Auslegung Blechstärken und Spanten nach Germanischer Lloyd

[jroch]

Hallo Liebe Bootsbauer
Warum müsst Ihr solche spannenden Sachen immer anfangen, wenn ich grade segeln bin.
Also, ich baue für GL Cat C deutlich dünner, Rumpfbleche 4mm, Aufbauten und Decksbleche 3 mm (die sind noch vernünftig schweissbar). Eure Leistung zur Berechnung würde mich überfordern. Ich habe mich da deutlich stärker empirisch orientiert, z.B. an AL (baut Cat A, z.b. Kielgänge 6mm) und anderen Yachten die für GL Cat C gebaut werden. Fast alle beschränken sich auf 4 mm Rumpfbleche. Dazu kommt, so sind die Gänge vorgefertigt auch schon so höllisch schwer. Ich hätte echte Probleme gehabt (hatte ich auch so schon) einen Kielgang in 6 mm in Position zu bringen und auszurichten.
Aber da es hier um Berechnung geht: Ich habe damals lange und ausgiebig mit Hakl (Riverboot) konferiert, und der hat sich sehr intensiv mit GL beschäftigt und auch konferiert/Telefoniert und ein Exel Berechnungsmodell entwickelt. Nach dem Modell liege ich mit meinen Dimensionierungen für GL Cat C innerhalb der Spezifikation.
Ich denke es ist in seinem Sinne und auch seinem Gedenken gerecht, wenn ich dieses hier zur Verfügung stelle.
Ich füge die entsprechenden GL Spezifikationen hinzu auf denen das Exel Modell beruht.
Gruss Paul

[AvaVM]

Hallo Paul,

schön, dass Du während des Segelns trotzdem die Zeit gefunden hast. Die Tabelle ist der Hammer. Meine entspricht ungefähr der ersten Hälfte der ersten Tabellenseite der von Dir angefügten Datei. Die Berechnungen dieses Teils sind identisch, wobei anzumerken wäre, dass in der Berechnung für die Plattenstärken in Deiner Tabelle in den Formeln bereits der Korrekturfaktor für Alu integriert ist. Muss man drauf achten.
Deine PDFs sind identisch mit meiner, jedoch als Auszüge.

In der GL steht ja ebenfalls drin, dass für entsprechende Kategorien die Dimensionierung bis zu 15% unterschritten werden kann.

Ich kann mich Deinen Ausführungen uneingeschränkt anschließen. Schön, die Gedanken von jemandem bestätigt zu bekommen, der die vielen Erfahrungen schon durchgemacht hat. "Viel hilft viel" gilt im Stahlbau eben nicht. Zu viel Material kostet nicht nur mehr, sondern erschwert die Fertigung und verschlechtert eventuell sogar die Konstruktion, weil die Spannungen eventuell höher werden, als bei einer eher flexiblen Konstruktion. So oder so halte ich eine genaue Auslegung für enorm wichtig und Du scheinst da gute Arbeit geleistet zu haben, wenn auch mit einer etwas anderen Methode. Aber viele Wege führen nach Rom.

Gruß,
Markus

[07c]

Hallo in die Runde,
hallo Markus,
hallo Paul,

zunächst einmal: Beeindruckend, was Ihr da im Mai zusammengetragen, abgeleitet und entwickelt habt.

Wir stehen gerade vor folgendem Problem: Im Rahmen eines Refit-Projektes einer Stahl-Segelyacht versuchen wir herauszufinden, ob sich durch geeignete konstruktive Massnahmen eine sinnvolle bzw. erforderliche Steigerung der Rumpfestigkeit herbeiführen lässt.

Hier ein paar Daten zum (derzeit vollständig entkernten) Bootsrumpf:
- Doppelknickspanter, Langkiel, Riss nach Van de Stadt
- Lüa = 11.8 m, LWL = 10 m, Breite 3.35 m, Tiefgang 1.45 m
- Blechstärken der Kiel-, Kimm- und Schergänge: 4 mm
- Blechstärke der Kielseiten: 5 mm, Kielsohle: 10 mm
- Je zwei Stringer pro Gang (T-Eisen, 30/30/4 mm) im Abstand von ca. 35 bis 40 mm

Es handelt sich um eine vollkommen querspantenlose Konstruktion, wie man sie z.B. auch bei einigen Suncoast-Yachten findet. Gerade vor diesem Hintergrund stellt sich uns nun die Frage, ob ein nachträgliches Einbringen von Querspanten zu einer maßgebliche Verbesserung der Festigkeit/Steifigkeit und somit der Sicherheit führen könnte. Natürlich darf man dabei nicht vergessen, dass das Schiff schon seit über dreißig Jahren seinen "Dienst" mit der oben beschriebenen Form auf der Nordsee und dem Atlantik problemlos versehen hat. Womöglich ist die Nachrüstung von Spanten auch eher kontraproduktiv, da es - wie auch im Forum bereits anklang - zu punktuell grösseren Spannungen führen kann.

Wie denkt Ihr darüber? Lässt sich mit den GL-Formeln und Tabellen auch die spezielle Statik eines Knickspanters berücksichtigen oder müsste man hier wirklich auf FEM-Methoden zurückgreifen? Welche Abstände und Profilstärken wären ggf. sinvoll?

Besten Dank im Voraus!
Ute

[AvaVM]

Hallo Ute,

da traue ich mir ehrlich gesagt nicht zu, Dir eine Empfehlung zu geben. Ich bin im Maschinen- und Stahlbau zu Hause, der Profi hier ist der User nav_HH.

Grundsätzlich hätte ich die selben Bedenken, die Du bereits geäußert hast. Ein paar zusätzliche Querspante würden die Kräfte möglicherweise nur in andere Bereiche umlenken, die damit möglicherweise überfordert wären.

Ansonsten gehe ich davon aus, dass die Berechnungen nach GL ebenfalls für Knickspanter gelten.

Ich vermute jedoch, dass die Stabilität Eures Rumpfes ganz stark durch die Form gegeben ist (Statik der Bogen und Gewölbe), was die Sache in eine ganz andere Richtung lenkt.
Die verwendeten T-Profile (30x30x4) haben bspw. ein Widerstandsmoment von 0,8cm³ um die interessante Achse. Nutzt man die GL Rechnung für Eure Eckdaten, erhält man Werte, die nicht annähernd passen (deutlich höher, sowohl für längs, als auch quer).

Hat sich der Rumpf also bewährt und ist der Stahl in einem guten Zustand, würde ich wahrscheinlich die Finger von konstruktiven Veränderungen lassen, außer ich bin mir zu 100% sicher, was die Statik anbelangt. Aber das ist so eine Sache... FEM Kontrollen ergeben immer wieder Überraschungen (ich beziehe mich jetzt auf den Stahlbau). Bei einem Schiffsrumpf sind sie mit heimischen Mitteln ohnehin kaum anwendbar.

Gruß,
Markus

[jroch]

Hallo
Ich kann Euch keine Berechnung liefern, aber.
Nach meiner Kenntnis werden die Querschotten in die Statik mit einberechnet,
d.h. es ist nicht korrekt davon auszugehen, dass der Rumpf ohne Querschotten stabil war.
Dazu kommt, dass zumindest im Maststuhlbereich und an den Angriffspunkten der Püttings Querversteifungen erforderlich sind.
Ich würde mir mal den alten Innenausbauplan ansehen.

Gruss Paul