Hur kan en bra och säker bottenkonstruktion se ut?
Hur kan en bra och säker bottenkonstruktion se ut?
Låt oss fortsätta diskussionen om bottenvarianter här...
Anders S
-
Calle C
Hej
Tycker att både du och vargen har sina poänger, men var och en på sitt sätt.
Balkar styvar upp skrovet och det är bra ur några synpunkter bl.a. minskar risken för svajköl vilket kan leda till utmattningsskador i laminatet samtidigt håller skrovet väl för en mindre grundstötning.
Om nu balkar skall monteras så bör dessa lamineras in i skrovets laminat, gärna med riktade fibrer.
Vid en kraftig grundkänning (7-8kn) kan detta dock vara till nackdel eftersom ett styvare skrov med mindre flex lättare utsätts för skjuvningsbrott där kölens bakkant strävar att gå upp i skrovet och kölens framkant strävar att gå nedåt, Blir skjuvspänningarna så stora så att laminatet brister så ser det exakt ut som på bilderna ifrån den förlista bavarian, och det är troligen så det har gått till. Hade bavaria ökat sin laminattjocklek vi kölen från nuvarande 13mm till ca 30mm så hade detta aldrig hänt. Denna extra tjocklek bör sedan tunnas ut tills vattenlinjen har nåtts.
I min ungdom gick jag som ingenjörspraktikant på Eriksberg, där fick vi lära oss att fartyg beräknas får hållfasthet men erfarenheterna av liknande konstruktioner spelade lika stor roll vid konstruktionsarbetet, och det är där klassningssällskapen kommer in.
Calle
Tycker att både du och vargen har sina poänger, men var och en på sitt sätt.
Balkar styvar upp skrovet och det är bra ur några synpunkter bl.a. minskar risken för svajköl vilket kan leda till utmattningsskador i laminatet samtidigt håller skrovet väl för en mindre grundstötning.
Om nu balkar skall monteras så bör dessa lamineras in i skrovets laminat, gärna med riktade fibrer.
Vid en kraftig grundkänning (7-8kn) kan detta dock vara till nackdel eftersom ett styvare skrov med mindre flex lättare utsätts för skjuvningsbrott där kölens bakkant strävar att gå upp i skrovet och kölens framkant strävar att gå nedåt, Blir skjuvspänningarna så stora så att laminatet brister så ser det exakt ut som på bilderna ifrån den förlista bavarian, och det är troligen så det har gått till. Hade bavaria ökat sin laminattjocklek vi kölen från nuvarande 13mm till ca 30mm så hade detta aldrig hänt. Denna extra tjocklek bör sedan tunnas ut tills vattenlinjen har nåtts.
I min ungdom gick jag som ingenjörspraktikant på Eriksberg, där fick vi lära oss att fartyg beräknas får hållfasthet men erfarenheterna av liknande konstruktioner spelade lika stor roll vid konstruktionsarbetet, och det är där klassningssällskapen kommer in.
Calle
Nu tror jag inte att vi kan komma sådär förfärligt långt genom att diskutera specialfall eller lösningar som visat sig fungera på någon enstaka båt. Det låter bra när Seawolff säger \"don't argue with success\", men det finns ju bevisligen annorlunda båtar än Dominanter som inte har tappat kölen. \"En svala gör ingen sommar\" kan man ju också säga.
De flesta båtar måste balansera mellan flexibilitet och fjädring å ena sidan (så att de kan absorbera och fördela ut krafterna vid en kollision) och å andra sidan styvhet (så att kölen inte flexar för mycket).
Det är ju alldeles klart att massor av (andra) båtar i så fall har det här problemet latent ifall man rent allmänt skall döma ut balkar som förstärkning och lastfördelare.
De flesta båtar måste balansera mellan flexibilitet och fjädring å ena sidan (så att de kan absorbera och fördela ut krafterna vid en kollision) och å andra sidan styvhet (så att kölen inte flexar för mycket).
Det är ju alldeles klart att massor av (andra) båtar i så fall har det här problemet latent ifall man rent allmänt skall döma ut balkar som förstärkning och lastfördelare.
Anders S
-
Calle C
-
Seawolf
Vi håller denna tråden i stället då..
Det finns ett antal metoder att fästa kölen på en flatbottnad segelbåt.
Dominanterna har som sagt en homogen kaka som fjädrar. Åtminstone på Dominant 78-an har detta framgångsrikt demonstrerats inför publik. Mig veterligt har INGEN annan båttillverkare gjort motsvarande, vilket säger en hel del.
Problemet är gigantiskt egentligen:
Tom. välrenommerade parter som Lars Larsson & Rolf Eliasson redovisar i sin bok 'Principles of yacht Design' att belstningsfallaet som skall dimensionera kölbultar är formeln (de hänvisar till ABS, American Bureau of Shipping):
diameter kölbult= roten ur( (2.55x Wk x Yk) /(Σli x σy)
Wk=kölvikt
Yk=avstånd költyngdpunkt-kölfästyta
Σli=summa avstånd från kölbultarna mitt till andra sidan kölkanten
Enligt mitt förmenande är denna metod helt förkastlig, och är antagligen den som Bavaria har använt och som oberoende designgranskare har utgått från. Den räcker kanske till för att kölen inte skall ramla av när ma sakta och fint lutar båten 90 grader i hamn utan vågor.
Men det är helt otillräckligt för at ta hand om de dynamiska krafterna vid bidevind i grov sjö. Vilket skulle bevisas.
En annan bärkraftig metod för infästning av extrema kölar tillämpas av bl.a. av AC och VOR - båtar. Man låter helt enkelt kölbladet fortsätt en bit upp i båten, infäst i en ohyggligt stakr låda osm sitter mellan båtboten och däck.
Även den intressanta konstruktionen AlltIEtt 35 har denn akölkonstruktion, och där tycks det också funka bra att gå på grnd i ansenlig fart.
X-yachts använder en kraftig inplastad galvad stålram för att fördela ut kölkrafter, rigggkrafter och röstjärn.Fungerar säkert bra, men leder säkert till att inplastningen får bristningar med risk för fuktinträngning efterhand. Men, plastningen kan nog göras om i så fall.
Men ABS-dimensionerade kölinfästningar med balkar - njääää, det duger för det mesta inte.
Dominanterna har som sagt en homogen kaka som fjädrar. Åtminstone på Dominant 78-an har detta framgångsrikt demonstrerats inför publik. Mig veterligt har INGEN annan båttillverkare gjort motsvarande, vilket säger en hel del.
Problemet är gigantiskt egentligen:
Tom. välrenommerade parter som Lars Larsson & Rolf Eliasson redovisar i sin bok 'Principles of yacht Design' att belstningsfallaet som skall dimensionera kölbultar är formeln (de hänvisar till ABS, American Bureau of Shipping):
diameter kölbult= roten ur( (2.55x Wk x Yk) /(Σli x σy)
Wk=kölvikt
Yk=avstånd költyngdpunkt-kölfästyta
Σli=summa avstånd från kölbultarna mitt till andra sidan kölkanten
Enligt mitt förmenande är denna metod helt förkastlig, och är antagligen den som Bavaria har använt och som oberoende designgranskare har utgått från. Den räcker kanske till för att kölen inte skall ramla av när ma sakta och fint lutar båten 90 grader i hamn utan vågor.
Men det är helt otillräckligt för at ta hand om de dynamiska krafterna vid bidevind i grov sjö. Vilket skulle bevisas.
En annan bärkraftig metod för infästning av extrema kölar tillämpas av bl.a. av AC och VOR - båtar. Man låter helt enkelt kölbladet fortsätt en bit upp i båten, infäst i en ohyggligt stakr låda osm sitter mellan båtboten och däck.
Även den intressanta konstruktionen AlltIEtt 35 har denn akölkonstruktion, och där tycks det också funka bra att gå på grnd i ansenlig fart.
X-yachts använder en kraftig inplastad galvad stålram för att fördela ut kölkrafter, rigggkrafter och röstjärn.Fungerar säkert bra, men leder säkert till att inplastningen får bristningar med risk för fuktinträngning efterhand. Men, plastningen kan nog göras om i så fall.
Men ABS-dimensionerade kölinfästningar med balkar - njääää, det duger för det mesta inte.
-
Preben
Hur skall en en funktionell skrov och kölkonsdtruktion vara
Hur skall/bör en en funktionell skrov och kölkonstruktion vara utformad för att jag som köpare \"skall\" vara säker på vad jag köper.
Finns det någon form av standard för kölinfästningar så att denna diskussion inte utvecklas till den som jag statade tidigare i år om B-a
Finns det någon form av standard för kölinfästningar så att denna diskussion inte utvecklas till den som jag statade tidigare i år om B-a
KölBULTsdimensionering är nog inga problem egentligen - hur ofta ser vi en avdragen eller avskjuvad kölbult?
Det vi vet om fenköladebåtar i allmänhet är ju att det ofta blir skador i skrovet vid bakkanten av kölen, men det är ju vid belastningsfallet \"krock köl mot sten i god fart\". Förmodligen är det ett vanligt problem i Sverige, med tanke på våra seglingsvanor och geografi. Debatten är ju inte heller ny - det var ett rätt gött halloj runt det här på 70-talet när båtar med fenköl började dyka upp och i stort sett hela båtsverige förklarade att här skulle kölar trilla, i parti och minut. Visst fick båtarna skador på nya ställen men inte lossnade kölarna för det.
Därför talar egentligen saken för sig själv - när kölen trillar av under segling är det något som är mer än \"lite olämpligt dimensionerat\" - det måste vara riktigt ordentligt fel.
Fst jag misstänker att dina reservationer egentligen handlar om brister i dimensionering och utförande, inte så mycket om princip som jag kanske trodde.
Det vi vet om fenköladebåtar i allmänhet är ju att det ofta blir skador i skrovet vid bakkanten av kölen, men det är ju vid belastningsfallet \"krock köl mot sten i god fart\". Förmodligen är det ett vanligt problem i Sverige, med tanke på våra seglingsvanor och geografi. Debatten är ju inte heller ny - det var ett rätt gött halloj runt det här på 70-talet när båtar med fenköl började dyka upp och i stort sett hela båtsverige förklarade att här skulle kölar trilla, i parti och minut. Visst fick båtarna skador på nya ställen men inte lossnade kölarna för det.
Därför talar egentligen saken för sig själv - när kölen trillar av under segling är det något som är mer än \"lite olämpligt dimensionerat\" - det måste vara riktigt ordentligt fel.
Fst jag misstänker att dina reservationer egentligen handlar om brister i dimensionering och utförande, inte så mycket om princip som jag kanske trodde.
Anders S
-
Seawolf
Att vara tydlig
Jag tog upp exemplet kölbultsdimensionering från \"Principles of yacht Design\" som refererar till ABS.
Det var alltså bara ett exempel på hur primitivt dimensineringskriterierna är som används är. Att det råkade röra kölbultarna var en slump.
Skulle samma primitiva metodik tillämpas på en bils så skulle det räcka att den håller för att man skulle ställa bilen, stillastående, med hårdpumpade däck på nära högkant och se att inget går sönder. (Om vad som händer när man landar på sniskan efter liten flygtur av ett gupp i hög fart är en annan historia.)
Exemplet visar att inte tillräcklig hänsyn tas till de dynamiska krafterna i största allmänhet. Detta är pudelns kärna. Lyckligtvis är de flesta gamla svenska båtar betydligt grövre i köllaminatet än vad ovanstående leder till.
Det omdebatterade fenomenet svajköl är också väldigt tveeggat. Om i stort sett all böjning sker i ett skarpt avgränsat område med stor lokal strwess är det riskabelt. Om böjningen sker över ett större område så att ingen större lokal stress uppträder är det problemfritt med lite kölsvaj. Se bara på en jumbojetvinge...den skall ju röra sig för att det skall hålla.
Av de publicerade bilderna på Bavariakölarna förefaller det som om de orskar sprickor i bottenkonstruktionen utan att de ens gått på grund, utan bara av att i stark vind ha seglats hårt på bidevind med stor lutning och slagit skrovet hårt i vågdalarna.
Det var alltså bara ett exempel på hur primitivt dimensineringskriterierna är som används är. Att det råkade röra kölbultarna var en slump.
Skulle samma primitiva metodik tillämpas på en bils så skulle det räcka att den håller för att man skulle ställa bilen, stillastående, med hårdpumpade däck på nära högkant och se att inget går sönder. (Om vad som händer när man landar på sniskan efter liten flygtur av ett gupp i hög fart är en annan historia.)
Exemplet visar att inte tillräcklig hänsyn tas till de dynamiska krafterna i största allmänhet. Detta är pudelns kärna. Lyckligtvis är de flesta gamla svenska båtar betydligt grövre i köllaminatet än vad ovanstående leder till.
Det omdebatterade fenomenet svajköl är också väldigt tveeggat. Om i stort sett all böjning sker i ett skarpt avgränsat område med stor lokal strwess är det riskabelt. Om böjningen sker över ett större område så att ingen större lokal stress uppträder är det problemfritt med lite kölsvaj. Se bara på en jumbojetvinge...den skall ju röra sig för att det skall hålla.
Av de publicerade bilderna på Bavariakölarna förefaller det som om de orskar sprickor i bottenkonstruktionen utan att de ens gått på grund, utan bara av att i stark vind ha seglats hårt på bidevind med stor lutning och slagit skrovet hårt i vågdalarna.
Seawolf och andra: den ABS formel som du återger gäller endast dimensionering av kölbultarna Den ger ungefär 5-falding säkerhet mot brott vid 90 graders krängning (rent statiskt) vilket jag menar är en tillfredställande marginal för de dynamiska belastningarna. ABS regler för bottenstockar ger också vettiga dimensioner men bottenbordläggningen är inte särskilt bra reglerad. Som med alla tekniska normer gäller det att man måste använda den med omdöme. När man konstruerar en bottenstruktur är problemet hur man skall föra över krafterna från kölbultarna (eller egentligen kölen) till bottenstockarna på ett säkert sätt. De allra flesta tillverkare har uppenbarligen löst detta på ett tillfredställande sätt eftersom tappade kölar vid segling och för den delen grundstötning trots allt är mycket ovanligt. Vad som har hänt med Bavaria Match 42orna vet vi egentligen inte än men jag tycker verkar troligt att laminatet i bottenbordläggningen mellan bottenstockarna blivit för tunnt så att det i princip skjuvats av mellan brickorna (som nog var stora nog) och bottenstockarna. Det här är den typ av lokal eller sekundär belastning som ABS-normen inte behandlar utan konstruktören måste tänka själv.
Dimensionering enligt ABS eller andra normer kan tyckas primitiv men vad man måste betänka är att de säkerhetsfaktorer som finns inbyggda i normen är baserade både på mer avancerade beräkningar och beprövad erfarenhet. Normen visar på modeller för dimensionering som funkar om man använder dom med förnuft. (Det är ju tyvärr något som brister ibland). Direkt dimesionering (som tex med FEM) kan vara en hjälp men problemet vid all dimensionering är att bestämma vilka laster som konstruktionen utsätts för av tex. rörelser och accelerationer i sjön. Att på ett säkert och enkelt sätt beräkna detta är tyvärr inte möjligt utan man måste använda sitt omdöme när man gör antaganden om lasten.
Jag har IOFS en annan hypotes om vad som hänt i botten på den sk B-båten, men det kan ju egentligen kvitta - dels är det bara en gissning, dels kan jag mycket väl ha fel. Men har det hänt som PelleL och Calle tror (fullt tänkbart!) tror jag det kallas fläkning, inte skjuvning?
Men är någon egentligen förvånad över att en lång smal köl, fastsatt på en platt botten inte håller så bra, oavsett om det handlar om en kollision eller mer normala belastningar.
Ett av problemen här är att vi vill ha (för prestandans skull) skrov med platt botten, och en djup, tung kölfena som ansluter mycket tvärt till skrovet. Det som optimeras är hydrodynamisk strömning (liten radie på \"vingroten\") och en effektiv (smal, profilerad) fena/vinge, på en kölbåt också med MYCKET assymetrisk viktfördelning.
Förr byggde man inte så, utan accepterade att kölen fick vara bredare och ofta började den i ett nedbyggt kölsvin där sido (och för/akter)-krafterna lastades ut via stora radier till skrovet. Hr Sjövarg skrev:
\"En annan bärkraftig metod för infästning av extrema kölar tillämpas av bl.a. av AC och VOR - båtar. Man låter helt enkelt kölbladet fortsätta en bit upp i båten, infäst i en ohyggligt stark låda som sitter mellan båtbotten och däck.\"
Man kan utan vidare hävda att det som en \"gammeldags\" båt erbjuder i ett nerbyggt kölsvin (utanför det egentliga skrovet) får man här PÅ INSIDAN, dvs en mekanism som tar upp (sido)krafter och skickar ut dem i skrovet för att absorberas över stor yta. Nackdelen är förstås att denna lösning äter upp värdefull plats inombords och att det kan bli svårt att erbjuda ståhöjd i båten om den inte är mycket stor. Varje intresserad kan se principen i liten skala i de flesta centerbordsjollar.
ABS (som Larson&Eliasson har hänvisat till) är \"American Bureau of Shipping\" - inte någon branschförening eller \"hitta-på\"-standard, utan mer som vårt Sjöfartsverk. Eventuellt kan man förväxla dem med ABYC, som är mer av en branchförening.
Men är någon egentligen förvånad över att en lång smal köl, fastsatt på en platt botten inte håller så bra, oavsett om det handlar om en kollision eller mer normala belastningar.
Ett av problemen här är att vi vill ha (för prestandans skull) skrov med platt botten, och en djup, tung kölfena som ansluter mycket tvärt till skrovet. Det som optimeras är hydrodynamisk strömning (liten radie på \"vingroten\") och en effektiv (smal, profilerad) fena/vinge, på en kölbåt också med MYCKET assymetrisk viktfördelning.
Förr byggde man inte så, utan accepterade att kölen fick vara bredare och ofta började den i ett nedbyggt kölsvin där sido (och för/akter)-krafterna lastades ut via stora radier till skrovet. Hr Sjövarg skrev:
\"En annan bärkraftig metod för infästning av extrema kölar tillämpas av bl.a. av AC och VOR - båtar. Man låter helt enkelt kölbladet fortsätta en bit upp i båten, infäst i en ohyggligt stark låda som sitter mellan båtbotten och däck.\"
Man kan utan vidare hävda att det som en \"gammeldags\" båt erbjuder i ett nerbyggt kölsvin (utanför det egentliga skrovet) får man här PÅ INSIDAN, dvs en mekanism som tar upp (sido)krafter och skickar ut dem i skrovet för att absorberas över stor yta. Nackdelen är förstås att denna lösning äter upp värdefull plats inombords och att det kan bli svårt att erbjuda ståhöjd i båten om den inte är mycket stor. Varje intresserad kan se principen i liten skala i de flesta centerbordsjollar.
ABS (som Larson&Eliasson har hänvisat till) är \"American Bureau of Shipping\" - inte någon branschförening eller \"hitta-på\"-standard, utan mer som vårt Sjöfartsverk. Eventuellt kan man förväxla dem med ABYC, som är mer av en branchförening.
Anders S
Anders.tack.. den korrekta termen är fläkning (man är inte så snabb mitt i natten) och som sagt vi kan bara spekulera vad som hänt egentligen.
ABS är inte att jämföra med sjöfartsverket som är en statlig myndighet utan en fristående orginasation som kallas ett klassificeringssällskap (klassen) Klassen är en oberoende organisation (det finns flera tex Det Norske Veritas, Lloyds, Germanisher Lloyd och många andra). Inom skeppsbyggeriet är klassens uppgift att sätta upp normer för fartygs konstruktion samt kontrollera att dessa normer följs. När man gjort detta dels genom ritningsgranskning ich dels genom inspektion av fartyget under byggnad blir fartyget godkänt (klassat) för en viss användning. Klassningen underhålls sedan med regelbundna inspektionener. De flasta klasssällskap är oberoende stiftelser och orsaken till att man gör på detta något märkliga sätt inom sjöfart är dels historisk och dels ett sätt att hantera risken för att lagstiftning och dess tillämpning blir olika i olika länder.
Nå ... när klasssällskapet ABS tog fram regler för segelbåtar fyllde dom ett tomrum eftersom det inte fanns några internationellt accepterade dimensioneringskriterier för båtar byggda i moderna material. Lloyds hade regler men endast för traditionella material. När ABS reglerna kom ut erbjöd ABS också klassificering enligt den vanliga modellen för fartyg men man har sedan slutat med det (det lönade sig inte) och även slutat utveckla sina regler så ABS-stanadarden är ett dött dokument numera. Det finns dock ett antal ISO-standarder för yachtdimensionering som används vid CE-märkning av båtar. Dessa standarder utvecklas hela tiden och kommer nog att ta över ABS-reglernas roll.
ABS är inte att jämföra med sjöfartsverket som är en statlig myndighet utan en fristående orginasation som kallas ett klassificeringssällskap (klassen) Klassen är en oberoende organisation (det finns flera tex Det Norske Veritas, Lloyds, Germanisher Lloyd och många andra). Inom skeppsbyggeriet är klassens uppgift att sätta upp normer för fartygs konstruktion samt kontrollera att dessa normer följs. När man gjort detta dels genom ritningsgranskning ich dels genom inspektion av fartyget under byggnad blir fartyget godkänt (klassat) för en viss användning. Klassningen underhålls sedan med regelbundna inspektionener. De flasta klasssällskap är oberoende stiftelser och orsaken till att man gör på detta något märkliga sätt inom sjöfart är dels historisk och dels ett sätt att hantera risken för att lagstiftning och dess tillämpning blir olika i olika länder.
Nå ... när klasssällskapet ABS tog fram regler för segelbåtar fyllde dom ett tomrum eftersom det inte fanns några internationellt accepterade dimensioneringskriterier för båtar byggda i moderna material. Lloyds hade regler men endast för traditionella material. När ABS reglerna kom ut erbjöd ABS också klassificering enligt den vanliga modellen för fartyg men man har sedan slutat med det (det lönade sig inte) och även slutat utveckla sina regler så ABS-stanadarden är ett dött dokument numera. Det finns dock ett antal ISO-standarder för yachtdimensionering som används vid CE-märkning av båtar. Dessa standarder utvecklas hela tiden och kommer nog att ta över ABS-reglernas roll.
-
Calle C
Hallå Preben
Som kund skall du begära att båten skall vara klassad av godkänt klassningssällskap, är den inte det så stå över.
Beträffande Fartyg så måste dessa klassas för att överhuvudtaget kunna bli försäkrade.
Det är himmla konstigt att så få båtar idag är klassade när prislapparna ändå börjar runt miljonen, den merkostnad för klassning är i det här sammanhanget försumbar men tydligen inte för vissa större tillverkare.
Är det av snålhet eller vetskap att de inte klarar en klassning?
Ce-certifiering har inte ett dyft att göra med klassning.
Anders, det finns inget som heter fläckning, Skjuvning är rätt ord.
Calle
Som kund skall du begära att båten skall vara klassad av godkänt klassningssällskap, är den inte det så stå över.
Beträffande Fartyg så måste dessa klassas för att överhuvudtaget kunna bli försäkrade.
Det är himmla konstigt att så få båtar idag är klassade när prislapparna ändå börjar runt miljonen, den merkostnad för klassning är i det här sammanhanget försumbar men tydligen inte för vissa större tillverkare.
Är det av snålhet eller vetskap att de inte klarar en klassning?
Ce-certifiering har inte ett dyft att göra med klassning.
Anders, det finns inget som heter fläckning, Skjuvning är rätt ord.
Calle
Nej, Calle, det finns fläkning också.
Kolla den här länken för en (förenklad) beskrivning av alla besvär ett laminat måste motstå. Kom ihåg att en monolitisk konstruktion av glasfiberbåtar kräver att lamineringen sker mer eller i ett moment - dröjer det melan lamineringsomgångarna får man områden med varierande hållfasthet inne i materialet - rätt så likt limning.
Kolla den här länken för en (förenklad) beskrivning av alla besvär ett laminat måste motstå. Kom ihåg att en monolitisk konstruktion av glasfiberbåtar kräver att lamineringen sker mer eller i ett moment - dröjer det melan lamineringsomgångarna får man områden med varierande hållfasthet inne i materialet - rätt så likt limning.
Anders S
-
RQ