Vela Carga del palo sobre cubierta

Edu · #1 23-09-2010, 22:13

Buenas noches, tomaros algo mientras os cuento.

Un conocido quiere sustituir el puntal que suporta el palo apoyado en cubierta por dos apoyos separados aproximadadmente 1 m y quisiera saber, también aproximadamente que carga tiene que aguantar. Es decir, que carga, además de su peso, que es relativamente poco, trasmite el palo "hacia abajo" ?

Entiendo que es función de la superficie vélica y del par drizante, que al final se transmiten a palo y jarcia. Con nosecuantos coeficientes de seguridad para pantocazos, orzadas, rachas y demás, claro.

Con mucha paciencia se podría hacer un cálculo, pero...habría que aceitar las neuronas y darles con el detrullador, que está todo muy axidado...
Alguien tiene una idea de cuanto es, así a "grosso modo" para un barco de unos 8 o 9 m?
Y para un multicasco (tri) de esa misma eslora?

Con saber si hablamos de 500, 1000, 2000 o 5000 kg sería mas que suficiente

Edu

NEFTA · #2 23-09-2010, 22:26

Perdona....entiendo que quieres quitar el puntal que esta en la base del mastil y trasladarla a un metro de distancia? y entre los dos puntales no meteras una vigueta? pues mira por donde tendras un barco con palo pasante
SALUT

Edu · #3 23-09-2010, 22:36

Hola Nefta,

Lo has entendido bien, pero no me había explicado del todo. Quiere quitar el puntal y sustituirlo por una especie de arco, una "U" invertida. EL tema es calcular la "U"o "[]"
Las patas no son problema, porque serán mas o menos de la misma sección del puntal actual (unos 50-60 mm de diámetro), pero la vigueta? Tendrá que aguantar a flexión toda la carga del palo, que es lo que quisiera saber.

Salut

Edu

NEFTA · #4 23-09-2010, 22:49

Asi si, lo del calculo lo tengo mal, no fui a la escuela y casi no se escribir, pero si te dire que la carga es mucha, ten en cuenta que todos los esfuerzos de carga de las velas debido al viento van a la base del mastil, sumandole por descontado el peso de la jarcia y del mastil en si mismo, cuando cazas el back el esfuerzo se reparte entre el de proa y el de popa y en la base del mastil, lo mismo cuando cazas escota de mayor o las del genova
Tendras que calcularlo bien...
SALUT

Keith11 · #5 23-09-2010, 23:04

Teniendo en cuenta que, por como escribes, entiendes de la materia, se me ocurre que puedes hacerlo por el principio de accion-reaccion...

quiero decir... todas las compresiones en el palo deben ser iguales a las tracciones de los cables (obenques de barlovento y estays)

dichas tracciones de los cables las desconoces (y yo tambien, si no te las daria directamente), pero sí puedes hacerlo usando la resistencia... por ejemplo, el backstay... si tiene una pata de gallo, tendra una polea... la resistencia ultima de ese back lo marca la carga de trabajo ( o la ultima) de la polea (no la del cable)... o si conoces la carga de trabajo, y la carga ultima de la roldana de la perilla (mayorada por un coeficiente se seguridad... que suele ser del orden de 4 ó 5)

igual te sirve esta manera de razonar para obtener un numero gordo, que entiendo que es lo que buscas

Edu · #6 23-09-2010, 23:17

Una opción que se me ocurre es calcular los kg o Tm que puede aguantar el puntal actual de 50 mm de diámetro a compresión ( no sé si es un dato que puede venir en catálogos de fabricantes de tubo) y luego calcular una viga, por ejemplo de sección cuadrada o redonda, de longitud entre apoyos la prevista entre los nuevos puntales, que aguante lo mismo a flexión.

Pero es mucho cálculo así en frío

Se me ha ocurrido otra forma: Holmatro vende gatos hidráulicos para dar tensión al aparejo. He mirado en su página y los gatos mas pequeños son de 10 Toneladas, eso ya es una pista.
Estos gatos se usan ya en barcos de cierto porte, quizá los mas pequeños sean de 40 pies (X40) o así, no? En un tri de 28 pies de unos años las cargas serán seguramente la mitad, o incluso menos, lo que nos daría unos 5000 kilos, en una estimación muy básica, Seguramente mucho menos ya que los gatos estrán pensados para que trabajen con margen de seguridad...

¿cómo lo ves Nefta? Demasiadas suposiciones?

Edu

Edu · #7 23-09-2010, 23:22

Cita:

Originalmente publicado por Keith11

Teniendo en cuenta que, por como escribes, entiendes de la materia, se me ocurre que puedes hacerlo por el principio de accion-reaccion...

quiero decir... todas las compresiones en el palo deben ser iguales a las tracciones de los cables (obenques de barlovento y estays)

dichas tracciones de los cables las desconoces (y yo tambien, si no te las daria directamente), pero sí puedes hacerlo usando la resistencia... por ejemplo, el backstay... si tiene una pata de gallo, tendra una polea... la resistencia ultima de ese back lo marca la carga de trabajo ( o la ultima) de la polea (no la del cable)... o si conoces la carga de trabajo, y la carga ultima de la roldana de la perilla (mayorada por un coeficiente se seguridad... que suele ser del orden de 4 ó 5)

igual te sirve esta manera de razonar para obtener un numero gordo, que entiendo que es lo que buscas

Gracias Keith

, sabía que vendrías como mosca a la miel

Ya lo pensé. Pero el tema de los ángulos lo complica, no? De la carga que soporta el back, debido al ángulo con el palo, solo una parte se transmite en carga "hacia abajo", no?
Y luego tienes el stay, los obenques altos y los obenques bajos, que todos se tensionan, así que todos transmitirán algo...

Que os parece lo del gato?

Edu

Keith11 · #8 23-09-2010, 23:40

Cita:

Originalmente publicado por Edu

Gracias Keith

, sabía que vendrías como mosca a la miel

Ya lo pensé. Pero el tema de los ángulos lo complica, no? De la carga que soporta el back, debido al ángulo con el palo, solo una parte se transmite en carga "hacia abajo", no?
Y luego tienes el stay, los obenques altos y los obenques bajos, que todos se tensionan, así que todos transmitirán algo...

Que te parece lo del gato?

Edu

hombre claro... hay que descomponer las fuerzas en una componente horizontal y una vertical.

Eso sí... las horizontales se autoequilibran... es decir la componente horizontal del estay es igual pero de sentido contrario a la horizontal del back (si no, no habria equilibrio de fuerzs horizontales)... y si conoces los angulos (que son facilmente medibles con un clinometro, una plomada atada al centro de un transportador de angulos), podras, conociendo el back, obtener el estay. Asumo que despreciamos el cortante en el palo

por otro lado, claro que hay que tener en cuenta los obenques altos y los bajos, pero estos acaban tirando de un cadenote

lo del gato, a falta de una manera mejor, esta bien, pero me temo que sobredimensionaras mucho. Piensa que por ejemplo, mi mayor, de 35 m2 para un 34 pies, con 30 nudos en ceñida, exige unos 650 kg a la escota y unos 350 kg tanto a la driza como a la amura (hablo de memoria... tengo los datos, pero no a mano). Eso significa que, de nuevo por accion-reaccion, la carga total sobre la vela es del orden de los 650 + 350 * 2 = 1400... pon 1500 kg... ¡¡1500 kg es la solicitacion de toda la mayor repartida entre palo (driza y amura) y escota!!

vertijean · #9 24-09-2010, 00:03

de toda forma no creo que el problema este en la carga : estamos hablando de unos 2500 kg tirando a lo bestia , lo cual con una viga hueca de secion trapezoidal no me preocupa lo mas minimo , el quiz de la question esta mas bien en donde apoya el conjunto : en lo actual apoya en la orza , o sea en el punto mas fuerte del casco , en el caso que propones desplazas los centros de fuerza en sitios que no poseen la resistancia adecuada y el riesgo esta en reventar el caso en una racha

por mucho que renfuerzes yo no terminaria de confiar debido al angulo de aplicacion de las fuerzas en el casco.

espero haber sido de utilidad

port bo · #10 24-09-2010, 00:18

Cofrades, despues de estar como 10 minutos escribiendo un mensaje para dar solucion al asunto, me encuentro con que me sale un anuncio diciendo que no tengo autorizacion para entrar no se donde, que si el nick lo tengo mal,

. En fin me ha borrado todo lo escrito. Como estoy algo cabreado y tengo sueño, dejo para otro momento mi aportacion dev resistencia de materiales y os deseo

Albatros · #11 24-09-2010, 02:54

Y si levanta el palo y pone debajo una balanza digital de las que pensan toneladas, no se tal vez sea un disparate, pero para lo que no sabemos ingenieria, no tenemos mas remedio que pensar algo practico, aunque tal vez no funcione.

ontzi · #12 24-09-2010, 08:28

Afortunadamente, la ITV le quitará estos inventos de la cabeza.
Los del seguro también, claro.

Cita:

Originalmente publicado por Edu

Buenas noches, tomaros algo mientras os cuento.

Un conocido quiere sustituir el puntal que suporta el palo apoyado en cubierta por dos apoyos separados aproximadadmente 1 m y quisiera saber, también aproximadamente que carga tiene que aguantar. Es decir, que carga, además de su peso, que es relativamente poco, trasmite el palo "hacia abajo" ?

Entiendo que es función de la superficie vélica y del par drizante, que al final se transmiten a palo y jarcia. Con nosecuantos coeficientes de seguridad para pantocazos, orzadas, rachas y demás, claro.

Con mucha paciencia se podría hacer un cálculo, pero...habría que aceitar las neuronas y darles con el detrullador, que está todo muy axidado...
Alguien tiene una idea de cuanto es, así a "grosso modo" para un barco de unos 8 o 9 m?
Y para un multicasco (tri) de esa misma eslora?

Con saber si hablamos de 500, 1000, 2000 o 5000 kg sería mas que suficiente

Edu

vertijean · #13 24-09-2010, 08:59

Cita:

Originalmente publicado por Albatros

Y si levanta el palo y pone debajo una balanza digital de las que pensan toneladas, no se tal vez sea un disparate, pero para lo que no sabemos ingenieria, no tenemos mas remedio que pensar algo practico, aunque tal vez no funcione.

no te funcionaria : solo tendias el peso del mastil y las tenciones estaticas ( la tencion de la jarcia ) si quieres saber por este medio las fuerzas que entran en juego tendrias que navegar con la balanza puesta ... mandame una foto !

Edu · #14 24-09-2010, 11:14

Gracias a todos por vuestras aportaciones.

Vertijean:
Es un trimarán y las zonas de apoyo de los dos nuevos puntales, uno a cada banda, caen mas o menos por la zona de anclaje de los patines, con lo que creo que estructuralmente son zonas muy resistentes. No creo que hubiera problema, pero se lo comentaré (él no sabe que he hecho esta consulta. me lo preguntó a mi y yo se lo pregunto a los que saben

)

Ontzi
Le comentaré también lo de la ITB y el seguro. Es posible que no haya caido en eso....Habla incluso de modificaciones en la orza (deriva), que ahora es abatible...

Por lo que le he visto, se cubre con creces, y si cree que son 10, pone para 20 o 30, pero en el palo andaba totalmente perdido sobre la carga que podía esperar.

Keith
Todos esos cálculos detallados de ángulos descomposiciones, etc es lo que quería evitar. Aunque solo consideres las verticales, hay que hacerlas, y cada obenque/stay tiene un ángulo diferente, etc. Con una cifra orientativa vale de momento, mas teniendo en cuenta el comentario anterior.
En cualquier caso los obenques bajos también puntúan, aunque tiren de cadenotes. Por el otro lado tiran del palo en dos componentes, lateral y hacia abajo. Y si tengo que calcular todo eso en base a la resistencia de los bulones, poleas, etc (p.e.) saldría muy, muy sobredimensionada la carga.
En un libro encontré el reparto aproximado de la carga en la jarcia fija (algo así como obenque alto 45%, bajo 35%, etc que curiosamente sumaba algo mas de 100%) e intenté calcular a ojo en base a la resistencia del cable de 6 mm, pero me salía demasiado. Cuando iba ya por unas 10Tn lo dejé por parecerme exagerado.

EL dato de las fuerzas en la mayor es interesante. De donde has sacado esos datos? Del velero ? (el que hace las velas, no que te los haya dicho el barco

) De Dufour?

Con ese dato, lo del gato y el cometario de Verti, creo que considerando unos 2500 kg se cubre con creces.
El trimarán tiene unos 8-9 m y un aparejo bastante pequeño, desde luego mucho menore que el de un D34

Albatros, lo de la balanza tendría que ser navegando...mejor no se lo digo que este capaz de poner varias balanzas de baño apiladas!!!

Port bo, no te quedes con las ganas, todo es interesante...

Edu

Keith11 · #15 24-09-2010, 16:38

Cita:

Originalmente publicado por Edu

Keith

EL dato de las fuerzas en la mayor es interesante. De donde has sacado esos datos? Del velero ? (el que hace las velas, no que te los haya dicho el barco

) De Dufour?

Con ese dato, lo del gato y el cometario de Verti, creo que considerando unos 2500 kg se cubre con creces.
El trimarán tiene unos 8-9 m y un aparejo bastante pequeño, desde luego mucho menore que el de un D34

Son datos que saque de una web extranjera de Dufours, que segun decian, fueron dados por el distribuidor de Dufour de aquel pais. Por tanto hay que tomarlo con reservas

Por otro lado decirte que el cofrade Gonzalino colgo un excel del calculo de aparejo, en el cual habian un monton de parametros a toquetear (numero de crucetas, angulos de las crucetas, sups velicas, etc). Yo estuve un tiempo jugando con ese excel, como la formulacion no estaba bloqueada, pude accderer a la formulacion, y vi que no era nada complicado... la jarcia se resuelve, sin complejos, como una cercha, descomponiendo fuerzas como en mecanica elemental

Realmente compare los datos que conocia de mi barco con los que a mi me salian del "jugueteo" y se parecian mucho.

Saludos

Sahel · #16 24-09-2010, 17:00

Cita:

Originalmente publicado por vertijean

de toda forma no creo que el problema este en la carga : estamos hablando de unos 2500 kg tirando a lo bestia , lo cual con una viga hueca de secion trapezoidal no me preocupa lo mas minimo , el quiz de la question esta mas bien en donde apoya el conjunto : en lo actual apoya en la orza , o sea en el punto mas fuerte del casco , en el caso que propones desplazas los centros de fuerza en sitios que no poseen la resistancia adecuada y el riesgo esta en reventar el caso en una racha

por mucho que renfuerzes yo no terminaria de confiar debido al angulo de aplicacion de las fuerzas en el casco.

espero haber sido de utilidad

Efectivamente creo que no solo es cuestión de mirar arriba sino abajo... El apoyo en la orza es fundamental.
Las cosas se rompen siempre por el punto mas débil.
Yo no lo haría.

escat · #17 24-09-2010, 20:48

Como gusta jugar con fuego

mastil

Edu · #18 24-09-2010, 22:46

Yo tampoco lo haría...pero parece decidido y es por echarle una mano y que tenga una cifra que le pueda servir de referencia. Pero le transmitiré vuestros comentarios.

Edu

Maquey · #19 25-09-2010, 00:56

El doble del desplazamiento.

Zalata · #20 25-09-2010, 08:42

Cita:

Originalmente publicado por Edu

Yo tampoco lo haría...pero parece decidido y es por echarle una mano y que tenga una cifra que le pueda servir de referencia. Pero le transmitiré vuestros comentarios.

Edu

Pues si esta decidido a hacerlo, lo mejor es que contrate con un ingeniero los calculos. Seguro que le cuesta menos que si despues casca el invento. Sustos aparte.

Solo por dar una ideas, las cargas estaticas se pueden medir muy facilmente con un simple tensiometro. Navegando lo ponemos en el obenque de barlo y medimos. En parado podemos medir la compresion sin aparejo. Hablo de memoria, pero llevo unos 400 Kg en cada obenque (34"). En el catamaran, un clase A y palo de 9 metros, llevo 275 Kg en cada diamante. Ahora bien, lo que complica la cosa es como puede repartir la estructura del barco la carga puntual del palo. Al ser pasante o con una continuacion es la quilla la que soporta la carga. Si haces una U no te varldra tendras componentes de la carga que trabajaran en planos secantes a la estructura.

Y por ultimo, y casi mas importante, estan las cargas dinamicas, producidas por pantocazos, olas, rachas, etc, que pueden ser muy intensas durante un periodo muy breve. Para todas estas cosas se suelen usar los escantillonados de Lloyd's, ISO, etc.

Creo que con las estructuras no se juega, y menos las de un multicasco que son muy importantes debido a los flotadores.

Marconcio · #21 25-09-2010, 15:00

Quieres hacer cómo está en los Tornado, por ejemplo. Mírate alguno y saca conclusiones.
En el de un amigo cofrade, bajo el palo puso un marco de madera (peaso marco) en el paso al baño (pues allí es donde está). Con los años, el bao maestro cede (doy fe). Y lo substituí por un puntal de inox y ahora el paso al proa es más dificultoso, pero trabaja en fuerzas sin descomponer. Lo más importante es el asiento de los dos puntales sobre el casco (buena superficie de apoyo) y el refuerzo de arco entre estos dos y el tintero.
Si es un barco de crucerito sin mayores pretensiones, lo haría, sinó, no. Toma estas palabras con cautela, que no tengo mucha idea de ingenieria, la verdad, npi.

Maquey · #22 25-09-2010, 15:33

Cita:

Originalmente publicado por Marconcio

Quieres hacer cómo está en los Tornado, por ejemplo. Mírate alguno y saca conclusiones.
En el de un amigo cofrade, bajo el palo puso un marco de madera (peaso marco) en el paso al baño (pues allí es donde está). Con los años, el bao maestro cede (doy fe). Y lo substituí por un puntal de inox y ahora el paso al proa es más dificultoso, pero trabaja en fuerzas sin descomponer. Lo más importante es el asiento de los dos puntales sobre el casco (buena superficie de apoyo) y el refuerzo de arco entre estos dos y el tintero.
Si es un barco de crucerito sin mayores pretensiones, lo haría, sinó, no. Toma estas palabras con cautela, que no tengo mucha idea de ingenieria, la verdad, npi.

Pues para no tener ni idea, lo has explicado muy clarito ...

Edu · #23 25-09-2010, 15:52

Gracias a todos, se lo comentaré. O mejor, le diré que entre ey comente sus ideas aquí, aunque me da que el ordanador le da mas miedo que la fibra

Edu

port bo · #24 25-09-2010, 19:16

Cofrades, hagamoslo mas sencillo.

.
Tomando las medidas del puntal que soporta el palo, se calcula por las formulas de compresion y pandeo, la carga que este puntal podria aguantar, que no es otra que la que en su dia ya calculo el arquitecto naval.
Se divide por dos y se calcula la seccion de los puntales nuevos, aplicando la misma formula.
Despues se determina la seccion de una pieza transvarsal que soportara la carga inicial y listo.

.
Por ultimo queda hacerle una foto al invento antes de que una inspeccion nos obligue a dejar el barco como estaba.

. No creo que lo autorizaran.

Marconcio · #25 28-09-2010, 09:40

El problema no son los dos puntales, que seguramente aguantarán sin problemas. El asunto, creo, está en los apoyos sobre el casco y sobre el bao maestro. Es allí donde el material se puede doblar. En la unión con el casco, que no lo deforme y el la unión del bao maestro, que el arco horizontal entre los dos capiteles de los puntales debe soportar la tensión en horizontal que en vertical soportan los puntales.

Amos, digo yo