Baasklusje schreef :
Berekenen is niet al te lastig.
Paar jaar geleden hier al eens gepost, met commentaar (dat het wel ongeveer klopte) van professional trotti
Dat ging als volgt:
- bereken eerst welke krachten er in het water op de kale mast leiden tot een flinke hellingshoek
- voeg dan een factor toe voor de extra windvang van de romp op een bok (1,2 zo groot als in het water)
- de arm voor de aangrijping van de wind kan op dezelfde hoogte blijven: op de wal is de boot wel hoger maar de romp is een lage windvanger.
Uitgaand van 25 graden helling in het water zonder zeil (best veel maar ik heb het meegemaakt) kwam ik dan (voor 37 voet, 19 meter mast) op een vrijwel horizontale kracht tegen de steunen van de bok (romp-steun overgang) van ca 27.000 N voor beide steunen samen. In kg per steun: 1350 kg (een hele auto).
Als je de breedte van de bok op de grond neemt, de 27.000N op steunhoogte en de zwaartekracht op de boot kun je uitrekenen wanneer hij gaat.
Dit alles onder de aannames dat:
- de boot niet gaat schuiven op de steunen door het jutteren in de wind (hij gaat wel schuiven)
- de kiel niet naar loef gaat bewegen omdat de boot gaat draaien in de steunen (dat doet hij wel tenzij de kiel is vastgezet in de middenbalk van de bok)
- er niets stukgaat aan de bok (een las, een overgang van rond naar vierkant, een pen, etc).
Reken het uit en schrik.
Het is eigenlijk een wonder dat er niet meer schepen van de bok waaien.
Ze krijgen ook zelden de volle laag van de wind; ze staan in enige beschutting (van elkaar, van bomen, gebouwen etc).
Dat berekenen is inderdaad niet zo lastig, maar ik zou het anders doen.
Bereken voor een ontwerp-windsnelheid voor alle deeloppervlakkken van onder tot boven welk moment dat deeloppervlak bij die ontwerp-windsnelheid oplevert ten opzichte van het maaiveldniveau. Sommeer alle resulterende deelmomenten tot een hellend koppel. Deel dat hellend koppel door de hoogte van het zwaartepunt ten opzichte van het maaiveldniveau en je hebt de equivalente horizontale kracht ter plaatse van het zwaartepunt van de boot. Teken die in op een schetsje van de opgebokte boot. Teken in hetzelfde schetsje de gewichtsvector van de boot (massa * g) vanuit het zwaartepunt.
Tel de vectoren grafisch op. Als de werklijn van de resulterende vector tussen de poten van de bok door het maaiveldniveau gaat blijft het zaakje staan, ligt die kruising met het maaiveldniveau daarbuiten dondert 'ie om als je geen extra maatregelen neemt.
Een mogelijke extra maatregel is een inderdaad een tie-down "aan loef".
(bij een zakkenbelader die ik pakweg twintig jaar geleden voor in de haven van Galveston heb ontworpen zaten daarvoor 2 50-tons schroefspindels per hoekpunt; in mijn herinnering kon het ding daarmee blijven staan tot een F2 hurricane. Meer wind, deed de installatie "knak". Het houdt namelijk gewoon een keer op. Dan wordt het te duur voor normaal bedrijf, kwestie van risico-inschatting en verwachtingswaarde schade in relatie tot benodigde investering)
Bij zo'n tie-down moet je even in het hoofd houden dat alle kracht waarmee die naar beneden trekt door de steunen "aan lij" naar boven moeten worden geleverd, bovenop de normale belasting uit eigen gewicht. Op het moment dat de werklijn van de beschreven vector (bijna) door de "lij-steunen" heen gaat, staat trouwens sowieso het gewicht van het hele schip op alleen de "lij-steunen". Daar moeten huid en spanten ter plaatse maar tegen kunnen.
Komt de wind boven de ontwerp-/rekensnelheid gaat het zaakje alsnog om en/of stuk.