Машиностроение \ Конструкция корпуса морских судов

Конструктивный мидель шпангоут сухогрузного судна, страница 3

ОкругляемSВД=12 мм для заведомого обеспечения устойчивости, но так как в трюме будет отсутствовать деревянный настил, то толщину настила под грузовыми люками увеличим на 2 мм и окончательно примем SВД=14 мм.

 



5.2.2 Набор днищевого перекрытия.

Набор двойного дна расположен между настилом второго дна и наружной обшивкой.

Опорным контуром днищевого перекрытия являются два борта и две смежные поперечные переборки.

Основной набор – это продольные балки днища и второго дна, расположенные на каждой шпации. Сплошные флоры расположены через 3 шпации. Под поперечными переборками располагаются водонепроницаемые флоры.

В диаметральной плоскости находится вертикальный киль. Расстояние между вертикальным килем и днищевым стрингером равняется 4,5 метра.


5.2.2.1 Проектирование сплошных флоров.

Сплошной флор в диаметральной плоскости имеет такую же высоту, как и вертикальный киль h=1.1 м.

·  Толщина сплошного флора относительно условий прочности:

,

где  ;

a– шпация, равна 0.75 м;

;

1коэффициент использования механических характеристик материала;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.2 мм/год;

 мм;

Принимаем 12 мм.

·  Толщина сплошного флора относительно условий минимальной строительной толщины:

 мм.

Лист сплошного флора подкрепляется вертикальными ребрами жесткости, которые расположены в плоскости продольных балок днища и второго дна.

·  Толщина ребра жесткости определяется как:

мм.Принимаем 10 мм

·  Ширина ребра жесткости

мм.

Принимаем РЖ сплошного флора 10×100 мм.

5.2.2.2 Проектирование вертикального киля.

·  Толщина вертикального киля из условия прочности:

,

где  ; принимаем ;

hФ– фактическая высота вертикального киля, равна 1.01 м;

 м;

1,коэффициент использования механических характеристик материала;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.2 мм/год;

мм, принимаем 14 мм.

·  Толщина ВК из условий непроницаемости:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a= hф/2– меньшая сторона панели ВК, равна 0.55 м;

b – большая сторона панели ВК, равна 0.75 м

;

– коэффициент допустимых напряжений, 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 0.2 мм/год;

–максимальное расчетное давление, кПа;

Найдем наибольшее расчетное давление.

o   кПа;

– высота воздушной трубки, 1.5 м;

 кПа;

– расстояние от середины высоты панели вертикального киля до верхней палубы в ДП, м;

 м;

– давление клапана, 15 кПа;

Выбираем 112,6 кПа для дальнейших расчетов.

 мм.

Толщина вертикального киля должна быть на 1мм больше, чем толщина сплошного флора, но не меньше чем:

 мм;

 мм;

 мм.

Принята толщина вертикального киля 14 мм.

Посередине высоты вертикального киля для заведомого обеспечения устойчивости стенки размещаем ребро жесткости, которое принимаем профилем Р20а.

5.2.2.3 Проектирование днищевого стрингера.

Толщина днищевого стрингера должна быть не меньше толщины сплошного флора. Принимаем SДС=12 мм.


5.2.2.4 Проектирование продольных балок днища.

·  Момент сопротивления продольных балок днища относительно условию прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a– шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.6 для балок дна;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление для балок днища, 87,18 кПа;

l– пролет балки, 2.25 м;

см3;

; Взять формулу для W£200

Поправка на износ и коррозию ;

 см3.

·  Минимальная строительная толщина стенки балки:

 мм.

По моменту сопротивления из таблицы 1 принимаем Р20а (h стенки=200 мм; S=10 мм; bбульба=44 мм; f=27,4 см2; W=268см3).

·  Проверка изношенного полособульба за половину срока службы:

; коэффициент запаса устойчивости .

109,5 МПа – сжимающие напряжения в днище от общего продольного изгиба;

 МПа.

,

где  i– момент инерции поперечного сечения изношенной балки;

f– площадь поперечного сечения изношенной балки, см2;

l– прогон балки, 2.25 м;

,

где  h– высота стенки изношенной балки, см;

F– площадь стенки изношенной балки, см2;

F1– площадь свободного пояска изношенной балки, см2;

F2 – площадь присоединенного пояска изношенной балки, см2.


Для определения момента инерции изношенного полособульба заменяем его тавром:

,

где  f – площадь поперечного сечения бульба без присоединенного пояска, 27,4 см2;

h – высота профиля, 20 см;

SC– толщина стенки полособульба, 1,0 см;

b– ширина бульба, 4.4 см;

Таким образом, толщина свободного пояска см;

Высота стенки тавра будет: см;

, см, принимаем мм;

Изношенная площадь поперечного сечения .

Расчетный тавр:

bПП

SПП

hСТ

SСТ

bСП

SСП

75

1,4

17,8

1,0

5.2

2,2

f, см2

105

17,8

11,5

f’, см2

90

14,24

10,4

h=17,8 см; F=14,24 см2; F1=10,4 см2; F2=90 см2.

1402,9 МПа

МПа

МПа-устойчивость обеспечена
5.2.3 Проектирование продольных балок второго дна.

·  Момент сопротивления продольных балок второго дна относительно условий прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a– шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.6 для балок дна;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– наибольшее расчетное давление на второе дно, 100,5 кПа;

l – пролет балки, 2.25 м;

 см3;

;

Поправка на износ и коррозию ;

 см3.

·  Минимальная строительная толщина стенки балки:

 мм.

Скачать файл