzano facendosi largo nell'acqua, le carene plananti sfiorano letteralmente l'acqua, vi passano sopra, questo grazie alla particolare forma dello scafo, che consente alcune particolari azioni. Ovviamente questi sono stati e sono tutt'ora difficili da gestire, anche se con la tecnologia moderna si sono risolti molti problemi.; Il problema è che le barche di questo tipo sono più sensibili al vento e all'aria, e in certe circostanze, questa sensibilità eccessiva può rendere difficoltoso il navigare, soprattutto quando si raggiungono alte velocità. È anche per questo che le barche con carene plananti (carene a spigolo) tendono a mantenere la rotta.; Un aspetto negativo di questo tipo di imbarcazioni può essere l'aumento del peso, che mentre per ciò che riguarda le barche con carene dislocanti (carene tonde) significa poco, per le barche a carene plananti significa cambiare le sue caratteristiche di stabilità dinamica e quindi di tenuta al mare, persino può accadere che le barche non siano più in grado di planare.; Il pregio delle carene plananti (carene a spigolo) rimane comunque quello di non avere gli stessi limiti delle carene dislocanti per ciò che riguarda la velocità.
Carena a V: È attualmente molto usata per le imbarcazioni a motore.

Strutture interne dello scafo

Il primo e più importante elemento dell'ossatura della nave è la chiglia : pezzo di costruzione rettilineo che, correndo da poppa a prora, costituisce il membro centrale del fondo della carena, su cui s'incastrano le coste, cioè i pezzi che formano le ossature dei fianchi.

Per il suo scopo e anche per la sua apparenza, si può dire che la chiglia è la spina dorsale della nave. Questa è di un pezzo unico nelle piccole imbarcazioni; di più parti intestate tra loro invece nelle grandi imbarcazioni. A questa si fissano le ordinate o costoloni sezioni trasversali della carena, queste formano l'ossatura dello scafo,a loro volta i costoloni sono formati da due elementi, madiere(parte inferiore) e scalmi (parte superiore).

Sopra la costolonatura, nel punto in cui si incontra con la chiglia, si trovano fissati dei paramezzali, che possono essere di diversa quantità (in questo caso verrebbero posizionati sopra e a fianco del paramezzale adiacente alla chiglia prendendo il nome di: sopraparamezzali e paramezzali laterali), questi servono ad assicurare al meglio l'unone delle costole dello scafo alla chiglia.

Parti dello Scafo

Prospetto laterale dove è ben visibile il punto dove lo scafo viene diviso dalla linea di galleggiamento in "opera viva" ed "opera morta".

Sezione grafica di uno scafo, la linea blu è la linea di galleggiamento e le relative misure, ovvero la larghezza fuori tutto e la larghezza al galleggiamento

Lo scafo oltre che in elementi strutturali è formato anche (nella sua integrità) da denominazioni diverse per ogni sua parte. Esaminando la divisione dello scafo possiamo trovare la linea di galleggiamento, linea immaginaria che il pelo dell'acqua disegna sullo scafo galleggiante e che lo divide in due parti:

l'opera viva (carena), sotto il pelo dell'acqua, così chiamata perché, col proprio volume, genera attivamente e continuamente, spinte verso l'alto in proporzione all'acqua che sposta galleggiando e navigando (spinta di Archimede).
l'opera morta (bordo libero), sopra il pelo dell'acqua, non contribuisce costantemente e attivamente all'equilibrio dell'imbarcazione

La parte anteriore viene denominata prua, mentre la parte posteriore poppa, come a loro volta la parte sinistra, murata di sinistra o fianco sinistro e la parte destra ,murata di dritta o fianco di dritta. Le sezioni che delimitano la distinzione di determinati punti sono due sezioni:

Sezione di simmetria, individuata dal piano perpendicolare a quello dell'acqua, orientato longitudinalmente e passante per il centro dello scafo.

Sezione maestra, individuata dal piano perpendicolare al piano di simmetria e a quello dell'acqua, attraversa la barca nel punto di massima area immersa.

L'intersezione di queste suddivide lo scafo in quattro sezioni, a prua troviamo due masconi, di sinistra e di dritta che comprendono l'area che và dalla sezione maestra a prua, e a poppa invece il giardinetto, rispettivamente di sinistra e di dritta che comprende l'area che và dalla sezione di maestra fino a poppa.

L'interno dello scafo è generalmente suddiviso da vari ponti (di più nelle imbarcazioni grandi, di meno in quelle più piccole), che servono come camminamento interno. Ogni ponte presente all'interno dello scafo prende un determinato nome:

Ponte di coperta:Il ponte superiore, che si estende per tutta la lunghezza del bastimento ed è parte integrante della sua struttura, concorrendo alla sua robustezza e resistenza. Pertanto è il "ponte principale". Può essere internamente scoperto oppure sottostare ad altri ponti parziali, sorretti da leggere sovrastrutture. Come gli altri ponti, anche sulle navi in ferro si usa spesso rivestirlo con un fasciame in legno.
Ponte di batteria: ponte sotto quello di coperta, nelle imbarcazioni dove si presenta soltanto un secondo ponte oltre che a quello di coperta, questo si chiama "sottocoperta"
Ponte di corridoio: ponte sotto quello di batteria
Sottocoperta: ponte inferiore a quello di corridoio, oppure nel caso di imbarcazioni con due soli ponti è quello subito sotto la coperta
Stiva:La stiva è destinata all'immagazzinamento del carico, e, di solito viene adibito a stiva il ponte inferiore a tutti gli altri.

Ognuno di questi ponti viene poi suddiviso da eventuali bagli o assi strutturale

Lunghezze dello scafo

Uno scafo come ogni cosa ha delle proprietà definite da appropriate misurazioni, per quanto riguarda la lunghezza, lo scafo non ne presenta una sola, bensì due:

Lunghezza fuori tutto, è la massima lunghezza misurabile fra due piani paralleli fra loro e perpendicolari all'acqua, che tocchino a prua e a poppa.

Lunghezza al galleggiamento, è la lunghezza della linea sottesa fra i due punti più estremi di prua e poppa coincidenti col pelo libero dell'acqua, cioè con la linea di galleggiamento.

Questo vale oltre che per lunghezza e profondità anche per l'altezza che sotto la linea di galleggiamento viene definita pescaggio, questo si estende dall'inizio della linea di galleggiamento fino al punto estremo dello scafo, ovvero, la chiglia.