Vinteruppställning med masten på -räkneexempel

Här kan man ställa alla typer av segelbåtsrelaterade frågor som inte passar i någon annan kategori
Mahogny
Guldmedlem
Inlägg: 79
Blev medlem: mån 24 sep 2007, 12:13

Vinteruppställning med masten på -räkneexempel

Inlägg av Mahogny » ons 16 jan 2008, 15:21

Detta ämne har diskuterats lite här och var. Här kommer ytterligare ett inlägg som handlar om de krafter som skrovet utsätts för.
Har jag räknat rätt nu eller…?

Anta att vi tänker oss en normal fenkölbåt med 17 m mast som står i en stadig stålvagga med 4 st stödplattor.

-Vid stormvindar från sidan (90 grader tvärs) utsätts masten för ett vindtryck på ca 100 kg/kvm –mera högst upp och mindre längre ner. En normal mastprofil har säkert en sidoyta på mer än 1 kvm men eftersom vindtrycket är olika på olika höjd så räknar vi för enkelhets skull med 1 kvm.
-Båten står på sin köl och vill blåsa omkull men hindras av vaggans stödplattor (2 st på ena sidan). Vi tänker oss att stödplattorna trycker mot skrovet på en höjd av 1,7 m. Trycket på dessa stödplattor blir då 10 ggr större än på masten, alltså 1000 kg/kvm. Dessa 1000 kg fördelas på två st stödplattor som har en total anläggningsyta av ca 2 kv-decimeter vilket skulle göra ett tryck mot dessa små skrovytor på 5000 kg/kvm. (även om stödplattan är mycket större blir ändå inte anläggningsytan speciellt stor p.g.a skrovets rundning)

Uppenbarligen så verkar det ju gå bra att vinterupplägga båtar med masten på men jag har samtidigt en del gamla myter i huvudet där experterna t.ex säger att en fenkölsbåt aldrig får ha hela sin tyngd på stödplattorna/vaggan utan i huvudsak skall stå med tyngden på kölen (undantagna då Balad m.fl). Men om masten står på båten och utsätts för mitt räkneexempel blir krafterna desamma, fastän under mycket kortare tid. Hur mycket tål t.ex ett sandwichskrov?
Hoppas att jag räknat fel –hjälp mig gärna till rätta!

SWE54
Diamantmedlem
Inlägg: 2674
Blev medlem: lör 23 dec 2006, 21:54

Inlägg av SWE54 » ons 16 jan 2008, 16:06

Men inte verkar väl din totala kraft på 17 m höjd?
Den ska väl fördelas längs hela masten vilket gör att trycket på stöttorna borde bli mycket lägre...

Användarvisningsbild
Anders S
Diamantmedlem
Inlägg: 11410
Blev medlem: fre 20 maj 2005, 07:23
Ort: Sandö hamn (Onsala)

Inlägg av Anders S » ons 16 jan 2008, 16:49

Låt oss för en stund anta att värdena stämmer. Det är i vart fall en hävarm, vinden blåser mer på höjden och man skall alltid förenkla åt det säkra hållet när man skattar sånt här. Annars är halva masthöjden som hävarm, och hela båtens sidprofil, med mast som yta ett lämpligt värde - det blir inte mycket fel, med vindhastighets-höjd-gradienten med i spelet.

En 17 meters mast är nog runt 28 cm lång i profilen. 17x0,28 ger ca 4,7 kvm. Sedan räknar vi riggen också - vi kan utan vidare räkna på fem kvm. Fem kvm med en hävarm på 10 meter (båten har väl 17 meter mast ovanför däckm, och rufftaket på en båt med 17 meter lång mast är nog på tre meters höjd, sisådär. Och så blåser det på båten åsså - hujedamej - den kan väl vara 10X2 meter, dvs 20 kvm. Krafter blir det, lätt.

Visst tar skrovet en del stryk i det här läget, men det gör det när man dunsar mot kajsidan också.

Man kan också fråga sig: vad händer i andra änden av båten, vid kölen? Vill masten iväg åt ena hållet, båten stödjer mot stöttorna och kölen håller emo... ruttsch... Eller gör den det?

Det finns massor med bra skäl att ta ner masten när båten står på land, och att det kan blåsa ordentligt är ett av de bästa skälen man kan tänka sig. Vill man ha masten på är det sannolikt bättre på alla vis att låta båten ligga kvar i sjön! (Och så kan man ju få en båttur eller två i utbyte). Skall man ha båten med mast, på land - se för jösse namn till att båten står så stabilt det bara går, med så mycket stöd som möjligt och masten ordentligt förspänd.

Och se diskret till att alla inom "vältradien" har försäkring... om man inte vill flytta till annan ort om det otänkbara händer.
Anders S

Mahogny
Guldmedlem
Inlägg: 79
Blev medlem: mån 24 sep 2007, 12:13

Inlägg av Mahogny » ons 16 jan 2008, 16:53

Helt rätt SWE54,
Men jag har försökt förenkla lite. Om man tänker sig en mastbredd på 15 cm så visar en 17 m-mast en yta på ca 2,5 kvm (sedan tillkommer vindtryck på vajrar, skrov mm). Men mastytan sträcker sig hela vägen ned till däcket och längst ned är det inte 10 ggr kraften det handlar om utan kanske bara 2 ggr. Men sammantaget kanske det inte blir fel att räkna med ett generellt tryck på 100 kg/kvm ggr 10! Eller har jag tagit i för mycket i alla fall? Har man bara lite tid och ork kan man säkert räkna på hur mycket hela båtens, inkl riggens, tryck på stödplattorna blir.

Jaramaz
Diamantmedlem
Inlägg: 1679
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 20:08

Inlägg av Jaramaz » ons 16 jan 2008, 16:58

Kan nog vara som SWE påpekar, men ytan är nog större osv. Ger en uppfattning om storleksordningen på de statiska krafterna. Fast vid reality check tycker också jag att det blir alldeles för mycket på stödplattorna.

Men än viktigare är de dynamiska krafterna. Gammal tumregel säger att de är 2-5 ggr större än de statiska, ingen orkar väl räkna. Och då blir det mycket om Mr Mahogny siffror stämmer - så de är nog lite i överkant.

Ofta säger man att fenkölade skall ställas på kölen, och stöttorna bara skall .... stötta, men inte lyfta. Delvis en oro för att skroven viker sig, speciellt om det är sandwich där stöttorna är. Men mest så att båten står bra och stilla när mycket av kölens tyngd vilar på marken/balkarna.

Användarvisningsbild
Tommy
Diamantmedlem
Inlägg: 1867
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 17:49

Re: Vinteruppställning med masten på -räkneexempel

Inlägg av Tommy » ons 16 jan 2008, 18:43

Mahogny skrev: ... en fenkölsbåt aldrig får ha hela sin tyngd på stödplattorna/vaggan utan i huvudsak skall stå med tyngden på kölen (undantagna då Balad m.fl).
Bara nyfiken eftersom jag har en sådan (Ballad). Menar du att den ska hänga på stöttorna, eller att den kan göra det?

Vet inte riktigt varför Balladen skulle skilja, är det pga den nerbyggda/inbyggda kölen?

/Tommy

Kjelle
Diamantmedlem
Inlägg: 522
Blev medlem: ons 21 feb 2007, 22:40

Inlägg av Kjelle » ons 16 jan 2008, 19:05

Om man antar att vindlasten är jämt fördelad utefter masten ökar bidraget till momentet kring kölen (som stöttorna ska ta upp)) med höjden. Om gör den beräkningen blir momentet

M = k * R * R/2

där k är vindlast per meter och R avståndet till masttopen från kölen. Den vindlast som orsakas av skrovet självt är inte medtagen.

Med Mahognys ursprungliga data (100 kp/kvm och mastbredd 0,1 m) blir
k = 100 * 0,1 = 10 kp/m. Med R = 17 m så blir momentet M = 1450 kpm Med stöttor på 1,7 m blir kraften på stöttorna ca 850 kp.

Man kan sedan fundera på om man ska räkna på trycket eller skjuvkraften efter stöttornas kanter.

Jaramaz
Diamantmedlem
Inlägg: 1679
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 20:08

Inlägg av Jaramaz » ons 16 jan 2008, 20:01

Tommy,

Balladen är i enkellaminat, som anses vara mindre känsligt för punkttryck än sandwich. Sanningshalten i detta kan diskuteras, det beror bla hur långt ner sandwichandet fortsätter (sällan hela botten), och var stöttorna finns.
Dessutom, Balladen var sprutat laminat, inte handupplagt, under det glada 70-talet. Kontrollen av laminatets tjocklek ...? Ur detta kan man sedan resonera si eller så.

Användarvisningsbild
Tommy
Diamantmedlem
Inlägg: 1867
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 17:49

Inlägg av Tommy » ons 16 jan 2008, 20:38

Ja, men det hävdades ju att fenkölade båtar skulle stå på kölen. Förutom exempelvis Ballad. Mig veterligen har de allra flesta fenkölade båtar i 30-fotsområdet enkellaminat i skrovet, så vad skiljer Balladen som skulle göra den stabilare på något sätt? Det är det jag är nyfiken på.

Japp, Balladen är sprutad! Men jag råkar faktiskt ha orginalmätningsprotokollet på min. Det är intressant läsning med ett 30-tal mätpunkter på olika delar av skrovet. Vid övergång mellan botten och köl är det 25-28 mm enligt protokollet.

/Tommy

Jaramaz
Diamantmedlem
Inlägg: 1679
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 20:08

Inlägg av Jaramaz » ons 16 jan 2008, 21:12

Tja, jag tolkar påståendet som att en Ballad tål att vila på stöttorna, utan att det blir märkbara intryckningar i skrovet, och detta pga enkellaminat.

Sedan tror jag inte alls att det är bra för någon båt, som jag beskrivit. Dessutom är det inte alls bra att låta båten (kölen) röra sig.

Men den ende som vet vad Mahogny menade är väl Mahogny.

Användarvisningsbild
Tommy
Diamantmedlem
Inlägg: 1867
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 17:49

Inlägg av Tommy » ons 16 jan 2008, 22:12

Jaramaz skrev:Men den ende som vet vad Mahogny menade är väl Mahogny.
Sant! Men tack för tolkningen :wink:

/Tommy

Användarvisningsbild
consensus
Diamantmedlem
Inlägg: 599
Blev medlem: tis 04 jan 2005, 21:34
Ort: Västerås
Kontakt:

Inlägg av consensus » ons 16 jan 2008, 22:38

Intressant beräkning. I realiteten inträffar dock andra fenomen som kan skada skrovet innan masttrycket gör sitt. I stormen förra vintern hade flera båtar vält, nästan vält, eller börjat vrida sig i vaggorna. Ändå rörde det sig om 20-22 m/s, inte storm ens.

Sprillans nya Press & son-vaggor hade böjts upp som bananer, de är uppenbarligen underdimensionerade. Båtar med den typen av "plocke-pinnvaggor" låg ner eller hängde mot en stötta, vridna av vinden och det glapp som uppstod när vaggorna gav vika.

Jag är inte vän av "masten på", men i slutändan så var det ingen överrepresentation av välta båtar som hade mast på. Tvärtom så var det flera som stod oberörda, tack vare stabila vaggor. Däremot så fanns det få oberörda båtar i vaggor som inte pallade trycket.

Lärdom: palla båten för storm.

Jaramaz
Diamantmedlem
Inlägg: 1679
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 20:08

Inlägg av Jaramaz » ons 16 jan 2008, 23:00

Nä, jag tror inte alls att Press & Sons vaggor är underdimensionerade. Jag har sett flera som använder dessa på väst- och sydkust, och där blåser det ordentligt på vintersäsongen.
Däremot kan jag tänka mig att fel vaggor används, och ännu mer: att båten inte står rätt i vaggan, att stöttorna är snett ansatta osv. Felaktigt ansatta stöttor ser man i varje hamn!

Det är ganska populärt att ha korta skräddarsydda vaggor, så att en 12 m båt har en vagga som är bara 3- 4 m lång. Det går uppenbarligen det också - men då krävs det att det är en vagga som håller samman, dvs är dimensionerad för det - ofta skall dessa vaggor vara tunga (usch) med väl tilltagna dimensioner, och spännanordningar så att båten inte kan vrida sig i vaggan.
Den som provar att ha en lika kort vagga av Press & Son tar stora risker - vaggan används då fel.

Den största risken som upppallade båtar utsätts för när det blåser är att de börjar röra sig. De flesta båtar som vält som jag sett har orsaken till fallet varit just detta. Det gäller att se till så att båten står stilla.

För min del har jag det bestämda intrycket att torrsatta båtar med mast orsakar fler skador än båtar utan mast. Det är helt enkelt fler grunkor som kan brista / fallera, med sedvanlig livslängsanalys minskar då livslängden (eller MTBF om man föredrar det måttet). Skadorna blir också större med mast på, eftersom masten har större aktionsradie.

Mahogny
Guldmedlem
Inlägg: 79
Blev medlem: mån 24 sep 2007, 12:13

Inlägg av Mahogny » tor 17 jan 2008, 09:49

Det där påståendet om hur man stöttar en Ballad satte tydligen lite myror i arbete. Och jag har ingen egen erfarenhet av just Ballad -men jag vet att ngn båttidning för ett antal år sedan just nämnde Ballad som exempel på båtar som inte bör stå enbart på kölen utan också behöver viss fördelning av tyngden på stöttorna. Detta eftersom det annars skulle förekomma deformationer i skrovet? Vet inte om det stämmer? Men detta var bara en parentes i mitt inlägg om att ha masten på under vintern.

Men tillbaka till det här med masten då -vad säger försäkringsbolagen då? Dom brukar vara duktiga på att räkna (till sin fördel) och borde ha ett hum om ifall det är nyttigt eller inte att låta masten sitta på. Om det till och med är mindre risk för skador, som sker vid på- och avmastningar, så borde det ge en lägre premie att ha masten kvar på båten.

Ett argument som ofta dyker upp är att det nere i Medelhavsländerna är väldigt vanligt att båtar förvaras på land med masten på. Men man ska samtidigt komma ihåg att båtarna där nere har ett sämre andrahandsvärde än våra båtar här uppe i norden. OK -sol och salt sliter hårt men det finns kanske fler saker..?

Användarvisningsbild
consensus
Diamantmedlem
Inlägg: 599
Blev medlem: tis 04 jan 2005, 21:34
Ort: Västerås
Kontakt:

Inlägg av consensus » tor 17 jan 2008, 10:50

Det var synd att jag inte tog en bild på Press & son-vaggan förra vintern. I den stod en Contrast 33.

De tvärgående balkarna i bottenramen i för och akter hade böjts upp på mitten och intagit bananform. De i sin tur håller diagonalerna som binder samman stöttorna med bottenramen. De böjda balkarna skapade ordentligt glapp i stöttorna. Contrasten stod upp fortfarande, dock med kraftigt lut föröver samt duktigt med skavmärken på friborden dit stöttorna nu hade förflyttat sig. Båten hade sannolikt stått och pendlat i vaggan hela natten.

De flesta klämförband i vaggan hade även flyttat på sig. Att förlita sig på ren friktion för att hålla ihop en vagga verkar inte fungera väl.

Contrasten stod med sidan mot vinden.

I min mening pallar inte denna typ av vagga för uppdraget. Kika på bottenramens dimensioner. De består av tunnväggiga fyrkantsprofiler.

Skriv svar