|
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.
|
