miniatura|Buc de fusta folrat de coure miniatura||262px|Avant-projecte amb les línies de forma del buc, longitudinal i en secció transversal
El buc és el cos d'un vaixell estanc a l'aigua (qualitat que permet la flotabilitat de tot el vaixell) i té una resistència estructural adequada per a resistir les forces que actuen sobre ell.
El buc pot estar obert en la seva part superior o pot estar cobert totalment o parcialment amb una coberta. Sota la coberta hi pot haver una bodega o altres superestructures. La línia on la superfície de l'aigua talla el buc s'anomena línia de flotació.
A part de les embarcacions el terme buc també fa referència al cos principal de diversos vehicles, en especial les aeronaus i alguns vehicles terrestres cuirassats (transports cuirassats, canons autopropulsats i tancs).
Descripció miniatura|Disseny d'un buc. miniatura|Parts del buc d'una barca Està compost per la quilla, les quadernes, la roda de proa, la roda de popa, les varengues (parets del doble fons transversals), els baus, el folre exterior i la coberta. El buc no inclou l'aparell. El buc pot ser de fusta, ferro, acer, goma, formigó, polièster, fibra de vidre, alumini, entre altres materials.
Hi ha una gran varietat de tipus de buc que s'opten per adequar-se a usos diferents, la forma del buc depèn de les necessitats del disseny. Les formes van des d'una caixa gairebé perfecta en el cas de barcasses de batuda, fins a una superfície de revolució ben aguda en el cas d'un veler multiusos de competició. La forma s'opta per aconseguir un equilibri entre el cost, consideracions hidroestàtiques (allotjament, càrrega i estabilitat), hidrodinàmica (velocitat, requeriments d'energia i moviment i comportament en una via marítima) i consideracions especials per al paper del vaixell, com l'arc arrodonit. d'un trencant de gel o el fons pla d'una embarcació d'aterratge.
Les embarcacions poden tenir més d'un buc, són les anomenades multibuc. Per altra banda també hi ha naus que tenen un buc dins d'un altre, tecnologia coneguda com a doble buc, que és utilitzada principalment per petroliers i altres vaixells de transport de mercaderies perilloses. També alguns submarins tenen doble buc per aguantar millor la pressió dins l'aigua. La primera nau a tenir doble buc va ser el submarí Ictíneo I de Monturiol.
En un veler típic de fusta, el buc està construït amb taulons de fusta, sostinguts per marcs transversals (sovint anomenats costelles) i parets massisses, que s'uneixen encara més per cordes o sostre longitudinals. Sovint, però no sempre, hi ha una part longitudinal de la línia central anomenat quilla. En un buc de fibra de vidre (o composit), l'estructura pot semblar fins a cert punt a un vas de fusta o d'acer o tenir un arranjament monobuc. En molts casos, els bucs compostos es construeixen sandvitxant capes fines amb fibra reforçada sobre un nucli lleuger però raonablement rígid d'escuma, fusta de balsa, o un altre material.
El buc a l'edat antiga Bucs de canyes o de papir Potser els primers bucs pròpiament dits van ser construïts pels antics egipcis, que el 3000 aC van saber muntar taulons de fusta formant un buc miniatura|Bucs de totora a Huanchaco (Perú). Les barques de canyes, de papirs, de boga, de vímet o de materials similars foren l'evolució natural dels rais primitius. Sovint el sistema d'unió dels elements flotants consistia en tires del mateix material.
Hi ha documentada l'existència de barques de canyes relativament grans a Egipte, Sumer, Assíria i altres civilitzacions antigues.
Aquesta mena de barques anava protegida per un capa de betum (o de betum barrejat amb argila). Algunes barques de canyes disposaven de branques de fusta usades com a reforç Hi ha una obra de Gaston Maspero, amb il·lustracions interessants, que resumeix els aspectes dels vaixells d'Egipte i Assíria.Life in ancient Egypt and Assyria. Gaston Maspero.
Un exemple molt antic i encara usat actualment són les barques de totora, al Perú.
Primers bucs de peces de fusta unides Les barques d'un tronc de fusta buidat eren de grandària limitada per les dimensions de l'arbre de partida. La possibilitat de construir bucs mitjançant peces de fusta unides va permetre bastiments de dimensions més grans. Més llargs i, principalment, més amples.
Els antics egipcis, els fenicis, els assiris i altres civilitzacions coneixien algunes tècniques d'unió (i de disseny general) que feien possible la construcció de vaixells relativament grans.
Planxes encadellades sense fiador i cosides miniatura|Unió de peces de fusta amb una cua d'oreneta postissa. Un dels sistemes de construcció de bucs més antics basat en peces de fusta unides emprava conjuntament dues tècniques d'unió:
les planxes s'unien al llarg mitjançant un encadellat de metxa i caixa (un dels taulons tenia una metxa de secció rectangular, tallada a partir del mateix tauló; aquesta metxa encaixava el cap de l'altre tauló, que disposava d'una caixa femella tallada rebaixant el tauló corresponent) dues tires llargues, formades segons els sistema anterior, es podien cosir fent passants cordes de fibra vegetal per forats prèviament practicats en els costats a unir de cada tira.
Tot el buc es podia construir a partir de diverses tires cosides entre sí. Calia calafatar amb betum totes les fissures. També calia assegurar la resistència del conjunt amb reforços interiors i amb cordes que limitessin els desplaçaments longitudinals.Building pharaoh’s ships: Cedar, incense and sailing the Great Green. Cheryl Ward.
Els forats es practicaven en la part interior de cada tauló amb forma de ve baixa (exteriorment apareixien dos forats que es trobaven, deixant un passatge amb forma de ve baixa). Per cada filera de forats alineats en sentit transversal, la corda d'unió entrava en un forat prop de la vora del tauló, passava per l'espai buit, sortia a l'exterior (en la part interna del buc), passava per l'interior del forat practicat a l'altre caire del tauló i sortia per anar a trobar els dos forats del tauló veí. Dos taulons veins es fixaven amb una corda que els "cosia". La corda passava pels forats descrits i quedava completament a l'interior del buc. Alguns exemples d'aquesta mena de construcció són les barques solars egípcies. Un dels avantatges del sistema és que proporciona bucs desmuntables amb relativa facilitat. Barques d'Abidos Barca solar de Kheops.The Royal Ship of Khufu. Barques sagrades egípcies.THE CAIRO DAHSHUR BOATS. A Thesis by PEARCE PAUL CREASMAN.
En troballes arqueològiques de barques egípcies s'han trobat unions a base de cues d'oreneta postisses (per l'interior del folre). Alguns experts opinen que es tracta de reparacions posteriors a la construcció original dels vaixells.
Encadellats fenicis lang=ca|miniatura|Encadellats fenicis ("coagmenta punicana" en llatí). El derelicte d'Uluburun, a més de ser el més antic, és un exemple d'aquesta manera de construcció.
Descripció d'un cas simple Una manera d'unir dues peces de fusta de secció rectangular per dues cares contigües, és tallar dos forats rectangulars (anomenats caixes) de la mateixa profunditat i introduir una peça de fusta rectangular que encaixi ben ajustada als forats esmentats. Un cop les peces de fusta estiguin unides, cal assegurar la unió foradant els dos extrems i fent passar una clavilla de fusta ajustada en cadascun dels darrers forats esmentats. (Vegeu imatge i Caixa i metxa. El terme "tenó" no existeix en català.)
Descripció d'un cas general Dos taulons del folre del buc d'un vaixell poden unir-se en les cares de contacte mitjançant diversos encadellats simples com el descrit en el paràgraf anterior. Reiterant el procés és possible unir tots els taulons del folre entre si, formant una sola peça i amb una certa resistència estructural.
Aquesta mena d'unions foren anomenades pels antics romans com "coagmenta punicana" (en plural: encadellats fenicis). Durant segles foren el sistema predominant de construcció de vaixells de dimensions importants.
La unió dels caps dels taulons en sentit longitudinal podia fer-se de diverses maneres.
Sistema del folre primer Amb algunes variants, l'anomenat sistema de construcció amb folre primer, consistia en construir el folre del vaixell directament, sense la construcció prèvia de cap reforç intern.
Bucs de naus de guerra i naus mercants El sistema de construcció de folre primer, basat en els encadellats fenicis i complementat per un reforç de cordes per a resistir els esforços longitudinals, permeté la construcció de naus relativament grans a partir de peces de fusta de dimensions limitades. Fenicis, cartaginesos, grecs, romans i romans d'Orient (i alguns altres) disposaren de vaixells de guerra i de naus mercants relativament semblants.
Un resum simplificat d'aquest llarg període es pot presentar a partir del trirrem grec i de la navis oneraria romana.
Exemples de vaixells concrets Pàralos, Salamínia Isis (vaixell)
El buc a l'edat mitjana i moderna
Les dues variants més importants en la construcció dels bucs medievals fan referència a la disposició de les llates del folre. Hi ha dos tipus predominants: bucs amb folre tinglat i bucs amb folre llis (format per planxes juxtaposades sobre una estructura de quadernes). miniatura|center|700px|Disposició de les llates "tinglades" (esquerra) i "juxtaposades" (dreta). Folre tinglat Sense tenir en compte les excepcions, el folre tinglat s'usava a les costes del mar Bàltic i de l'oceà Atlàntic.
Folre llis El folre designat com a llis (en aquest article) resumeix el sistema típic de construcció de vaixells a l'àrea mediterrània. Primerament es construïa una estructura o esquelet (format per la quilla, la roda de proa, el codast i les quadernes) i es folrava amb planxes juxtaposades. Les planxes s'orientaven en sentit longitudinal i en posició horitzontal. La superfície exterior -a diferència del cas anterior de folre tinglat- presentava un aspecte llis.
Distribució geogràfica A grans trets, cap al la construcció tinglada predominava a l'Atlàntic fins a Lisboa. La construcció llisa s'emprava a tot el Mediterrani i arribava, continuant per l'Atlàntic, fins a Lisboa.
Vaixells grans miniatura|center|700px|Secció a nivell de la quaderna mestra de La Reial. Noms: 1, suport de l'arbre mestre o major; 2, corba de subjecció de la carlinga de l'arbre (carlinga=paramola); 3, quilla i sobrequilla; 4, clau de l'arbre ; 5, banc o bancada; 6, travessa per engrillonarDCVB: Engrillonar els remers; 7, banqueta per a suport dels peus dels remers; 8, corba; 9, bacallar; 10, coberta; 11, trancanell; 12, cinta; 13, postisses; 14, batallola; 15, batallola per a les pavesades; 16, folre De manera semblant a les èpoques anteriors, els bastiments medievals poden classificar-se en tres grups:
embarcacions menors, de pesca i cabotatge naus de guerra de vela i rems galera galiota tarida naus de guerra i mercants propulsades a vela coca nau caravel·la
Exemples concrets 1204. Nau pisana corsària amb 500 combatents. Anomenada Leopardo fou vençuda per la nau genovesa Carrocia. 1205. Nau veneciana amb 900 homes armats. Dues naus venecianes. Il Falcone La Rosa. Pere el Gran encarrega a Ramon Marquet la pintura de barques i galeres, en diversos colors.
1313. Coca Sant Climent 1417. Nau corsària catalana de 900 bótes i 500 homes. 1435. A la batalla naval de Ponça (1435) algunes naus tingueren un paper important. Segons alguns cronistes italians, el rei Alfons el Magnànim anava en una nau molt grossa anomenada la Magnana o Campo Retondo. Probablement es tracta de la gran nau esmentada per Melcior Miralles l'any 1419, propietat de Campredó. 1458. Segons la crònica del francès Enguerrand de Monstrelet, el Magnànim tenia una nau molt gran. La nau va embarrancar i es destruí just a la mort del rei. 1490-97. Negrona, nau genovesa de 4000 bótes.
Composició miniatura|Veler de competició dels anys 80 (Kriter VIII, La Rochelle)