Lezione 5 Elementi Geometrici e Dimensionali (PDF)

LEZIONE 5 ELEMENTI GEOMETRICI E DIMENSIONALI  LINEE DI RIFERIMENTO FONDAMENTALI Perpendicolare addietro Ppad o AP: la retta verticale passante per l’asse di rotazione del timone; Perpendicolare avanti Ppav o FP: la retta verticale passante per il punto di intersezione tra la...

LEZIONE 5 ELEMENTI GEOMETRICI E DIMENSIONALI  LINEE DI RIFERIMENTO FONDAMENTALI Perpendicolare addietro Ppad o AP: la retta verticale passante per l’asse di rotazione del timone; Perpendicolare avanti Ppav o FP: la retta verticale passante per il punto di intersezione tra la faccia prodiera del dritto di prua ed il galleggiamento; Perpendicolare al mezzo Ppam o MP: la retta verticale equidistante dalla Ppad e dalla Ppav.  LINEE DI RIFERIMENTO FONDAMENTALI Punto di chiglia K: ’intersezione tra il profilo inferiore dello scafo fuori ossatura e la perpendicolare al mezzo. Linea di base B.L.: Si definisce come la retta orizzontale (cioè parallela al galleggiamento dritto di pro getto) passante per il punto di chiglia K.  LINEE DI RIFERIMENTO FONDAMENTALI Linea di costruzione L.C.: retta tangente al profilo inferiore dello scafo fuori ossatura in corrispondenza della perpendicolare al mezzo, cioè nel punto K. Linea di sottochiglia: Si definisce come la retta tangente al profilo inferiore della chiglia nel suo punto più basso.  LINEE DI RIFERIMENTO FONDAMENTALI Linea retta del baglio: Si definisce come la linea retta tracciata tra i punti di intersezione del profilo superiore del baglio e con il profilo esterno. Bolzone del baglio: la distanza verticale misura ta sul piano longitudinale tra il profilo superiore del baglio e la linea retta del baglio.  LINEE DI RIFERIMENTO FONDAMENTALI L’intersezione di un qualsiasi piano di galleggiamento con lo scafo individua una superficie piana detta figura di galleggiamento il cui contorno è detto linea di galleggiamento, mentre la sua area è detta area della figura di galleggiamento indicata con Aw, mentre il suo centro è detto centro della figura di galleggiamento indicato con CF.  DIMENSIONI LINEARI DELLO SCAFO Dimensioni longitudinali Lunghezza fuori tutto Lft o Loa: è la distanza fra l’estrema prua e l’estrema poppa; Lunghezza fra le perpendicolari Lpp: è la distanza fra la perpendicolare addietro e la perpendicolare avanti; Lunghezza al galleggiamento Lwl: rappresenta la misura longitudinale della figura di galleggiamento;  DIMENSIONI LINEARI DELLO SCAFO Dimensioni trasversali Larghezza massima o fuori fasciame B: è la massima larghezza dello scafo misurata fuori ossatura (di dimensionamento in foto); Larghezza al galleggiamento Bwl : è la massima misura trasversale della figura di galleggiamento.  DIMENSIONI LINEARI DELLO SCAFO Dimensioni verticali Altezza di costruzione D: la distanza verticale tra la linea di costruzione e la linea retta del baglio;  DIMENSIONI LINEARI DELLO SCAFO Dimensioni verticali Immersione avanti Iav o Tf: la distanza verticale tra la linea di costruzione e il galleggiamento misurata sulla Ppav o FP; Immersione addietro Iad o Ta: la distanza verticale tra la linea di costruzione e il galleggiamento misurata sulla Ppad o AP; Immersione al mezzo o centro Iam o Tm: la distanza verticale tra la linea di costruzione e il galleggiamento misurata sulla Ppam o MP;  ASSETTO Quando le immersioni estreme sono diverse fra loro si dice che la nave ha un certo assetto (TRIM), definito come la differenza fra immersione addietro e immersione avanti. Una nave con assetto nullo, cioè dritta, si dice on even keel, ma se questa condizione non si verifica, nelle applicazioni in cui serve il valore dell’immersione ci si dovrà riferire all’immersione media, calcolata, nella maggior parte dei casi, con la semplice media matematica fra l’immersione addietro e quella avanti. Le immersioni differiscono dai pescaggi che si riferiscono alla linea di sottochiglia o, più correttamente, danno la misura dell’effettiva estensione della nave sott’acqua.  DIMENSIONI LINEARI DELLO SCAFO Pescaggio: è la distanza verticale tra il sottochiglia e la linea di galleggiamento. Lettura dei pescaggi Ogni numero è alto 10 cm e la distanza fra un numero e l’altro è di 10 cm. Quando il galleggiamento tocca il lembo inferiore di un numero, quello è il pescaggio. Vedi immagine a 6,20 m. Quando il galleggiamento tocca il lembo superiore di un numero, il pescaggio è pari al numero +10 cm. Vedi immagine a 6,70 m. Quando il galleggiamento tocca la metà di un numero, il pescaggio è pari al numero +5 cm. Vedi immagine a 7,45 m.  RAPPORTI FRA LE DIMENSIONI LINEARI Rapporti di snellezza Rientrano nei rapporti di snellezza i rapporti lunghezza/larghezza e lunghezza/altezza; il primo può assumere valori da 4 a 10 e fornisce indicazioni sulla stabilità statica trasversale, sulla resistenza al moto, correlata quindi alla velocità, e sul compromesso tra manovrabilità e stabilità di rotta; il secondo può assumere valori da 7 a 18 e fornisce indicazioni sulla robustezza longitudinale in termini di attitudine o meno della nave a subire lo sforzo di flessione.  RAPPORTI FRA LE DIMENSIONI LINEARI Rapporti di stabilità Rientrano nei rapporti di stabilità i rapporti larghezza/immersione e larghezza/altez za; il primo è un indice relativo alla sola carena e assume valori da 1,8 a 4,5 mentre il secondo ha usualmente valori poco inferiori a 2. Entrambi forniscono indicazioni, come suggerisce il nome, sulla stabilità statica trasversale:  COEFFICIENTI DI FINEZZA I coefficienti di finezza danno informazioni su quanto un certo scafo si allontana dalla semplice forma di un parallelepipedo rettangolo. Coefficiente di finezza totale CB: è il rapporto tra volume di carena e il parallelepipedo rettangolo che lo circoscrive, avente come lati la lunghezza al galleggiamento, la larghezza al galleggiamento e l’immersione. Rappresenta la pienezza della carena. Ha valori che si avvicinano all’unità per navi molto tozze (ad esempio 0,85 per petroliere e bulk), mentre per scafi plananti può raggiungere valori anche molto bassi, al di sotto di 0,50.  COEFFICIENTI DI FINEZZA Coefficiente di finezza della figura di galleggiamento Cwp: È il rapporto tra l’area della figura di galleggiamento e il rettangolo che la circoscrive, avente come lati la lunghezza al galleggiamento e la larghezza al galleggiamento; fornisce informazioni analoghe al già considerato rapporto di snellezza (stabilità statica trasversale, sulla resistenza al moto, correlata quindi alla velocità, e sul compromesso tra manovrabilità e stabilità di rotta). Valori tipici del coefficiente di finezza della figura di galleggiamento sono 0,85 per le navi portacontainer e 0,91 per tanker e bulk.  COEFFICIENTI DI FINEZZA Coefficiente di finezza dell’area trasversale immersa Cm: È il rapporto tra l’area della parte immersa della sezione maestra e il rettangolo che la circoscrive, avente come lati la larghezza al galleggiamento e l’immersione; fornisce informazioni utili per valutare la resistenza al moto e quindi la velocità.  PIANO DI COSTRUZIONE Il piano di costruzione è la rappresentazione dello scafo su tre piani: orizzontale, verticale e trasversale. Esso costituisce la base del progetto di una nave, sebbene sia un po’ superato dalle nuove funzionalità dei CAD 3D che consentono di selezionare particolari anche molto piccoli ed aver ne una rappresentazione chiara e dettagliata. Il piano di costruzione si riferisce allo scafo fuori ossatura, cioè si trascura lo spessore dei fasciami. Al piano di costruzione è associato il cosiddetto offset consistente in una tabella di numeri che rappresentano le coordinate dei punti comuni ad almeno due delle sezioni scelte.  PIANO DI COSTRUZIONE Esistono criteri standard per la scelta del numero di sezioni per ogni vista poiché si ha la predominanza della lunghezza fra le dimensioni di una nave, le sezioni più numerose sono senz’altro quelle trasversali (usualmente 20 comprese fra le perpendicolari estreme); la simmetria della nave rispetto al piano longitudinale rende inutile la rappresentazione completa di ogni sezione trasversale, per cui viene adottata la tecnica di tracciare le sezioni prodiere e le sezioni poppiere su un unico disegno riservandone la parte di dritta alle prime e la parte di sinistra alle seconde. Nel caso delle sezioni longitudinali ne viene scelto un numero esiguo (da 3 a 5), mentre per le sezioni orizzontali se ne prevedono circa una decina. Quest’ultime vengono riportate solo per metà a causa della simmetria dello scafo rispetto al piano longitudinale. PIANO DI COSTRUZIONE  CARATTERISTICHE SEZIONI ORIZZONTALI Le sezioni orizzontali sono parallele al piano di galleggiamento dritto di progetto. Carene delimitate da galleggiamenti paralleli a quello dritto di progetto sono dette carene dritte. Si chiama piano orizzontale ogni piano parallelo a quello individuato dagli assi x e y; l’intersezione di ciascun piano orizzontale con lo scafo individua una sezione orizzontale, detta anche linea d’acqua.  CARATTERISTICHE SEZIONI LONGITUDINALI Si chiama piano longitudinale ogni piano parallelo a quello individuato dagli assi x e z; l’intersezione di ciascun piano longitudinale con lo scafo individua una sezione longitudinale. Le sezioni longitudinali mettono in mostra molto chiaramente le forme delle estremità dello scafo, che possono essere molto diverse da nave a nave, e la forma del ponte principale, che risulta usualmente convesso in questa vista, con una forma detta insellatura. In particolare si definisce linea d’insellatura o cavallino la proiezione della linea data dall’intersezione tra la superficie del ponte e la superficie della murata, sul piano longitudinale.  CARATTERISTICHE SEZIONI TRASVERSALI Le sezioni trasversali sono molto utili per l’analisi di alcuni aspetti inerenti lo studio della resistenza al moto e soprattutto della stabilità statica. Per lo studio della resistenza al moto le protagoniste sono le sezioni trasversali delle estremità, caratterizzate da andamenti molto particolari e in generale da una certa stellatura, definita come l’affinamento delle forme della carena verso prua e verso poppa partendo dalla sezione maestra; si parla infatti di sezioni stellate di prua e sezioni stellate di poppa. La sezione maestra, individuata a metà nave, viene definita come la sezione trasversale di area massima. L’area della sezione maestra è indicata con Am.  CARATTERISTICHE SEZIONI TRASVERSALI Nei casi in cui i fianchi della sezione maestra non siano verticali: si può parlare di svasatura se la murata tende ad allontanarsi dal piano diametrale, mentre rientranza se la murata tende ad avvicinarsi al piano diametrale. Le sezioni trasversali sono quelle cui ci si riferisce normalmente trattando di stabilità statica della nave, infatti sono proprio le inclinazioni trasversali che rischiano di mettere in pericolo la nave; il sistema con cui si rappresentano le inclinazioni prevede di raffigurare lo scafo sempre dritto e la linea di galleggiamento inclinata.  ISOCARENE Un’inclinazione che interviene senza che siano variati i pesi a bordo individua due carene di uguale volume, dette isocarene.  CARENE ISOCLINE E DRITTE Se varia la quantità di pesi a bordo il galleggiamento si troverà più in alto o più in basso rispetto alla posizione originale; se il nuovo galleggiamento si mantiene parallelo a quello originario si ha il caso particolare di carene isocline. Mentre, le carene dritte sono individuate non solo da galleggiamenti paralleli fra loro ma paralleli anche a quello dritto di progetto.