Файл: севастопольский государственный универитет морской институт.docx

σ_n= = 301.28

где – коэффициент использования механических свойств стали

Для наружной обшивки днища и борта m = 15.8

Таблица 10.6 – Расчет листовых элементов корпуса



Продолжение таблицы 10.6



Толщина горизонтального киля должна быть увеличена по сравнению с толщиной обшивки в средней части на 2 мм

S = 14 мм

Толщина ширстрека должна быть не менее толщины прилегающих листов обшивки борта и настила палубы, в зависимости от того, что больше.

S = 13 мм

Ширина горизонтального киля и ширстрека должна быть не менее, мм

b_k=b_s=800+5*L≤2000

b_k=b_s=1540 мм

Принимаем b_k=b_s= 1540 мм

Толщина скулового пояса должна быть равна толщине обшивки днища или борта, в зависимости от того, что больше.

Толщина настила палуб и платформ должна быть не менее минимальных значении min S. Если толщина настила расчетной палубы принимается меньше толщины обшивки борта, то должен быть предусмотрен палубный стрингер, толщина которого должна быть не менее толщины бортовой обшивки.

Ширина палубного стрингера принимается не менее, мм

b = 5 * L + 800 ≤1800

b = 1540 мм

Принимаем b = 1550 мм

Толщина сплошных флоров

S=α*k*a* +ΔS

S = 6,7 мм при а = 0.8

Принимаем S = 12 мм

где α = 0.12*L –1,1≤6.5 – при поперечной системе набора;

α = 0.023*L+5.8 – при продольной системе набора;

α = 9.204

k = 1

Расчет элементов набора корпуса

Набор корпуса, подкрепляющий листовые конструкции, делится на основной и рамный. Балки рамного набора являются опорами для балок основного набора.

К балкам основного набора относятся продольные балки по палубам, бортам, продольным переборкам, настилу второго дна и днища, стойки и горизонтальные балки переборок, шпангоуты, бимсы.

К балкам рамного набора – рамные бимсы, карлингсы, рамные шпангоуты, бортовые стрингеры, флоры, днищевые стрингеры, вертикальный киль, рамные стойки переборок.

---

Размеры балок основного и рамного набора определяются требуемыми моментами сопротивления, моментом инерции, площадью поперечного сечения, толщинами стенки и свободного пояска.

Нормальная шпация (расстояние между балками основного набора) в средней части судна a₀=0.8 м

При поперечной системе набора на длине отсеков укладывается кратное число шпаций, а при продольной системе набора днища и палубы расстояние между флорами и рамными бимсами кратно шпации для шпангоутов борта.

Длина пролета балки основного и рамного набора измеряется вдоль свободного пояска как расстояние между ее опорными сечениями. При установке концевых книц опорные сечения принимаются по середине длины кницы. При этом высота кницы в опорном сечении не должна превышать высоты стенки балки.

1) Момент сопротивления W, см³ и момент инерции I, см⁴ поперечного сечения балок основного набора катаного профиля должен быть не менее

W=W’*w_k

I=I’*j_k

где W’ – момент сопротивления рассматриваемой балки, см³ к середине срока службы судна;

I’ – момент инерции балки, см⁴ к середине срока службы судна.

W’=

где Q = P*a*l – поперечная нагрузка на рассматриваемую балку, кН;

P – расчетное давление, кПа;

l – длина пролета балки, м;

a – расстояние между балками, м;

m, σ_k – коэффициенты изгибающего момента и допускаемых напряжений.

w_k и j_k – учитывают поправку на износ и коррозию, принимаются равными наибольшей из величин, определяемых по формулам:

для балок катаного профиля

w_k=1+α_K*ΔS

где α_K=0.07+ ≤0.25, при W’˂200 см³;

α_K= *(0.01+ ), при W’≥200 см³

W' – момент сопротивления рассматриваемой балки;

Коэффициенты изгибающего момента и допускаемых напряжений

Для составных сварных балок требуемый момент сопротивления или момент инерции вычисляются с увеличением толщины элементов профиля на величину DS. Соответствующее увеличение момента сопротивления балки DW.

Рамные шпангоуты в машинном отделении должны иметь высоту стенки не менее 0.1 пролета и толщину стенки не менее 0.01 высоты стенки плюс 3.5 мм. Толщина свободного пояска должна быть на 2 мм больше толщины стенки.

---

Балки набора днища и бортов носовой оконечности должны иметь момент сопротивления, см³

W=47* *w_k*10³

где P – расчётное значение нагрузки, кПа;

k_σ = 0,65

m = 18 – если балки проходят не разрезаясь через стенки опорных конструкций;

m = 10 – если балки разрезаются на опорах;

m = 28 – если с обеих сторон стенки опорной конструкции по балкам устанавливаются кницы.

Таблица 10.6 – Расчет моментов сопротивления










По результатам расчета принимаются следующие балки набора:

Форпик:

Набор палуб и платформ

продольные подпалубные балки и бимсы 8

рамные бимсы

Набор бортов и переборок

продольные балки и основные шпангоуты 9

рамные шпангоуты и бортовые стрингеры

Набор днища и второго дна

продольные балки днища 12

1й от ф/п:

Набор палуб и платформ

продольные подпалубные балки и бимсы 10

рамные бимсы

Набор бортов и переборок

продольные балки и основные шпангоуты 12

рамные шпангоуты и бортовые стрингеры

Набор днища и второго дна

продольные балки днища 18^б

Грузовые трюмы:

Набор палуб и платформ

продольные подпалубные балки и бимсы 12

рамные бимсы

---

Набор бортов и переборок

продольные балки и основные шпангоуты 16^а

рамные шпангоуты и бортовые стрингеры

Набор днища и второго дна

продольные балки днища 20^а

МКО:

Набор палуб и платформ

продольные подпалубные балки и бимсы 12

рамные бимсы

Набор бортов и переборок

продольные балки и основные шпангоуты 16^а

рамные шпангоуты и бортовые стрингеры

Набор днища и второго дна

продольные балки днища 20^а

Ахтерпик:

Набор палуб и платформ

продольные палубные балки и бимсы 7

рамные бимсы

Набор бортов и переборок

продольные балки и основные шпангоуты 8

рамные шпангоуты и бортовые стрингеры

Набор днища и второго дна

продольные балки днища 12

---

11 Прочность судна. Расчет внешних сил, вызывающих общий изгиб

11.1 Внешние нагрузки, действующие на судно

Корпус судна представляет собой тонкостенную коробчатую балку переменного сечения, находящуюся под действием масс и сил поддержания воды.

Действующие на корпус судна силы и массы распределяются по его длине по различным законам и не являются уравновешенными на каждом участке. Вследствие этого в поперечных сечениях корпуса возникают изгибающие моменты и перерезывающие силы, которые вызывают в них соответствующие напряжения.

Чтобы установить величины изгибающих моментов и перерезывающих сил, необходимо построить эпюру нагрузки, которая получается алгебраическим суммированием масс и сил поддержания воды в каждом сечении корпуса судна. Интегрируя кривую нагрузки два раза по длине, получают последовательно кривые перерезывающих сил и изгибающих моментов. Изгибающие моменты и перерезывающие силы при общем изгибе корпуса в настоящее время принято подразделять на следующие:

• 
  Изгибающий момент и перерезывающая сила на тихой воде, возникающие в поперечных сечениях судна вследствие неуравновешенности масс и сил поддержания воды в каждом сечении.
  
• 
  Волновой изгибающий момент и перерезывающая сила на волнении, возникающие в поперечных сечениях судна, находящегося на взволнованной поверхности воды и испытывающего качку, вследствие изменения профиля действующей ватерлинии по отношению к уровню спокойной воды. Расчёт волновых моментов при качке на нерегулярном волнении требует большой вычислительной работы, поэтому, согласно установившейся практике, до последнего времени использовалась традиционная схема статической постановки судна на волну, высота которой устанавливалась с учётом вероятностного характера волнового процесса.
  
• 
  Изгибающий момент и перерезывающая сила от удара о волну (слеминга) оголяющейся при продольной качке носовой оконечности днища корпуса.
  

---