Sollecitazioni dello scafo: flessione, deformazione trasversale, torsione, carichi locali e fatica
1La lezione in parole semplici
Lo scafo flette lungo la lunghezza, si deforma trasversalmente e si torce con mare al giardinetto. Impara dove agisce ogni carico e dove iniziano le cricche.
Flessione lungo lo scafo
Peso e spinta idrostatica non sono mai distribuiti allo stesso modo lungo la nave: la trave scafo quindi flette. Nell'inarcamento il centro sale e le estremità scendono: il ponte è in trazione e il fondo in compressione. L'insellamento è l'opposto. Le onde aumentano l'effetto. Valori, manuale di caricazione e strumento di caricazione sono trattati in Stabilità: tabelle delle sollecitazioni e perdita parziale di spinta idrostatica.
Deformazione trasversale
Durante il rollio, la massa della struttura e del carico spinge lateralmente ogni sezione trasversale, cercando di trasformarne il rettangolo in un parallelogramma. È la deformazione trasversale da rollio. Vi resistono paratie trasversali, ossature rinforzate e squadre di collegamento tra costole e bagli. È più intensa con forte rollio e su navi con poche paratie trasversali, come le navi portautoveicoli.
Torsione
Con mare obliquo prua e poppa incontrano le onde in modo diverso e lo scafo si torce: è la torsione. Le navi con boccaporte molto larghe, soprattutto le portacontainer, resistono poco alla torsione perché il ponte è occupato in gran parte da aperture. Hanno quindi cassoni di torsione lungo i bordi del ponte. Gli angoli delle boccaporte sono arrotondati e ispessiti perché le cricche iniziano lì.
Carichi locali
Alcuni carichi agiscono su piccole zone: carichi pesanti sul cielo del doppio fondo, pressione dell'acqua in una cassa piena, benne e bulldozer nelle stive per rinfuse, ghiaccio e vibrazioni dei macchinari. Il manuale di caricazione indica limiti come tonnellate per metro quadrato sul cielo e carico massimo per stiva. Rispettali; mantieni le casse piene o vuote dove richiesto, perché il liquido che sbatte in una cassa parzialmente piena può danneggiarla.
Fatica
Ogni onda sollecita un poco l'acciaio. Dopo milioni di cicli, piccole cricche crescono nei punti di concentrazione delle tensioni, dove la sollecitazione locale è maggiore: angoli delle boccaporte, estremità delle squadre, aperture nella struttura e saldature difettose. È la fatica. Le cricche possono restare nascoste o crescere rapidamente. Ispeziona i punti critici noti e segnala subito ogni cricca; l'ispezione non garantisce di scoprirla presto.
2Punti chiave
- 1
L'inarcamento mette il ponte in trazione; l'insellamento lo comprime. Le onde si aggiungono alla flessione in acqua calma.
- 2
La deformazione trasversale da rollio distorce la sezione; paratie e squadre vi resistono.
- 3
Le navi con ampie boccaporte resistono poco alla torsione; gli angoli delle boccaporte sono punti critici per le cricche.
- 4
Rispetta i limiti del cielo del doppio fondo e delle stive; cerca cricche da fatica nei punti di concentrazione delle tensioni.
3Errori frequenti
Errore: Se il peso totale del carico rispetta il limite della stiva, il cielo del doppio fondo non può essere sovraccaricato.
Corretto: Un carico concentrato può superare il limite del cielo anche se il peso totale in stiva è accettabile. Controlla il carico per metro quadrato.
Errore: Le cricche sottili nelle squadre sono solo difetti estetici.
Corretto: Le cricche da fatica crescono a ogni ciclo d'onda. Registrale, segnane le estremità e segnalale perché la società di classificazione decida sulla riparazione.
4Caso pratico e chiavi d'esame
Una portacontainer incontra un'onda lunga al giardinetto e rolla e beccheggia insieme. All'ispezione successiva il nostromo segnala una cricca che parte dall'angolo di una boccaporta sul ponte superiore. Perché proprio lì e che cosa fai?
Mostra la risposta
Il mare al giardinetto torce lo scafo. Le tensioni si concentrano agli angoli delle boccaporte, dove possono iniziare cricche da fatica. Segnala subito la cricca al comandante indicando boccaporta, lato, numero di ossatura, lunghezza e foto. Segna le estremità. Il comandante deve ottenere una valutazione dalla compagnia e dalla società di classificazione e rispettare eventuali restrizioni operative. Sorveglia come prescritto: il solo monitoraggio non dimostra che continuare il servizio sia sicuro.
Chiavi d'esame
- Inarcamento e insellamento: quali parti dello scafo sono in trazione o compressione.
- Deformazione trasversale e torsione: cause e strutture resistenti.
- Carichi locali: limiti del cielo del doppio fondo, sbattimento del liquido in casse parzialmente piene, benne.
- Le cricche da fatica iniziano nei punti di concentrazione delle tensioni.
Completa questa unità
Quando l'hai letta, rispondi a tre domande. Servono tutte e tre giuste per completare l'unità; aprire la pagina non basta.
Le mie note per questa unità
Nessuna nota