ISO 12215-5:2019
(Main)Small craft — Hull construction and scantlings — Part 5: Design pressures for monohulls, design stresses, scantlings determination
Small craft — Hull construction and scantlings — Part 5: Design pressures for monohulls, design stresses, scantlings determination
This document defines the dimensions, design local pressures, mechanical properties and design stresses for the scantlings determination of monohull small craft with a hull length (LH) or a load line length (see NOTE 1) of up to 24 m. It considers all parts of the craft that are assumed to be watertight or weathertight when assessing stability, freeboard and buoyancy in accordance with ISO 12217. NOTE 1 The load line length is defined in the IMO "International Load Lines Convention 1966/2005", it can be larger than LH for craft with overhangs. This length also sets up at 24 m the lower limit of several IMO conventions. The main core of this document determines the local design pressures and stresses for monohulls and details the possible scantlings methods derived from these pressures and stresses, both for monohulls and multihulls (see NOTE 2). The assessment process requires, where relevant, the application of Annexes. This document is applicable to small craft, in intact condition, of the two following types: — recreational craft, including recreational charter vessels; — small commercial craft and workboats, see Clause 12 and Annex J. It is not applicable to racing craft designed only for professional racing. NOTE 2 Local pressures and stresses for multihulls are given in ISO 12215-7. This document is applicable to the structures supporting windows, portlights, hatches, deadlights, and doors. For the complete scantlings of the craft, this document is intended to be used with ISO 12215-8 for rudders, ISO 12215-9 for appendages and ISO 12215-10 for rig loads and rig attachments. This document covers small craft built from the following materials: — fibre-reinforced plastics, either in single skin or sandwich construction; — aluminium or steel alloys; — glued wood or plywood (single skin or sandwich), excluding traditional wood construction; — non-reinforced plastics for craft with a hull length less than 6 m (see Annex D). Throughout this document, unless otherwise specified, dimensions are in (m), areas in (m2), masses in (kg), forces in (N), moments in (N.m), pressures in kN/m2 (1 kN/m2 = 1 kPa), stresses and elastic modulus in N/mm2 (1 N/mm2 = 1 Mpa). Max(a;b;c) means that the required value is the maximum of a, b, and c; and min(d;e;f) means that the required value is the minimum of d, e, and f.
Petits navires — Construction de coques et échantillonnage — Partie 5: Pressions de conception pour monocoques, contraintes de conception, détermination de l'échantillonnage
Ce document définit les dimensions, les pressions de conception locales, les propriétés mécaniques et les contraintes de conception pour la détermination de l'échantillonnage des petits navires monocoques d'une longueur de coque (LH) ou d'une longueur de ligne de charge (voir la NOTE 1) jusqu'à 24 m. Il prend en compte toutes les parties du bateau considérées étanches à l'eau ou aux intempéries lors de l'évaluation de la stabilité, du franc-bord et de la flottabilité conformément à l'ISO 12217. NOTE 1 La longueur de la ligne de charge ou «longueur de référence» est définie dans la «Convention Internationale sur les lignes de charge 1966/2005» de l'OMI. Elle peut être supérieure à LH pour les bateaux comportant des élancements. Cette longueur établit également à 24 m la limite inférieure de plusieurs conventions de l'OMI. Le corps principal de ce document détermine les pressions locales et les contraintes de conception pour les monocoques et détaille les méthodes d'échantillonnage possibles dérivées de ces pressions et contraintes, aussi bien pour les monocoques que pour les multicoques (voir la NOTE 2). Le processus d'évaluation nécessite, le cas échéant, l'application d'Annexes. Ce document est applicable pour les petits navires à l'état intact des deux types suivants: — les bateaux de plaisance, y compris les bateaux de location avec équipage professionnel («Charter»); — les petits navires à usage commercial et bateaux de travail, voir l'Article 12 et l'Annexe J. Il n'est pas applicable aux bateaux de course conçus uniquement pour les courses professionnelles. NOTE 2 Les pressions et contraintes locales pour les multicoques sont données dans l'ISO 12215‑7. Ce document est applicable aux structures supportant les fenêtres, hublots, panneaux, tapes et portes. Pour l'échantillonnage complet du bateau, le présent document est prévu pour être utilisé avec l'ISO 12215‑8 pour les gouvernails, l'ISO 12215‑9 pour les appendices et l'ISO 12215‑10 pour les efforts du gréement et les points d'ancrage du gréement. Ce document couvre les petits navires construits dans les matériaux suivants: — plastiques renforcés en construction monolithique ou sandwich; — les alliages d'aluminium ou d'acier; — le bois moulé ou le contreplaqué (monolithique ou sandwich), en excluant la construction traditionnelle en bois; — les plastiques non renforcés pour les bateaux de moins de 6 m, (voir l'Annexe D). Dans tout le présent document et sauf spécification contraire, les dimensions sont en (m), le surfaces en (m2), les masses en (kg), les forces en (N), les moments en (Nm), les pressions en kN/m2 (1 kN/m2 = 1 kPa), les contraintes et modules d'élasticité en N/mm2 (1 N/mm2 = 1 Mpa). L'expression Max (a; b; c) signifie que la valeur maximale requise est le maximum de a, b, et c, et que Min (d; e; f) signifie le minimum de d, e, et f.
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STANDARD 12215-5
Second edition
2019-05
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2023-11
Small craft — Hull construction and
scantlings —
Part 5:
Design pressures for monohulls,
design stresses, scantlings
determination
Petits navires — Construction de coques et échantillonnage —
Partie 5: Pressions de conception pour monocoques, contraintes de
conception, détermination de l'échantillonnage
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 4
5 General . 6
5.1 Materials . 6
5.2 Overall procedure for scantlings determination . 6
6 Main dimensions, data and areas . 7
6.1 Dimensions and data . 7
6.2 Areas . 7
6.2.1 General . 7
7 Dimensions of panels and stiffeners . 9
7.1 General . 9
7.2 Rectangular grid of panels and stiffeners . 10
7.3 Non-rectangular panels . 12
7.3.1 Trapezoidal or triangular panels .12
7.3.2 Other shapes . . .13
7.4 Pressure on a panel or a stiffener . 14
8 Pressure adjusting factors .15
8.1 General . 15
8.2 Design category factor k . 15
DC
8.3 Dynamic load factor k .15
DYN
8.4 Longitudinal pressure distribution factor k . 16
L
8.5 Area pressure reduction factor k . 17
AR
8.6 Superstructures and deckhouse pressure reduction factor k . 18
SUP
8.7 Pressure correcting factor k for slamming of light and stable sailing craft . 18
SLS
9 Design pressures .19
9.1 Design pressure for motor craft . 19
9.2 Design pressure for sailing craft . 21
9.3 Watertight bulkheads and integral tank boundaries design pressure .22
9.3.1 General .22
9.3.2 Integral tanks wash plates . 23
9.3.3 Collision bulkheads .23
9.3.4 Non-watertight or partial bulkheads . 23
9.3.5 Centreboards of lifting keel wells . 23
9.3.6 Transmission of pillar loads . 24
9.3.7 Loads from outboard engines . 24
10 Mechanical properties and design stresses .24
10.1 Boat building quality factor k . 24
BB
10.2 Assessment method factor k .25
AM
10.3 Design stresses according to material and calculation method . 25
11 Methods for structural analysis and scantlings determination .27
11.1 The six available methods . 27
11.2 Method 1: "Simplified" method . 27
11.3 Method 2: "Enhanced" method (ply by ply analysis) .28
11.4 Method 3: "Developed" method for any laminate, including non-balanced laminates .28
11.5 Method 4: "Direct test method" .28
11.6 Method 5: "FEM" Finite Element Method .28
iii
11.6.1 General considerations .28
11.6.2 General guidance for assessment by 3-D numerical procedures .29
11.6.3 Boundary assumptions and load application .29
11.6.4 Model idealisation .29
11.7 Method 6: Alternative test: Drop test .29
11.8 "Good practice" minimal thickness . 30
12 Craft for professional use: Commercial craft and workboats.30
13 Owner's manual .30
13.1 General .30
13.2 Normal mode of operation . 30
13.3 Information to take care of sandwich plating .30
13.4 Information required by Annex J for commercial craft and workboats .30
14 Application form .30
Annex A (normative) Application of methods of analysis 1 to 3 of Table 18 .31
Annex B (normative) Mechanical properties and design stress of metals .58
Annex C (normative) FRP laminates properties and calculations .61
Annex D (normative) Drop test for craft <6 m .73
Annex E (normative) Sandwich calculations .76
Annex F (normative) Wood/plywood laminate properties and calculations .80
Annex G (normative) Geometric properties of stiffeners .89
Annex H (normative) Laminate stack analysis for plating and stiffeners. 101
Annex I (informative) "Good practice " values for minimum thickness or dry fibre mass .116
Annex J (normative) Commercial craft and workboats — Additional requirements . 118
Annex K (informative) Loads induced by outboard engines . 121
Annex L (informative) Application form of ISO 12215-5 . 123
Bibliography . 125
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO t
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12215-5
Second edition
2019-05
Small craft — Hull construction and
scantlings —
Part 5:
Design pressures for monohulls,
design stresses, scantlings
determination
Petits navires — Construction de coques et échantillonnage —
Partie 5: Pressions de conception pour monocoques, contraintes de
conception, détermination de l'échantillonnage
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 4
5 General . 6
5.1 Materials . 6
5.2 Overall procedure for scantlings determination. 6
6 Main dimensions, data and areas . 7
6.1 Dimensions and data . 7
6.2 Areas . 7
6.2.1 General. 7
7 Dimensions of panels and stiffeners . 9
7.1 General . 9
7.2 Rectangular grid of panels and stiffeners .10
7.3 Non-rectangular panels .12
7.3.1 Trapezoidal or triangular panels .12
7.3.2 Other shapes .13
7.4 Pressure on a panel or a stiffener .14
8 Pressure adjusting factors .15
8.1 General .15
8.2 Design category factor k .15
DC
8.3 Dynamic load factor k .15
DYN
8.4 Longitudinal pressure distribution factor k .16
L
8.5 Area pressure reduction factor k .17
AR
8.6 Superstructures and deckhouse pressure reduction factor k .18
SUP
8.7 Pressure correcting factor k for slamming of light and stable sailing craft .18
SLS
9 Design pressures .19
9.1 Design pressure for motor craft .19
9.2 Design pressure for sailing craft .21
9.3 Watertight bulkheads and integral tank boundaries design pressure .22
9.3.1 General.22
9.3.2 Integral tanks wash plates .23
9.3.3 Collision bulkheads .23
9.3.4 Non-watertight or partial bulkheads .24
9.3.5 Centreboards of lifting keel wells .24
9.3.6 Transmission of pillar loads .24
9.3.7 Loads from outboard engines .24
10 Mechanical properties and design stresses .24
10.1 Boat building quality factor k .
BB 24
10.2 Assessment method factor k .25
AM
10.3 Design stresses according to material and calculation method .25
11 Methods for structural analysis and scantlings determination .27
11.1 The six available methods .27
11.2 Method 1: "Simplified" method .27
11.3 Method 2: "Enhanced" method (ply by ply analysis) .28
11.4 Method 3: "Developed" method for any laminate, including non-balanced laminates .28
11.5 Method 4: "Direct test method" .28
11.6 Method 5: "FEM" Finite Element Method .28
11.6.1 General considerations .28
11.6.2 General guidance for assessment by 3-D numerical procedures .29
11.6.3 Boundary assumptions and load application .29
11.6.4 Model idealisation .29
11.7 Method 6: Alternative test: Drop test .29
11.8 "Good practice" minimal thickness .30
12 Craft for professional use: Commercial craft and workboats .30
13 Owner's manual .30
13.1 General .30
13.2 Normal mode of operation .30
13.3 Information to take care of sandwich plating .30
13.4 Information required by Annex J for commercial craft and workboats.30
14 Application form .30
Annex A (normative) Application of methods of analysis 1 to 3 of Table 18 .31
Annex B (normative) Mechanical properties and design stress of metals .58
Annex C (normative) FRP laminates properties and calculations .61
Annex D (normative) Drop test for craft <6 m .73
Annex E (normative) Sandwich calculations .76
Annex F (normative) Wood/plywood laminate properties and calculations .80
Annex G (normative) Geometric properties of stiffeners .89
Annex H (normative) Laminate stack analysis for plating and stiffeners .101
Annex I (informative) "Good practice " values for minimum thickness or dry fibre mass .116
Annex J (normative) Commercial craft and workboats — Additional requirements .118
Annex K (informative) Loads induced by outboard engines.121
Annex L (informative) Application form of ISO 12215-5 .123
Bibliography .125
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is n
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Style Definition: RefNorm
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Style Definition: Bibliographie1: Indent: Left: 0 cm,
Hanging: 1.16 cm, No bullets or numbering
Style Definition: List Continue 1
ISO/TC 188/SC /WG 18
Style Definition: Base_Text: Tab stops: 0.7 cm, Left +
1.4 cm, Left + 2.1 cm, Left + 2.8 cm, Left + 3.5 cm, Left
Secretariat: SIS
+ 4.2 cm, Left + 4.9 cm, Left + 5.6 cm, Left + 6.3 cm,
Left + 7 cm, Left
Small craft — Hull construction and scantlings — Part 5: Design pressures for
Style Definition: Body Text_Center
monohulls, design stresses, scantlings determination
Style Definition: Code: Tab stops: 0.57 cm, Left + 1.15
cm, Left + 1.72 cm, Left + 2.3 cm, Left + 2.87 cm, Left
Petits navires — Construction de la coque et échantillonnage — Partie 5: Pressions de conception
+ 3.45 cm, Left + 4.02 cm, Left + 4.6 cm, Left + 5.17
pour les monocoques, contraintes de conception, détermination de l'échantillonnage
cm, Left + 5.74 cm, Left
Style Definition: Dimension_100
Style Definition: Figure Graphic
Style Definition: Figure subtitle
Style Definition: List Number 1: Tab stops: Not at 0.71
cm
Style Definition: Example indent 2: Tab stops: 2.39 cm,
Left
Style Definition: Note indent 2 continued: Tab stops:
3.1 cm, Left
Style Definition: Note indent 2
Formatted: Font: Not Bold
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Fax + 41 22 749 09 47
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Contents Page
Foreword . 14
Introduction . 16
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 4
5 General . 7
5.1 Materials . 7
5.2 Overall procedure for scantlings determination . 7
6 Main dimensions, data and areas . 8
6.1 Dimensions and data . 8
6.2 Areas . 8
7 Dimensions of panels and stiffeners . 10
7.1 General . 10
7.2 Rectangular grid of panels and stiffeners . 10
7.3 Non-rectangular panels . 12
7.4 Pressure on a panel or a stiffener . 13
8 Pressure adjusting factors . 15
8.1 General . 15
8.2 Design category factor kDC . 15
8.3 Dynamic load factor k . 15
DYN
8.4 Longitudinal pressure distribution factor k . 16
L
8.5 Area pressure reduction factor k . 17
AR
8.6 Superstructures and deckhouse pressure reduction factor kSUP . 18
8.7 Pressure correcting factor k for slamming of light and stable sailing craft . 18
SLS
9 Design pressures . 19
9.1 Design pressure for motor craft . 19
9.2 Design pressure for sailing craft . 21
9.3 Watertight bulkheads and integral tank boundaries design pressure . 22
10 Mechanical properties and design stresses . 24
10.1 Boat building quality factor kBB . 24
10.2 Assessment method factor k . 25
AM
10.3 Design stresses according to material and calculation method . 25
11 Methods for structural analysis and scantlings determination . 27
11.1 The six available methods . 27
11.2 Method 1: "Simplified" method . 27
11.3 Method 2: "Enhanced" method (ply by ply analysis) . 28
11.4 Method 3: "Developed" method for any laminate, including non-balanced laminates
................................................................................................................................................................... 28
11.5 Method 4: "Direct test method" . 28
11.6 Method 5: "FEM" Finite Element Method . 29
11.7 Method 6: Alternative test: Drop test . 30
11.8 "Good practice" minimal thickness . 30
12 Craft for professional use: Commercial craft and workboats . 30
iii
13 Owner's manual .30
13.1 General .30
13.2 Normal mode of operation .30
13.3 Information to take care of sandwich plating .30
13.4 Information required by Annex J for commercial craft and workboats .30
14 Application form .30
Annex A (normative) Application of methods of analysis 1 to 3 of Table 18 .31
A.1 Purpose of this Annex .31
A.2 Panel assessment .31
A.2.1 General case: Dedicated and regularly spaced secondary stiffeners .31
A.2.2 Panel assessment in other cases .31
A.3 Determination of the short dimension and curvature of a panel .31
A.4 Very large panels .31
A.5 Case where round bilged and hard chined panels act as "natural" stiffeners .32
A.5.1 General .32
A.5.2 Case a: For curved or U-shaped panels: .32
A.5.3 Case b: Where a centred circle can be inscribed in the bottom panel .33
A.5.4 Hard chined sections .33
A.6 Examples of stiffener dimension assessment .35
A.6.1 General .35
A.6.2 Explanation of Figures A.4 a) to A.4 f).36
A.7 Calculation of the scantlings of a panel or stiffener across several areas .38
A.7.1 General .38
A.7.2 Examples of determination of panels or stiffeners with constant thickness or section
modulus .38
A.7.3 Same example but with variable thickness or section modulus .40
A.7.4 Non-structural or redundant stiffeners .40
A.8 Plating and stiffeners — Scantlings formulas for methods 1 to 3 of Table 2 .41
A.8.1 Preliminary .41
A.8.2 Thickness adjustment factors for plating.41
A.8.2.1 Aspect ratio factors k for bending moment and shear force k .41
2 SH
A.8.2.2 Curvature correction factor for plating .42
A.8.2.3 k .42
C
A.9 Design shear force and bending moment on a rectangular panel .44
A.10 Requirement for thickness or bending moment due to pressure .45
A.10.1 General .45
A.10.2 Use of bulking material and of "effective" core in bending .46
iv
A.10.2.1 General . 46
A.10.2.2 Resin-saturated foam/felt and syntactic foam . 46
A.10.2.3 Plywood “cores” and other "effective" cores . 46
A.10.3 Detail for assessment of metal plating . 46
A.10.4 Detail for assessment of wood or plywood plating . 46
A.11 FRP sandwich plating . 47
A.11.1 General . 47
A.11.2 Requirements for sandwich: Design stress in skins, core shear stress, and stability 47
A.11.3 Local reinforcement of the inner skin to improve wrinkling resistance . 48
A.12 Requirements for stiffeners .
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12215-5
Deuxième édition
2019-05
Version corrigée
2023-11
Petits navires — Construction de
coques et échantillonnage —
Partie 5:
Pressions de conception pour
monocoques, contraintes de
conception, détermination de
l'échantillonnage
Small craft — Hull construction and scantlings —
Part 5: Design pressures for monohulls, design stresses, scantlings
determination
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 4
5 Exigences générales . .7
5.1 Matériaux . 7
5.2 Procédure générale de détermination de l’échantillonnage . 7
6 Dimensions principales, données et surfaces . 7
6.1 Dimensions et données . 7
6.2 Zones. 8
6.2.1 Exigences générales . 8
7 Dimensions des panneaux et raidisseurs .10
7.1 Dispositions générales . 10
7.2 Grille rectangulaire de panneaux et raidisseurs . 11
7.3 Panneaux non rectangulaires . 13
7.3.1 Panneaux trapézoïdaux ou triangulaires . 13
7.3.2 Autres formes . 13
7.4 Pression sur un panneau ou un raidisseur . 14
8 Facteurs d’ajustement de pression .15
8.1 Dispositions générales .15
8.2 Facteur de catégorie de conception k . 15
DC
8.3 Facteur de chargement dynamique k . 15
DYN
8.4 Facteur de distribution longitudinale de pression k . 16
L
8.5 Facteur de réduction de pression selon la surface k . 17
AR
8.6 Facteur de réduction de pression pour les superstructures ou les roufs k . 18
SUP
8.7 Facteur de correction de pression d’impact k pour les voiliers stables et légers . 19
SLS
9 Pressions de conception .19
9.1 Pression de conception pour les bateaux à moteur . 19
9.2 Pression de conception pour les voiliers . 21
9.3 Cloisons étanches et parois des réservoirs intégrés, pression de conception .22
9.3.1 Généralités .22
9.3.2 Cloisons antiroulis intégrées . 23
9.3.3 Cloisons d’abordage . 24
9.3.4 Cloisons partielles ou non étanches . 24
9.3.5 Puits de dérive ou quille relevable . 24
9.3.6 Transmission des charges des épontilles . 24
9.3.7 Charges provenant des moteurs hors-bord . 24
10 Propriétés mécaniques et contraintes de conception.24
10.1 Facteur de la qualité de la construction k . 24
BB
10.2 Facteur de méthode d’évaluation k . 25
AM
10.3 Contraintes de conception selon les matériaux et la méthode de calcul .26
11 Méthodes d’analyse structurelle et de détermination de l’échantillonnage .27
11.1 Les six méthodes disponibles . 27
11.2 Méthode 1: méthode «Simplifiée» .28
11.3 Méthode 2: méthode «Améliorée» (analyse pli par pli) .29
11.4 Méthode 3: méthode «Développée» pour tous les stratifiés, y compris ceux qui ne
sont pas équilibrés .29
11.5 Méthode 4 «méthode directe d’essai» .29
iii
11.6 Méthode 5 «FEM» Méthode par éléments finis.30
11.6.1 Considérations générales .30
11.6.2 Lignes directrices générales pour l’évaluation par des procédures
numériques 3-D .30
11.6.3 Conditions aux limites et application des charges .30
11.6.4 Idéalisation du modèle .30
11.7 Méthode 6: Essai alternatif: Essai de chute . 31
11.8 Épaisseur minimale de «Bonne pratique» . 31
12 Bateaux à utilisation professionnelle: bateaux commerciaux et bateaux de travail .31
13 Manuel du propriétaire .31
13.1 Dispositions générales . 31
13.2 Mode de fonctionnement normal . 31
13.3 Informations pour prendre soin d’un bordé en sandwich . 31
13.4 Informations requises par l’Annexe J pour les bateaux à utilisation commerciale et
les bateaux de travail . 32
14 Formulaire d’application .32
Annexe A (normative) Application des méthodes d’analyse 1 à 3 du Tableau 18 .33
Annexe B (normative) Propriétés mécaniques des métaux .63
Annexe C (normative) Propriétés mécaniques et calculs des stratifiés .65
Annexe D (normative) Essai de chute pour un bateau < 6 m .77
Annexe E (normative) Calculs pour le sandwich .80
Annexe F (normative) Propriété et calculs pour le bois laminé et le contreplaqué .84
Annexe G (normative) Propriétés géométriques des raidisseurs .94
Annexe H (normative) Analyse pli par pli du bordé et des raidisseurs . 106
Annexe I (informative) Valeurs de «Bonnes pratiques» pour l’épaisseur minimale ou la
masse de fibre sèche . 122
Annexe J (normative) Bateaux à utilisation commerciale et bateaux de travail — Exigences
supplémentaires .124
Annexe K (informative) Charges induites par les moteurs hors-bord . 127
Annexe L (informative) Feuille d’application de l’ISO 12215-5 . 129
Bibliographie . 131
iv
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organism
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12215-5
Deuxième édition
2019-05
Petits navires — Construction de
coques et échantillonnage —
Partie 5:
Pressions de conception pour
monocoques, contraintes de
conception, détermination de
l'échantillonnage
Small craft — Hull construction and scantlings —
Part 5: Design pressures for monohulls, design stresses, scantlings
determination
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 4
5 Exigences générales . 7
5.1 Matériaux . 7
5.2 Procédure générale de détermination de l’échantillonnage . 7
6 Dimensions principales, données et surfaces . 8
6.1 Dimensions et données . 8
6.2 Zones. 8
6.2.1 Exigences générales . 8
7 Dimensions des panneaux et raidisseurs .10
7.1 Dispositions générales .10
7.2 Grille rectangulaire de panneaux et raidisseurs .11
7.3 Panneaux non rectangulaires .13
7.3.1 Panneaux trapézoïdaux ou triangulaires .13
7.3.2 Autres formes .14
7.4 Pression sur un panneau ou un raidisseur .15
8 Facteurs d’ajustement de pression .16
8.1 Dispositions générales .16
8.2 Facteur de catégorie de conception k .
DC 16
8.3 Facteur de chargement dynamique k .
DYN 17
8.4 Facteur de distribution longitudinale de pression k .
L 17
8.5 Facteur de réduction de pression selon la surface k .
AR 18
8.6 Facteur de réduction de pression pour les superstructures ou les roufs k .
SUP 19
8.7 Facteur de correction de pression d’impact k pour les voiliers stables et légers .20
SLS
9 Pressions de conception .21
9.1 Pression de conception pour les bateaux à moteur .21
9.2 Pression de conception pour les voiliers .23
9.3 Cloisons étanches et parois des réservoirs intégrés, pression de conception .24
9.3.1 Généralités .24
9.3.2 Cloisons antiroulis intégrées .25
9.3.3 Cloisons d’abordage .26
9.3.4 Cloisons partielles ou non étanches .26
9.3.5 Puits de dérive ou quille relevable .26
9.3.6 Transmission des charges des épontilles .26
9.3.7 Charges provenant des moteurs hors-bord .26
10 Propriétés mécaniques et contraintes de conception .26
10.1 Facteur de la qualité de la construction k .
BB 26
10.2 Facteur de méthode d’évaluation k .
AM 27
10.3 Contraintes de conception selon les matériaux et la méthode de calcul .28
11 Méthodes d’analyse structurelle et de détermination de l’échantillonnage .29
11.1 Les six méthodes disponibles . .29
11.2 Méthode 1: méthode «Simplifiée» .30
11.3 Méthode 2: méthode «Améliorée» (analyse pli par pli) .31
11.4 Méthode 3: méthode «Développée» pour tous les stratifiés, y compris ceux qui ne
sont pas équilibrés .31
11.5 Méthode 4 «méthode directe d’essai» .31
11.6 Méthode 5 «FEM» Méthode par éléments finis .32
11.6.1 Considérations générales .32
11.6.2 Lignes directrices générales pour l’évaluation par des procédures
numériques 3-D .32
11.6.3 Conditions aux limites et application des charges.32
11.6.4 Idéalisation du modèle .32
11.7 Méthode 6: Essai alternatif: Essai de chute .33
11.8 Épaisseur minimale de «Bonne pratique» .33
12 Bateaux à utilisation professionnelle: bateaux commerciaux et bateaux de travail .33
13 Manuel du propriétaire .33
13.1 Dispositions générales .33
13.2 Mode de fonctionnement normal .33
13.3 Informations pour prendre soin d’un bordé en sandwich .33
13.4 Informations requises par l’Annexe J pour les bateaux à utilisation commerciale et
les bateaux de travail .34
14 Formulaire d’application .34
Annexe A (normative) Application des méthodes d’analyse 1 à 3 du Tableau 18 .35
Annexe B (normative) Propriétés mécaniques des métaux .65
Annexe C (normative) Propriétés mécaniques et calculs des stratifiés .67
Annexe D (normative) Essai de chute pour un bateau < 6 m .79
Annexe E (normative) Calculs pour le sandwich .82
Annexe F (normative) Propriété et calculs pour le bois laminé et le contreplaqué .86
Annexe G (normative) Propriétés géométriques des raidisseurs .96
Annexe H (normative) Analyse pli par pli du bordé et des raidisseurs .108
Annexe I (informative) Valeurs de «Bonnes pratiques» pour l’épaisseur minimale ou la
masse de fibre sèche .124
Annexe J (normative) Bateaux à utilisation commerciale et bateaux de travail — Exigences
supplémentaires .126
Annexe K (informative) Charges induites par les moteurs hors-bord .129
Annexe L (informative) Feuille d’application de l’ISO 12215-5 .131
Bibliographie .133
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédératio
...
ISO/TC 188
Date : 2019-05
ISO/TC 188/GT 18
Secrétariat: SIS
Petits navires — Construction de coques et échantillonnage — Partie 5: Pressions
de conception pour monocoques, contraintes de conception, détermination de
l’échantillonnage
Small craft — Hull construction and scantlings — Part 5: Design pressures for monohulls,
design stresses, scantlings determination
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
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www.iso.org
Publié en Suisse
ii
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
Sommaire Page
Avant-propos . viii
Introduction . xi
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions .2
4 Symboles .4
5 Exigences générales .7
6 Dimensions principales, données et surfaces .8
7 Dimensions des panneaux et raidisseurs . 10
8 Facteurs d’ajustement de pression . 16
9 Pressions de conception . 20
10 Propriétés mécaniques et contraintes de conception . 25
11 Méthodes d’analyse structurelle et de détermination de l’échantillonnage. 28
12 Bateaux à utilisation professionnelle: bateaux commerciaux et bateaux de travail . 32
13 Manuel du propriétaire . 32
14 Formulaire d’application . 32
Annexe A (normative) Application des méthodes d’analyse 1 à 3 du Tableau 18 . 33
A.1 Objet de cette Annexe . 33
A.2 Évaluation des panneaux . 33
A.2.1 Cas général: raidisseurs secondaires dédiée et espacés régulièrement . 33
A.2.2 Évaluation des panneaux dans les autres cas . 33
A.3 Détermination de la petite dimension et de la courbure d’un panneau . 33
A.4 Très grands panneaux . 33
A.5 Cas où les bouchains vifs ou arrondis agissent comme des «raidisseurs naturels» . 34
A.5.1 Dispositions générales . 34
A.5.2 Cas a: Pour les panneaux courbes ou en U . 34
A.5.3 Cas lorsqu’un cercle centré peut être inscrit dans le panneau de bordé de fond . 35
A.5.4 Sections à bouchains vifs . 35
A.6 Exemples d’évaluation des dimensions de raidisseurs . 37
A.6.1 Dispositions générales . 37
A.6.2 Explications des Figures A.4 a) à A.4 f) . 39
A.7 Calcul de l’échantillonnage d’un panneau ou d’un raidisseur s’étendant sur plusieurs
zones . 41
A.7.1 Dispositions générales . 41
iii
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
A.7.2 Exemples de détermination de panneaux ou raidisseurs ayant une épaisseur ou un
module d’inertie constants . 41
A.7.3 Même exemple mais avec une épaisseur ou un module d’inertie variable. 43
A.7.4 Raidisseurs non-structurels ou superflus . 43
A.8 Bordé et raidisseurs — Méthodes d’échantillonnage 1 à 3 du Tableau 2 . 44
A.8.1 Préliminaire . 44
A.8.2 Facteurs d’ajustement de l’épaisseur pour le bordé . 44
A.8.2.1 Facteurs d’allongement pour la résistance en flexion k et en cisaillement k . 44
2 SH
A.8.2.2 Facteurs de correction de courbure . 45
A.8.2.3 k . 45
C
A.9 Effort tranchant et moment de flexion de conception sur un panneau rectangulaire . 47
A.10 Exigences pour l’épaisseur ou le moment de flexion dû à la pression . 48
A.10.1 Dispositions générales . 48
A.10.2 Utilisation d’un matériau de remplissage et d’un matériau avec âme «travaillante»
en flexion . 49
A.10.2.1 . Dispositions générales 49
A.10.2.2 . Mousse saturée de résine/feutre et mousse syntactique 49
A.10.2.3 . «Ames» en contreplaqué et autres «âmes» travaillantes 49
A.10.3 Détails sur l’évaluation d’un bordé métallique . 49
A.10.4 Détails sur l’évaluation d’un bordé en bois ou en contreplaqué . 49
A.11 Bordé en stratifié sandwich . 50
A.11.1 Dispositions générales . 50
A.11.2 Exigences pour le sandwich: contraintes de conception dans les peaux, contrainte de
cisaillement dans l’âme et stabilité . 50
A.11.3 Renforcement local de la peau intérieure pour améliorer la résistance au plissement . 51
A.12 Exigences relatives aux raidisseurs . 51
A.12.1 Considérations générales . 51
A.12.2 Effort tranchant et moment de flexion dus aux charges de pression . 52
A.12.3 Contraintes dans les raidisseurs . 54
A.12.4 Facteur de courbure k pour les raidisseurs . 55
CS
A.12.5 Largeur effective du bordé associé b . 55
e
A.12.6 Dimensions globales des raidisseurs . 57
A.12.6.1 . Géométrie 57
A.12.6.2 . Proportions maximales entre les dimensions dans un raidisseur 58
A.12.6.3 . Liaison entre le raidisseur et le bordé 59
A.13 Cloisons structurelles . 60
A.13.1 Exigences générales . 60
A.14 Support structurel des quilles de lest des voiliers . 60
iv
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
A.14.1 Exigences générales . 60
A.14.2 Rappel des exigences de l’ISO 12215-9 . 60
Annexe B (normative) Propriétés mécaniques des métaux . 62
Annexe C (normative) Propriétés mécaniques et calculs des stratifiés . 65
C.1 Statut de cette Annexe . 65
C.2 Détermination des propriétés mécaniques . 65
C.2.1 Essais et normes d’essai . 65
C.2.2 Considérations sur les essais et calculs . 66
C.2.3 Utilisation de la déformation et de la contrainte en flexion . 67
C.2.4 Propriétés mécaniques pour la méthode simplifiée . 67
C.2.5 Constantes élastiques utilisant la méthode ’CLT’ (Classical Laminate Theory) . 67
C.2.6 Constantes élastiques utilisant la méthode ’SRM’ (Simplified regression method) . 68
C.2.7 Propriétés mécaniques finales . 69
C.2.8 Allongement à la rupture – Pour les deux méthodes CLT ou SRM . 70
C.2.9 Utilisation pratique des méthodes CLT et SRM . 71
C.2.9.1 Considération préliminaire . 71
C.2.9.2 Utilisation des méthodes CLT et SRM . 71
C.2.10 Épaisseur des plis . 72
C.3 Calcul final de E, G et de la contrainte à la rupture . 73
C.3.1 Calcul général . 73
C.3.2 Responsabilité du constructeur . 73
C.4 Détermination des propriétés mécaniques des matériaux non cités dans les
Tableaux C.5 à C.10. 75
C.4.1 Dispositions générales .
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.