Сделай Сам Свою Работу на 5

Глава 10. Расчет элементов конструкции корпуса





Расчет и проектирование корпусных конструкций производится согласно Правилам классификации и постройки морских судов Российского Морского Регистра Судоходства 2010 года издания.

Принятые обозначения в тексте:

НП – носовой перпендикуляр.

КП – кормовой перпендикуляр;

ЛГВЛ – летняя грузовая ватерлиния;

– осадка судна, м;

– спецификационная скорость, узл;

Длина судна L – расстояние, м, измеренное на уровне ЛГВЛ от передней кромки форштевня до оси баллера руля или, 96 % длины судна, измеренной на уровне этой ватерлинии от передней кромки форштевня до крайней кормовой оконечности судна, смотря по тому, что больше. 96 % длины ватерлинии по ЛГВЛ равны м.

Расстояние от форштевня до оси баллера равно 85,00 м.

Таким образом, в качестве расчётной принимаем длину судна м.

Нормальная шпация составляет:

м.

Принимаем шпацию 600 мм постоянной по длине судна.

Высота двойного дна составляет:

.

Принимаем высоту двойного дна 1200 мм.

 

Определение давлений и нагрузок.

Давление со стороны моря.

Основным параметром расчетных нагрузок и ускорений, воспринимаемых корпусом со стороны моря, является волновой коэффициент, определяемый в зависимости от длины судна:



СW = 0,0856L = 7,27 при L≤90 м.

Расчётное давление , кПа, действующее на корпус судна со стороны моря, определяется по формулам:

для точек приложения нагрузок, расположенных ниже ЛГВЛ

,

для точек приложения нагрузок, расположенных выше ЛГВЛ

,

где – статическое давление, кПа, определяемое по формуле

;

– отстояние точки приложения нагрузки от ЛГВЛ, м.

Расчётное давление, обусловленное перемещениями корпуса относительно профиля волны, , кПа, определяется по формулам:

для точек приложения нагрузок, расположенных ниже ЛГВЛ

,

для точек приложения нагрузок, расположенных выше ЛГВЛ

,

где ,

;

;3

– коэффициент, равный 0,8 и 0,5 для поперечных сечений в нос и корму от миделя, соответственно;

– отстояние рассматриваемого поперечного сечения от ближайшего (носового или кормового) перпендикуляра, м.

В любом случае произведение должно приниматься не менее 0,6.

Давление выше ЛГВЛ должно приниматься не менее , кПа, определяемого по формуле



 

Нагрузки от перевозимого груза

Расчётное давление , кПа, на перекрытия грузовых палуб, платформ, двойного дна от штучного груза определяется с учётом сил инерции по формуле

,

где – расчётная высота укладки груза, м;

– плотность груза, т/м3;

– расчётное ускорение в вертикальном направлении, м/с2.

Суммарное ускорение в вертикальном направлении от всех видов качки может определяться по формуле

,

где – в носовой части судна;

– в кормовой части судна.

При м в формуле принимается м.

 

Давление жидкости в полностью заполненном танке

,

где – давление, кПа, на которое отрегулирован предохранительный клапан, если он установлен, но не менее 15 кПа для балластных цистерн сухогрузных судов и цистерн пресной воды, 25 кПа для танков наливных судов и цистерн топлива и масла.

 

Давление жидкости при испытании отсека (танка)

,

где – высота воздушной трубы над палубой (крышей цистерны), м, но не менее 1,5 м для балластных цистерн сухогрузных судов и цистерн пресной воды, 2,5 м для танков наливных судов и цистерн топлива и масла

 

Ледовая нагрузка на борт (район В, Arc 4)

Интенсивность нагрузки в районе ВI

, кПа ;

где а3 – коэффициент принимаемый по табл.3.10.3.2.1, в зависимости от категории ледовых усилений;

Δ – водоизмещение судна по ЛГВЛ, т.

Интенсивность нагрузки в районе ВII

, кПа;

где аkl – коэффициент принимаемый по табл. 3.10.3.2.5. в зависимости от категории ледовых усилений.

Высота распределения нагрузки в районе ВI и ВII

, м

где С3 и С4 - коэффициенты, принимаемые по табл. 3.10.3.3.1 – 3.10.3.3.3.

Длина распределения ледовой нагрузки



, м.

 

Нагрузки при швартовках

Район А

, кПа;

Район В и С

, кПа;

где ά1 и ά2 – коэффициенты, принимаемые в зависимости от водоизмещения, волнения, назначения и района усилений.

Δ – водоизмещение судна по ЛГВЛ, но не более 7500 тонн.

Z – отстояние середины пролета рассматриваемой связи от ЛГВЛ, для района А Z = 1,0 м.

 

Нагрузки на промысловую палубу при поднятии тала

, кПа;

где bc – ширина слипа, м.

 

Нагрузка на палубу с технологическим оборудованием

, кПа;

Где G – масса технологического оборудования, тонн; S – площадь палубы на которой установлено оборудование м2.

Расчет давлений и нагрузок.

Расчет давлений и нагрузок производится в табличной форме.

Таблица 10.1

Наименование связей, Параметры и формулы. Размер-ность Расчет, задано. Принято, примечание.
Основные данные (категория Arc 4): - расчетная длина судна, - ширина судна, - высота борта судна, -осадка по ГВЛ, Δ - водоизмещение в грузу.     м м м м т     85,0 18,8 13,0 8,01  
СW = 0,0856L -волновой коэффициент. - 7,27  
-коэффициент (средний район) - 0,8  
Давление моря ниже ГВЛ
  Z1=8,00 м P1= кПа 98,0 98,0
  Z2= 6,31 м Р2= кПа 83,5 83,5
  Z3= 4,31 м Р3= кПа 66,2 66,2
  Z4= 1,82 м Р4= кПа 44,7 44,7
Давление моря выше ГВЛ
  Z5 = 3,2 м P5= кПа 10,0 10,0
  Z6= 5,2 м P6= кПа 7,0 7,0
  Z9= 7,4 м Р9= кПа 5,05 7,0
Давление грузов
  ρг – мороженная рыба т/м3 0,55  
  м/с2 1,87 L≥80
  - XНП/L=0,5
  h10=5,6 м (трюм) Р10= кПа 36,0 36,0
  h11=3,2 м (твиндек) Р11= кПа 24,5 20,5
при ρг=1,025 Давление от топлива и балласта
  Z14=1,2 м, рк=25 кПа Р14= кПа 36,8 36,8
  Z15=0,6 м, рк=25 кПа Р15= кПа 30,9 30,9
  Z16=0 м, рк=25 кПа Р16= кПа
Давление при испытаниях
  h =13,0 м (обшивка днища) P17= кПа 97,5 97,5
  h =12,4 м (флор) P19= кПа 93,0 93,0
  h = 11,8м (настил 2 дна) P20= кПа 88,7 88,7
  h = 6,2 м (настил твиндека) P22= кПа 46,5 46,5
Давление на промысловую палубу
  bC =4,0 м, Р14= кПа
Давление на палубу цеха
  G – масса техоборудования тонн
  S - площадь цеха м2
  Р14= кПа 5,6 5,6
; Ледовые нагрузки (Arc 4, район ВI)
  а3 = 0,50 м pI= кПа
  c3 = 0,34 c4 = 1,00 bI= м 0,72 0,72
  м 4,32 4,32
; Ледовые нагрузки (Arc 4, район ВII)
  akl = 0,40 pII= кПа
  c3 = 0,34 c4 = 1,00 bII= м 0,72 0,72
  м 4,32 4,32
Нагрузка при швартовке район А
  ά1, при Δ ≥ 2000 т, и волнении 6 балл. - 1,16 1,16
  ά2, район А, рыболовное - 1,00 1,00
  Z, район А М 1,00 1,00
  рА кПа
Нагрузка при швартовке район В
  Ά1, при Δ ≥ 2000 т, и волнении 6 балл. - 1,16 1,16
  Z, район В м 3,5 3,5
  - 0,729 0,729
  рВ кПа
Нагрузка при швартовке район С
  Ά1, при Δ ≥ 2000 т, и волнении 6 балл. - 1,16 1,16
  Z, район С м 6,2 6,2
  - 0,494 0,494
  рС кПа

Принимаемые расчетные давления (кПа) для набора и обшивок

Таблица 10.2

Наименование Р Примечание
Днище    
1.1 Обшивка днища -при испытаниях
1.2 Флоры, туннельный киль, стрингеры днищевые -при испытаниях
1.3 Вертикальные ребра жесткости -при испытаниях
1.4 Настил второго дна 88,7 -при испытаниях
Борт в трюмах    
2.1 Обшивка борта ниже ПВЛ -лед, район II
2.2 Обшивка в ледовом поясе -лед, район I
2.3 Обыкновенные шпангоуты верхняя ветвь -лед, район I
2.4 Обыкновенные шпангоуты нижняя ветвь -лед, район II
2.5 Рамные шпангоуты, несущий стрингер -лед, район I
Борт в твиндеке    
3.1 Обшивка борта в ледовом поясе -лед, район I
3.2 Обыкновенные шпангоуты -лед, район I
3.3 Рамные шпангоуты, несущий стрингер -лед, район I
Борт выше твиндека    
4.1 Ширстрек -швартовка, район В
4.2 Обыкновенные шпангоуты -швартовка, район В
4.3 Рамные шпангоуты, стрингер -швартовка, район В
Бак    
5.1 Обшивка бака внешняя -швартовка, район С
5.2 Обшивка бака внутренняя 10,0 -волнение
5.3 Обыкновенные шпангоуты -швартовка, район С
5.4 Рамные шпангоуты, стрингер -швартовка, район С
Палубы    
6.1 Настил и набор бака 10,0 -волнение
6.2 Настил и набор верхней палубы 26,0 -подъем трала
6.3 Настил и набор главной палубы 24,0 -испытания
6.4 Настил и набор второй палубы 24,5 -грузы
Фальшборт    
7.1 Обшивка фальшборта -швартовка, район С
7.2 Контрофорсы фальшборта -швартовка, район С

 

Проектирование днищевого перекрытия

Таблица 10.3

№ п/п Наименование связей, параметры и формулы Разм-ность Расчёт., задано Принято, примеч-е
Обшивка днища
  мм 8,65  
  smin – для горизонтального киля мм 9,97  
  smin – для обшивки днища мм 7,97  
  а – меньшая сторона пластины м 0,60  
  , при b=1,5 - 1,00
  р – расчётное давление кПа  
  - коэф. допускаемых напряжений   0,6  
  - нормативный предел текучести МПа  
  DS – коррозионная надбавка мм 1,8 балласт
  Принимаем: горизонтальный киль s0 = 13 > 9,97 прочие листы днища s0 = 11 > 7,97
Настил второго дна
  мм 8,95  
  smin – для настила мм 7,5  
  а – меньшая сторона пластины м 0,6  
  , при b = 3,6 - 1,00
  р – расчётное давление кПа 88,7  
  - коэф. допускаемых напряжений - 0,80  
  - нормативный предел текучести МПа  
  DS – коррозионная надбавка мм 1,44 балласт
Принимаем: s0 = 9 > 8,95 мм. для листов настила и s0 = 10 для междудонного
Сплошные флоры
  мм 8,88  
  smin – для стенок стрингеров и флоров мм 6,00  
  а – меньшая сторона пластины м 0,6  
  , при b = 2,07 - 1,00  
  р – расчётное давление кПа 93,0  
  - коэф. допускаемых напряжений - 0,85  
  - нормативный предел текучести МПа  
  DS – коррозионная надбавка мм 2,4 балласт
Принимаем: s0 = 9 > 6,00 мм
Стенки туннельного киля
  мм 15,7  
  smin – для стенок туннельного киля мм  
  а – меньшая сторона пластины м 1,2  
  , при b = 2,07 - 1,00  
  р – расчётное давление кПа 93,0  
  - коэф. допускаемых напряжений - 0,75  
  - нормативный предел текучести МПа  
  DS – коррозионная надбавка мм 2,4 балласт
Принимаем: s0 = 16 > 14 мм;
Вертикальные рёбра по стенкам флоров и киля
  см3  
  smin – минимальная толщина стенки мм 7,3  
  р – расчётное давление кПа  
  а1 – расстояние между рёбрами м 1,75  
  l – пролёт рёбер м 1,2  
  коэффициент поправки на износ - 1,25  
  m – коэф. изгибающего момента -  
  - коэф. допускаемых напряжений - 0,75  
Принимаем: п/б № 18б: W0 = 218 > 209 и s0 = 9 > 7,3 или полосу 8×90 с W0 = 22,6 > 21,9
Нижние балки туннельного киля
  см3 62,5  
  smin – минимальная толщина стенки   7,3  
  р – расчётное давление кПа  
  а1 – расстояние между балками м 0,6  
  l – пролёт балки м 1,2  
  коэффициент поправки на износ - 1,25 балласт
  m – коэф. изгибающего момента -  
  - коэф. допускаемых напряжений - 0,65  
Принимаем: п/б №12: W0 = 68 > 45,2 и s0 = 8 >7,3
Верхние балки туннельного киля
  см3 45,2  
  smin – минимальная толщина стенки мм 7,3  
  р – расчётное давление кПа 88,7  
  а1 – расстояние между балками м 0,6  
  l – пролёт балки м 1,2  
  коэффициент поправки на износ - 1,25 балласт
  m – коэф. изгибающего момента -  
  - коэф. допускаемых напряжений - 0,75  
Принимаем: п/б №12: W0 = 68 > 45,2 и s0 = 8 >7,3

 

Примечание: толщина скулового пояса определяется по наибольшей из толщин, прилегающих к нему листов.

Толщина днищевого стрингера принимается равной толщине флора.

Ширина горизонтального киля определяется по формуле:


Проектирование бортового перекрытия

Таблица 10.4

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.