сплошному и непроницаемому флорам

минимальные толщины вертикального киля и днищевого стрингера

S_{в.к. min} = 0,035 * L + 6,5, мм

S_{в.к. min} = 0,035 * 127 + 6,5 = 10,945 мм

Принимаем S_{в.к. min} = 11 мм.

S_{стр. min} = 0,025 * L + 5,5, мм

S_{стр. min} = 0,025 * 127+ 5,5 = 8,68, мм

Принимаем S_стр. = 12 мм.

2.2.2.2. Расчетная величина в.к. по ПР должна быть не менее по формуле:

S_в.к. = L_в.к.* h_в.к.* + ΔS, мм

L_в.к. = 0,03 * L + 8,3, L_в.к. = 0,03 * 127 + 8,3 = 12,11 м

h_в.к. = h_{2 дн.} = 1,3 м

η = 0,78 – коэффициент по металлам

ΔS = U * (Т – 12), мм U = 0,14 мм/год Т = 24 года

ΔS = 0,14 * (24 – 12) = 1,68 мм

S_в.к. = 12,11 * 1,3 * + 1,68 = 15,58 мм

Принимаем S_в.к. = 16 мм.

2.2.2.3. Расчетная величина толщин флора

- толщина стенки сплошных флоров должна быть не менее по формуле

S_фл. = L_фл. * k * а * + ΔS, мм

L_фл. = 0,023 * L + 5,8, м L_фл. = 0,023 * 127 + 5,8 = 8,72 м

k = 0,86 а = а_о = 0,8 м

S_фл. = 8,72 * 0,86 * 0,8 * + 1,68 = 6,98 мм

Принимаем S_фл. = 7 мм.

S_{фл. min} = 0,035 * L + 6, мм

S_{фл. min} = 0,035 * 127 + 6 = 10,445 мм

Принимаем S_{фл. min} = 11 мм,

принимаем S_фл. = 11 мм.

2.2.2.4. Расчетная величина непроницаемых участков стрингеров должна быть

не менее по формуле

, мм

m = 15,8 а = а_о = 0,8 м k = 1,0 к_σ = 0,75

Р_дн. = 91,19 кПа =301,3 МПа

мм

Принимаем S_стр. = 10 мм.

2.2.2.5. Толщина настила второго дна, включая крепкий междудонный лист

должна быть не менее по формуле

, мм

m = 15,8 а = а_о = 0,8 м k = 1,0 к_σ = 0,8

Р_2дн. = 62.54 кПа =301,3 МПа

= 8,11 мм

2.2.2.6. В любом случае толщина настила второго дна должна быть не менее минимальной

S_{2 дн. min} = (0,035 * L + 5) * , мм

S_{2 дн. min} = (0,035 * 127 + 5) * = 8,34 мм

Принимаем S _{min 2 дн.}= 9 мм.

2.2.2.7. Момент сопротивления продольных балок

W = W' * ω_к, см³ , см³;

- балок настила второго дна:

Q_{2 дн.} = Р_{2 дн.} * а_о * ℓ_балки, кН

ℓ_балки = 3,2, м Р_{2 дн.} =62,54 кПа

m = 12 к_σ = 0,8 σ_η = 301,3 МПа ω_к =

Q_{2 дн.} = 62,54 * 0,8 * 3,2 = 160,1 кН

см³

W = 177 * 1,1 = 194,7 см³

- балок днища:

Q _дн. = Р _дн. * а_о * ℓ_балки, кН

ℓ_балки = 3,2, м =0,8 м =91,19 кПа

m = 12 к_σ = 0,65 σ_η = 301,3 МПа ω_к =

Q _дн. = 91,19*0,8*3,2 = 233,5 кН

= 317,9 см³

W = 317,9 * 1,09 = 346,5 см³

W_дн. = 153,4 см³ – принимаем полособульб №22б с W =372 см³.

W_{2 дн.} = 104,4 см³ – принимаем полособульб №18а с W =200/188 см³.

2.2.2.8. Момент сопротивления вертикальных ребер жесткости по

сплошному и непроницаемому флорам

W_в.р.ж. = W' * ω_к, см³ , см³;

Q = P * a * ℓ, кН

где Р = Р _дн. или Р_{2 дн.}, что больше = 91,19 кПа

m = 8 к_σ = 0,75 σ_η = 301,3 МПа ω_к =

h_{2 дн.} = 1,3 м = 1300 мм

ℓ =h _в.р.ж.= 1300 – 220- 180 =900 мм

Q = 91,19 * 0,8 * 0,9 =65,66 кН

W' = см³

W _в.р.ж. = 32,69* 1,25 = 40,86 см³

Принимаем полособульб №10 с W =45 см³.

2.2.2.9. Момент сопротивления горизонтальных ребер жесткости по вертикальному

килю и стрингерам должен быть не менее по формуле:

W_г.р.ж. = W' * ω_к, см³ см³;

Q = P * a * ℓ, кН

где Р = Р _дн. = 91,19 кПа

m = 12 к_σ = 0,75 σ_η = 301,3 МПа ω_к =

ℓ ≈ 3,2, м

а = м

Q = 91,19 * 0,65 * 3,2 = 189,7 кН

W' = , см³

W_г.р.ж. = 223,9 * 1,1 = 246,3 см³

Принимаем полособульб №20а с W =268 см³.

2.2.2.10. Схема днищевого перекрытия проектируемого судна

 

 

2.3. Расчётные нагрузки на бортовое перекрытие судна и определение его элементов.

 

2.3.1. Конструкция 2-го борта должна отвечать следующим требованиям:

-при поперечной системе набора наружного и внутреннего бортов располагаем основные шпангоуты в плоскости бракет днищевого перекрытия, т.е. через шпацию; рамные шпангоуты в плоскости сплошных флоров, т.е. через рамную шпацию:

ар.шп.= 2,4 м.

Перекрестными связями борта проектируемого судна является стрингер.

Соединение связей по борту и палубе происходит при помощи книц, которые подбираются стандартными в зависимости от размеров этих связей.

Нижние концы шпангоутов соединены между собой на настиле 2 дна бракетами или кницами. Толщина бракеты принимается равной толщине 2 дна.

 

2.3.2. Нагрузки на конструкции борта:

- ниже КВЛ

Р = Рst + Рw, кПа

Рst = 10*z1, кПа Zi – отстояние точки приложения нагрузки до поверхности воды, м.

Pw = Pwo – 1,5*Cw* , кПа

- выше КВЛ

Р = Рw, кПа

Pw = Pwo – 7,5* ax*z_i, кПа

- на 2 борт

Рн.квл = 10*z1, кПа

Н.О. борта

- ниже КВЛ

т.1: z₁ = d-h_2дн = 7-1,3 = 5,7, м

т.2: z₂ = z ₁ -0,2 = 5,7-0,2 = 5,5, м

т.3: z₃ = z ₁ –(3*0,9+3*0,8) = 0,6, м.

- выше КВЛ

т.4: z₄ = 3*а + 1*а =3*0,7 + 1*0,8 = 2,9, м

2^ой борт

т.5: z₅ = h _тр +1= 8+1 =9, м

т.6: z₆ = z ₅ -1,8 =9-1,8 =7,2, м

т.7: z₇ = z ₅ - 3*а = 9 - 3*0,8 = 6,6, м

т.8: z₈ = z ₆ -2,2 =7,2- 2,2 = 5, м

т.9: z₉ = z ₇ - 3*а = 6,6 - 3*0,9 = 3,9, м

т.10: z₁₀ = z ₈ -2 =5-2 = 3, м

Нагрузки:

- на наружную обшивку борта ниже КВЛ

т.1: Р1 = Рst + Рw, кПа

Рst = 10*z1, кПа

Pw1 = Pwo – 1,5*Cw*z ₁/d, кПа

z ₁ = 5,7

Pwo = 33,9, кПа

Сw = 8,5, м

d = 7, м

Рst = 10*5,7 = 57, кПа

Pw1 = 33,9 – 1,5*8,5*5,7/7 = 23,5, кПа

Р1 = 57 + 23,5 = 80,5, кПа.

т.2: Р2 = Рst + Рw, кПа

Рst = 10*z ₂ , кПа

Pw2 = Pwo – 1,5*Cw*z ₂/d, кПа

z ₂ = 5,5, м

Pwo = 33,9, кПа

Сw = 8,5, м

d = 7, м

Рst = 10*5,5 = 55, кПа

Pw2 = 33,9 – 1,5*8,5*5,5/7 = 23,9, кПа

Р2 = 55 + 23,9 = 78,9, кПа.

т.3: Р3 = Рst + Рw, кПа

Рst = 10*z3, кПа

Pw3 = Pwo – 1,5*Cw*z ₃/d, кПа

z ₃ = 0,6, м

Pwo = 33,9, кПа

Сw = 8,5, м

d = 7, м

Рst = 10*0,6 = 6, кПа

Pw3 = 33,9 – 1,5*8,5*0,6/7 = 32,8, кПа

Р3 = 6 + 32,8 = 38,8, кПа.

- на наружную обшивку борта выше КВЛ

т.4: Р ₄ = Рw4, кПа

Pw4 = Pwo – 7,5* ax*z₄, кПа

 

Pwo = 33,9, кПа

а _х = 0,267

z ₄ = 2,9, м

Pw4 = 33,9 – 7,5* 0,267*2,9 = 28,1, кПа

Р ₄ = 28,1, кПа

- на двойной борт

т.5: Рн.квл 5 = 10*z5, кПа

z ₅ = 9, м

Рн.квл5 = 10*9 = 90, кПа

т.6: Рн.квл 6 = 10*z6, кПа

z ₆ = 7,2, м

Рн.квл6 = 10*7,2 = 72, кПа

т.7: Рн.квл 7 = 10*z7, кПа

z ₇ = 6,6, м

Рн.квл7 = 10*6,6 = 66, кПа

т.8: Рн.квл 8 = 10*z8, кПа

z ₈ = 5, м

Рн.квл8 = 10*5 = 50, кПа

т.9: Рн.квл 9 = 10*z9, кПа

z ₉ = 3,9, м

Рн.квл9 = 10*3,9 = 39, кПа

т.10: Рн.квл 10 = 10*z10, кПа

z ₁₀ = 3, м

Рн.квл10 = 10*3 = 30, кПа.

На настил платформы двойного борта:

,

где z _i- расстояние от палубы до платформы,

-1,5 м,

,

.

В зависимости от класса ледового усилия корпуса судна принимаются нагрузки на элементы наружного борта по нагрузкам района BI.

 

2.3.3. Размер связей бортового перекрытия:

2.3.3.1. Момент сопротивления трюмных шпангоутов:

W=W`*

, см3

Q=Р*а* l, кН

- Н.О. борта:

1) ниже стрингера

Р = 80,5, кПа

а = 0,8

l = 2,4

m = 12

= 0,65

= 301,28, МПа

Q=80,5*0,8*2,4= 154,56 кН

см3

ω_к =

W= 157,8*1,1 = 173,58 см3 Принимаем полособульб 18а с W=200/188

2) выше стрингера

Р = 38,8, кПа

а = 0,9

l = 2,7

m = 12

= 0,65

= 301,28, МПа

Q=38,8*0,9*2,7= 94,3 кН

см3

ω_к =

W= 108,3*1,13 = 122,4 см3 Принимаем полособульб 18а с W=200/188

- двойной борт

3) ниже стрингера

Р = 90, кПа

а = 0,8

l = 2,4

m = 12

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=90*0,8*2,4= 172,8 кН

см3

ω_к =

W= 152,9*1,11 = 169,7 см3 Принимаем полособульб 18а с W=200/188

4) выше стрингера

Р = 66, кПа

а = 0,9

l = 2,7

m = 12

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=66*0,9*2,7= 160,38 кН

см3

ω_к =

W= 159,7*1,11 = 177,3 см3 Принимаем полособульб 18а с W=200/188

 

2.3.3.2. Моменты сопротивления твиндечных шпангоутов:

W=W`*

, см3 Q=Р*а* l, кН

- Н.О. борта

Р = 28,1, кПа

а_ср = 0,725

l = 2,9

m = 12

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=28,1*0,725*2,9= 59,1 кН

см3

ω_к =

W= 72,9*1,15 = 83,8 см3 Принимаем полособульб 14а с W=100

- второй борт

Р = 30, кПа

а_ср = 0,725

l = 2,9

m = 12

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=30*0,725*2,9= 63,1 кН

см3

ω_к =

W= 67,49*1,16 = 78,3 см3 Принимаем полособульб 14а с W=100

 

2.3.3.3. Моменты сопротивления рамных шпангоутов.

W=W`*

, см3 Q=Р*а* l, кН

 

- Н.О. борта:

1) ниже стрингера

Р = 80,5, кПа

а = 3,2

l = 2,1

m = 10

= 0,65

= 301,28, МПа

Q=80,5*3,2*2,1= 541 кН

см3

ω_к =

W= 580,1*1,08 = 626,5 см3 Принимаем тавр 25б с W=655

2) выше стрингера

Р = 38,8, кПа

а = 3,2

l = 2,7

m = 10

= 0,65

= 301,28, МПа

Q=38,8*3,2*2,7= 335,2 кН

см3

ω_к =

W= 462,2*1,08 = 499,2 см3 Принимаем тавр 25б с W=655

- двойной борт

3) ниже стрингера

Р = 90, кПа

а = 3,2

l = 2,1

m = 10

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=90*3,2*2,1= 604,8 кН

см3

ω_к =

W= 648,5*1,08 = 700,4 см3 Принимаем тавр 28б с W=756

4) выше стрингера

Р = 66, кПа

а = 3,2

l = 2,7

m = 10

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=66*3,2*2,7= 570,24 кН

см3

ω_к =

W= 681,4*1,08 = 735,1 см3 Принимаем тавр 28б с W=756

Выше платформы

- Н.О. борта

Р = 28,1, кПа

а_ср = 3,2

l = 2,9

m = 10

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=28,1*3,2*2,9= 261 кН

см3

ω_к =

W= 386*1,08 = 419 см3 Принимаем полособульб 24а с W=434

- второй борт

Р = 30, кПа

а_ср = 3,2

l = 2,9

m = 10

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=30*3,2*2,9= 278,4 кН

см3

ω_к =

W= 357,3*1,09= 389,5 см3 Принимаем полособульб 24а с W=434

2.3.3.4. Моменты сопротивления бортовых стрингеров

W=W`*

, см3 Q=Р*а* l, кН

- Н.О. борта:

1) ниже платформы

Р = 38,8, кПа

l = 3,2

m = 18

= 0,65

= 301,28, МПа

Q=38,8*2,55*3,2=316,6 кН

см3

ω_к =

W= 287,4*1,09=313,5 см3 Принимаем полособульб 22а с W=345

2) выше платформы

Р = 28,1, кПа

а = 2,9/2=1,45

l = 3,2

m = 18

= 0,65

= 301,28, МПа

Q=28,1*1,45*3,2=130,4 кН

см3

ω_к =

W= 118,4*1,12=132,7 см3 Принимаем полособульб 16а с W=147/140

- двойной борт

3) ниже платформы

Р = 66, кПа

а = 2,55

l = 3,2

m = 18

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=66*2,55*3,2=538,56 кН

см3

ω_к =

W= 423,7*1,08=457,6 см3 Принимаем полособульб 24б с W=466

4) выше платформы

Р = 30, кПа

а = 1,45

l = 3,2

m = 18

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=30*1,45*3,2=139,2 кН

см3

ω_к =

W= 109,5*1,12=123,17 см3 Принимаем полособульб 16а с W=147/140

 

 

2.3.3.6. Момент сопротивления рамных ребер жесткости платформы двойного борта

W=W`*

, см3 Q=Р*а* l, кН

- ВП

Р = 30, кПа

l = 0,8

m = 15,8

= 0,65

= 301,28, МПа

Q=30*3,2*0,8=76,8 кН

см3

ω_к =

W= 19,8*1,37=27,2 см3 Принимаем полособульб 9 с W=33

- Платформа

Р = 28,1, кПа

а = 3,2

l = 0,8

m = 10

= 0,75

= 301,28, МПа

Q=28,1*3,2*0,8=72 кН

см3

ω_к =

W= 25,5*1,3=33,3 см3 Принимаем полособульб 10 с W=45

2.3.3.7. Толщина обшивки 2-го борта по поясьям.

S=m*а* +∆S, мм ∆S=U*(Т-12), мм

m=15.8 а=а₀=0.8 м К=1.0 К_σ=0.85 Т=24 года МПа

Р₁₀=30 КПа Р8=50 КПа Р₅=90 КПа

Uв.п.=0,13 Uср.п.=0,12 Uн.п.=0,13

∆Sв.п.=0,13*(24-12)=1,56 мм

Sв.п.=15,8*0,8* +1,56=5,9 мм

Принимаем Sв.п.=6 мм

∆Sср.п.=0,12*(24-12)=1,44 мм

Sср.п.=15,8*0,8* +1,44=7,9 мм

Принимаем Sср.п.=8 мм

∆Sн.п.=0,13*(24-12)=1,56 мм

Sн.п.=15,8*0,8* +1,56=9,05 мм

Принимаем Sср.п.=10 мм

2.3.3.9. Определение и нахождение стандартных книц к рамному и основному наборам.

-верхние кницы принимаем в зависимости от размеров перекрестных связей, т.е. шпангоуты + бимсы

- нижние кницы: катет кницы = L шпангоута /6.

Принимаем:

Выше палубы

- выше кницы 100х200х6 (рамный набор) тавр 22б – S6

- нижние кницы – принимаем бракету S7

Ниже платформы

- верхние кницы 100х200х6 тавр 20б – S6

- нижние кницы – принимаем бракету S10.

 

3.3.4. Схема бортового перекрытия проектируемого судна.

 

2.4. Расчётные нагрузки на палубное перекрытие судна и определение его элементов.

 

2.4.1. Конструкция расчётной палубы.

Принимаем на проектируемом судне за расчётную палубу – ВП.

Конструкция ВП состоит из:

-настила ВП, имеющего погибь и седловатость, поясья ВП располагаются однотипно как на настиле 2-го дна;

-продольные подпалубные балки располагаются в сечении продольных днищевых балок;

-рамные бимсы располагаются в сечении сплошных флоров;

-карлингсы ВП располагаются в сечении днищевых стрингеров;

-границы люка выполнены в жесткой конструкции: вдоль длины корпуса карлингс-комингс люка; поперёк –концевой люковый бимс.

 

2.4.2. Схема люка.

b_л = 0,55*В

b_л = 0,55*20,8 = 11,44, м

11,44/0,8 = 14,3 14 шпаций

14*0,8 = 11,2, м

Принимаем b люка=11,2 м (14 шпаций);