Descripción:
En el presente trabajo se ha analizado la estructura de la lancha de servicio
fluvial hospitalario SAMARINA, empleando el Método de Elementos Finitos.
Se ha modelado completamente el casco de la estructura y se la sometió a
cuatro condiciones de carga consideradas típicas de embarcaciones
fluviales. Para el desarrollo del modelo estructural se usó el programa SAP
2000. Conociendo el tipo de cuadernaje (longitudinal) usado en la
construcción de la lancha, se procedió a modelar los elementos estructurales.
El planchaje y los refuerzos primarios, cuadernas, baos y quilla, fueron
modelados como elementos “Plancha”; los refuerzos secundarios, tales como
longitudinales, rudón y puntales fueron modelados como elementos “Viga”.
El peso propio de la estructura fue incluido como propiedad de los elementos.
Los otros pesos, superestructura, accesorios, consumibles y motores, fueron
aplicados como fuerzas concentradas en los nodos donde se definieron los
refuerzos estructurales. La presión hidrostática, fue calculada por el
programa, especificando el calado como nivel de referencia.
En la condición 1, Navegación Libre, se incluyeron resortes para evitar la
singularidad del problema; las reacciones en estos elementos fueron
pequeñas y comprobaron el equilibrio estático del buque. Para la condición 2,
Varamiento en proa y en popa, se colocaron restricciones (soportes simples)
en los puntos de varamiento respectivos para cada caso; se asumió que la
fuerza de contacto es el 10% del desplazamiento total. Para la condición 3,
Tensionada por cables, además de las cargas ya mencionadas en las demás
condiciones se aplicó la fuerza hidrodinámica, en el costado de estribor de la
embarcación; las restricciones usadas fueron 2 apoyos simples, ubicados
uno en proa y el otro en popa. En la condición 4, Atraque lateral, actuó
también la carga hidrodinámica aplicada en la región de proa de la
embarcación; las restricciones fueron colocadas en un nodo en proa que
representa el punto de pivote, y, un nodo en popa, el punto de contacto con
el muelle.
Finalmente se encontró que los esfuerzos primarios son de tipo compresivo
en el fondo y de tensión en cubierta. El máximo valor se presenta en la
Sección Media en la condición de Aguas Tranquilas con un valor de -1217.87
Ton/m2
en la plancha del fondo. El esfuerzo local máximo se presentó en
dirección x, en la zona de Popa, con un valor de 5350.51 Ton/m2
, en la
condición de Varamiento por popa. La intensidad de esfuerzo máxima
(6093.68 Ton/m2
) ocurre en esta misma condición, en la zona de Popa.
Las cargas compresivas en los puntales y refuerzos longitudinales resultan
muy pequeñas comparadas con las cargas críticas. De manera que no se
espera pandeo de elemento alguno de la estructura