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.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
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
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
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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
iv © ISO 2019 – All rights reserved
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 technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 188, Small craft.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12215-5:2008, including its amendment
ISO 12215-5:2008/Amd 1:2014), which has been technically revised.
One of the main reasons to achieve this revision, after a decade implementing the first edition, was
to allow other scantlings calculation methods than those given in the 2008 edition, noting the huge
development of finite element analysis methods and software, and the trend already applied in ISO
12215-9 (keels and appendages) and ISO 12215-7 (multihulls).
Therefore, in this new edition, like in many other scantlings standards, the design pressure loads,
and the design stresses are given in the main body of the standard and, where needed, the scantlings
calculation methods are detailed in Annexes.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— clarification of the scope and of many definitions, dimensions, and assessment;
— definition of a theoretical hull/deck limit height Z in Table 3;
SDT
— renaming of n into k in Table 7;
GC DYN
— lowering of the values of k in the aft part of the craft in Table 8;
L
— deletion of k min, to better consider large panels, mainly sandwiches, in Table 9;
AR
— improvement of the values of k in Table 10;
SUP
— modification of design pressures for motor and sailing craft in Tables 12 & 13;
— modification of design stresses introducing k and k factors in Tables 15 to 17;
BB AM
— incorporation of requirements for work boats in Table 2, Clause 12 and Annex J;
— possibility to use a wider range of assessment methods detailed in Table 18;
— move of the previous assessment method (now called "simplified") in Annex A;
— improvements/clarification of the simplified method (panel assessment, hard chined sections,
frameless sections, simple and double curvature, attached plating, requirements for core, etc.);
— development of Annex C for the determination of mechanical properties of composites;
— reminder in A.14 of the requirements of ISO 12215-9 on reinforcement of the hull in way of ballast
keel attachment;
— new Annex I only recommending minimum thickness for single skin and sandwich that are no longer
mandatory;
— new Annex J defining different types of commercial craft and workboats and their requirements;
— new Annex K defining loads induced by outboard engines;
— new Annex L proposing an application sheet of this document to explain how it has been used;
— for clarity, this edition generally uses tables to present formulas and requirements.
A list of all parts in the ISO 12215 series can be found in the ISO website.
NOTE The mechanical properties of ISO 12215-1 to -3 are largely superseded by the ones of this document.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
vi © ISO 2019 – All rights reserved
Introduction
The reason underlying the preparation of this document is that standards and recommended practices
for loads on the hull and the dimensioning of small craft differ considerably, thus limiting the general
worldwide acceptability of craft scantlings. This document has been set towards the minimal
requirements of the current practice.
The implementation of this document allows to achieve an overall structural strength that ensures the
watertight and weathertight integrity of the craft. This document is intended to be a tool to determine
the scantlings of a craft as per minimal requirements. It is not intended to be a structural design
procedure.
It is also emphasized that this document should only be used to check the main structural features
of a craft but should not be used as a scantlings guide. Users of this document should have practical
and theoretical experience in strength of materials and engineering, even if calculation software
are available. Many details can have a significant influence on the final stresses and strength of the
structure, ISO 12215-6 shows "established practice".
The scantlings requirements aim at providing adequate local strength. Serviceability issues such as
deflection under normal operating loads, global strength and its connected shell and deck stability
are not addressed in this document. The related criteria may need to be addressed by additional
considerations, as deemed necessary by the users of this document.
The mechanical property data supplied as default values make no explicit allowance for deterioration
in service nor provide any guarantee that these values can be obtained for any particular craft.
Considering the future development in technology and the boat types and small craft outside the scope
of this document, other methods than those described in this document exist, supported by appropriate
technology, that can be used provided that they lead to equivalent results.
The dimensioning according to this document is regarded as reflecting current practice, provided the
craft is correctly handled in the sense of good seamanship and operated at a speed appropriate to the
prevailing sea state.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12215-5:2019(E)
Small craft — Hull construction and scantlings —
Part 5:
Design pressures for monohulls, design stresses, scantlings
determination
1 Scope
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 (L ) or a load line
H
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 L for craft with overhangs. This length also sets up at 24 m the lower limit of several IMO
H
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 (m ), masses
2 2
in (kg), forces in (N), moments in (N.m), pressures in kN/m (1 kN/m = 1 kPa), stresses and elastic
2 2
modulus in N/mm (1 N/mm = 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.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 8666:2016, Small craft — Principal data
ISO 12215-9:2012, Small craft — Hull construction and scantlings — Part 9: Sailing craft appendages
ISO 12217-1:2015, Small craft — Stability and buoyancy assessment and categorization — Part 1: Non-
sailing boats of hull length greater than or equal to 6 m
ISO 12217-2:2015, Small craft — Stability and buoyancy assessment and categorization — Part 2: Sailing
boats of hull length greater than or equal to 6 m
ISO 12217-3:2015, Small craft — Stability and buoyancy assessment and categorization — Part 3: Boats of
hull length less than 6 m
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
design categories
description of the sea and wind conditions for which a craft is assessed to be suitable
Note 1 to entry: The design categories are defined in ISO 12217 (all parts).
Note 2 to entry: The definitions of design categories are in line with the European Recreational Craft Directive
2013/53/EU.
3.2
loaded displacement
m
LDC
mass of water displaced by the craft, including all appendages, when in fully loaded ready for use
condition
Note 1 to entry: The fully loaded ready for use condition is further defined in ISO 8666.
3.3
sailing craft
craft for which the primary means of propulsion is wind power
Note 1 to entry: It is further defined in ISO 8666.
Note 2 to entry: In this document, non-sailing craft are considered as motor craft.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
3.4
second moment of area
second moment
I
for a homogeneous material, sum of the component areas multiplied by the square of the distance
from centre of area of each component area to the neutral axis, plus the second moment of area of each
component area about an axis passing through its own centroid
Note 1 to entry: The second moment of area is also referred to in other documentation as the moment of inertia.
4 4
Note 2 to entry: It is expressed in mm or cm .
3.5
section modulus
SM
for a homogeneous material, second moment of area divided by the distance to any point from the
3 3
neutral axis at which the bending stress is calculated, expressed in mm or cm
Note 1 to entry: The minimum section modulus is calculated to the furthest point from the neutral axis.
3.6
craft speed
V
for motor craft, maximum speed in calm water and in m condition that is declared by the
LDC
manufacturer, expressed in knots
3.7
displacement craft
craft whose maximum speed in flat water and m condition, declared by its manufacturer, is such
LDC
that VL<5
WL
3.8
displacement mode
mode of running of a craft in the sea such that its mass is mainly supported by buoyancy forces
Note 1 to entry: This is the case where the actual speed in a seaway in m condition is such that its speed/
LDC
length ratio makes the craft behave as a displacement craft.
3.9
planing craft
craft whose maximum speed in flat water and in m condition, declared by its manufacturer, is
LDC
such that VL≥5
WL
Note 1 to entry: This speed/length ratio limit has been arbitrarily set up in this document, but it may vary from
one craft to another according to hull shape and other parameters.
3.10
planing mode
mode of running of a craft in the sea such that its mass is significantly supported by forces coming from
dynamic lift due to speed in the water
Note 1 to entry: A planing craft in calm water runs in planing mode, but it may be obliged to significantly reduce
its speed when the sea gets worse, running in that case in displacement mode.
3.11
non-walking area
area of the working deck, cockpit or superstructures of a monohull at an inclination of more than 25°
to the horizontal in the longitudinal direction or more than 55° to the horizontal in the transverse
direction
Note 1 to entry: All other areas of the deck, cockpit bottom and superstructures are deemed walking areas.
4 Symbols
Unless specified otherwise, the symbols shown in Table 1 are used in this document.
Table 1 — Data, factors, parameters
Symbol Unit Designation/meaning of symbol Ref/sub clause
Linear Dimensions of the craft , principal lengths and beams
B m Chine beam according to Figure 1, at 0,4 L from of its aft end Fig 1, Table 7
C WL
Maximum righting moment lever for light and stable sailing
GZ m Table 11
MAX<60
craft with all stability increasing devices active
L m Length of the hull 1
H
L m Length of waterline at rest, see Figure 2. Tables 3, 7, 8, 11, etc.
WL
T m Max depth of canoe body, see Figure 2. Tables 12 & 13
C
Z m Local height of chine above W [see Figure 6 d)] Fig 6 d, Table 12
C L
Z m Local height of a point Q, centre of a panel or stiffener above W Fig 6, Tables 12 & 13
Q L
Z m Local height of actual side/deck limit above W , see Figure 2 Fig 6, Tables 12 & 13
SDA L
Fig 6, Tables 3, 12
Z m Local height of theoretical side/deck limit above W , see Figure 2
SDT L
& 13
Areas, displacement, angles, speed, accelerations
Maximum speed at m condition, used for motor craft
LDC
3.6 to 3.8 &
V knots with VL≥5 and for calculation of k for sailing craft
L
WL
Tables 7 & 8
with k >1
SLS
m kg Mass in maximum load condition 3.2, Tables 7, 12 &13
LDC
β degree Deadrise angle at 0,4 L from its aft end, taken as 10<β ≤ 30 Figure 1, 6.1, Table 7
0,4 WL 0,4
Panel dimensions
A m Design area under consideration (panel or stiffener) Table 9
D
Table 5, Figures 3
b mm Short unsupported dimension of a panel
to 5
Table 5, Figures 3
l mm Long unsupported dimension of a panel
to 5
c mm Transverse camber of a curved panel A.8.2.2 & Figure A.7
b
c mm Longitudinal camber of a curved panel A.8.2.2 & Figure A.7
l
Stiffener dimensions
s mm Small dimension (spacing) of a stiffener between axis Table 5, Figures 3 & 4
l mm Large dimension (span) of a stiffener between axis Table 5, Figures 3 & 4
u
c mm Camber of a curved stiffener A.12.4 & Figure A.7
l
x m Distance of mid panel or stiffener from aft end of L Table 4 & Figure 2
WL
b mm Base width of top hat stiffeners or equivalent Figures 3 c), 4 & A.13
b
Stiffener characteristics
b mm Effective breadth of attached plating connected to a stiffener A.12.5 & Figure A.13
e
A cm Area of the shear web of a stiffener Table A.9, H.4 & G.4
w
EI N.mm Product of second moment by E modulus at neutral Axis 3.4, Table A.9, H.4
NA
Q N.mm First moment of a stiffener Table A.9, H.4
q N/mm Shear flow in the web of a stiffener Table A.9, H.2.7 & H.4
3.5, Table A.9,
SM cm Section modulus of a stiffener
Annex G & H.4
4 © ISO 2019 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Symbol Unit Designation/meaning of symbol Ref/sub clause
Bulkheads, sandwich
D m Depth of bulkhead Table A.13
b
Table A.7, Annex E,
t mm Thickness of single skin plywood bulkhead
b
H.4
Table A.7, Annex E,
t mm Thickness of the core of a sandwich
c
H.4
Table A.7, Annex E,
t , t mm Thickness of inner skin and outer skin of a sandwich
i o
H.4
Table A.7, Annex E,
t mm Thickness of symmetrical skins of a sandwich
s
H.4
Factors and ratios
A 1 Effective aspect ratio of a panel Table A.2
RE
A 1 Geometric aspect ratio of a panel Table A.2
RG
k 1 Assessment method factor Tables 16 & 17
AM
k 1 Area pressure reduction factor Table 9
AR
k 1 Actual/design shear force factor in a stiffener Table A.12
AS
k 1 Boat building factor Tables 15 & 17
BB
k 1 Bending moment factor for stiffener Table A.8
BM
k 1 Curvature correction factor for plating A.8.2.2 & Table A.3
C
k 1 Chine angle correction factor A.5.4 & Figure A.2
CH
k 1 Curvature correction factor for stiffeners Table A.10
CS
k 1 Design category factor Table 6
DC
k 1 Dynamic load factor (k ; k ; k ) Table 7
DYN DYN DYN1 DYN2
k 1 "GREEN" factor for laminates see Note b in Table C.6 Tables C.6, C.9 & C.10
G
k 1 Longitudinal pressure distribution factor Table 8 & Figure 7
L
k 1 Structural component and craft type factor Table 9
R
k 1 Stiffener shear force correction factor Table A.8
SF
k 1 Panel aspect ratio factor for shear force (k , k ) Table A.2
SH SHb SHl
k 1 Slamming pressure factor for light and stable sailing craft Table 11
SLS
k 1 Actual/design bending moment factor in a stiffener Table A.12.3
SM
k 1 Superstructure pressure reduction factor Table 10
SUP
k 1 Panel aspect ratio factor for bending moment (k , k ) Tables A.2 & A.4
2 2b 2l
k to k 1 Single skin minimum thickness or fibre factor Table I.1
5 10
Pressures
P kN/m Motor craft bottom pressure in displacement mode Table 12
BMD
P kN/m Motor craft base bottom pressure in displacement mode Table 12
BMD BASE
P kN/m Motor craft bottom min plating pressure (displacement/planing) Table 12
BM MIN PLT
P kN/m Motor craft bottom min stiffener pressure (displ./planing) Table 12
BM MIN STF
P kN/m Motor craft bottom pressure in planing mode Table 12
BMP
P kN/m Motor craft base bottom pressure in planing mode Table 12
BMP BASE
P kN/m Motor craft deck and cockpit bottom pressure Table 12
DM
P kN/m Motor craft deck base pressure Table 12
DM BASE
P kN/m Motor craft side pressure in displacement mode Table 12
SMD
P kN/m Motor craft side pressure in planing mode Table 12
SMP
Table 1 (continued)
Symbol Unit Designation/meaning of symbol Ref/sub clause
P
SMD MIN
kN/m Minimal motor craft side plating pressure (displ./planing) Table 12
PLT
P kN/m Motor craft superstructure pressure Table 12
SUP M
P kN/m Sailing craft bottom pressure Table 13
BS
P kN/m Sailing craft bottom base pressure Table 13
BS BASE
P kN/m Sailing craft bottom minimal plating pressure Table 13
BS MIN PLT
P kN/m Sailing craft bottom minimal stiffener pressure Table 13
BS MIN STF
P kN/m Sailing craft side pressure Table 13
SS
P kN/m Sailing craft side minimal plating pressure Table 13
SS MIN PLT
P kN/m Sailing craft side minimal stiffener pressure Table 13
SS MIN STF
P kN/m Sailing craft deck and cockpit bottom pressure Table 13
DS
P kN/m Sailing craft deck base pressure Table 13
DS BASE
P kN/m Sailing craft superstructure pressure Table 13
SUP S
P kN/m Design pressure, watertight boundaries Table 14
WB
P kN/m Design pressure, integral tank boundaries Table 14
TB
Stresses and other data
σ , τ N/mm Design (direct or shear) stress for plate/stiffener Table 17
d d
σ , τ N/mm Ultimate (direct or shear) stress for plate/stiffener Table 17
u u
σ , τ N/mm Design (direct or shear) stress for sandwich core Table 17
dco dco
σ , τ N/mm Ultimate (direct or shear) stress for sandwich core Table 17
uco uco
E, G kN/m Elasticity or shear modulus for plate/stiffener Table 17
E , G kN/m Elasticity or shear modulus for sandwich core Table 17
co co
11.1 & Annexes A,
w kg/m Dry fibre reinforcement mass per square metre
C, H & I
F N, N/mm Design shear force (in plating, sandwich, stiffener) Tables A.4 & A.8
d
Nm, Nmm/
M Design bending moment (in plating, sandwich, stiffener) Tables A.4 & A.8
d
mm
The symbols are shown by group type and in alphabetical order.
Unless otherwise specified, all dimensions, measured in m condition, are according to ISO 8666.
LDC
5 General
5.1 Materials
The materials considered in this document are the main modern building materials listed in Clause 1
and Table 17. This document may be used with other materials, including new fibres and resins,
provided that they show similar cohesion, durability, resistance to marine environment and elongation
at break as the ones quoted in Table 17.
5.2 Overall procedure for scantlings determination
Table 2 describes the overall procedure of this document for scantlings determination, by steps.
6 © ISO 2019 – All rights reserved
Table 2 — Overall procedure for scantlings determination
Step N° Subject Clause N°
1 Determination of main dimensions, data and areas 6
2 Determination of dimensions of panels and stiffeners 7
3 Determination of pressure adjustment factors 8
4 Determination of design pressures 9
5 Determination of mechanical properties and design stresses (Table 17) 10
The structural analysis and scantlings determination shall be achieved
6 11
using one or a combination of the following methods (see Table 18)
— Method 1(Simplified) 11.2 & Annex A
11.3 &
— Method 2 (Enhanced) ply by ply analysis
Annexes A & H
— Method 3 (Developed) use of CLT 11.4 & Annex A
— Method 4 (Direct test) 11.5
— Method 5 (FEM) 11.6
— Alternative test (Drop test) 11.7 & Annex D
7 Additional requirements for commercial craft and work boats 12 & Annex J
8 Items to be included in the owner’s manual 13
6 Main dimensions, data and areas
6.1 Dimensions and data
Unless otherwise specified, all dimensions shall be measured in accordance with ISO 8666, with the
craft in the fully loaded condition, with a mass m ,expressed in kilograms, as defined in 3.2 and
LDC
Table 1.
Figure 1 explains local chine beam and deadrise determination for planing craft. For round bilge, the
outer limit or chine shall be taken at the point where a line at 50° from the horizontal is tangent to the
hull. The chine beam B at 0,4 L from its aft end, is used for the pressure determination of planing craft.
C WL
Figure 1 — Measurement of chine beam, B , and deadrise angle, β
C
6.2 Areas
6.2.1 General
The hull shell, deck and superstructures are divided into various areas: bottom, side, decks and
superstructures, as shown in Figures 2 and 6 and in Tables 3 and 4. Whatever the structural
arrangement of the craft, the areas defined below, and their design pressures defined in Clause 9 apply.
The coordinates x and Z are measured from the aft end of flotation as shown in Figure 2.
The theoretical hull deck limit Z above waterline, defined in Table 3, sets the limit between side
SDT
pressure and deck pressure. Its purpose is to avoid penalizing the structure of craft with a high
freeboard. In contrast, where Z < Z , the deck pressure is increased (see Tables 12 and 13).
SDA SDT
Table 3 — Height Z of theoretical hull deck limit according to L and x/L
SDT WL WL
x
ZL=×0,0286 +×0,115 +×0,0571 L +0,229 m
() ()
SDT WL WL
L
WL
For information, pre-calculated values of Z are given below-for three values of x/L .
SDT WL
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
L (m)
WL
Values of Z (m)
SDT
0,00 0,57 0,69 0,80 0,91 1,03 1,14 1,26 1,37 1,49 1,60
x/L 0,50 0,71 0,86 1,00 1,14 1,29 1,43 1,57 1,71 1,86 2,00
WL
1,00 0,86 1,03 1,20 1,37 1,54 1,72 1,89 2,06 2,23 2,40
The definitions in Table 4 are only for the purpose of this document, they are based on the definitions
of ISO 8666, clarified or implemented where necessary. The areas are limited by "level lines" waterline,
chine, or theoretical hull deck joint: Z see Figure 2.
SDT,
Table 4 — Definition of bottom, side, deck and superstructure areas and limits
a
Hull bottom or side, including transom and deck
Sailing craft and motor craft in
Area Planing craft in planing mode
displacement mode
Part of the hull outer shell up to chine for
local β ≤ 30 if chine below W
L
Hull bottom and transom Part of the hull outer shell located Part of the hull outer shell up to W for local
L
bottom below waterline (W ) β > 30 and if chine above W .
L L
Transom below W is excluded and subject
L
to transom side pressure
Hull side and transom side Part of the hull shell located between bottom and local height Z .
SDT
Lower horizontal or near horizontal area of the craft structure located above hull
side. If there are several deck levels, it is the lower one at the considered section.
Deck and cockpit bottom
Where Z ≤ Z it is subject to side/transom pressure, otherwise it is subject
SDA SDT
to deck pressure (see Tables 12 & 13)
Cockpit sides & superstructures
Area Walking area Non-walking area (see 3.10)
See Table 10 that details the areas and their reduction factor k .
SUP
a
This definition applies even if this area is not considered part of the working deck by ISO 15085 as long as it is exposed
to the weather. The inner decks are not considered in this document as they are not exposed to weather.
8 © ISO 2019 – All rights reserved
Key
1 theoretical hull deck limit Z above W 5 cockpit side
SDT L
2 actual hull deck limit Z above W 6 transom (below & above Z )
SDA L SDA
3 protected aft side of superstructure (see Table 10) 7 origin of coordinates x, y, z at aft of waterline
4 cockpit bottom
Figure 2 — Sketch showing areas
NOTE Figure 2 shows the case where Z > Z but the opposite case is obviously possible.
SDA, SDT
7 Dimensions of panels and stiffeners
7.1 General
A plating panel is subject to local pressure loads and, where relevant, to global loads. Longitudinal
strength issues due to global loads are not considered in this document as they are seldom significant
on small craft, but a recommended analysis method is given in Annex D of ISO 12215-6:2008. Local
pressure loads depend significantly on the design surface A of the panel (factor k defined on Table 9),
D AR
and hence from stiffener spacing.
NOTE 1 In this document the term 'plating' applies to the surface constituting the exterior envelope of the
craft: bottom, side, transom, deck, superstructure, cockpit, etc. The plating is divided in panels.
The structure is frequently arranged such that the plating panels are supported at their boundaries by
a set or grid of "secondary" stiffeners directly supporting plating (e.g. stringers), which themselves are
supported by another set of "primary" stiffeners (e.g. frames, bulkheads, etc.).
NOTE 2 ISO 12215-6 details the general structural arrangements and primary/secondary stiffeners.
These secondary and sometimes primary stiffeners are often not “dedicated” stiffeners, but “natural”
stiffeners (e.g. hard chines, hull/deck connection, round bilges, bunk or coaming flanges, etc.).
Both these structural arrangements are only valid if the 3 following conditions are met:
a) The plating is strong enough to keep its shape and transmit the shear force and bending moment
resulting from the pressure load to its supports: the secondary stiffeners.
b) The secondary stiffeners (where installed), are strong enough to keep their shape and transmit the
shear force and bending moment from the plating to their supports: the primary stiffeners.
c) The primary stiffeners (where installed), are strong enough (usually much stiffer and stronger
than the secondary) to keep their shape and transmit the shear force and bending moment from
the secondary stiffeners to the rest of the structure.
The assessment of the dimensions and spacing of the secondary and primary stiffeners is only valid if
the above conditions are fulfilled. This document considers, through various formulas and calculations,
that the plating and stiffeners only work in bending, with no membrane effect. The assessment of
dimensions shall always be made in parallel with the checking that the various stiffeners take their role
in the load transfer path from the local pressure from the sea and waves before being transmitted and
finally dissipated into the rest of the structure.
Modern structures, and particularly FRP construction, rely significantly on “
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12215-5
Second edition
2019-05
Corrected version
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
Reference number
© ISO 2019
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
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or ISO’s member body in the country of the requester.
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Website: www.iso.org
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 technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 188, Small craft.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12215-5:2008, including its amendment
ISO 12215-5:2008/Amd 1:2014), which has been technically revised.
One of the main reasons to achieve this revision, after a decade implementing the first edition, was
to allow other scantlings calculation methods than those given in the 2008 edition, noting the huge
development of finite element analysis methods and software, and the trend already applied in
ISO 12215-9 (keels and appendages) and ISO 12215-7 (multihulls).
Therefore, in this new edition, like in many other scantlings standards, the design pressure loads,
and the design stresses are given in the main body of the standard and, where needed, the scantlings
calculation methods are detailed in Annexes.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— clarification of the scope and of many definitions, dimensions, and assessment;
— definition of a theoretical hull/deck limit height Z in Table 3;
SDT
— renaming of n into k in Table 7;
GC DYN
— lowering of the values of k in the aft part of the craft in Table 8;
L
— deletion of k min, to better consider large panels, mainly sandwiches, in Table 9;
AR
— improvement of the values of k in Table 10;
SUP
— modification of design pressures for motor and sailing craft in Tables 12 & 13;
— modification of design stresses introducing k and k factors in Tables 15 to 17;
BB AM
— incorporation of requirements for work boats in Table 2, Clause 12 and Annex J;
— possibility to use a wider range of assessment methods detailed in Table 18;
v
— move of the previous assessment method (now called "simplified") in Annex A;
— improvements/clarification of the simplified method (panel assessment, hard chined sections,
frameless sections, simple and double curvature, attached plating, requirements for core, etc.);
— development of Annex C for the determination of mechanical properties of composites;
— reminder in A.14 of the requirements of ISO 12215-9 on reinforcement of the hull in way of ballast
keel attachment;
— new Annex I only recommending minimum thickness for single skin and sandwich that are no longer
mandatory;
— new Annex J defining different types of commercial craft and workboats and their requirements;
— new Annex K defining loads induced by outboard engines;
— new Annex L proposing an application sheet of this document to explain how it has been used;
— for clarity, this edition generally uses tables to present formulas and requirements.
A list of all parts in the ISO 12215 series can be found in the ISO website.
NOTE The mechanical properties of ISO 12215-1 to -3 are largely superseded by the ones of this document.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
This corrected version of ISO 12215-1:2019 incorporates the following corrections:
— errors in formulae, text and values in Clause 7, Clause 9, D.1.2, H.3.3, H.4, and
Tables 12, 17, A.3, A.4, A.5, A.7, A.8, A.12, A.13, B.1, B.2, C.5, E.1, I.1 and K.1 have been corrected.
vi
Introduction
The reason underlying the preparation of this document is that standards and recommended practices
for loads on the hull and the dimensioning of small craft differ considerably, thus limiting the general
worldwide acceptability of craft scantlings. This document has been set towards the minimal
requirements of the current practice.
The implementation of this document allows to achieve an overall structural strength that ensures the
watertight and weathertight integrity of the craft. This document is intended to be a tool to determine
the scantlings of a craft as per minimal requirements. It is not intended to be a structural design
procedure.
It is also emphasized that this document should only be used to check the main structural features
of a craft but should not be used as a scantlings guide. Users of this document should have practical
and theoretical experience in strength of materials and engineering, even if calculation software
are available. Many details can have a significant influence on the final stresses and strength of the
structure, ISO 12215-6 shows "established practice".
The scantlings requirements aim at providing adequate local strength. Serviceability issues such as
deflection under normal operating loads, global strength and its connected shell and deck stability
are not addressed in this document. The related criteria may need to be addressed by additional
considerations, as deemed necessary by the users of this document.
The mechanical property data supplied as default values make no explicit allowance for deterioration
in service nor provide any guarantee that these values can be obtained for any particular craft.
Considering the future development in technology and the boat types and small craft outside the scope
of this document, other methods than those described in this document exist, supported by appropriate
technology, that can be used provided that they lead to equivalent results.
The dimensioning according to this document is regarded as reflecting current practice, provided the
craft is correctly handled in the sense of good seamanship and operated at a speed appropriate to the
prevailing sea state.
vii
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12215-5:2019(E)
Small craft — Hull construction and scantlings —
Part 5:
Design pressures for monohulls, design stresses, scantlings
determination
1 Scope
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 (L ) or a load line
H
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 L for craft with overhangs. This length also sets up at 24 m the lower limit of several IMO
H
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 (m ), masses
2 2
in (kg), forces in (N), moments in (N.m), pressures in kN/m (1 kN/m = 1 kPa), stresses and elastic
2 2
modulus in N/mm (1 N/mm = 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.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 8666:2016, Small craft — Principal data
ISO 12215-9:2012, Small craft — Hull construction and scantlings — Part 9: Sailing craft appendages
ISO 12217-1:2015, Small craft — Stability and buoyancy assessment and categorization — Part 1: Non-
sailing boats of hull length greater than or equal to 6 m
ISO 12217-2:2015, Small craft — Stability and buoyancy assessment and categorization — Part 2: Sailing
boats of hull length greater than or equal to 6 m
ISO 12217-3:2015, Small craft — Stability and buoyancy assessment and categorization — Part 3: Boats of
hull length less than 6 m
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
design categories
description of the sea and wind conditions for which a craft is assessed to be suitable
Note 1 to entry: The design categories are defined in ISO 12217 (all parts).
Note 2 to entry: The definitions of design categories are in line with the European Recreational Craft Directive
2013/53/EU.
3.2
loaded displacement
m
LDC
mass of water displaced by the craft, including all appendages, when in fully loaded ready for use
condition
Note 1 to entry: The fully loaded ready for use condition is further defined in ISO 8666.
3.3
sailing craft
craft for which the primary means of propulsion is wind power
Note 1 to entry: It is further defined in ISO 8666.
Note 2 to entry: In this document, non-sailing craft are considered as motor craft.
3.4
second moment of area
second moment
I
for a homogeneous material, sum of the component areas multiplied by the square of the distance
from centre of area of each component area to the neutral axis, plus the second moment of area of each
component area about an axis passing through its own centroid
Note 1 to entry: The second moment of area is also referred to in other documentation as the moment of inertia.
4 4
Note 2 to entry: It is expressed in mm or cm .
3.5
section modulus
SM
for a homogeneous material, second moment of area divided by the distance to any point from the
3 3
neutral axis at which the bending stress is calculated, expressed in mm or cm
Note 1 to entry: The minimum section modulus is calculated to the furthest point from the neutral axis.
3.6
craft speed
V
for motor craft, maximum speed in calm water and in m condition that is declared by the
LDC
manufacturer, expressed in knots
3.7
displacement craft
craft whose maximum speed in flat water and m condition, declared by its manufacturer, is such
LDC
that VL<5
WL
3.8
displacement mode
mode of running of a craft in the sea such that its mass is mainly supported by buoyancy forces
Note 1 to entry: This is the case where the actual speed in a seaway in m condition is such that its speed/
LDC
length ratio makes the craft behave as a displacement craft.
3.9
planing craft
craft whose maximum speed in flat water and in m condition, declared by its manufacturer, is such
LDC
that VL≥5
WL
Note 1 to entry: This speed/length ratio limit has been arbitrarily set up in this document, but it may vary from
one craft to another according to hull shape and other parameters.
3.10
planing mode
mode of running of a craft in the sea such that its mass is significantly supported by forces coming from
dynamic lift due to speed in the water
Note 1 to entry: A planing craft in calm water runs in planing mode, but it may be obliged to significantly reduce
its speed when the sea gets worse, running in that case in displacement mode.
3.11
non-walking area
area of the working deck, cockpit or superstructures of a monohull at an inclination of more than 25°
to the horizontal in the longitudinal direction or more than 55° to the horizontal in the transverse
direction
Note 1 to entry: All other areas of the deck, cockpit bottom and superstructures are deemed walking areas.
4 Symbols
Unless specified otherwise, the symbols shown in Table 1 are used in this document.
Table 1 — Data, factors, parameters
Symbol Unit Designation/meaning of symbol Ref/sub clause
Linear Dimensions of the craft , principal lengths and beams
B m Chine beam according to Figure 1, at 0,4 L from of its aft end Fig 1, Table 7
C WL
Maximum righting moment lever for light and stable sailing
GZ m Table 11
MAX<60
craft with all stability increasing devices active
L m Length of the hull 1
H
L m Length of waterline at rest, see Figure 2. Tables 3, 7, 8, 11, etc.
WL
T m Max depth of canoe body, see Figure 2. Tables 12 & 13
C
Z m Local height of chine above W [see Figure 6 d)] Fig 6 d, Table 12
C L
Z m Local height of a point Q, centre of a panel or stiffener above W Fig 6, Tables 12 & 13
Q L
Z m Local height of actual side/deck limit above W , see Figure 2 Fig 6, Tables 12 & 13
SDA L
Fig 6, Tables 3, 12
Z m Local height of theoretical side/deck limit above W , see Figure 2
SDT L
& 13
Areas, displacement, angles, speed, accelerations
Maximum speed at m condition, used for motor craft with
LDC
3.6 to 3.8 &
V knots VL≥5 and for calculation of k for sailing craft with
WL L
Tables 7 & 8
k >1
SLS
m kg Mass in maximum load condition 3.2, Tables 7, 12 &13
LDC
β degree Deadrise angle at 0,4 L from its aft end, taken as 10<β ≤ 30 Figure 1, 6.1, Table 7
0,4 WL 0,4
Panel dimensions
A m Design area under consideration (panel or stiffener) Table 9
D
Table 5, Figures 3
b mm Short unsupported dimension of a panel
to 5
Table 5, Figures 3
l mm Long unsupported dimension of a panel
to 5
c mm Transverse camber of a curved panel A.8.2.2 & Figure A.7
b
c mm Longitudinal camber of a curved panel A.8.2.2 & Figure A.7
l
Stiffener dimensions
Table 5, Figures 3
s mm Small dimension (spacing) of a stiffener between axis
& 4
Table 5, Figures 3
l mm Large dimension (span) of a stiffener between axis
u
& 4
c mm Camber of a curved stiffener A.12.4 & Figure A.7
l
x m Distance of mid panel or stiffener from aft end of L Table 4 & Figure 2
WL
Figures 3 c), 4 &
b mm Base width of top hat stiffeners or equivalent
b
A.13
Stiffener characteristics
b mm Effective breadth of attached plating connected to a stiffener A.12.5 & Figure A.13
e
A cm Area of the shear web of a stiffener Table A.9, H.4 & G.4
w
EI N.mm Product of second moment by E modulus at neutral Axis 3.4, Table A.9, H.4
NA
Q N.mm First moment of a stiffener Table A.9, H.4
Table A.9, H.2.7 &
q N/mm Shear flow in the web of a stiffener
H.4
TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Symbol Unit Designation/meaning of symbol Ref/sub clause
3.5, Table A.9,
SM cm Section modulus of a stiffener
Annex G & H.4
Bulkheads, sandwich
D m Depth of bulkhead Table A.13
b
Table A.7, Annex E,
t mm Thickness of single skin plywood bulkhead
b
H.4
Table A.7, Annex E,
t mm Thickness of the core of a sandwich
c
H.4
Table A.7, Annex E,
t , t mm Thickness of inner skin and outer skin of a sandwich
i o
H.4
Table A.7, Annex E,
t mm Thickness of symmetrical skins of a sandwich
s
H.4
Factors and ratios
A 1 Effective aspect ratio of a panel Table A.2
RE
A 1 Geometric aspect ratio of a panel Table A.2
RG
k 1 Assessment method factor Tables 16 & 17
AM
k 1 Area pressure reduction factor Table 9
AR
k 1 Actual/design shear force factor in a stiffener Table A.12
AS
k 1 Boat building factor Tables 15 & 17
BB
k 1 Bending moment factor for stiffener Table A.8
BM
k 1 Curvature correction factor for plating A.8.2.2 & Table A.3
C
k 1 Chine angle correction factor A.5.4 & Figure A.2
CH
k 1 Curvature correction factor for stiffeners Table A.10
CS
k 1 Design category factor Table 6
DC
k 1 Dynamic load factor (k ; k ; k ) Table 7
DYN DYN DYN1 DYN2
Tables C.6, C.9 &
k 1 "GREEN" factor for laminates see Note b in Table C.6
G
C.10
k 1 Longitudinal pressure distribution factor Table 8 & Figure 7
L
k 1 Structural component and craft type factor Table 9
R
k 1 Stiffener shear force correction factor Table A.8
SF
k 1 Panel aspect ratio factor for shear force (k , k ) Table A.2
SH SHb SHl
k 1 Slamming pressure factor for light and stable sailing craft Table 11
SLS
k 1 Actual/design bending moment factor in a stiffener Table A.12.3
SM
k 1 Superstructure pressure reduction factor Table 10
SUP
k 1 Panel aspect ratio factor for bending moment (k , k ) Tables A.2 & A.4
2 2b 2l
k to k 1 Single skin minimum thickness or fibre factor Table I.1
5 10
Pressures
P kN/m Motor craft bottom pressure in displacement mode Table 12
BMD
P kN/m Motor craft base bottom pressure in displacement mode Table 12
BMD BASE
P kN/m Motor craft bottom min plating pressure (displacement/planing) Table 12
BM MIN PLT
P kN/m Motor craft bottom min stiffener pressure (displ./planing) Table 12
BM MIN STF
P kN/m Motor craft bottom pressure in planing mode Table 12
BMP
P kN/m Motor craft base bottom pressure in planing mode Table 12
BMP BASE
P kN/m Motor craft deck and cockpit bottom pressure Table 12
DM
P kN/m Motor craft deck base pressure Table 12
DM BASE
TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Symbol Unit Designation/meaning of symbol Ref/sub clause
P kN/m Motor craft side pressure in displacement mode Table 12
SMD
P kN/m Motor craft side pressure in planing mode Table 12
SMP
P
SMD MIN
kN/m Minimal motor craft side plating pressure (displ./planing) Table 12
PLT
P kN/m Motor craft superstructure pressure Table 12
SUP M
P kN/m Sailing craft bottom pressure Table 13
BS
P kN/m Sailing craft bottom base pressure Table 13
BS BASE
P kN/m Sailing craft bottom minimal plating pressure Table 13
BS MIN PLT
P kN/m Sailing craft bottom minimal stiffener pressure Table 13
BS MIN STF
P kN/m Sailing craft side pressure Table 13
SS
P kN/m Sailing craft side minimal plating pressure Table 13
SS MIN PLT
P kN/m Sailing craft side minimal stiffener pressure Table 13
SS MIN STF
P kN/m Sailing craft deck and cockpit bottom pressure Table 13
DS
P kN/m Sailing craft deck base pressure Table 13
DS BASE
P kN/m Sailing craft superstructure pressure Table 13
SUP S
P kN/m Design pressure, watertight boundaries Table 14
WB
P kN/m Design pressure, integral tank boundaries Table 14
TB
Stresses and other data
σ , τ N/mm Design (direct or shear) stress for plate/stiffener Table 17
d d
σ , τ N/mm Ultimate (direct or shear) stress for plate/stiffener Table 17
u u
σ , τ N/mm Design (direct or shear) stress for sandwich core Table 17
dco dco
σ , τ N/mm Ultimate (direct or shear) stress for sandwich core Table 17
uco uco
E, G kN/m Elasticity or shear modulus for plate/stiffener Table 17
E , G kN/m Elasticity or shear modulus for sandwich core Table 17
co co
11.1 & Annexes A, C,
w kg/m Dry fibre reinforcement mass per square metre
H & I
F N, N/mm Design shear force (in plating, sandwich, stiffener) Tables A.4 & A.8
d
Nm, Nmm/
M Design bending moment (in plating, sandwich, stiffener) Tables A.4 & A.8
d
mm
The symbols are shown by group type and in alphabetical order.
Unless otherwise specified, all dimensions, measured in m condition, are according to ISO 8666.
LDC
5 General
5.1 Materials
The materials considered in this document are the main modern building materials listed in Clause 1
and Table 17. This document may be used with other materials, including new fibres and resins,
provided that they show similar cohesion, durability, resistance to marine environment and elongation
at break as the ones quoted in Table 17.
5.2 Overall procedure for scantlings determination
Table 2 describes the overall procedure of this document for scantlings determination, by steps.
Table 2 — Overall procedure for scantlings determination
Step N° Subject Clause N°
1 Determination of main dimensions, data and areas 6
2 Determination of dimensions of panels and stiffeners 7
3 Determination of pressure adjustment factors 8
4 Determination of design pressures 9
5 Determination of mechanical properties and design stresses (Table 17) 10
The structural analysis and scantlings determination shall be achieved
6 11
using one or a combination of the following methods (see Table 18)
— Method 1(Simplified) 11.2 & Annex A
11.3 &
— Method 2 (Enhanced) ply by ply analysis
Annexes A & H
— Method 3 (Developed) use of CLT 11.4 & Annex A
— Method 4 (Direct test) 11.5
— Method 5 (FEM) 11.6
— Alternative test (Drop test) 11.7 & Annex D
7 Additional requirements for commercial craft and work boats 12 & Annex J
8 Items to be included in the owner’s manual 13
6 Main dimensions, data and areas
6.1 Dimensions and data
Unless otherwise specified, all dimensions shall be measured in accordance with ISO 8666, with the
craft in the fully loaded condition, with a mass m ,expressed in kilograms, as defined in 3.2 and
LDC
Table 1.
Figure 1 explains local chine beam and deadrise determination for planing craft. For round bilge, the
outer limit or chine shall be taken at the point where a line at 50° from the horizontal is tangent to the
hull. The chine beam B at 0,4 L from its aft end, is used for the pressure determination of planing
C WL
craft.
Figure 1 — Measurement of chine beam, B , and deadrise angle, β
C
6.2 Areas
6.2.1 General
The hull shell, deck and superstructures are divided into various areas: bottom, side, decks and
superstructures, as shown in Figures 2 and 6 and in Tables 3 and 4. Whatever the structural
arrangement of the craft, the areas defined below, and their design pressures defined in Clause 9 apply.
The coordinates x and Z are measured from the aft end of flotation as shown in Figure 2.
The theoretical hull deck limit Z above waterline, defined in Table 3, sets the limit between side
SDT
pressure and deck pressure. Its purpose is to avoid penalizing the structure of craft with a high
freeboard. In contrast, where Z < Z , the deck pressure is increased (see Tables 12 and 13).
SDA SDT
Table 3 — Height Z of theoretical hull deck limit according to L and x/L
SDT WL WL
x
ZL=×0,0286 +×0,115 +×0,0571 L +0,229 m
() ()
SDT WL WL
L
WL
For information, pre-calculated values of Z are given below-for three values of x/L .
SDT WL
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
L (m)
WL
Values of Z (m)
SDT
0,00 0,57 0,69 0,80 0,91 1,03 1,14 1,26 1,37 1,49 1,60
x/L 0,50 0,71 0,86 1,00 1,14 1,29 1,43 1,57 1,71 1,86 2,00
WL
1,00 0,86 1,03 1,20 1,37 1,54 1,72 1,89 2,06 2,23 2,40
The definitions in Table 4 are only for the purpose of this document, they are based on the definitions
of ISO 8666, clarified or implemented where necessary. The areas are limited by "level lines" waterline,
chine, or theoretical hull deck joint: Z see Figure 2.
SDT,
Table 4 — Definition of bottom, side, deck and superstructure areas and limits
a
Hull bottom or side, including transom and deck
Sailing craft and motor craft in
Area Planing craft in planing mode
displacement mode
Part of the hull outer shell up to chine for
local β ≤ 30 if chine below W
L
Hull bottom and transom Part of the hull outer shell located Part of the hull outer shell up to W for local
L
bottom below waterline (W ) β > 30 and if chine above W .
L L
Transom below W is excluded and subject
L
to transom side pressure
Hull side and transom side Part of the hull shell located between bottom and local height Z .
SDT
Lower horizontal or near horizontal area of the craft structure located above hull
side. If there are several deck levels, it is the lower one at the considered section.
Deck and cockpit bottom
Where Z ≤ Z it is subject to side/transom pressure, otherwise it is subject
SDA SDT
to deck pressure (see Tables 12 & 13)
Cockpit sides & superstructures
Area Walking area Non-walking area (see 3.10)
See Table 10 that details the areas and their reduction factor k .
SUP
a
This definition applies even if this area is not considered part of the working deck by ISO 15085 as long as it is exposed
to the weather. The inner decks are not considered in this document as they are not exposed to weather.
Key
1 theoretical hull deck limit Z above W 5 cockpit side
SDT L
2 actual hull deck limit Z above W 6 transom (below & above Z )
SDA L SDA
3 protected aft side of superstructure (see Table 10) 7 origin of coordinates x, y, z at aft of waterline
4 cockpit bottom
Figure 2 — Sketch showing areas
NOTE Figure 2 shows the case where Z > Z but the opposite case is obviously possible.
SDA, SDT
7 Dimensions of panels and stiffeners
7.1 General
A plating panel is subject to local pressure loads and, where relevant, to global loads. Longitudinal
strength issues due to global loads are not considered in this document as they are seldom significant
on small craft, but a recommended analysis method is given in Annex D of ISO 12215-6:2008. Local
pressure loads depend significantly on the design surface A of the panel (factor k defined on Table 9),
D AR
and hence from stiffener spacing.
NOTE 1 In this document the term 'plating' applies to the surface constituting the exterior envelope of the
craft: bottom, side, transom, deck, superstructure, cockpit, etc. The plating is divided in panels.
The structure is frequently arranged such that the plating panels are supported at their boundaries by
a set or grid of "secondary" stiffeners directly supporting plating (e.g. stringers), which themselves are
supported by another set of "primary" stiffeners (e.g. frames, bulkheads, etc.).
NOTE 2 ISO 12215-6 details the general structural arrangements and primary/secondary stiffeners.
These secondary and sometimes primary stiffeners are often not “dedicated” stiffeners, but “natural”
stiffeners (e.g. hard chines, hull/deck connection, round bilges, bunk or coaming flanges, etc.).
Both these structural arrangements are only valid if the 3 following conditions are met:
a) The plating is strong enough to keep its shape and transmit the shear force and bending moment
resulting from the pressure load to its supports: the secondary stiffeners.
b) The secondary stiffeners (where installed), are strong enough to keep their shape and transmit the
shear force and bending moment from the plating to their supports: the primary stiffeners.
c) The primary stiffeners (where installed), are strong enough (usually much stiffer and stronger
than the secondary) to keep their shape and transmit the shear force and bending moment from
the secondary stiffeners to the rest of the structure.
The assessment of the dimensions and spacing of the secondary and primary stiffeners is only valid if
the above conditions are fulfilled. This document considers, through various formulas and calculations,
that the plating and stiffeners only work in bending, with no membrane effect. The assessment of
dimensions shall always be made in parallel with the checking that
...
ISO/TC 188/SC Style Definition: List Continue 5: Font: Indent: Hanging:
0.71 cm, Don't add space between paragraphs of the
DateSecond edition: 2019-05 same style
Style Definition: RefNorm
Corrected version: 2023-11
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
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or
utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying,
or posting on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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www.iso.org
www.iso.org
ii
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 . 48
A.12.1 General . 48
A.12.2 Shear force and bending moment due to pressure loads . 48
A.12.3 Stresses in stiffeners . 52
A.12.4 Curvature factor for stiffeners kCS . 53
A.12.5 Attached plating effective breadth b . 54
e
A.12.6 Overall dimensions of stiffeners . 56
A.12.6.1 Geometry . 56
A.12.6.2 Maximum proportions between dimensions within a stiffener . 57
A.12.6.3 Connection between the stiffener and the plating . 59
A.13 Structural bulkheads . 59
A.13.1 General . 59
A.14 Structural support for sailing craft ballast keel . 59
A.14.1 General . 59
A.14.2 Reminder of requirements of ISO 12215-9 . 59
Annex B (normative) Mechanical properties and design stress of metals . 61
Annex C (normative) FRP laminates properties and calculations . 64
C.1 Status of this Annex . 64
C.2 Determination of the mechanical properties . 64
C.2.1 Tests and test standards . 64
C.2.2 Topics on tests and calculation . 65
C.2.3 Use of flexural strain and strength . 66
C.2.4 Mechanical properties for the simplified method . 66
C.2.5 Elastic constants using 'CLT' method (classical laminate theory) . 67
C.2.6 Elastic constants using 'SRM' method (simplified regression method) . 67
C.2.7 Final mechanical properties . 68
C.2.8 Breaking strains — Both methods CLT or SRM . 69
v
C.2.9 Practical use of CLT & SRM methods .70
C.2.9.1 Preliminary .70
C.2.9.2 Use of CLT and SRM methods .71
C.2.10 Ply thickness .71
C.3 Final calculation of E, G and ultimate stress .72
C.3.1 General calculation .72
C.3.2 Builder's responsibility .72
C.4 Determination of mechanical properties of materials not quoted in Tables C.5 to
C.10 .76
C.4.1 General .77
C.4.2 Example .77
Annex D (normative) Drop test for craft <6 m .79
D.1 Theoretical background .79
D.1.1 Theory of drop test .79
D.1.2 Wave conditions .79
D.1.3 Relative impact speed.79
D.1.4 Verification of “drop height” .80
D.1.5 Safety margin .80
D.1.6 Fatigue .80
D.2 Test and compliance .80
D.2.1 General .80
D.2.2 Test procedure .80
D.2.3 Inspection and pass/fail requirements .80
Annex E (normative) Sandwich calculations .82
E.1 Sandwich formulas .82
E.1.1 General .82
E.2 Sandwich pre-calculated tables and figures .83
Annex F (normative) Wood/plywood laminate properties and calculations .86
F.1 Wood laminates .86
F.1.1 General .86
F.1.2 Plywood .86
F.1.3 Moulded in-situ veneers .87
F.1.4 Strip planking .87
F.2 Wood laminate mechanical properties .88
F.2.1 Tested properties .88
F.2.2 Non-tested properties .88
vi
F.3 Laminated wood calculation examples . 93
Annex G (normative) Geometric properties of stiffeners . 96
G.1 General . 96
G.2 Glass-reinforced plastic . 96
G.2.1 General . 96
G.2.2 "Squat” former top hats . 96
G.2.3 "Square” former top hats . 97
G.2.4 "Tall” former top hats . 98
G.3 Metal hull stiffeners . 99
G.4 Wood stiffeners . 102
G.4.1 General . 102
G.4.2 Wood stiffeners pre-calculated tables . 102
G.4.3 Method to assess wood stiffeners . 104
Annex H (normative) Laminate stack analysis for plating and stiffeners . 108
H.1 General . 108
H.1.1 Presentation . 108
H.2 Calculation of the parameters for a panel . 108
H.2.1 Geometric aspect ratio, A , and effective aspect ratio, A . 109
RG RE
H.2.2 Presentation of Table H.2 . 109
H.2.3 Cells/columns (1) to (24) in Table H.2: Preliminary calculation: Shear force and
bending moment . 109
H.2.4 Cells (25) to (60) in Table H.2 Panel laminate analysis . 110
H.2.5 Bending stiffness EI . 110
H.2.6 Bending stress analysis . 111
H.2.7 Shear stress analysis . 111
H.2.8 Example shown in Table H.2 . 111
H.2.9 General topics . 112
H.3 Sandwich plating . 115
H.3.1 Core only taking shear load . 115
H.3.2 Core effective in bending . 116
H.3.3 Presentation of Tables H.3 and H.4 . 116
H.4 Stiffener analysis — Tables H.5 to H.8 . 121
H.4.1 General . 121
H.4.2 Tables H.6 to H.8 Worked example for a top hat stiffener . 122
Annex I (informative) "Good practice " values for minimum thickness or dry fibre mass 129
I.1 Background . 129
vii
I.2 " Good practice" values for minimum thickness or fibre dry mass . 129
Annex J (normative) Commercial craft and workboats — Additional requirements . 131
J.1 Types of commercial craft and workboats . 131
J.2 Additional requirements for commercial craft and workboats . 131
J.2.1 General . 131
J.2.2 Requirements for heavy duty workboats . 132
J.3 Owner's manual . 132
J.3.1 General . 132
J.3.2 Speed reduction table for heavy duty workboats . 132
Annex K (informative) Loads induced by outboard engines . 134
K.1 Loads induced by outboard engines supports . 134
Annex L (informative) Application form of ISO 12215-5 . 136
Bibliography . 138
Foreword . ix
Introduction . xi
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 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 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
viii
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
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
ix
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
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 .48
A.12.1 General .48
A.12.2 Shear force and bending moment due to pressure loads .48
A.12.3 Stresses in stiffeners .52
A.12.4 Curvature factor for stiffeners kCS .53
A.12.5 Attached plating effective breadth b .54
e
A.12.6 Overall dimensions of stiffeners .56
A.12.6.1 Geometry.56
A.12.6.2 Maximum proportions between dimensions within a stiffener .
...
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
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
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’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/foreword.html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 188, Petits navires.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12215-5:2008, y compris son
Amendement ISO 12215-5:2008/Amd 1:2014), qui a fait l’objet d’une révision technique.
L’une des principales raisons d’effectuer cette révision, après une décennie d’application de la première
édition, était de permettre l’utilisation de méthodes de calcul d’échantillonnage autres que celles
présentées dans l’édition 2008, en tenant compte du développement considérable des méthodes et
logiciels d’analyse par éléments finis, ainsi que de la tendance déjà appliquée dans l’ISO 12215-9 (quilles
et appendices) et l’ISO 12215-7 (multicoques).
Par conséquent, dans cette nouvelle édition, comme dans de nombreuses autres normes sur
l’échantillonnage, les charges de pression de calcul et les contraintes de conception figurent dans le
corps principal de la norme et, lorsque nécessaire, les méthodes de calcul de l’échantillonnage sont
détaillées dans des Annexes.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— clarification du domaine d’application et de nombreuses définitions, dimensions et évaluations;
— définition d’une hauteur limite théorique de la liaison pont/coque Z au Tableau 3;
STD
— changement du nom de n en k au Tableau 7;
GC DYN
— diminution des valeurs de k dans la partie arrière du bateau au Tableau 8;
L
— suppression du k min, afin de mieux prendre en compte les grands panneaux, principalement
AR
réalisés en construction sandwich, au Tableau 9;
— amélioration des valeurs de k au Tableau 10;
SUP
v
— modification des pressions de conception pour les bateaux à moteur et à voiles aux Tableaux 12 et
13;
— modification des contraintes de conception en introduisant les facteurs k et k dans les
BB AM
Tableaux 15 à 17;
— incorporation d’exigences pour les bateaux de travail au Tableau 2, l’Article 12 et l’Annexe J;
— possibilité d’utiliser une gamme plus grande de méthodes d’évaluation, détaillées au Tableau 18;
— déplacement de la méthode d’évaluation précédente (désormais appelée «simplifiée») dans
l’Annexe A;
— améliorations/clarification de la méthode simplifiée (évaluation des panneaux, sections à bouchains
vifs, sections sans raidisseur, simple et double courbure, bordé associé, exigences pour les âmes des
sandwichs, etc.);
— amélioration de l’Annexe C pour la détermination des propriétés mécaniques des composites, en
conservant la méthode «simplifiée» précédente;
— rappel au A.14 des exigences de l’ISO 12215-9 relatives au renfort de la coque au niveau de la fixation
de la quille de lest;
— nouvelle Annexe I qui ne donne que des recommandations pour les épaisseurs minimales de stratifié
monolithique ou des peaux de sandwich, qui ne sont plus obligatoires;
— nouvelle Annexe J qui définit différents types de bateaux à utilisation commerciale et de travail et
leurs exigences;
— nouvelle Annexe K qui définit les forces induites par les moteurs hors-bord;
— nouvelle Annexe L qui propose une feuille d’application du présent document afin d’expliquer
comment il a été utilisé;
— dans un but de clarté la présente édition fait largement appel à des tableaux pour présenter les
formules et les exigences.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 12215 se trouve sur le site Web de l’ISO.
NOTE Les propriétés mécaniques de l’ISO 12215-1 à −3 sont largement remplacées par celles du présent
document.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
La présente version corrigée de l'ISO 12215-1:2019 inclut les corrections suivantes :
— erreurs dans les formules, le texte et les valeurs des Articles 7, l'Article 9, D.1.2, H.3.3, H.4, et des
Tableaux 12, 17, A.3, A.4, A.5, A.7, A.8, A.12, A.13, B.1, B.2, C.5, E.1, I.1 et K.1 ont été corrigées.
vi
Introduction
La raison qui été à l’origine de la préparation du présent document est que les normes et les pratiques
recommandées de détermination des charges sur la coque et de dimensionnement des Petits Navires
diffèrent considérablement entre elles, limitant ainsi l’acceptabilité de l’échantillonnage des bateaux au
niveau mondial. Le présent document se situe dans la partie basse de la gamme des exigences de la
pratique courante.
L’application du présent document permet d’obtenir une résistance générale de la structure qui garantit
l’intégrité à l’eau et aux intempéries du bateau. Ce document a pour objectif de constituer un outil
d’évaluation de l’échantillonnage d’un bateau par rapport aux exigences minimales. Il n’est pas destiné à
constituer une procédure de conception de la structure.
Il est également souligné qu’il convient que le présent document soit uniquement utilisé pour vérifier
les principales caractéristiques structurelles d’un bateau, mais qu’il ne soit pas utilisé comme un
guide d’échantillonnage. Il convient que ce document ne soit utilisé que par des personnes ayant une
expérience pratique et théorique en matière de résistance des matériaux et d’ingénierie, même si des
logiciels de calcul sont disponibles. De nombreux détails peuvent avoir une influence significative sur
les contraintes finales et la résistance de la structure, l’ISO 12215-6 donne des détails de «pratique
établie».
Les exigences d’échantillonnage ont principalement pour objectif d’obtenir une résistance locale
adéquate. Les exigences de fonctionnement telles que la déformation sous les charges normales
de fonctionnement, la résistance globale et la stabilité de la coque et du pont qui y sont liées ne sont
pas prises en compte dans ce document. Les critères utilisés peuvent devoir être complétés par des
considérations supplémentaires jugées nécessaires par les utilisateurs du présent document.
Les propriétés mécaniques données comme valeurs par défaut n’incluent pas de marge spécifique
pour une détérioration provenant de l’utilisation et ne garantissent aucunement que ces valeurs soient
atteintes sur un type particulier de bateau. Compte tenu des évolutions futures de la technologie et
des types de bateau et de petits navires qui sont actuellement hors du domaine d’application de ce
document, il existe d’autres méthodes que celles décrites dans le présent document, s’appuyant sur
une technologie appropriée, et qui peuvent être utilisées à condition qu‘elles obtiennent des résultats
équivalents.
Les dimensionnements correspondant au présent document sont considérés comme reflétant la
pratique courante, à condition que le bateau soit manœuvré avec un bon sens marin et à une vitesse
appropriée à l’état de la mer rencontré.
vii
NORME INTERNATIONALE ISO 12215-5:2019(F)
Petits navires — Construction de coques et
échantillonnage —
Partie 5:
Pressions de conception pour monocoques, contraintes de
conception, détermination de l'échantillonnage
1 Domaine d’application
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 (L ) ou d’une longueur de ligne de charge (voir la NOTE 1) jusqu’à 24 m. Il
H
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 L pour les bateaux
H
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
2 2
en (m ), les masses en (kg), les forces en (N), les moments en (Nm), les pressions en kN/m (1 kN/
2 2 2
m = 1 kPa), les contraintes et modules d’élasticité en N/mm (1 N/mm = 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.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 8666, Petits navires — Données principales
ISO 12215-9:2012, Petits navires — Construction de coques et échantillonnage — Partie 9: Appendices des
bateaux à voiles
ISO 12217, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité —- Partie 1:
Bateaux à propulsion non vélique d'une longueur de coque supérieure ou égale à 6 m
ISO 12217, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité — Partie 2:
Bateaux à voiles d'une longueur de coque supérieure ou égale à 6 m
ISO 12217, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité — Partie 3:
Bateaux d'une longueur de coque inférieure à 6 m
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et la IEC gèrent des bases de données terminologiques à utiliser pour la normalisation aux adresses
suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/ .
3.1
catégories de conception
description des conditions de mer et de vent auxquelles le bateau est considéré comme approprié
Note 1 à l'article: Les catégories de conception sont définies dans l’ISO 12217 (toutes les parties).
Note 2 à l'article: Les définitions des catégories de conception sont en ligne avec la directive européenne 2013/53/
UE sur les bateaux de plaisance.
3.2
déplacement en charge
m
LDC
masse d’eau déplacée par le bateau, y compris tous ses appendices, lorsqu’il est en conditions de charge
maximale prêt à l’emploi
Note 1 à l'article: La condition de charge maximale prêt à l’emploi est définie plus complètement dans l’ISO 8666
3.3
bateau à voiles
voiliers
bateau dont le moyen principal de propulsion est la force du vent
Note 1 à l'article: Cette définition est plus complète dans l’ISO 8666.
Note 2 à l'article: Dans le présent document les bateaux non-voiliers sont considérés comme des bateaux à moteur
3.4
second moment des aires
second moment
I
pour un matériau homogène, il s’agit de la somme des produits des aires de chaque élément multiplié
par le carré de la distance entre le centre de surface de chaque élément et l‘axe neutre, additionné du
second moment des aires de chaque élément autour d’un axe passant par son propre centre de surface
Note 1 à l'article: Ce second moment des aires est souvent appelé «moment d’inertie».
4 4
Note 2 à l'article: Il est exprimé en mm ou cm .
3.5
module d’inertie
SM
pour un matériau homogène, second moment des aires divisé par la distance de tout point avec la fibre
3 3
neutre pour lequel on doit calculer la contrainte de flexion, exprimé en cm ou mm
Note 1 à l'article: Le module d’inertie minimal est calculé pour le point le plus éloigné de la fibre neutre.
3.6
vitesse du bateau
V
pour les bateaux à moteur, vitesse maximale en eau calme et en condition m déclarée par le
LDC
constructeur, exprimée en nœuds
3.7
bateau à déplacement
bateau dont la vitesse maximale par mer plate et en condition m , déclarée par son constructeur, est
LDC
telle que VL<5
WL
3.8
mode à déplacement
mode de fonctionnement d’un bateau dans la mer s’effectuant de telle manière que sa masse est
principalement supportée par les forces de flottabilité (poussée d’Archimède)
Note 1 à l'article: C’est le cas lorsque la vitesse dans la mer et les conditions de déplacement en charge m sont
LDC
telles que le rapport vitesse/longueur entraîne que le bateau fonctionne comme un bateau à déplacement.
3.9
bateau planant
bateau dont la vitesse maximale par mer plate et en condition m déclarée par son constructeur, est
LDC
telle que VL≥5
WL
Note 1 à l'article: Ce rapport vitesse/longueur a été établi arbitrairement dans le présent document, mais peut
varier d’un type de bateau à un autre en fonction des formes de la coque et d’autres paramètres.
3.10
mode planant
mode de fonctionnement d’un bateau dans la mer s’effectuant de telle manière que sa masse est
supportée de manière significative par des forces de poussée dynamique provenant de la vitesse dans
l’eau
Note 1 à l'article: Un bateau qui fonctionne en en mode planent par mer calme peut être obligé de réduire de
manière significative sa vitesse par mer formée, fonctionnant alors dans ce cas en mode à déplacement.
3.11
zone où on ne marche pas
zone du pont de travail, du cockpit ou des superstructures d’un monocoque inclinées de plus de 25° par
rapport à l’horizontale dans la direction longitudinale ou plus de 55° par rapport à l’horizontale dans la
direction transversale
Note 1 à l'article: Toutes les autres zones du pont, du cockpit et des superstructures sont considérées comme des
zones où on peut marcher
4 Symboles
Sauf définition spécifique contraire, les symboles indiqués au Tableau 1 sont utilisés dans le présent
document.
Tableau 1 — Données, facteurs, paramètres
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
Dimensions linéaires du bateau, longueurs et largeurs principales
Bau au bouchain conformément à la Figure 1, et à 0,4 L
WL
B m Fig 1, Tableau 7
C
de l’arrière du bateau
Bras de levier de redressement maximal pour les voiliers
GZ m légers et stables, avec tous les dispositifs augmentant la Tableau 11
MAX < 60
stabilité actifs
L m Longueur de coque 1
H
L m Longueur à la flottaison au repos, voir la Figure 2 Tableaux 3, 7, 8, 11, etc.
WL
T m Tirant d’eau maximal de carène, voir la Figure 2 Tableaux 12 et 13
C
Hauteur locale du bouchain au-dessus de W [voir la
L
Z m Fig 6 d), Tableau 12
C
Figure 6 d)]
Hauteur d’un point Q du centre d’un panneau ou d’un rai-
Z m Fig 6, Tableaux 12 et 13
Q
disseur au-dessus de W
L
Hauteur locale au-dessus de W de la limite effective pont/
L
Z m Fig 6, Tableaux 12 et 13
SDA
coque, voir la Figure 2
Hauteur locale au-dessus de W de la limite théorique pont/
L
Z m Fig 6, Tableaux 3, 12 et 13
SDT
coque, voir la Figure 2
Aires/surfaces, déplacements, angles, vitesses, accélérations
Vitesse maximale en condition m , pour les bateaux à
LDC
3.6 à 3.8 et
V nœuds moteur ayant VL≥5 et pour le calcul de k pour les
WL L
Tableaux 7 et 8
voiliers ayant k > 1
SLS
m kg Masse en condition de charge maximale 3.2, Tableaux 7, 12 et 13
LDC
Demi-angle de dièdre du fond à 0,4 L en avant de l’extré-
WL
β degrés Figure 1, 6.1, Tableau 7
0,4
mité AR du bateau, pris comme 10 < β ≤ 30
0,4
Dimensions des panneaux
A m Surface de conception considérée (panneau ou raidisseur) Tableau 9
D
b mm Petite dimension entre appuis d’un panneau Tableau 5, Figures 3 à 5
l mm Grande dimension entre appuis d’un panneau Tableau 5, Figures 3 à 5
c mm Cambrure transversale d’un panneau courbe A.8.2.2 et Figure A.7
b
c mm Cambrure longitudinale d’un panneau courbe A.8.2.2 et Figure A.7
l
Dimensions des raidisseurs
s mm Petite dimension (écartement) entre axes d’un raidisseur Tableau 5, Figures 3 et 4
l mm Grande dimension (portée) entre axes d’un raidisseur Tableau 5, Figures 3 et 4
u
c mm Cambrure d’un raidisseur courbe A.12.4 et Figure A.7
l
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
Distance du milieu d’un panneau ou raidisseur depuis
x m Tableau 4 et Figure 2
l’arrière de L
WL
b mm Largeur de la base d’un raidisseur oméga ou équivalent Figures 3 c), 4 et A.13
b
Caractéristiques des raidisseurs
b mm Largeur effective du bordé associé lié à un raidisseur A.12.5 et Figure A.13
e
A cm Surface de l’âme d’un raidisseur Tableau A.9, H.4 et G.4
w
Produit du second moment par le module d’élasticité E à
EI N.mm 3.4, Tableau A.9, H.4
NA
l’axe neutre
Q N.mm Premier moment d’un raidisseur Tableau A.9, H.4
q N/mm Flux de cisaillement dans l’âme d’un raidisseur Tableau A.9, H.2.7 et H.4
3.5, Tableau A.9, Annexe G
SM cm Module d’inertie d’un raidisseur (raidisseurs homogènes)
et H.4
Cloisons, sandwich
D m Creux d’une cloison Tableau A.13
b
t mm Épaisseur d’une cloison en contreplaqué monolithique Tableau A.7, Annexe E, H.4
b
t mm Épaisseur de l’âme d’une cloison sandwich Tableau A.7, Annexe E, H.4
c
t t mm Épaisseur des peaux d’une cloison sandwich Tableau A.7, Annexe E, H.4
i, o
t mm Épaisseur des peaux d’une cloison sandwich symétrique Tableau A.7, Annexe E, H.4
s
Facteurs et rapports
A 1 Allongement effectif d’un panneau Tableau A.2
RE
A 1 Allongement géométrique d’un panneau Tableau A.2
RG
k 1 Facteur de méthode d’évaluation Tableaux 16 et 17
AM
k 1 Facteur de réduction de pression lié à la surface Tableau 9
AR
Facteur entre l’effort tranchant effectif/de conception dans
k 1 Tableau A.12
AS
un raidisseur
k 1 Facteur de qualité de construction Tableaux 15 et 17
BB
k 1 Facteur de moment de flexion pour un raidisseur Tableau A.8
BM
k 1 Facteur de correction de courbure pour le bordé A.8.2.2 et Tableau A.3
C
k 1 Facteur de correction pour l’angle d’un bouchain A.5.4 et Figure A.2
CH
k 1 Facteur de correction de courbure pour les raidisseurs Tableau A.10
CS
k 1 Facteur de catégorie de conception Tableau 6
DC
k 1 Facteur de chargement dynamique (k ; k ; k ) Tableau 7
DYN DYN DYN1 DYN2
Facteur de «GREEN» pour les stratifiés voir Note b dans le
k 1 Tableaux C.6, C.9 et C.10
G
Tableau C.6
k 1 Facteur de distribution longitudinale de pression Tableau 8 et Figure 7
L
k 1 Facteur d’élément structurel et de type de bateau Tableau 9
R
k 1 Facteur de correction d’effort tranchant d’un raidisseur Tableau A.8
SF
k 1 Facteur d’effort tranchant lié à l’allongement (k , k ) Tableau A.2
SH SHb SHl
Facteur de correction de pression d’impact pour les voiliers
k 1 Tableau 11
SLS
légers et stables
Facteur de correction entre le moment de flexion effectif/
k 1 Tableau A.12.3
SM
de conception d’un raidisseur
k 1 Facteur de réduction de pression pour la superstructure Tableau 10
SUP
Facteur d’allongement d’un panneau pour la résistance en
k 1 Tableaux A.2 et A.4
flexion (k , k )
2b 2l
k à k 1 Facteur d’épaisseur minimale ou de masse de fibre Tableau I.1
5 10
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
Pressions
Pression de fond de bateau à moteur en mode à déplace-
P kN/m Tableau 12
BMD
ment
Pression de base de fond de bateau à moteur en mode à
P kN/m Tableau 12
BMD BASE
déplacement
Pression minimale de fond pour le bordé de bateau à
P kN/m Tableau 12
BM MIN PLT
moteur (planant/à déplacement)
Pression minimale de fond pour un raidisseur de bateau à
P kN/m Tableau 12
BM MIN STF
moteur (planant/à déplacement)
P kN/m Pression de fond de bateau à moteur en mode planant Tableau 12
BMP
Pression de base de fond de bateau à moteur en mode
P kN/m Tableau 12
BMP BASE
planant
P kN/m Pression de pont de bateau à moteur Tableau 12
DM
P kN/m Pression de base de pont de bateau à moteur Tableau 12
DM BASE
Pression de muraille de bateau à moteur en mode à dépla-
P kN/m Tableau 12
SMD
cement
P kN/m Pression de muraille de bateau à moteur en mode planant Tableau 12
SMP
P Pression minimale de muraille pour le bordé de bateau à
SMD MIN 2
kN/m Tableau 12
moteur (déplacement/planant)
PLT
P kN/m Pression de superstructure de bateau à moteur Tableau 12
SUP M
P kN/m Pression de fond de bateau à voiles Tableau 13
BS
P kN/m Pression de fond de base de bateau à voiles Tableau 13
BS BASE
P kN/m Pression minimale de fond pour le bordé de bateau à voiles Tableau 13
BS MIN PLT
Pression minimale de fond pour un raidisseur de bateau à
P kN/m Tableau 13
BS MIN STF
voiles
P kN/m Pression de pont et de fond de cockpit de bateau à voiles Tableau 13
DS
P kN/m Pression de base de pont de bateau à voiles Tableau 13
DS BASE
P kN/m Pression de superstructures de bateau à voiles Tableau 13
SUPS
Pression de conception pour les cloisons et partitions
P kN/m Tableau 14
WB
étanches
Pression de conception pour les parois des réservoirs
P kN/m Tableau 14
TB
intégrés
Contraintes et autres données
Contraintes de conception (directes ou de cisaillement)
σ , τ N/mm Tableau 17
d d
pour le bordé/raidisseurs
Contraintes de rupture (directes ou de cisaillement) pour le
σ , τ N/mm Tableau 17
u u
bordé/raidisseurs
Contraintes de conception (directe ou de cisaillement) pour
σ , τ N/mm Tableau 17
dco dco
l’âme d’un sandwich
Contraintes de rupture (directes ou de cisaillement) pour
σ , τ N/mm Tableau 17
uco uco
l’âme d’un sandwich
Module d’élasticité ou de cisaillement pour le bordé/raidis-
E, G kN/m Tableau 17
seurs
Module d’élasticité ou de cisaillement pour l’âme d’un
E , G kN/m Tableau 17
co co
sandwich
w kg/m Masse sèche de renfort par mètre carré 11.1 et Annexes A, C, H et I
Effort tranchant de conception (bordé, sandwich, raidis-
F N, N/mm Tableaux A.4 et A.8
d
seur)
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
Nm,
Moment de flexion de conception (bordé, sandwich, raidis-
M Nmm/ Tableaux A.4 et A.8
d
seur)
mm
Les symboles sont affichés par type de groupe et par ordre alphabétique.
Sauf indication contraire, toutes les dimensions, mesurées en condition m sont conformes à l’ISO 8666.
LDC,
5 Exigences générales
5.1 Matériaux
Les matériaux pris en compte dans ce document sont les principaux matériaux de construction
modernes, cités à l’Article 1 au Tableau 17. Ce document peut être utilisé avec d’autres matériaux, y
compris de nouvelles fibres et résines, à condition qu’ils présentent une cohésion, une durabilité, une
résistance au milieu marin et un allongement à la rupture similaires à ceux cités au Tableau 17.
5.2 Procédure générale de détermination de l’échantillonnage
Le Tableau 2 décrit pas à pas la procédure générale de détermination de l’échantillonnage.
Tableau 2 — Procédure générale de détermination de l’échantillonnage
N° Pas Sujet Article N°
1 Détermination des dimensions principales, données et surfaces 6
2 Détermination des dimensions des panneaux et raidisseurs 7
3 Détermination des facteurs d’ajustement de pression 8
4 Détermination des pressions de conception 9
Détermination des Propriétés mécaniques et contraintes de conception
5 10
(Tableau 17)
L’analyse structurelle et la détermination de l’échantillonnage doivent être
6 effectuées en utilisant une ou une combinaison des méthodes suivantes 11
(voir le Tableau 18).
— Méthode 1 (Simplifiée) 11.2 et Annexe A
— Méthode 2 (Développée) analyse pli par pli 11.3 et
Annexes A et H
— Méthode 3 (Améliorée) utilisation de la CLT 11.4 et Annexe A
— Méthode 4 (Essais directs) 11.5
— Méthode 5 (FEM) Méthode par éléments finis 11.6
— Méthode d’essai alternative (Essai de chute) 11.7 et Annexe D
Exigences supplémentaires pour les bateaux à utilisation professionnelle et
7 12 et Annexe J
bateaux de travail
8 Éléments devant être inclus dans le manuel du propriétaire 13
6 Dimensions principales, données et surfaces
6.1 Dimensions et données
Sauf spécifications contraires, toutes les dimensions sont mesurées conformément à l’ISO 8666, le
bateau étant en conditions de pleine charge, avec une masse m (exprimée en kilogrammes) définie
LDC
au 3.2 au Tableau 1.
La Figure 1 explique la détermination du bau au bouchain local et la détermination du demi angle de
dièdre pour les bateaux planants. Pour les bouchains arrondis, la limite extérieure du bouchain doit
être prise au point où une ligne à 50 ° de l’horizontale est tangente à la coque. Le bau au bouchain B
C
situé à 0,4 L de son extrémité arrière est utilisé pour la détermination de la pression des bateaux
WL
planants.
Figure 1 — Mesurage du bau aux bouchain B et du 1/2 angle de dièdre du fond β
c
6.2 Zones
6.2.1 Exigences générales
La coque, le pont et la superstructure de la coque sont divisés en plusieurs zones: le fond, la muraille,
le pont et les superstructures, comme indiqué aux Figures 2 et 6 et aux Tableaux 3 et 4. Quelle que
soit la disposition structurelle du bateau, les zones définies ci-dessous et leurs pressions de conception
définies à l’Article 9 s’appliquent.
Les coordonnées x et Z sont mesurées à partir de l’arrière de la flottation, comme indiqué à la Figure 2.
La hauteur théorique de la limite pont/coque Z au-dessus de la flottaison, définie au Tableau 3,
SDT
établit la limite entre la pression de muraille et la pression de pont. Son but est d’éviter de pénaliser la
structure des bateaux ayant un franc-bord élevé. En revanche, lorsque Z < Z , la pression s’exerçant
SDA SDT
sur le pont augmente (voir les Tableaux 12 et 13).
Tableau 3 — Hauteur Z de la limite thé
...
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
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© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
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 fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso
.org/iso/fr/foreword .html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 188, Petits navires.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12215-5:2008, y compris son
Amendement ISO 12215-5:2008/Amd 1:2014), qui a fait l’objet d’une révision technique.
L’une des principales raisons d’effectuer cette révision, après une décennie d’application de la première
édition, était de permettre l’utilisation de méthodes de calcul d’échantillonnage autres que celles
présentées dans l’édition 2008, en tenant compte du développement considérable des méthodes et
logiciels d’analyse par éléments finis, ainsi que de la tendance déjà appliquée dans l’ISO 12215-9 (quilles
et appendices) et l’ISO 12215-7 (multicoques).
Par conséquent, dans cette nouvelle édition, comme dans de nombreuses autres normes sur
l’échantillonnage, les charges de pression de calcul et les contraintes de conception figurent dans le
corps principal de la norme et, lorsque nécessaire, les méthodes de calcul de l’échantillonnage sont
détaillées dans des Annexes.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— clarification du domaine d’application et de nombreuses définitions, dimensions et évaluations;
— définition d’une hauteur limite théorique de la liaison pont/coque Z au Tableau 3;
STD
— changement du nom de n en k au Tableau 7;
GC DYN
— diminution des valeurs de k dans la partie arrière du bateau au Tableau 8;
L
— suppression du k min, afin de mieux prendre en compte les grands panneaux, principalement
AR
réalisés en construction sandwich, au Tableau 9;
— amélioration des valeurs de k au Tableau 10;
SUP
— modification des pressions de conception pour les bateaux à moteur et à voiles aux Tableaux 12 et 13;
— modification des contraintes de conception en introduisant les facteurs k et k dans les
BB AM
Tableaux 15 à 17;
— incorporation d’exigences pour les bateaux de travail au Tableau 2, l’Article 12 et l’Annexe J;
— possibilité d’utiliser une gamme plus grande de méthodes d’évaluation, détaillées au Tableau 18;
— déplacement de la méthode d’évaluation précédente (désormais appelée «simplifiée») dans
l’Annexe A;
— améliorations/clarification de la méthode simplifiée (évaluation des panneaux, sections à bouchains
vifs, sections sans raidisseur, simple et double courbure, bordé associé, exigences pour les âmes des
sandwichs, etc.);
— amélioration de l’Annexe C pour la détermination des propriétés mécaniques des composites, en
conservant la méthode «simplifiée» précédente;
— rappel au A.14 des exigences de l’ISO 12215-9 relatives au renfort de la coque au niveau de la fixation
de la quille de lest;
— nouvelle Annexe I qui ne donne que des recommandations pour les épaisseurs minimales de stratifié
monolithique ou des peaux de sandwich, qui ne sont plus obligatoires;
— nouvelle Annexe J qui définit différents types de bateaux à utilisation commerciale et de travail et
leurs exigences;
— nouvelle Annexe K qui définit les forces induites par les moteurs hors-bord;
— nouvelle Annexe L qui propose une feuille d’application du présent document afin d’expliquer
comment il a été utilisé;
— dans un but de clarté la présente édition fait largement appel à des tableaux pour présenter les
formules et les exigences.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 12215 se trouve sur le site Web de l’ISO.
NOTE Les propriétés mécaniques de l’ISO 12215-1 à −3 sont largement remplacées par celles du présent
document.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/members .html.
vi © ISO 2019 – Tous droits réservés
Introduction
La raison qui été à l’origine de la préparation du présent document est que les normes et les pratiques
recommandées de détermination des charges sur la coque et de dimensionnement des Petits Navires
diffèrent considérablement entre elles, limitant ainsi l’acceptabilité de l’échantillonnage des bateaux au
niveau mondial. Le présent document se situe dans la partie basse de la gamme des exigences de la
pratique courante.
L’application du présent document permet d’obtenir une résistance générale de la structure qui garantit
l’intégrité à l’eau et aux intempéries du bateau. Ce document a pour objectif de constituer un outil
d’évaluation de l’échantillonnage d’un bateau par rapport aux exigences minimales. Il n’est pas destiné à
constituer une procédure de conception de la structure.
Il est également souligné qu’il convient que le présent document soit uniquement utilisé pour vérifier
les principales caractéristiques structurelles d’un bateau, mais qu’il ne soit pas utilisé comme un
guide d’échantillonnage. Il convient que ce document ne soit utilisé que par des personnes ayant une
expérience pratique et théorique en matière de résistance des matériaux et d’ingénierie, même si des
logiciels de calcul sont disponibles. De nombreux détails peuvent avoir une influence significative sur
les contraintes finales et la résistance de la structure, l’ISO 12215-6 donne des détails de «pratique
établie».
Les exigences d’échantillonnage ont principalement pour objectif d’obtenir une résistance locale
adéquate. Les exigences de fonctionnement telles que la déformation sous les charges normales
de fonctionnement, la résistance globale et la stabilité de la coque et du pont qui y sont liées ne sont
pas prises en compte dans ce document. Les critères utilisés peuvent devoir être complétés par des
considérations supplémentaires jugées nécessaires par les utilisateurs du présent document.
Les propriétés mécaniques données comme valeurs par défaut n’incluent pas de marge spécifique
pour une détérioration provenant de l’utilisation et ne garantissent aucunement que ces valeurs soient
atteintes sur un type particulier de bateau. Compte tenu des évolutions futures de la technologie et
des types de bateau et de petits navires qui sont actuellement hors du domaine d’application de ce
document, il existe d’autres méthodes que celles décrites dans le présent document, s’appuyant sur
une technologie appropriée, et qui peuvent être utilisées à condition qu‘elles obtiennent des résultats
équivalents.
Les dimensionnements correspondant au présent document sont considérés comme reflétant la
pratique courante, à condition que le bateau soit manœuvré avec un bon sens marin et à une vitesse
appropriée à l’état de la mer rencontré.
NORME INTERNATIONALE ISO 12215-5:2019(F)
Petits navires — Construction de coques et
échantillonnage —
Partie 5:
Pressions de conception pour monocoques, contraintes de
conception, détermination de l'échantillonnage
1 Domaine d’application
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 (L ) ou d’une longueur de ligne de charge (voir la NOTE 1) jusqu’à 24 m. Il
H
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 L pour les bateaux
H
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
2 2
en (m ), les masses en (kg), les forces en (N), les moments en (Nm), les pressions en kN/m (1 kN/
2 2 2
m = 1 kPa), les contraintes et modules d’élasticité en N/mm (1 N/mm = 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.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 8666:2016, Petits navires — Données principales
ISO 12215-9:2012, Petits navires — Construction de coques et échantillonnage — Partie 9: Appendices des
bateaux à voiles
ISO 12217-1:2015, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité —-
Partie 1: Bateaux à propulsion non vélique d'une longueur de coque supérieure ou égale à 6 m
ISO 12217-2:2015, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité — Partie
2: Bateaux à voiles d'une longueur de coque supérieure ou égale à 6 m
ISO 12217-3:2015, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité — Partie
3: Bateaux d'une longueur de coque inférieure à 6 m
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et la IEC gèrent des bases de données terminologiques à utiliser pour la normalisation aux adresses
suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https: //www .iso .org/obp;
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http: //www .electropedia .org/.
3.1
catégories de conception
description des conditions de mer et de vent auxquelles le bateau est considéré comme approprié
Note 1 à l'article: Les catégories de conception sont définies dans l’ISO 12217 (toutes les parties).
Note 2 à l'article: Les définitions des catégories de conception sont en ligne avec la directive européenne 2013/53/
UE sur les bateaux de plaisance.
3.2
déplacement en charge
m
LDC
masse d’eau déplacée par le bateau, y compris tous ses appendices, lorsqu’il est en conditions de charge
maximale prêt à l’emploi
Note 1 à l'article: La condition de charge maximale prêt à l’emploi est définie plus complètement dans l’ISO 8666
3.3
bateau à voiles
voiliers
bateau dont le moyen principal de propulsion est la force du vent
Note 1 à l'article: Cette définition est plus complète dans l’ISO 8666.
Note 2 à l'article: Dans le présent document les bateaux non-voiliers sont considérés comme des bateaux à moteur
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
3.4
second moment des aires
second moment
I
pour un matériau homogène, il s’agit de la somme des produits des aires de chaque élément multiplié
par le carré de la distance entre le centre de surface de chaque élément et l‘axe neutre, additionné du
second moment des aires de chaque élément autour d’un axe passant par son propre centre de surface
Note 1 à l'article: Ce second moment des aires est souvent appelé «moment d’inertie».
4 4
Note 2 à l'article: Il est exprimé en mm ou cm .
3.5
module d’inertie
SM
pour un matériau homogène, second moment des aires divisé par la distance de tout point avec la fibre
3 3
neutre pour lequel on doit calculer la contrainte de flexion, exprimé en cm ou mm
Note 1 à l'article: Le module d’inertie minimal est calculé pour le point le plus éloigné de la fibre neutre.
3.6
vitesse du bateau
V
pour les bateaux à moteur, vitesse maximale en eau calme et en condition m déclarée par le
LDC
constructeur, exprimée en nœuds
3.7
bateau à déplacement
bateau dont la vitesse maximale par mer plate et en condition m , déclarée par son constructeur, est
LDC
telle que VL<5
WL
3.8
mode à déplacement
mode de fonctionnement d’un bateau dans la mer s’effectuant de telle manière que sa masse est
principalement supportée par les forces de flottabilité (poussée d’Archimède)
Note 1 à l'article: C’est le cas lorsque la vitesse dans la mer et les conditions de déplacement en charge m sont
LDC
telles que le rapport vitesse/longueur entraîne que le bateau fonctionne comme un bateau à déplacement.
3.9
bateau planant
bateau dont la vitesse maximale par mer plate et en condition m déclarée par son constructeur, est
LDC
telle que VL≥5
WL
Note 1 à l'article: Ce rapport vitesse/longueur a été établi arbitrairement dans le présent document, mais peut
varier d’un type de bateau à un autre en fonction des formes de la coque et d’autres paramètres.
3.10
mode planant
mode de fonctionnement d’un bateau dans la mer s’effectuant de telle manière que sa masse est supportée
de manière significative par des forces de poussée dynamique provenant de la vitesse dans l’eau
Note 1 à l'article: Un bateau qui fonctionne en en mode planent par mer calme peut être obligé de réduire de
manière significative sa vitesse par mer formée, fonctionnant alors dans ce cas en mode à déplacement.
3.11
zone où on ne marche pas
zone du pont de travail, du cockpit ou des superstructures d’un monocoque inclinées de plus de 25° par
rapport à l’horizontale dans la direction longitudinale ou plus de 55° par rapport à l’horizontale dans la
direction transversale
Note 1 à l'article: Toutes les autres zones du pont, du cockpit et des superstructures sont considérées comme des
zones où on peut marcher
4 Symboles
Sauf définition spécifique contraire, les symboles indiqués au Tableau 1 sont utilisés dans le présent
document.
Tableau 1 — Données, facteurs, paramètres
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
Dimensions linéaires du bateau, longueurs et largeurs principales
Bau au bouchain conformément à la Figure 1, et à 0,4 L
WL
B m Fig 1, Tableau 7
C
de l’arrière du bateau
Bras de levier de redressement maximal pour les voiliers
GZ m légers et stables, avec tous les dispositifs augmentant la Tableau 11
MAX < 60
stabilité actifs
L m Longueur de coque 1
H
L m Longueur à la flottaison au repos, voir la Figure 2 Tableaux 3, 7, 8, 11, etc.
WL
T m Tirant d’eau maximal de carène, voir la Figure 2 Tableaux 12 et 13
C
Hauteur locale du bouchain au-dessus de W [voir la
L
Z m Fig 6 d), Tableau 12
C
Figure 6 d)]
Hauteur d’un point Q du centre d’un panneau ou d’un rai-
Z m Fig 6, Tableaux 12 et 13
Q
disseur au-dessus de W
L
Hauteur locale au-dessus de W de la limite effective pont/
L
Z m Fig 6, Tableaux 12 et 13
SDA
coque, voir la Figure 2
Hauteur locale au-dessus de W de la limite théorique pont/
L
Z m Fig 6, Tableaux 3, 12 et 13
SDT
coque, voir la Figure 2
Aires/surfaces, déplacements, angles, vitesses, accélérations
Vitesse maximale en condition m , pour les bateaux à
LDC
3.6 à 3.8 et
V nœuds moteur ayant VL≥5 et pour le calcul de k pour les
L
WL
Tableaux 7 et 8
voiliers ayant k > 1
SLS
m kg Masse en condition de charge maximale 3.2, Tableaux 7, 12 et 13
LDC
Demi-angle de dièdre du fond à 0,4 L en avant de l’extré-
WL
β degrés Figure 1, 6.1, Tableau 7
0,4
mité AR du bateau, pris comme 10 < β ≤ 30
0,4
Dimensions des panneaux
A m Surface de conception considérée (panneau ou raidisseur) Tableau 9
D
b mm Petite dimension entre appuis d’un panneau Tableau 5, Figures 3 à 5
l mm Grande dimension entre appuis d’un panneau Tableau 5, Figures 3 à 5
c mm Cambrure transversale d’un panneau courbe A.8.2.2 et Figure A.7
b
c mm Cambrure longitudinale d’un panneau courbe A.8.2.2 et Figure A.7
l
Dimensions des raidisseurs
s mm Petite dimension (écartement) entre axes d’un raidisseur Tableau 5, Figures 3 et 4
l mm Grande dimension (portée) entre axes d’un raidisseur Tableau 5, Figures 3 et 4
u
c mm Cambrure d’un raidisseur courbe A.12.4 et Figure A.7
l
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
Distance du milieu d’un panneau ou raidisseur depuis
x m Tableau 4 et Figure 2
l’arrière de L
WL
b mm Largeur de la base d’un raidisseur oméga ou équivalent Figures 3 c), 4 et A.13
b
Caractéristiques des raidisseurs
b mm Largeur effective du bordé associé lié à un raidisseur A.12.5 et Figure A.13
e
A cm Surface de l’âme d’un raidisseur Tableau A.9, H.4 et G.4
w
Produit du second moment par le module d’élasticité E à
EI N.mm 3.4, Tableau A.9, H.4
NA
l’axe neutre
Q N.mm Premier moment d’un raidisseur Tableau A.9, H.4
q N/mm Flux de cisaillement dans l’âme d’un raidisseur Tableau A.9, H.2.7 et H.4
3.5, Tableau A.9, Annexe G
SM cm Module d’inertie d’un raidisseur (raidisseurs homogènes)
et H.4
Cloisons, sandwich
D m Creux d’une cloison Tableau A.13
b
t mm Épaisseur d’une cloison en contreplaqué monolithique Tableau A.7, Annexe E, H.4
b
t mm Épaisseur de l’âme d’une cloison sandwich Tableau A.7, Annexe E, H.4
c
t t mm Épaisseur des peaux d’une cloison sandwich Tableau A.7, Annexe E, H.4
i, o
t mm Épaisseur des peaux d’une cloison sandwich symétrique Tableau A.7, Annexe E, H.4
s
Facteurs et rapports
A 1 Allongement effectif d’un panneau Tableau A.2
RE
A 1 Allongement géométrique d’un panneau Tableau A.2
RG
k 1 Facteur de méthode d’évaluation Tableaux 16 et 17
AM
k 1 Facteur de réduction de pression lié à la surface Tableau 9
AR
Facteur entre l’effort tranchant effectif/de conception dans
k 1 Tableau A.12
AS
un raidisseur
k 1 Facteur de qualité de construction Tableaux 15 et 17
BB
k 1 Facteur de moment de flexion pour un raidisseur Tableau A.8
BM
k 1 Facteur de correction de courbure pour le bordé A.8.2.2 et Tableau A.3
C
k 1 Facteur de correction pour l’angle d’un bouchain A.5.4 et Figure A.2
CH
k 1 Facteur de correction de courbure pour les raidisseurs Tableau A.10
CS
k 1 Facteur de catégorie de conception Tableau 6
DC
k 1 Facteur de chargement dynamique (k ; k ; k ) Tableau 7
DYN DYN DYN1 DYN2
Facteur de «GREEN» pour les stratifiés voir Note b dans le
k 1 Tableaux C.6, C.9 et C.10
G
Tableau C.6
k 1 Facteur de distribution longitudinale de pression Tableau 8 et Figure 7
L
k 1 Facteur d’élément structurel et de type de bateau Tableau 9
R
k 1 Facteur de correction d’effort tranchant d’un raidisseur Tableau A.8
SF
k 1 Facteur d’effort tranchant lié à l’allongement (k , k ) Tableau A.2
SH SHb SHl
Facteur de correction de pression d’impact pour les voiliers
k 1 Tableau 11
SLS
légers et stables
Facteur de correction entre le moment de flexion effectif/
k 1 Tableau A.12.3
SM
de conception d’un raidisseur
k 1 Facteur de réduction de pression pour la superstructure Tableau 10
SUP
Facteur d’allongement d’un panneau pour la résistance en
k 1 Tableaux A.2 et A.4
flexion (k , k )
2b 2l
k à k 1 Facteur d’épaisseur minimale ou de masse de fibre Tableau I.1
5 10
Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
Pressions
P kN/m Pression de fond de bateau à moteur en mode à déplacement Tableau 12
BMD
Pression de base de fond de bateau à moteur en mode à
P kN/m Tableau 12
BMD BASE
déplacement
P Pression minimale de fond pour le bordé de bateau à
BM MIN
kN/m Tableau 12
moteur (planant/à déplacement)
PLT
P Pression minimale de fond pour un raidisseur de bateau à
BM MIN
kN/m Tableau 12
moteur (planant/à déplacement)
STF
P kN/m Pression de fond de bateau à moteur en mode planant Tableau 12
BMP
Pression de base de fond de bateau à moteur en mode
P kN/m Tableau 12
BMP BASE
planant
P kN/m Pression de pont de bateau à moteur Tableau 12
DM
P kN/m Pression de base de pont de bateau à moteur Tableau 12
DM BASE
Pression de muraille de bateau à moteur en mode à
P kN/m Tableau 12
SMD
déplacement
P kN/m Pression de muraille de bateau à moteur en mode planant Tableau 12
SMP
P Pression minimale de muraille pour le bordé de bateau à
SMD MIN
kN/m Tableau 12
moteur (déplacement/planant)
PLT
P kN/m Pression de superstructure de bateau à moteur Tableau 12
SUP M
P kN/m Pression de fond de bateau à voiles Tableau 13
BS
P kN/m Pression de fond de base de bateau à voiles Tableau 13
BS BASE
P kN/m Pression minimale de fond pour le bordé de bateau à voiles Tableau 13
BS MIN PLT
Pression minimale de fond pour un raidisseur de bateau
P kN/m Tableau 13
BS MIN STF
à voiles
P kN/m Pression de pont et de fond de cockpit de bateau à voiles Tableau 13
DS
P kN/m Pression de base de pont de bateau à voiles Tableau 13
DS BASE
P kN/m Pression de superstructures de bateau à voiles Tableau 13
SUPS
Pression de conception pour les cloisons et partitions
P kN/m Tableau 14
WB
étanches
Pression de conception pour les parois des réservoirs
P kN/m Tableau 14
TB
intégrés
Contraintes et autres données
Contraintes de conception (directes ou de cisaillement)
σ , τ N/mm Tableau 17
d d
pour le bordé/raidisseurs
Contraintes de rupture (directes ou de cisaillement) pour le
σ , τ N/mm Tableau 17
u u
bordé/raidisseurs
Contraintes de conception (directe ou de cisaillement) pour
σ , τ N/mm Tableau 17
dco dco
l’âme d’un sandwich
Contraintes de rupture (directes ou de cisaillement) pour
σ , τ N/mm Tableau 17
uco uco
l’âme d’un sandwich
Module d’élasticité ou de cisaillement pour le bordé/rai-
E, G kN/m Tableau 17
disseurs
Module d’élasticité ou de cisaillement pour l’âme d’un
E , G kN/m Tableau 17
co co
sandwich
w kg/m Masse sèche de renfort par mètre carré 11.1 et Annexes A, C, H et I
6 © ISO 2019 – Tous droits réservés
Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Désignation/signification du symbole Référence, Article
F N, N/mm Effort tranchant de conception (bordé, sandwich, raidisseur) Tableaux A.4 et A.8
d
Nm,
Moment de flexion de conception (bordé, sandwich, rai-
M Nmm/ Tableaux A.4 et A.8
d
disseur)
mm
Les symboles sont affichés par type de groupe et par ordre alphabétique.
Sauf indication contraire, toutes les dimensions, mesurées en condition m sont conformes à l’ISO 8666.
LDC,
5 Exigences générales
5.1 Matériaux
Les matériaux pris en compte dans ce document sont les principaux matériaux de construction
modernes, cités à l’Article 1 au Tableau 17. Ce document peut être utilisé avec d’autres matériaux, y
compris de nouvelles fibres et résines, à condition qu’ils présentent une cohésion, une durabilité, une
résistance au milieu marin et un allongement à la rupture similaires à ceux cités au Tableau 17.
5.2 Procédure générale de détermination de l’échantillonnage
Le Tableau 2 décrit pas à pas la procédure générale de détermination de l’échantillonnage.
Tableau 2 — Procédure générale de détermination de l’échantillonnage
N° Pas Sujet Article N°
1 Détermination des dimensions principales, données et surfaces 6
2 Détermination des dimensions des panneaux et raidisseurs 7
3 Détermination des facteurs d’ajustement de pression 8
4 Détermination des pressions de conception 9
Détermination des Propriétés mécaniques et contraintes de conception
5 10
(Tableau 17)
L’analyse structurelle et la détermination de l’échantillonnage doivent être
6 effectuées en utilisant une ou une combinaison des méthodes suivantes 11
(voir le Tableau 18).
— Méthode 1 (Simplifiée) 11.2 et Annexe A
— Méthode 2 (Développée) analyse pli par pli 11.3 et
Annexes A et H
— Méthode 3 (Améliorée) utilisation de la CLT 11.4 et Annexe A
— Méthode 4 (Essais directs) 11.5
— Méthode 5 (FEM) Méthode par éléments finis 11.6
— Méthode d’essai alternative (Essai de chute) 11.7 et Annexe D
Exigences supplémentaires pour les bateaux à utilisation professionnelle et
7 12 et Annexe J
bateaux de travail
8 Éléments devant être inclus dans le manuel du propriétaire 13
6 Dimensions principales, données et surfaces
6.1 Dimensions et données
Sauf spécifications contraires, toutes les dimensions sont mesurées conformément à l’ISO 8666, le
bateau étant en conditions de pleine charge, avec une masse m (exprimée en kilogrammes) définie
LDC
au 3.2 au Tableau 1.
La Figure 1 explique la détermination du bau au bouchain local et la détermination du demi angle de
dièdre pour les bateaux planants. Pour les bouchains arrondis, la limite extérieure du bouchain doit
être prise au point où une ligne à 50 ° de l’horizontale est tangente à la coque. Le bau au bouchain B
C
situé à 0,4 L de son extrémité arrière est utilisé pour la détermination de la pression des bateaux
WL
planants.
Figure 1 — Mesurage du bau aux bouchain B et du 1/2 angle de dièdre du fond β
c
6.2 Zones
6.2.1 Exigences générales
La coque, le pont et la superstructure de la coque sont divisés en plusieurs zones: le fond, la muraille,
le pont et les superstructures, comme indiqué aux Figures 2 et 6 et aux Tableaux 3 et 4. Quelle que
soit la disposition structurelle du bateau, les zones définies ci-dessous et leurs pressions de conception
définies à l’Article 9 s’appliquent.
Les coordonnées x et Z sont mesurées à partir de l’arrière de la flottation, comme indiqué à la Figure 2.
La hauteur théorique de la limite pont/coque Z au-dessus de la flottaison, définie au Tableau 3,
SDT
établit la limite entre la pression de muraille et la pression de pont. Son but est d’éviter de pénaliser la
structure des bateaux ayant un franc-bord élevé. En revanche, lorsque Z < Z , la pression s’exerçant
SDA SDT
sur le pont augmente (voir les Tableaux 12 et 13).
Tableau 3 — Hauteur Z de la limite théorique pont/coque en fonction de L et de x/L
SDT WL WL
x
ZL=×0,0286 +×0,115 +×0,0571 L +0,229 m
()
()
SDT WL WL
L
WL
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
L (m)
WL
Valeurs de Z (m)
SDT
0,00 0,57 0,69 0,80 0,91 1,03 1,14 1,26 1,37 1,49 1,60
x/L 0,50 0,71 0,86 1,00 1,14 1,29 1,43 1,57 1,71 1,86 2,00
WL
1,00
...
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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Fax + 41 22 749 09 47
copyright@iso.org
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 . 75
C.4.2 Exemple . 76
Annexe D (normative) Essai de chute pour un bateau < 6 m . 77
D.1 Base théorique . 77
D.1.1 Théorie de l’essai de chute . 77
D.1.2 Conditions des vagues . 77
D.1.3 Vitesse relative de l’impact . 77
D.1.4 Vérification de la «hauteur de chute» . 78
D.1.5 Marge de sécurité . 78
D.1.6 Fatigue . 78
D.2 Essai et conformité . 78
D.2.1 Dispositions générales . 78
D.2.2 Essai pratique. 78
D.2.3 Inspection et exigences de conformité . 78
Annexe E (normative) Calculs pour le sandwich . 80
v
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
E.1 Formules du sandwich . 80
E.1.1 Considérations générales . 80
E.2 Tableaux précalculés du sandwich et figures . 81
Annexe F (normative) Propriété et calculs pour le bois laminé et le contreplaqué . 84
F.1 Bois laminé . 84
F.1.1 Considérations générales . 84
F.1.2 Contreplaqué . 84
F.1.3 Bois moulé in situ . 85
F.1.4 Lattes jointives collées («Strip planking»). 86
F.2 Propriétés mécaniques du bois laminé . 86
F.2.1 Propriétés mesurées . 86
F.2.2 Propriétés non mesurées . 87
F.3 Exemples de calcul de bois laminé . 92
Annexe G (normative) Propriétés géométriques des raidisseurs . 94
G.1 Considérations générales . 94
G.2 Stratifié à base de fibres de verre . 94
G.2.1 Dispositions générales . 94
G.2.2 Omégas «aplatis» . 94
G.2.3 Omégas de forme «carrée» . 95
G.2.4 Omégas de forme «haute» . 97
G.3 Raidisseurs de coque métalliques . 99
G.4 Raidisseurs en bois . 101
G.4.1 Considérations générales . 101
G.4.2 Tableaux précalculés pour les raidisseurs en bois . 102
G.4.3 Méthode pour évaluer les raidisseurs en bois . 103
Annexe H (normative) Analyse pli par pli du bordé et des raidisseurs . 108
H.1 Dispositions générales . 108
H.1.1 Présentation . 108
H.2 Calculs des paramètres d’un panneau . 109
H.2.1 Allongement géométrique A et allongement effectif, A . 109
RG RE
H.2.2 Présentation du Tableau H.2 . 109
H.2.3 Cellules/colonnes (1) à (24) du Tableau H.2: Calculs préliminaires: effort tranchant
et moment de flexion . 109
H.2.4 Cellules (25) à (60) du Tableau H.2: analyse du stratifié d’un panneau . 110
H.2.5 Raideur en flexion EI . 110
H.2.6 Analyse de la contrainte de flexion . 111
H.2.7 Analyse de la contrainte de cisaillement . 111
H.2.8 Exemple présenté au Tableau H.2 . 112
vi
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
H.2.9 Considérations générales . 112
H.3 Bordé en sandwich . 114
H.3.1 Âmes uniquement chargées en cisaillement . 114
H.3.2 Âme travaillant en flexion . 115
H.3.3 Présentation des Tableaux H.3 et H.4 . 115
H.4 Analyse d’un raidisseur — Tableaux H.5 à H.8 . 118
H.4.1 Considérations générales . 118
H.4.2 Tableaux H.6 à H.8 Exemple de calcul pour un raidisseur en oméga . 119
Annexe I (informative) Valeurs de «Bonnes pratiques» pour l’épaisseur minimale ou la
masse de fibre sèche . 124
I.1 Base technique . 124
I.2 Valeurs de «bonne pratique» pour l’épaisseur minimale ou la masse sèche de fibre . 124
Annexe J (normative) Bateaux à utilisation commerciale et bateaux de travail — Exigences
supplémentaires . 126
J.1 Types de bateaux à utilisation commerciale et bateaux de travail . 126
J.2 Exigences supplémentaires pour les bateaux à utilisation commerciale et de travail . 126
J.2.1 Dispositions générales . 126
J.2.2 Exigences pour les bateaux de travail à utilisation intensive . 127
J.3 Manuel du propriétaire . 127
J.3.1 Dispositions générales . 127
J.3.2 Tableau de réduction de vitesse pour les bateaux de travail à utilisation intensive . 127
Annexe K (informative) Charges induites par les moteurs hors-bord . 129
K.1 Charges induites par les supports des moteurs hors-bord . 129
Annexe L (informative) Feuille d’application de l’ISO 12215-5 . 131
Bibliographie . 133
vii
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le
droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails
concernant les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés
lors de l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations
de brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant:
www.iso.org/iso/fr/foreword.html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 188, Petits navires.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12215-5:2008, y compris son
Amendement ISO 12215-5:2008/Amd 1:2014), qui a fait l’objet d’une révision technique.
L’une des principales raisons d’effectuer cette révision, après une décennie d’application de la première
édition, était de permettre l’utilisation de méthodes de calcul d’échantillonnage autres que celles
présentées dans l’édition 2008, en tenant compte du développement considérable des méthodes et
logiciels d’analyse par éléments finis, ainsi que de la tendance déjà appliquée dans l’ISO 12215-9
(quilles et appendices) et l’ISO 12215-7 (multicoques).
Par conséquent, dans cette nouvelle édition, comme dans de nombreuses autres normes sur
l’échantillonnage, les charges de pression de calcul et les contraintes de conception figurent dans le
corps principal de la norme et, lorsque nécessaire, les méthodes de calcul de l’échantillonnage sont
détaillées dans des Annexes.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— clarification du domaine d’application et de nombreuses définitions, dimensions et évaluations;
— définition d’une hauteur limite théorique de la liaison pont/coque Z au Tableau 3;
STD
viii
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
— changement du nom de n en k au Tableau 7;
GC DYN
— diminution des valeurs de k dans la partie arrière du bateau au Tableau 8;
L
— suppression du k min, afin de mieux prendre en compte les grands panneaux, principalement
AR
réalisés en construction sandwich, au Tableau 9;
— amélioration des valeurs de k au Tableau 10;
SUP
— modification des pressions de conception pour les bateaux à moteur et à voiles aux Tableaux 12 et
13;
— modification des contraintes de conception en introduisant les facteurs k et k dans les
BB AM
Tableaux 15 à 17;
— incorporation d’exigences pour les bateaux de travail au Tableau 2, l’Article 12 et l’Annexe J;
— possibilité d’utiliser une gamme plus grande de méthodes d’évaluation, détaillées au Tableau 18;
— déplacement de la méthode d’évaluation précédente (désormais appelée «simplifiée») dans
l’Annexe A;
— améliorations/clarification de la méthode simplifiée (évaluation des panneaux, sections à
bouchains vifs, sections sans raidisseur, simple et double courbure, bordé associé, exigences pour
les âmes des sandwichs, etc.);
— amélioration de l’Annexe C pour la détermination des propriétés mécaniques des composites, en
conservant la méthode «simplifiée» précédente;
— rappel au A.14 des exigences de l’ISO 12215-9 relatives au renfort de la coque au niveau de la
fixation de la quille de lest;
— nouvelle Annexe I qui ne donne que des recommandations pour les épaisseurs minimales de
stratifié monolithique ou des peaux de sandwich, qui ne sont plus obligatoires;
— nouvelle Annexe J qui définit différents types de bateaux à utilisation commerciale et de travail et
leurs exigences;
— nouvelle Annexe K qui définit les forces induites par les moteurs hors-bord;
— nouvelle Annexe L qui propose une feuille d’application du présent document afin d’expliquer
comment il a été utilisé;
— dans un but de clarté la présente édition fait largement appel à des tableaux pour présenter les
formules et les exigences.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 12215 se trouve sur le site Web de l’ISO.
NOTE Les propriétés mécaniques de l’ISO 12215-1 à −3 sont largement remplacées par celles du présent
document.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
La présente version corrigée de l'ISO 12215-1:2019 inclut les corrections suivantes :
ix
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
— erreurs dans les formules, le texte et les valeurs des Articles 7, l'Article 9, D.1.2, H.3.3, H.4, et des
Tableaux 12, 17, A.3, A.4, A.5, A.7, A.8, A.12, A.13, B.1, B.2, C.5, E.1, I.1 et K.1 ont été corrigées.
x
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
Introduction
La raison qui été à l’origine de la préparation du présent document est que les normes et les pratiques
recommandées de détermination des charges sur la coque et de dimensionnement des Petits Navires
diffèrent considérablement entre elles, limitant ainsi l’acceptabilité de l’échantillonnage des bateaux au
niveau mondial. Le présent document se situe dans la partie basse de la gamme des exigences de la
pratique courante.
L’application du présent document permet d’obtenir une résistance générale de la structure qui garantit
l’intégrité à l’eau et aux intempéries du bateau. Ce document a pour objectif de constituer un outil
d’évaluation de l’échantillonnage d’un bateau par rapport aux exigences minimales. Il n’est pas destiné à
constituer une procédure de conception de la structure.
Il est également souligné qu’il convient que le présent document soit uniquement utilisé pour vérifier
les principales caractéristiques structurelles d’un bateau, mais qu’il ne soit pas utilisé comme un guide
d’échantillonnage. Il convient que ce document ne soit utilisé que par des personnes ayant une
expérience pratique et théorique en matière de résistance des matériaux et d’ingénierie, même si des
logiciels de calcul sont disponibles. De nombreux détails peuvent avoir une influence significative sur
les contraintes finales et la résistance de la structure, l’ISO 12215-6 donne des détails de «pratique
établie».
Les exigences d’échantillonnage ont principalement pour objectif d’obtenir une résistance locale
adéquate. Les exigences de fonctionnement telles que la déformation sous les charges normales de
fonctionnement, la résistance globale et la stabilité de la coque et du pont qui y sont liées ne sont pas
prises en compte dans ce document. Les critères utilisés peuvent devoir être complétés par des
considérations supplémentaires jugées nécessaires par les utilisateurs du présent document.
Les propriétés mécaniques données comme valeurs par défaut n’incluent pas de marge spécifique pour
une détérioration provenant de l’utilisation et ne garantissent aucunement que ces valeurs soient
atteintes sur un type particulier de bateau. Compte tenu des évolutions futures de la technologie et des
types de bateau et de petits navires qui sont actuellement hors du domaine d’application de ce
document, il existe d’autres méthodes que celles décrites dans le présent document, s’appuyant sur une
technologie appropriée, et qui peuvent être utilisées à condition qu‘elles obtiennent des résultats
équivalents.
Les dimensionnements correspondant au présent document sont considérés comme reflétant la
pratique courante, à condition que le bateau soit manœuvré avec un bon sens marin et à une vitesse
appropriée à l’état de la mer rencontré.
xi
PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO 12215-5:2019(F)
Petits navires — Construction de coques et échantillonnage —
Partie 5: Pressions de conception pour monocoques,
contraintes de conception, détermination de l’échantillonnage
1 Domaine d’application
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 (L ) ou d’une longueur de ligne de charge (voir la NOTE 1) jusqu’à 24 m. Il
H
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).
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
Dans tout le présent document et sauf spécification contraire, les dimensions sont en (m), le surfaces
2 2
en (m ), les masses en (kg), les forces en (N), les moments en (Nm), les pressions en kN/m
2 2 2
(1 kN/m = 1 kPa), les contraintes et modules d’élasticité en N/mm (1 N/mm = 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.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 8666:2016, Petits navires — Données principales
ISO 12215-9:2012, Petits navires — Construction de coques et échantillonnage — Partie 9: Appendices
des bateaux à voiles
ISO 12217-1:2015, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité —-
Partie 1: Bateaux à propulsion non vélique d'une longueur de coque supérieure ou égale à 6 m
ISO 12217-2:2015, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité —
Partie 2: Bateaux à voiles d'une longueur de coque supérieure ou égale à 6 m
ISO 12217-3:2015, Petits navires — Évaluation et catégorisation de la stabilité et de la flottabilité —
Partie 3: Bateaux d'une longueur de coque inférieure à 6 m
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et la IEC gèrent des bases de données terminologiques à utiliser pour la normalisation aux
adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https://www.iso.org/obp;
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http://www.electropedia.org/.
3.1
catégories de conception
description des conditions de mer et de vent auxquelles le bateau est considéré comme approprié
Note 1 à l’article: Les catégories de conception sont définies dans l’ISO 12217 (toutes les parties).
Note 2 à l’article: Les définitions des catégories de conception sont en ligne avec la directive européenne
2013/53/UE sur les bateaux de plaisance.
3.2
déplacement en charge
m
LDC
masse d’eau déplacée par le bateau, y compris tous ses appendices, lorsqu’il est en conditions de charge
maximale prêt à l’emploi
Note 1 à l’article: La condition de charge maximale prêt à l’emploi est définie plus complètement dans l’ISO 8666
3.3
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
bateau à voiles
voiliers
bateau dont le moyen principal de propulsion est la force du vent
Note 1 à l’article: Cette définition est plus complète dans l’ISO 8666.
Note 2 à l’article: Dans le présent document les bateaux non-voiliers sont considérés comme des bateaux à moteur
3.4
second moment des aires
second moment
I
pour un matériau homogène, il s’agit de la somme des produits des aires de chaque élément multiplié
par le carré de la distance entre le centre de surface de chaque élément et l‘axe neutre, additionné du
second moment des aires de chaque élément autour d’un axe passant par son propre centre de surface
Note 1 à l’article: Ce second moment des aires est souvent appelé «moment d’inertie».
4 4
Note 2 à l’article: Il est exprimé en mm ou cm .
3.5
module d’inertie
SM
pour un matériau homogène, second moment des aires divisé par la distance de tout point avec la fibre
3 3
neutre pour lequel on doit calculer la contrainte de flexion, exprimé en cm ou mm
Note 1 à l’article: Le module d’inertie minimal est calculé pour le point le plus éloigné de la fibre neutre.
3.6
vitesse du bateau
V
pour les bateaux à moteur, vitesse maximale en eau calme et en condition m déclarée par le
LDC
constructeur, exprimée en nœuds
3.7
bateau à déplacement
bateau dont la vitesse maximale par mer plate et en condition m , déclarée par son constructeur, est
LDC
telle que VL< 5
WL
3.8
mode à déplacement
mode de fonctionnement d’un bateau dans la mer s’effectuant de telle manière que sa masse est
principalement supportée par les forces de flottabilité (poussée d’Archimède)
Note 1 à l’article: C’est le cas lorsque la vitesse dans la mer et les conditions de déplacement en charge m sont
LDC
telles que le rapport vitesse/longueur entraîne que le bateau fonctionne comme un bateau à déplacement.
3.9
bateau planant
bateau dont la vitesse maximale par mer plate et en condition mLDC déclarée par son constructeur, est
telle que VL≥ 5
WL
Note 1 à l’article: Ce rapport vitesse/longueur a été établi arbitrairement dans le présent document, mais peut
varier d’un type de bateau à un autre en fonction des formes de la coque et d’autres paramètres.
ISO/FDIS 12215-5:2019(F)
3.10
mode planant
mode de fonctionnement d’un bateau dans la mer s’effectuant de telle manière que sa masse est
supportée de manière significative par des forces de poussée dynamique provenant de la vitesse dans
l’eau
Note 1 à l’article: Un bateau qui fonctionne en en mode planent par mer calme peut être obligé de réduire de
manière significative sa vitesse par mer formée, fonctionnant alors dans ce cas en mode à déplacement.
3.11
zone où on ne marche pas
zone du pont de travail, du cockpit ou des superstructures d’un monocoque inclinées de plus de 25° par
rapport à l’horizontale dans la direction longitudinale ou plus de 55° par rapport à l’horizontale dans la
direction transversale
Note 1 à l’article: Toutes les autres zones du pont, du cockpit et des superstructures sont considérées comme des
zones où on peut marcher
4 Symboles
Sa
...
Questions, Comments and Discussion
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