PROGETTAZIONE E COSTRUZIONE


Come è possibile calcolare il dimensionamento del profilo di un albero?

La caratteristica principale che definisce la sezione di un albero è il momento di inerzia: è la somma delle superfici moltiplicata per la distanza dell’asse neutro al quadrato ( I = S x d ) ed indica la resistenza alla flessione e quindi alla compressione.

Per calcolare il momento di inerzia richiesto dal nostro profilo bisogna per prima cosa stabilire la struttura dell’albero.
Un albero in chiglia richiede una inerzia minore di un albero in coperta, perché il primo pannello è sostenuto dall’incastro tra il piede e la mastra. Perciò a parità di profilo, un albero in chiglia è meno sollecitato di un albero in coperta, ma se il profilo è dimensionato correttamente anche quest’ultimo non ha alcun problema strutturale.
Un’asta caricata di punta tende a flettersi e a parità di carico, diminuendo la lunghezza dell’asta, diminuisce anche la flessione. Se consideriamo l’albero come un’asta caricata di punta, ogni coppia di crocette creerà un nodo che, riducendo la lunghezza libera dell’asta, diminuirà la flessione; quindi sarà minore il momento di inerzia richiesto e di conseguenza più piccola la sezione necessaria.

Stabilita la geometria dell’albero ci occorrono altri due dati:
il momento raddrizzante a 30 gradi di sbandamento ( RM30 ) e la distanza delle lande dall’asse dell’albero ( b/2 ).
Se ora immaginiamo una barca che naviga sbandata a 30 gradi c’è un equilibrio tra il momento raddrizzante e il momento sbandante: il momento sbandante crea una compressione sull’albero ed una tensione sulle lande delle sartie che lo sostengono che si equivalgono.
Questa compressione ( Pt ) dovuta al sartiame trasversale si può calcolare così:

Pt= RM30 x 1,5 : b/2

È da ricordare che se aumenta la base delle sartie (b/2), essendo al denominatore, diminuisce Pt. Il carico di compressione totale sarà:

P=1,85 Pt dove 1,85 è il fattore dovuto agli stralli di prua e di poppa.
A questo punto per calcolare l’inerzia richiesta dovremo considerare la lunghezza ( L ) dal pannello della coperta alla prima sartia che sostiene l’albero per l’inerzia laterale, o allo strallo più basso per l’inerzia longitudinale.

I= C P L :10
dove
C= fattore dell’albero in coperta o in chiglia
P= compressione totale
L= lunghezza del pannello non sostenuto

Ciò conferma che se aumenta il numero delle crocette, essendo quella inferiore più vicina alla coperta, diminuisce la lunghezza del pannello libero (L) e quindi l’inerzia richiesta. Per quanto riguarda la lunghezza delle crocette, dovrà essere calcolata in base all’angolo di incidenza delle sartie sull’albero. Tale angolo non dovrà mai scendere sotto gli 11 gradi; in caso contrario la sartia, anziché sostenere l’albero, darà un grande carico di compressione.
Per concludere: anche su barche da crociera un’attrezzatura a due ordini di crocette per barche fino a 46 - 48 piedi e a tre ordini di crocette per barche più grandi, migliora le prestazioni riducendo il peso in alto e aumentando la possibilità di regolazione e l’efficienza della randa.




MOMENTO D’INERZIA
Indica la resistenza alla compressione (e quindi alla flessione) di un profilo. È la somma delle superfici moltiplicate per il quadrato della distanza dall’asse neutro.

ALBERO IN CHIGLIA O IN COPERTA
Un albero in coperta richiede maggiore inerzia di uno in chiglia. A parità di profilo, in chiglia è più robusto.

UNO O PIU’ ORDINI DI CROCETTE
Un’asta tende a flettersi: Diminuendo la lunghezza diminuisce la flessione. Aumentando il numero delle crocette diminuisce la sezione necessaria ma aumenta il peso e la complicazione della regolazione. Numero ideale è 2.
A parità di profilo un albero a due ordini avrà le crocette più corte di uno a un solo ordine.

STRALLI
  • a prua un solo strallo
  • strallo di trinchetta mobile molto alto (necessario se c’è l’avvolgifiocco
  • baby stay per regolazione (oppure 4 sartie basse)
  • 4 sartie basse
  • 2 sartie basse (a poppa) + stralletto
  • sartie volanti. Se tutte la sartie laterali sono attaccate in un unico punto in coperta sull’asse trasversale dell’albero sono necessarie. Con lo strallo di trinchetta sono necessarie solo in condizioni particolarmente dure.

    COSTRUZIONE
  • rastrematura
  • basi crocette (3 tipi: passanti - saldate - in collare)
  • testa d’albero: a 3 drizze da regata - con drizze spi esterne da crociera
  • attacco boma non saldato ma imbullonato
  • anodizzazione - ossidazione stabilizzata - verniciatura - decappaggio - fondo epossidico - smalto
  • attacchi sartie: a martello - a sfera - attacchi interni lande inox esterne. Pulegge in alluminio anodizzato