Onderwerp: Hoe krom trek je de boot met de stagen.....

In diverse draadjes kwam dit onderwerp de laatste tijd aan de orde.
Het is de tijd van het jaar om het eens te meten.

De boot heeft 6 maanden zonder mast op de kiel gestaan, dus de romp is wel in rust, zeg maar.
De romp zakt zeker niet over de kiel, hij is behoorlijk stijf gebouwd.
Eenmaal te water wordt de mast erin gestoken. Die staat op een mastvoet die rust op een alu plaat van 20 mm dik (met dank aan Koezt).
En die plaat rust vooral op 1 wrang recht onder de mast, en een beetje op 2 andere wrangen voor en achter. Onder het vlak loopt de plaat gietijzer die de bovenkant van de kiel vormt. 180 cm lang, 30 cm breed, vastgezet met 12 bouten (6 maal 2). De mastvoet staat op ca 60 cm van de voorkant van die plaat.



Als de mast er dan in staat met alle stagen los is te zien dat de kitrand van vorig seizoen iets hoger staat dan toe hij werd aangebracht, het is een kleine 5 mm.
Kennelijk staat de mast nog wat te hoog.



Dan gaan we de stagen op spanning brengen.
Beide hoofdwanten op 15%, de beide onderwanten op zo'n 10% (om de prebend een beetje terug te brengen).
Het is 7 mm Dyform, breeksterkte ca 50.000 N (5000 kg).
Met deze 4 wanten op spanning staat er dus zo'n 25.000 N (2 flinke auto's) op de mastvoet onderin te duwen.
Het kitrandje zit dan ook weer op zijn plek: de mast zakt een kleine 5 mm de boot in.
De alu plaat onderin buigt ietsje door, zo'n 2 mm. De rest van de 5 mm komt uit de rest van het vlak en misschien uit de ronding van de romp. De mast kan vrij bewegen in de dekdoorvoer, dus aan het dek ligt het niet!

Dan ook de hekstag op 15%, en daarmee de voorstag (kleinere hoek) op ca 25%.
Dat voegt 20.000 N aan de kracht op het vlak toe, we zijn nu op 45.000 N (inmiddels 4 flinke auto's) op de voet van de mast. Die mast is 110 * 180 mm, met wanddikte 4 mm. Dat maakt ca 2000 mm2 alu rand waar die 45.000 N op staat. 2 kg per mm2, valt nog mee.... 200 kg per cm2 klinkt al erger.

Met de hekstag strak gaat de boot ietsje krom.
De blauwe streep op de kikker op de mast was waar het touwtje (van zwemtrap naar de zeilinvoer op het voorstagprofiel) liep toen alle stagen nog los stonden.
Vervolgens hebben we de mast 5 mm naar beneden getrokken met de wanten.
In totaal is het touwtje nu ruim 25 mm hoger boven dek dan in ontspannen toestand.
5 mm of wat meer (door de hekstag gaat de mast iets dieper de boot in) komt door de verstaging.
Blijft 2 cm over voor de extra kromming van de boot.



Ben ik verbaasd? Nee, die 45.000 N moet door de een of andere reactiekracht worden opgevangen. Door de hele romp, het vlak en de zijden, dat kan niet anders.

Leuke test! En de arme boot moet het maar verdragen allamaal

nog een voordeel: de romp wordt een stukje stijver onder spanning

Wel nadelig voor je lengte waterlijn.

JRomkes schreef :
Helaas. Daar heeft t geen invloed op. De stijfheid is niet afhankelijk van de voorspanning.

Leuke test! Met een slappe boot was dit nog stukken meer geweest, met een kielframe stukken minder.

Is die alu plaat later aangebracht? En zo ja, wat is de reden hierachter? Of is het vervanging van iets anders?
Hoe is het u met de kitrand, is daar ook te zien dat de mast 25mm 'gezakt' is?

Wat ik over de jaren gemeten heb:

FF110 : 36mm buiging
FF95 : 29mm buiging
FF65: 23mm buiging
Waarschip 10-10: 11mm buiging
Whitbread 30: 14mm buiging
vd Stadt 34 (staal): 4mm buiging
vd Stadt 34 woodcore: 6mm buiging
Dehler 34 (vds): 39mm
Koopmans 49 alu, lamgkiel: 3mm
Bagheera, 50 voet, 2mm
J22: 8mm
J24: 11mm
J29: 13mm
Bavaria 32: 52mm
Bavaria 37: 78mm
Hanse 460: 184mm

boeiend schreef :
De kiel heeft een bovenkant van 30 cm breed en 180 cm lang. En die flens zit met 12 bouten (6 maal 2 op bijna 30 cm naast elkaar) tegen de boot.
De mast drukt (via de wrangen en het vlak) tegen die flens aan.
De wrangen zijn veel, groot en stijf. Ik denk niet dat een kielframe (dat ook zal buigen) de boel veel stijver zou maken....... de tegenkracht voor de mast moet ergens door geleverd worden, immers.

Erikdejong schreef :
Dan is de Capolavoro voor een plastic boot zeker niet slap! (bijna 4 keer zo stijf als een Bav 37 )

Joop66 schreef :
Die stelling durf ik te bestrijden. Vrijwel alle vormen en materialen verstijven als je ze onder spanning brengt. Wellicht druk ik me natuurkundig wat verkeerd uit, maar een handboog is gespannen ook moeilijker te vervormen dan een ongespannen exemplaar immers, om maar een voorbeeldje te noemen? Bij een boot haal je er al een boel rek uit, dat hoeft de wind niet meer toe doen voor die de energie om kan zetten in helling/snelheid. Een stijve boot is dus efficienter dan eenslappe boot,net zoals een voorgespannen handboog meer energie om kan zetten als een rechte lat met een draadje. Of zie ik het verkeerd?

d35 gebruiker schreef :
- de oorspronkelijke plaat was 10 mm, deze is 20 mm. Dat zorgde ervoor dat de mast 1 cm omhoog kwam, en dat gaf lekker veel reserve-ruimte in de wantspanners. Nu is er ca 3 cm schroefdraad (1,5 boven, 1,5 cm onder) over op de hoofdwanten. Mijn foute idee was ook dat 20 mm dik minder zou buigen....

- de kitrand zit zijn normale 5 mm lager dan op de foto, dus precies op de goede plek.
De rest van de 25 mm verschil komt uit boeg en achterschip, niet uit het vlak.

Erikdejong schreef :

d35 gebruiker schreef :
Ik denk dat alle boten waar het interieur niet in is vastgelamineerd (maar gekit of in sponningen staat) zoveel zullen buigen. Dat is niet veel meer dan een plastic bak met een deksel (dek) erop, zonder structuren erin om het geheel stijf te maken. Zie ook de Bav 37.... mijn boot buigt ca 20 mm, de Bav bijna 80.....

@erik de jong, bij welke hekstagspanning heb je gemeten?

Baasklusje schreef :
Natuurlijk wel. Staal of Carbon buigt minder dan polyester. Dat blijkt ook wel uit de testen van Erik.

boeiend schreef :
Je houdt even geen rekening met alle wrangen, stringers en schotten....

Baasklusje schreef :
Dat heeft een boot met kielframe ook. Volgens mij besef je niet wat dat is, een extra frame in de boot gelamineerd, om hem stijf te maken als van staal met minimaal gewicht.

boeiend schreef :
Ik ken het, en zou het niet in mijn boot willen.
De hechting van de romp (polyester) aan het metaal is het probleem.

Prima stijve boot, dat verwachtte ik al. Interessant om eens dit soort getallen vergeleken te zien!

Baasklusje schreef :
Je kiel an sich is ook een hechting van metaal (of lood) aan polyester, er zijn voorbeelden genoeg van wat voor problemen dat kan geven.

boeiend schreef :
Daar zit elastische kit tussen.

Frame lijkt boven het vlak te “zweven” en is niet ingelamineerd. Vlak kan mooi dun, kielophanging is een “staal-only” constructie

Nachtvlinder schreef :
Dit frame zal max 2 meter lang zijn. Dat doet niets voor de kromming in de lengte van de boot, de 5 meter ervoor en de 5 meter erachter gaan gewoon buigen.....

Of het beter is voor de kielophanging dan gelamineerde stringers en wrangen weet ik niet.
Het is in ieder geval wel veel sneller en goedkoper te maken.....

Lijkt inderdaad, maar zo te zien is die boot niet af.

Deze wel, filets aan het kielframe, frame loop in deze helemaal door naar de zij wand van de romp en de verstaging is hier (buiten zicht) met trekstangen ook verbonden met kielframe, dat is op jou foto niet het geval zo te zien.

Baasklusje schreef : Het interieur is inderdaad van enorme invloed op de stijfheid van een boot.

Bij 30% spanning, ik heb dezelfde methode gebruikt op alle boten. Behalve op de J22, daar kun je niet zoveel spanning op het achterstag zetten.