Машиностроение \ Конструкция корпуса морских судов

Конструктивный мидель шпангоут сухогрузного судна, страница 4

По моменту сопротивления из таблицы 1 выбираем несимметричный профиль Р20б (h стенки=200 мм; S=12 мм; bбульба=46 мм; f=31.4 см2; W=296 см3).

Проверка

l /h=2,25/0,2≥10⟹

Проверка по площади стенок не требуется.


5.3 Проектирование бортового набора.

В районе грузового отсека внешняя обшивка борта подкрепляется балками основного набора – шпангоутами. Рамные шпангоуты и бортовые стрингеры отсутствуют как в трюмном, так и в твиндечном помещениях.

5.3.1 Проектирование трюмных шпангоутов.

·  Момент сопротивления трюмного шпангоута из условий прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 18;

a– шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки, , кПа;

 кПа;

м– расстояние от КВЛ до расчетной точки;

l – высота трюмной части, 5 м;

 см3;

;

Поправка на износ и коррозию ;

 см3.

По моменту сопротивления из таблицы 2 выбираем симметричный профиль 24710(h стенки=240 мм; S=10.5 мм; bбульба=75,5 мм; f=38,65 см2; W=491 см3).

– проверка не требуется.

 


Давление на уровне середины пролёта трюмного шпангоута:

 кПа;

Давление на уровне середины пролёта твиндечного шпангоута

Zi=D – d-Hтв/2=9,6 - 7,03 - 3,5/2=0,82 м

 (середина пролета твиндечного шпангоута находится на 0,82 м выше уровня осадки, поэтому статического давления воды на шпангоут не будет):

кПа.


5.3.2 Проектирование твиндечных шпангоутов.

·  Момент сопротивления трюмного шпангоута из условий прочности

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 10;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки, 27,4 кПа;

l – высота твиндека, 3,5 м;

 см3;

W’≤200 см3

;ПЕРЕСЧИТ

Поправка на износ и коррозию ;

 см3.ПЕРЕСЧИТАТЬ

Из таблицы 1 выбираем несимметричный профиль Р18а (h стенки=180 мм; S=9 мм; bбульба=40 мм; f=22,2 см2; W=188 см3).

5.3.3 Проектирование скуловых книц.

·  Размер катета книц определяется по формуле:

см,

где  W– Расчетный момент сопротивления подкрепляемой балки, 468,7см3;

S– толщина подкрепляемой балки, 10,5 мм.

·  толщина кницы должна равняться толщине подкрепляемой балки S=10.5 мм, если длина свободной кромки кницы оказывается больше  см, то свободная кромка должна иметь фланец или поясок  см.

Все кницы 200<C<400 должны иметь фланец b=50 мм.

Принимаем кницу: .


5.4 Набор палубных перекрытий.

Основные балки перекрытия – продольные подпалубные балки имеют опоры на рамных бимсах и на поперечных переборках

 


Рамные бимсы имеют опоры на комингс-карлингсах и бортах. Комингс-карлингс опирается на рамные бимсы.


5.4.1 Проектирование продольных подпалубных балок.

·  Момент сопротивления продольных подпалубных балок относительно условий прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a– шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.45;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки, , кПа;

 кПа;  кПа;

l = 2.25 м;

 см3< 200 см3;

;

Поправка на износ и коррозию ;

) см3.

Из таблицы 1 выбираем несимметричный профиль Р14а (h стенки=140 мм; S=7 мм; bбульба=33 мм; f=14,0см2; W=100 см3).

·  Проверка устойчивости:

; коэффициент запаса устойчивости .

172,3 МПа – сжимающие напряжения в верхней палубе (5.1.3);

 МПа.

,

где  i– момент инерции поперечного сечения изношенной балки;

f– площадь поперечного сечения изношенной балки с присоединенным пояском, см2;

f=f +bпп*Sобш=14+75*1,4=119 см2

l– пролёт балки, 2.25 м;

Износ для верхней палубы сухого отсека для устойчивости равен 0, поэтому момент инерции Р14аберем из таблицы 1: i=1274 см4.

МПа;

 МПа;

 МПа – устойчивость обеспечена.


5.4.2 Проектирование рамных полубимсов.

·  Момент сопротивления рамного полубимса из условий прочности:

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 10;

a– 2.25 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление на ВП,  кПа;

l  – пролёт балки, 3,7 м;из обводов

328,7см3.

Из таблицы 5 принимаем Т28а(; fпроф=34,0 см2; I=13600 см4; fпояс=100 см2; W=560 см3).

,

где  h– высота стенки балки, равна 28 см;

– надбавка за износ и коррозию, 0.14 см;

– ширина свободного пояска балки, равна 12 см;

– ширина присоединенного пояска,  см;

51,1см3.

 см3.

Высота рамного полубимса должна быть в 2 раза больше высоты продольной подпалубной балки.

Из таблицы 5 принимаем Т28а (; fпроф=34,0 см2; I=13600 см4; fпояс=100 см2; W=560 см3).

·  Момент инерции рамного полубимса:

,

где  l– прогон рамного бимса меж опорами, равен 3,75 м;

с– расстояние между рамными бимсами, 2.25 м;

– расстояние между продольными палубными балками, 0.75 м;

– фактический момент инерции продольной подпалубной балки с присоединенным пояском, 1274см4 (для Р14а);

, поэтому:

;пересчитать

.

.

1835см4.ПЕРЕСЧИТАТЬ

·  Площадь стенки рамного полубимса:

,

где   68кН;ПЕРЕСЧИТАТЬ

;

– высота стенки рамного бимса, 28 см;

– надбавка за износ и коррозию, 1.44 см;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.12 мм/год;

 МПа;

см2.ПЕРЕСЧИТАТЬ

см2 – площадь стенки обеспечена.

5.4.3 Проектирование бимсовых книц верхней палубы.

Толщина кницы равняется толщине стенки меньшей балки S=10 мм, а катеты равняются высоте меньшей балки С=180 мм (Р18а – твиндечный шпангоут).

Принимаем кницу 10×180×180.

5.4.4 Проектирование комингс-карлингса верхней палубы.

,

где  m– коэффициент изгибающего момента, равен 10;

Скачать файл