Καταπονήσεις γάστρας: κάμψη, εγκάρσια παραμόρφωση, στρέψη, τοπικά φορτία και κόπωση
1Το μάθημα με απλά λόγια
Η γάστρα κάμπτεται κατά μήκος, παραμορφώνεται εγκάρσια και στρέφεται σε λοξό πρυμναίο κυματισμό. Μάθε πού δρα κάθε φορτίο και πού αρχίζουν οι ρωγμές.
Κάμψη κατά μήκος
Βάρος και άντωση δεν κατανέμονται ποτέ όμοια κατά μήκος του πλοίου, οπότε η δοκός του πλοίου κάμπτεται. Στην κύρτωση (hogging) το μέσο ανεβαίνει και τα άκρα πέφτουν: το κατάστρωμα εφελκύεται και ο πυθμένας θλίβεται. Στην κοίλωση (sagging) συμβαίνει το αντίθετο. Τα κύματα προσθέτουν κάμψη. Οι υπολογισμοί, το εγχειρίδιο φόρτωσης και το όργανο φόρτωσης διδάσκονται στην Ευστάθεια: πίνακες καταπονήσεων και μερική απώλεια άντωσης.
Εγκάρσια παραμόρφωση
Όταν το πλοίο διατοιχίζεται, δηλαδή γέρνει εναλλάξ δεξιά-αριστερά, η μάζα κατασκευής και φορτίου ωθεί κάθε εγκάρσια τομή πλευρικά. Τείνει να μετατρέψει το ορθογώνιο σε παραλληλόγραμμο. Αυτή είναι η εγκάρσια παραμόρφωση (racking). Αντιστέκονται οι εγκάρσιες φρακτές, οι ενισχυμένοι νομείς και οι αγκώνες σύνδεσης νομέων με ζυγά. Είναι εντονότερη σε ισχυρό διατοιχισμό και σε πλοία με λίγες εγκάρσιες φρακτές, όπως τα οχηματαγωγά.
Στρέψη
Σε λοξό κυματισμό, πλώρη και πρύμνη συναντούν διαφορετικά τα κύματα και η γάστρα συστρέφεται: στρέψη. Πλοία με πολύ πλατιά στόμια κυτών, κυρίως μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων, έχουν μικρή στρεπτική αντοχή επειδή το κατάστρωμά τους αποτελείται κυρίως από ανοίγματα. Ενισχύονται με κιβώτια στρέψης κατά μήκος των άκρων του καταστρώματος. Οι γωνίες των στομίων είναι στρογγυλεμένες και παχύτερες, επειδή εκεί αρχίζουν ρωγμές.
Τοπικά φορτία
Ορισμένα φορτία δρουν σε μικρή επιφάνεια: βαρύ φορτίο στην οροφή διπυθμένου, πίεση νερού σε γεμάτη δεξαμενή, αρπάγες και προωθητές γαιών σε κύτη χύδην φορτίου, πάγος και κραδασμοί μηχανημάτων. Το εγχειρίδιο φόρτωσης δίνει όρια, όπως τόνους ανά τετραγωνικό μέτρο στην οροφή διπυθμένου και μέγιστο φορτίο ανά κύτος. Τήρησέ τα. Κράτα δεξαμενές γεμάτες ή άδειες όπου το απαιτεί, επειδή ο παφλασμός υγρού σε μερικώς γεμάτη δεξαμενή μπορεί να την καταστρέψει.
Κόπωση
Κάθε κύμα φορτίζει λίγο τον χάλυβα. Μετά από εκατομμύρια κύκλους, μικρές ρωγμές μεγαλώνουν σε συγκεντρώσεις τάσεων, σημεία με αυξημένη τοπική τάση: γωνίες στομίων κυτών, άκρα αγκώνων, ανοίγματα στην κατασκευή και κακές συγκολλήσεις. Αυτή είναι η κόπωση. Οι ρωγμές μπορεί να παραμένουν κρυφές ή να μεγαλώνουν γρήγορα. Επιθεώρησε τα γνωστά ευπαθή σημεία και ανάφερε αμέσως κάθε ρωγμή. Η επιθεώρηση δεν εγγυάται έγκαιρο εντοπισμό.
2Βασικά σημεία
- 1
Η κύρτωση εφελκύει το κατάστρωμα. Η κοίλωση το θλίβει. Τα κύματα προσθέτουν κάμψη σε εκείνη του ήρεμου νερού.
- 2
Η εγκάρσια παραμόρφωση αλλοιώνει τη διατομή στον διατοιχισμό. Φρακτές και αγκώνες αντιστέκονται.
- 3
Πλοία με πλατιά στόμια κυτών έχουν μικρή αντοχή στη στρέψη. Οι γωνίες των στομίων είναι ευπαθείς σε ρωγμές.
- 4
Τήρησε τα όρια οροφής διπυθμένου και κυτών. Αναζήτησε ρωγμές κόπωσης σε συγκεντρώσεις τάσεων.
3Συχνά λάθη
Λάθος: Αν το συνολικό βάρος φορτίου είναι εντός ορίου κύτους, η οροφή διπυθμένου δεν υπερφορτώνεται.
Σωστό: Συγκεντρωμένο φορτίο μπορεί να υπερβεί το όριο οροφής διπυθμένου, παρότι το συνολικό βάρος κύτους είναι αποδεκτό. Έλεγξε το φορτίο ανά τετραγωνικό μέτρο.
Λάθος: Οι τριχοειδείς ρωγμές στους αγκώνες είναι μόνο επιφανειακό πρόβλημα.
Σωστό: Οι ρωγμές κόπωσης μεγαλώνουν με κάθε κύκλο κυματισμού. Κατάγραψε, σημάδεψε και ανάφερέ τες ώστε ο νηογνώμονας να αποφασίσει για επισκευή.
4Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων
Πλοίο μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων συναντά μακρύ αποθαλασσίωμα λοξά από την πρύμνη και διατοιχίζεται και προνευστάζει ταυτόχρονα. Στην επόμενη επιθεώρηση ο ναύκληρος αναφέρει ρωγμή που ξεκινά από γωνία στομίου κύτους στο ανώτερο κατάστρωμα. Γιατί εκεί και τι κάνεις;
Δες την απάντηση
Ο λοξός πρυμναίος κυματισμός στρέφει τη γάστρα. Οι τάσεις συγκεντρώνονται στις γωνίες των στομίων, όπου μπορεί να αρχίσουν ρωγμές κόπωσης. Ανάφερε αμέσως στον πλοίαρχο στόμιο, πλευρά, αριθμό νομέα, μήκος και φωτογραφίες. Σημάδεψε τα άκρα. Ο πλοίαρχος πρέπει να ζητήσει αξιολόγηση εταιρείας και νηογνώμονα και να τηρήσει τυχόν περιορισμούς λειτουργίας. Παρακολούθησε σύμφωνα με τις οδηγίες. Η παρακολούθηση μόνη της δεν τεκμηριώνει ασφαλή συνέχιση λειτουργίας.
Κλειδιά εξετάσεων
- Κύρτωση και κοίλωση: ποιο μέρος της γάστρας εφελκύεται ή θλίβεται.
- Εγκάρσια παραμόρφωση και στρέψη: αιτίες και κατασκευή που αντιστέκεται.
- Τοπικά φορτία: όρια οροφής διπυθμένου, παφλασμός σε μερικώς γεμάτες δεξαμενές, αρπάγες.
- Οι ρωγμές κόπωσης αρχίζουν σε συγκεντρώσεις τάσεων.
Ολοκλήρωσε αυτή την υποενότητα
Όταν τη διαβάσεις, απάντησε σε τρεις ερωτήσεις. Με τρεις σωστές απαντήσεις ολοκληρώνεις την υποενότητα. Δεν αρκεί να ανοίξεις μόνο τη σελίδα.
Οι σημειώσεις μου για αυτή την υποενότητα
Καμία σημείωση