Конструктивный мидель шпангоут сухогрузного судна, страница 2

Минимальная строительная толщина должна быть не меньше, чем:

мм.

Прямая проверка устойчивости  назначенной толщины днищевой обшивки. Для заведомого обеспечения устойчивости принимаем толщину наружной обшивки S=14мм;

; 109,5 МПа.

 МПа;

При отношении  расчетная формула для критических напряжений будет иметь вид:

МПа;

 устойчивость обеспечена.

·  Выбор толщины горизонтального киля:

 мм.

 

5.1.2 Проектирование наружной обшивки борта.

Расчетная схема пластины внешней обшивки борта:

 

·  Толщина внешней обшивки борта относительно условий прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a– шпация, равна 0.75 м;

, принимаем равным 1;

– расчетная суммарная нагрузка на обшивку борта, 78,1 кПа;

– для поперечной системы набора борта равен 0.6;

– нормативный предел текучести, 235 МПа;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.17 мм/год;

Таким образом, 10,9 мм, принимаем 12 мм.

·  Толщина наружной обшивки борта из условий устойчивости:

k=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.

Сжимающие напряжения в бортуна уровне второго днаот общего продольного изгиба  МПа.

Отстояние нейтральной оси от ОП  м;

Критические напряжения 79,2 МПа определяются из условий устойчивости пластин наружной обшивки.

Толщина пластины внешней обшивки, котороя соответсвует условиям стойкости:

,

где  b=H_ТР=5 м – сторона пластины, принимающая нормальные сжимающие напряжения (расстояние от 2го дна до нижней палубы);

n– коэффициент, учитывающий систему набора и распределение сжимающих нагрузок по высоте пластины:

Так как, ;

=1.1 для пластины, которая подкреплена балками полособульбового профиля;

Для нахождения  необходимо по отношению треугольников найти сжимающее напряжение в нижней палубе и взять как  отношение меньших напряжений к большим (для 2 дна и нижней палубы).

 МПа.

42,7;

79,2 МПа, т.к.

для одинарного борта в сухом трюме.

 мм, принимаем 18 мм для заведомого обеспечения устойчивости.

·  Толщина наружной обшивки борта относительно условий минимальной строительной толщины:

Минимальная строительная толщина должна быть не меньше, чем:

мм;

Выбираем толщину наружной обшивки борта S_БОР=20 мм;

Принимаем толщину скулового листа S_СКУЛ=S_ДН=20 мм.

 

5.1.3 Проектирование настила верхней палубы.

Расчетная схема пластины верхней палубы:

 

·  Толщина настила верхней палубы относительно условий прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a– шпация, равна 0.75 м;

, принимаем равным 1;

– расчетная суммарная нагрузка на настил палубы:

 МПа;

КПа;

– для продольной системы набора равен 0.6;

– нормативный предел текучести,235 Мпа;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.1 мм/год;

Таким образом,  мм, принимаем 6 мм.

·  Толщина настила верхней палубы из условий устойчивости:

Сжимающие напряжения в палубе от общего продольного изгиба  при прогибе  МПа.

Момент инерции поперечного разреза корпуса , см⁴;

 – момент сопротивления палубы в средней части судна, 3 м³;

D – высота борта, 9,6 м;

Отстояние нейтральной оси от ОП  м;

м⁴;

172,3МПа.

Критические напряжения 172,3МПа определяются из условий устойчивости пластин настила верхней палубы, при этом k=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.

Так как , то расчетная формула эйлеровых напряжений будет иметь вид

 МПа.

Толщина пластины внешней обшивки, котороя соответсвует условиям стойкости:

 мм, принимаем 14 мм,

где  b– сторона пластины, принимающая нормальные сжимающие напряжения, равна 0.75 м;

n– коэффициент, учитывающий систему набора и распределение сжимающих нагрузок по высоте пластины, равен 4;

 для верхней палубы.

·  Толщина настила верхней палубы относительно условий минимальной строительной толщины:

Минимальная строительная толщина должна быть не меньше, чем:

мм.

·  Прямая проверка устойчивости  назначенной толщины настила палубы:

Принимаем толщину настила  мм и .

172,3 МПа, при 172,3 МПа.

258.4 МПа.

При отношении  расчетная формула для критических напряжений будет иметь вид:

 МПа

5.1.4 Проектирование настила нижней палубы.

Нижняя палуба проверяется только по минимальной строительной толщине:

 мм.

Принимаем S_НП=10 мм для заведомого обеспечения прочности.

5.2 Проектирование балок днища, второго дна и настила второго дна.

5.2.1 Проектирование настила второго дна.

Расчетная схема пластины обшивки второго дна:

 

·  Толщина настила второго дна относительно условий прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a– шпация, равна 0.75 м;

,принимаем равным 1;

– наибольшее расчетное давление, кПа;

– коэффициент продольной системы набора, равен 0.8;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.15 мм/год;

Найдем наибольшее расчетное давление.

o  Р₁ расчетное давление от единичного груза на второе дно (пункт 3.4) равно 60,46 кПа;

o  испытательное давление кПа;

o  давление аварийного затопления  кПа;

o  расчетное давление на конструкцию второго дна, если междудонное пространство заполнено балластом(– высота воздушной трубки):

o   кПа;

o  .

Выбираем  кПа для дальнейших расчетов.

 мм, принимаем 12 мм.

·  Второе дно на устойчивость не проверяется

·  Толщина настила второго дна относительно условий минимальной строительной толщины:

 мм.