Noballast schreef :
Ik denk dat Erik nog wel een suggestie heeft om je kwa sterkteleer in uit te leven.
Boeken die voor niet-professionals nog goed te begrijpen zijn:
Principles of yacht design, daarin laten ze goede en simple rekenvoorbeelden zien voor het opstellen van laminaatschema's voor volglas boten en voor sandwich boten. Door wat met materiaal eigenschappen te spelen kun je dezelfde rekenmethoden gebruiken om aan woodcore te rekenen.
Een super versimpeld boek voor het rekenen aan scheepsconstructies (inclusief plakhout en woodcore) is "Elements of boat strength" door Dave Gerr.
Overzichtje van diverse hout-bouw methoden met voor en nadelen:
Traditionele houtbouw: Alles massief hout, gezaagde spanten en massief houten huidgangen, al dan niet overnaads. Vele eeuwen geleden was dit zo ongeveer de enige bouwmethode die men gebruikte. Tegenwoordig vrijwel nooit meer.
Voordelen:
- Voor velen is dit het summum van boten als het op het uiterlijk aankomt.
- Onderhoud en restauratie is goed te doen door iemand met vakkennis omdat alle onderdelen van de boot feitelijk loszitten. Hierdoor kunnen onderdelen per stuk vervangen worden zonder dat er al te veel sloopwerk nodig is.
- Hout is een natuurproduct wat ook weer opgenomen word door de natuur. Het vervaardigen van een houten boot is daardoor een van de meest milieuvriendelijke vormen van scheepsbouw.
Nadelen:
- Duur. De materialen zijn duur omdat je eerste klas hout nodig hebt en daarnaast is het zeer arbeidsintensief en veel vakkennis is vereist.
- Zwaar. Omdat hout een natuur product is heb je veel "run-off" van de vezels. Dit wil zeggen dat de nerven niet de gezaagde vorm van het hout volgen waardoor je relatief veel meer materiaal moet gebruiken om dezelfde sterkte van bijvoorbeeld een spant te krijgen. De huid beplanking heeft een minimale hoeveelheid contact oppervlak nodig om deze waterdicht te kunnen maken, daarvoor heb je dus relatief dike huid beplanking nodig. De huid beplanking is ook vrijwel nooit uit een lengte en heeft dus een stuik ergens langs de romp. Dit geeft een ernstige verzwakking in de stijfheid waar ook voor gecompenseerd moet worden met extra plank dikte.
- Massief houten boten lekken altijd. Hout is een natuur product en met wisselende temperatuur en vochtigheid krimpt het hout of zet het uit. Daardoor onstaan er kieren tussen de planken. Deze kieren worden gebreeuwd, maar hebben constant aandacht nodig om waterdicht gehouden te worden.
- Onderhoudsintensief. Ik denk dat het moeilijk is om een ander materiaal aan te wijzen wat meer onderhoud vergt als massief hout. Dit was dan ook de reden dat de houten commerciele vaartuigen van een eeuw of langer geleden een verwachte levensduur had van 10 tot 15 jaar. Daarna was het eenvoudiger en goedkoper om een nieuwe te bouwen.
- Langdurig conserveren met moderne epoxies is niet mogelijk wat dien ten gevolge bijdraagd aan het veel intensere onderhoud.
Stripplank boot, in Nederland ook nog wel de Bulthuis methode genoemd (bekend van oa de BM-er), dit is de logische vervolg stap op massiefhouten boten van hier boven welke mogelijk werd met de modernere lijmsoorten. De boten worden gebouwd uit stroken hout die, afhankelijk van de afmetingen van de boot zijn die strips tussen de 6 en 30mm dik (huiddikte) en tussen de 15 en 50mm breed. Tegenwoordig word er vaak een holle en bolle kant toegepast waardoor er een groter lijmoppervlak ontstaat en waardoor het makkelijker is om de boel blijvend waterdicht te houden. Deze bouw methode begon populair te worden in de jaren rond de tweede wereld oorlog.
Voordelen:
- De skillset benodigd voor het bouwen en onderhoduen van een stripplank boot is een behoorlijk aantal stappen lager als het bouwen van een boot uit massiefhout waardoor het veel geschikter is voor amateurbouwers.
- Omdat alle houten delen van de huid aan elkaar gelijmd zitten ontstaat er een heel erg stijf geheel en kan er met minder materiaal gewerkt worden waardoor deze bouwmethode over het algemeen veel lichter uitgevoerd kan worden dan een massief houten boot.
- De buitenkant kan blank gelaten worden om de traditionele looks te laten zien.
- Aanzienlijk langere levensduur als traditionele massiefhouten boten.
Nadelen:
- Indien blank gelaten moet er ieder jaar gelakt worden, zelfs als er epoxies gerbuikt worden.
- Beschadigingen zijn extreem arbeidsintensief om onzichtbaar te repareren.
Woodcore. Dit is de naam die gebruikt word voor een stripplank boot welke aan zowel de binnen als de buitenzijde met weefsel omkleed is. Meestal is dit glasweefsel, maar er zijn ook wel boten gebouwd die omwikkeld zijn met Kevlar of koolstof of een combinatie daarvan. Bij deze methode functioneerd de houtenstripplank kern als afstandhouder tussen het binnen en buiten laminaat waardoor de stijfheid enorm vergroot word met slechts een minimale gewichtstoename. De tweede functie is dat de stripplanken als bouwmal fungeren. Deze bouwmethode begon populair te worden toen epoxies gangbaarder werden in de jaren 80.
Voordelen:
- Licht stijf en sterk.
- Nagenoeg onderhoudsvrij.
- Zeer geschikt voor amateurbouw.
- Vanwege het niet nodig hebben van een bouwmal is dit een van de meest geschikte bouwmethoden voor one-off's
- Omdat het hout slechts kern materiaal betreft is het mogelijk met goedkoper hout te werken wat ook nog eens een lagere dichtheid heft. Dit maakt de bouwmethode redelijk betaalbaar en reduceerd het gewicht.
Nadelen:
- Een beschadiging van de buitenhuid tot op de kern dient snel weer gesealed te worden voordat water de kern binnen kan trekken.
- Door de orientatieriching van het hout trekt inwatering snel over grote delen van de romp.
Enkele variaties op de woodcore methode:
- Ik heb boten gebouwd zien worden waar het hout vervangen werd door schuim stroken welke op dezelfde wijze verwerkt warden.
- Strongplank, dit zijn schuimstroken welke in laminaat gewikkeld zijn alvorens ze verwerkt worden tot stripplank. Voordeel hiervan is dat het stijver is als gewoon schuim en dat inwatering zich veel moeilijker kan verdelen over grotere oppervlakten.
Multiplex boten.
Dit zijn (multi)knikspanten welke gebouwd worden met platen waterbestendig hechthout. De zeevalk van van der stad was (voor zover ik weet) de eerste boot die zo gebouwd werd rond eind jaren 40. De valk is daar een directe afleiding van. Tegenwoordig de meest bekende multiplex (hechthout) boten zijn Waarschepen, ook vele optimistjes zijn er van hechthout gebouwd.
Voordelen:
- Licht en stijf,
- Behoorlijk onderhoudsvrij indien verwerkt met modern epoxies,
- Super snel en eenvoudig bouwen waardoor goedkoop en een van de minst gecompliceerde bouwmethoden voor amateurbouwers.
Nadelen:
- Niet de beste bouwwijze voor weerstand tegen doorboring bij een aanvaring.
- Beperkend in wat voor rompvormen gebouwd kunnen worden,
Variaties die ik gezien heb:
- Een extra laagje aramide in het hechthout mee gelamineerd, dit vergroot de weerstand tegen doorboren aanzienlijk en er kan daardoor ook met dunnere plaat gewerkt worden wat een gewichtsbesparing als gevolg heeft.
Koud gevormd plakhout/cold molded plywood.
Heeft in Nederland grote bekendheid verworven door de van den Brinken welke drie generaties geleden de kolibriwerf gestart zijn. Ze hebben de methode niet ontwikkeld, maar wel grote bekendheid gegeven in dit land. Zo bouwden ze onderandere de pluis, de Flying Junior, de Flying Dutchman en natuurlijk kolibri's. Dit is een methode waar stroken fineer (voor grotere boten stroken multiplex) kruislinks over elkaar heengelijmd worden over een mal. Vroeger deed men dit met recorcinol lijm, tegenwoordig met epoxy. Je bouwt dus als het ware 1 grote plaat hechthout in de vorm van een boot.
Voordelen:
- Net als alle andere gefabriceerde houten boten (gelamineerd) is dit een hele lichte en hele stijve bouwmethode,
- Makkelijk als one-off te bouwen, maar zoals de kolibri werf het doet ook makkelijk in serie te bouwen op dezelfde mal.
- Relatief makkelijke bouwemethode voor zelfbouwers,
- Goed te conserveren met epoxies waardoor het nagenoeg onderhoudsvrij is.
- Eenvoudig te repareren.
Nadelen:
-Eenmaal ingewaterd verspreid dit zich redelijk snel over grotere oppervlakken, beschadigingen moeten dus direct aangepakt worden.
- Relatief zwak met oog op doorboringen bij een aanvaring.
Variaties:
- Ook hierbij kun je de houten romp met glas of andere vezels overtrekken om ze minder gevoelig voor onderhoud te maken of de impact sterkte te vergroten.
- Constant Camber methode. Hierbij word een hele serie met panelen van bijvoorbeeld 3 bij 1,5m gemaakt door fineer kruislings te verlijmen over een mal. Je maakt dus als het ware gekromde platen hechthout. Deze worden dan net als hechthout platen aan elkaar gezet om een romp van te bouwen. Dit heft alle voordelen van een hechthouten romp, echter heb je meer mogelijkheden voor te bouwen vormen. Een van de bekendste toepassingen hiervan zijn de CC trimarans ontworpen door Marples.
Hoe verhoud dit alles zich tot polyester boten:
Volglas:
Volglas is zwaarder en (veel)minder stijf als een gelamineerde houten boot. Woodcore, hechthout, koudgevormd plakhout zijn allemaal lichter en stijver als een volglas polyester boot. Daarnaast zullen deze boten nooit last krijgen van osmose. Indien goed ingepakt in epoxy en glas zijn de houten boten net zo onderhoudsvrij als een volglas polyester boot, alleen moet je iets beter opletten met montage van beslag met oog op inwatering. Eenmaal een beschadiging van de berschermende laag moet deze direct weer met epoxy behandeld worden om inwatering te voorkomen. Dit is echter een behandeling welke maar enkele minuten kost. De volglas boot is sterker als het aankomt op puntbelastingen door aanvaringen.
Vergelijking tussen gelamineerde houten boten en sandwich polyester boten:
- Dit is eigenlijk een hybride vorm tussen de diverse bouwmethoden. Vaak word balsa gebruikt als ker materiaal. Dit kan verwerkt worden op diverse manieren, maar helaas word vaak de minder goede manier gebruikt omdat dit sneller en goedkoper te bouwen is. Dit heft echter als nadeel dat inwatering door fout gemonteerd dekbeslag zich snel verspreid door het dek. Dit gaat zeer veel sneller als bij een vergelijkbare constructie met een houten kern. Alle gelamineerde houten boten worden verwerkt met epoxy wat eigenlijk in alle opzichten superieur is aan polyester hars. Daardoor zijn de galamineerde houten boten lichter te bouwen en hebben ze geen last van bijvoorbeeld zaken als osmose.
Waar de polyester boot echter uitblinkt is dat deze goedkoper te bouwen is en zich beter leent voor grotere series. Door de orientatierichting van de nerven in het hout zijn de gelamineerde houten boten aanzienlijk stijver als een sandwich polyester boot.
Dit is een beetje een samenvatting welke ik zo uit mijn mouw geschud heb, er zullen ongetwijfeld een hoop zaken missen en misschien zelfs wel essentiele zaken, maar dat hoor ik dan wel