CATAMARAN

CATAMARAN
ANALISIS DE LA ESTRUCTURA TRANSVERSAL DE CONEXION DE
UN CATAMARAN DE DISEÑO LOCAL
RESUMEN
Se ha analizado la estructura de unión transversal de un catamarán, aplicándole, tanto las
cargas que se desarrollarían al navegar en olas, como las resultantes al asentarse sobre una cama de varamiento defectuosa, aplicando el Método de Elementos Finitos. Para el primer caso, se modelóúnicamente la mitad de la estructura de conexión, para aprovechar la simetría de la geometría y de las cargas, siendo estas últimas estimadas según el procedimiento de Disenbacher, [2]. Para el segundo caso, debido a la falta de simetría, hubo necesidad de modelar la estructura completa, esto es, los dos semicascos y la estructura de conexión; en este caso, se asentó la estructura de manera no uniformesimulando un varamiento en una cama defectuosa, y el peso de la estructura se representó aplicando una carga efectiva vertical de tal manera que se represente el peso en condición ligera. Se encontró que de las tres condiciones de carga, la que más exige a la estructura es la primera, cuando recibe las olas de costado, alcanzando valores de esfuerzo normal hasta 2.5 veces por debajo del límite deFluencia. La segunda condición de carga en olas y las de varamiento significan esfuerzos cortantes muy por debajo del límite de Fluencia en corte del acero de construcción naval.
1. Introducción
Un catamarán tiene ventajas frente a una embarcación monocasco cuando se requiere disponer de una elevada área de cubierta, con bajo peso de la carga. Estos requerimientos se presentan en el caso de lasembarcaciones que prestan servicio turístico alrededor de las Islas Galápagos, y últimamente se han enfrentado en el medio algunos proyectos para construir este tipo de embarcaciones. Sin embargo, hay poca experiencia en el análisis estructural de la estructura de conexión transversal entre cascos
(catamaran cross-structure”). Aún más, existe la hipótesis de que los esfuerzos por unvaramientodefectuoso, por ejemplo por una errónea disposición de los bloques, signifiquen una exigencia más alta que los esfuerzos que se desarrollarían al navegar en olas. Finalmente, en el trabajo en desarrollo de Cáceres, [1], se encontraron concentraciones de esfuerzo en las regiones extremas (hacia Proa y
Popa) de la estructura de conexión transversal, representada en forma simplificada, considerándoseque es posible que se deba a una aplicación inadecuada de fuerzas y momentos en la sección común de la estructura de conexión transversal con cada semicasco. En este trabajo se trata de responder a estas incógnitas con un análisis empleando el método de Elementos Finitos..2. Descripción de las condiciones de carga
aplicadasLa embarcación tipo catamarán, diseñada localmente, y cuya estructura esanalizada tiene las siguientes dimensiones principales, [1], véase tabla 1. Está diseñada para proveer tours alrededor de las Galápagos para un total de 28 personas. La distribución general de la embarcación, a nivel Preliminar, se muestra a
continuación.

Cargas por operación en olas
Disenbacher, [2], describe un método simplificado para estimar las cargas sobre la estructura de unióntransversal de un catamarán, cuando navega en olas. Dicho trabajo representa las cargas en forma de acciones estáticas equivalentes, habiendo seleccionado dos condiciones de carga que significan máxima exigencia a la estructura de unión transversal:
-Olas de Costado
-Olas oblicuas
En la primera condición, las olas levantan a la embarcación con una aceleración vertical asumida de 0.4g, consideradarazonable para este tipo de embarcaciones. Esto significa que el calado medio se incrementa para lograr un cambio en fuerza de boyantez que impulse a la embarcación a la aceleración mencionada. La longitud de la ola es igual a dos veces la distancia entre semicascos (12.84 m), de tal
forma que también que se generan fuerzas transversales (Bb-Eb) apuntando hacia el centro de los cascos, como se...