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Normative di progetto, urti e danni conseguenti - spin - 05-06-2018 12:41
Buongiorno a tutti e scusate se questo post è particolarmente pesante. Premetto che non sono ingegnere strutturale, quindi potrei avere non correttamente interpretato quanto ho letto. Vorrei dare un seguito al mio post riguardo il possibile acquisto di una barca che ha preso uno scoglio, esponendo le considerazioni che mi avevano inizialmente indotto a considerare senza conseguenze un urto a bassa velocità, basandomi su normative e calcoli. Mi scuso in anticipo per le possibili castronerie. La base tecnica per le mie valutazioni è stato lo studio "INTERNATIONAL SMALL CRAFT INDUSTRY CONSULTATION AND VALIDATION STUDY. ISO/DIS-12215 hull construction...Validation against existing boats...". Lo scopo di quest'ultimo era di ricevere un feedback dai Cantieri riguardo i dati di barche a vela a chiglia fissa e di compararli con i requisiti espressi dalla ISO/DIS. La normativa 12215 parte 9 prevede un certo numero di "load cases" da utilizzarsi per definire i parametri di progetto strutturale, in particolare, il LOAD CASE 4 (fore-aft grounding) riguarda gli urti contro la chiglia, in caso di urto orizzontale e parallelo alla direzione di moto, incidente nel punto più profondo del bulbo. Questo è un caso controverso, perché, non ostante sia stato testato a lungo, è ancora considerato "non scientifico" e deve quindi essere utilizzato con cautela. La forza risultante dall'urto viene espressa tramite la:
F = K * g * m(LDC) * [L(WL) / 10]^0.5
dove: K=fattore moltiplicativo, m(LDC)=massa imbarcazione in navigazione, L(WL)=lunghezza al galleggiamento Il fattore K può assumere vari valori: nella sua forma "enhanced" vale 0,8 per barche di 10m e 1,1 per barche di 20m. Nella sua forma "normal" vale 0,4. Il caso "enhanced" è considerato molto severo e alcune barche non lo rispettano senza opportuni rinforzi locali. Mi pare di aver capito che il fattore "enhanced" si potrebbe applicare a barche oceaniche, mentre il "normal" a barche non oceaniche, ma non è chiaro. Gli autori sostengono anche che non è scientificamente valido associare una velocità a questa forza, però concordano nell'assumere, a livello puramente indicativo, che la barca potrebbe arrestarsi in 0,5 secondi e che gli skipper tenderebbero a voler considerare come sicura una velocità di 3-4 Knt, nel senso che si aspetterebbero, urtando a tale velocità, di subire danni nulli o minori. Per la mia valutazione ho assunto il K=0,4, quindi per una barca come il GS35 di 5500 Kg e L(WL) di 8,9m si avrebbe: F = 0,4 * 9,81 * 5500 * (8,9/10)^0,5 = 20360 N
Una barca di 5500 Kg. che si muove a motore a 1 Knt (0,51 m/s) e urta lungo l'asse longitudinale, arrestandosi in 0,5 s subisce una decelarazione di: a = 0,51/0,5 = 1,02 m/s2. e conseguentemente una forza di: Fu = 5500 * 1,02 = 5610 N
Passiamo al confronto dei numeri. Il valore della forza applicata a seguito dell'urto risulta, fatta salva la raccomandazione di slegare la velocità dalla forza, comunque molto minore del valore di progetto, quindi si può assumere che un urto a bassa velocità non dovrebbe danneggiare strutturalmente la barca. Invece pare che le barche talvolta si danneggino, anche gravemente, per urti a bassa velocità. Perché? Azzardo qualche ipotesi, considerando che tale normativa non è ancora in vigore, ma in passato e al presente le barche sono comunque progettate per resistere a urti e forze esterne secondo "best practices" dei progettisti. 1) ho sbagliato i conti e capito un beneamato 2) sino ad oggi le barche sono state progettate con parametri che nulla hanno a che vedere con la normativa nuova 3) le barche sono ben progettate, ma non altrettanto ben costruite 4) viene eseguita una ottimizzazione ciclica del progetto, che porta a risultati corretti ma non più in linea con le linee guida del progetto 5) non è vero che hanno urtato a bassa velocità 6) l'urto è avvenuto con una geometria differente e particolarmente sfavorevole 7) altre ipotesi??? Riconosco che l'argomento è complesso e forse non lo ho trattato con il necessario rigore, però volevo dei numeri, anche grossolani, ai quali fare riferimento. Evidentemente qualcosa non funziona come dovrebbe o forse i casi di progetto sono per l'appunto dei casi e costituiscono unicamente dei riferimenti. Cosa ne pensate?
RE: Normative di progetto, urti e danni conseguenti - clavy - 05-06-2018 13:23
6) Mi sembra che il caso delineato sia poco realistico:
- per fermarsi in 0,5s alla velocità 0,51m/s al secondo vuol dire che si ferma in uno spazio di 25-26cm, se una barca si rompe a queste condizioni mi spaventa.
- se a 4 nodi ti fermi nello spazio di un metro, stai strisciando o hai preso un ostacolo morbido (sabbia, ghiaia), anche in questo caso non mi aspetterei di trovare danni alla barca.
- IMHO il problema maggiore sta nell'angolo di incidenza: a meno che tu non prenda l'ostacolo andando a tutto motore con mare forza olio, di norma la toccata avverrà nella discesa nel cavo dell'onda, in questo caso hai un vettore incidente sull'ostacolo, gli spazi di arresto si riducono notevolmente, E la forza applicata non sarà più o meno parallela alla pelle dello scafo, ecco allora l'effetto apriscatole della deriva che ogni tanto si vede.
RE: Normative di progetto, urti e danni conseguenti - spin - 05-06-2018 13:29
Il caso considerato prevede un urto rigido contro scoglio e comunque la forza risultante è bassa. Il caso che citi, molto realistico, di urto mentre scendi nel cavo di un'onda è effettivamente molto peggiorativo e potrebbe spiegare certi dsnni
RE: Normative di progetto, urti e danni conseguenti - oudeis - 05-06-2018 15:28
Oooppinioni e nuuuummeri nun s'accoppiano?
1- ma no, dai, 7+
2- mah?
3- eh, capita, capita spesso
4- grandi serie, x% di errori ci starebbe
5- questo si scopre...
6- probabile, se c'è onda ecc.
7- se hai un fattore K adeguato puoi fare tutto: un mio amico
prese scoglio greco a 7,5 nodi, la moglie è caduta in pozzetto.
Poteva venir giù l'albero, staccarsi il bulbo, sfondarsi
la carena, ma l'unico danno è stato lo scollamento della vtr
di rivestimento del bulbo.
Altro tizio restituì la barca noleggiata senza dire nulla, ma una
rapida ispezione mostrò un madiere spezzato, alata si vide
subito una bella gnocca nel piombo.
Sono passati molti anni ma credo le barche siano ancora a galla.
RE: Normative di progetto, urti e danni conseguenti - spin - 05-06-2018 17:25
@oudeis.
#2: intendo dire che la citata normativa è ad oggi nella fase di verifica e approvazione. Quindi le barche non sono ancora costruite con questi parametri. Dall'esame che hanno fatto su un certo numero di barche attuali risulta che alcune non rispettano i parametri esposti e dovrebbero essere rinforzate. Principalmente a causa del sistema di ancoraggio del bulbo e delle griglie
RE: Normative di progetto, urti e danni conseguenti - oudeis - 05-06-2018 20:05
(05-06-2018 17:25)spin Ha scritto: @oudeis.Ma no?
#2: intendo dire che la citata normativa è ad oggi nella fase di verifica e approvazione. Quindi le barche non sono ancora costruite con questi parametri. Dall'esame che hanno fatto su un certo numero di barche attuali risulta che alcune non rispettano i parametri esposti e dovrebbero essere rinforzate. Principalmente a causa del sistema di ancoraggio del bulbo e delle griglie
Il punto è: non sanno progettare/calcolare o sono i controllori a cercare il pelnelluovo?
Oppure dopo tutti i distacchi degli ultimi mesi si stanno dando una regolata?
Eccheccavolo ti rinforzi su un già malfatto scafo?
Fooorse la corsa alla barca leggera, veloce, economica e fatta in grandissima serie per affibbiarla ai charteroni andrebbe rivista.
Ho qualche dubbio anche su certe tiratissime da regata riallestite per lo sbrasone domenicale
RE: Normative di progetto, urti e danni conseguenti - spin - 05-06-2018 22:38
Bisognerebbe leggere (e soprattutto capire!) la parte 5 della normativa, dove espone proprio le problematiche relativa alle griglie. Appena ho tempo provo ad approfondire, ammesso che riesca a capire bene, perchè è inglese tecnico non della mia disciplina.