Определение усилий, действующих на кранцевые устройства при подходе судов друг к другу и к причалам на тихой воде причалам на тихой воде

РАСЧЕТЫКРАНЦЕВЫХ УСТРОЙСТВ

Определение расчетных усилий, действующих на кранцевые устройства, следует выполнять, исходя из внешних условий, при которых отдельные детали и узлы устройств, оказываются наиболее нагруженными.

Нагрузки, действующие на кранцевые устройства весьма разнообразны как спо условиям возникновения, так и по характеру их приложения. Известны три наиболее характерных случая работы кранцевых устройств:

- подход судна к другому судну или береговому сооружению на тихой воде,

- совместная стоянка судов воткрытом море на волнении,

- выполнение буксировок "вплотную" и работа ледоколов способом "тандем".

Определение усилий, действующих на кранцевые устройства при подходе судов друг к другу и к причалам на тихой воде причалам на тихой воде

Нагрузка от удара судна при подходе его к другому судну или причальному сооруже-нию на тихой воде может быть определена в зависимости от массы судна, его скорости в момент подхода, угла подхода и от упругой податливости кранцевых устройств и корпуса судна. Сопротивлением воды движению подходящего судна можно пренебречь.

Схема усилий, действующих на кранцевые устройства при подходе судов, показана на рис.10.15.

Рис. 10.15.. Схема усилий, действующих на кранцевые устройства при подходе судна

- кранцевое устройство.

Величина ударной нагрузки N_y на кранцевое устройство определяется по формуле

тс, (10.8)

где g - коэффициент, учитывающий поглощение кинетической энергии подходящего судна,

V_n - скорость подходящего судна, м/сек,

a - угол подхода судна, град.,

М=D/g - масса судна, тс×c² /м,

D - водоизмещение судна, т×с,

g - ускорение силы тяжести, 9,81 м/с²,

с₁ - коэффициент упругой податливости кранцевого устройства, м/ т×с,

с₂ - коэффициент упругой податливости корпуса подходящего судна, м/ т×с,

с₃ - коэффициент упругой податливости корпуса стоящего судна, м/ т×с,

Коэффициент g, учитывающий поглощение кинетической энергии подходящего судна, зависит от многих факторов, в частности, от конструкции причала или борта стоящего судна и его размещений. В практике расчетов береговых сооружений приняты следующие значе-ния коэффициента g:

для отдельно стоящих палов и пирсов - 0,5

для сооружений с вертикальной стенкой - 0,4

для сооружений, имеющих подпричальный откос - 0,3

При расчете усилий, действующих на кранцевые устройства при подходе судов друг к другу, коэффициент gможет быть принят рав­ным 0,5.

Коэффициент упругой податливости кранцевого устройства может быть вычислен по формуле:

, (10.9)

где f₀ - величина деформации кранцевого устройства на одну тонну силы, приложенной к одному кранцу, м/т×с

n - количество кранцев, на которые одновременно передается сила удара судна.

Коэффициент упругой податливости корпуса судна может быть определен по эмпирическим формулам

; (10.10)

где L - наибольшая длина судна (м), для судов, имеющих ледовые подкрепления

, (10.11)

Значения коэффициента упругой податливости корпусов судов в зависимости от их длины показаны на рис.10.16.

Коэффициент упругой податливости берегового сооружения, равный деформации, выраженной в метрах на 1 т×с, определяется:

а) для отдельно стоящих быков и палов — как величина смещения центра приложения ударной нагрузки на пале или быке (f_n) в направлении, перпендикулярном лицевой поверхности сооружения под действием силы, равной 1 тс,

б) для причальных сооружений с непрерывной причальной линией - по формуле

, м/тм

где f_c - величина смещения центра приложения ударной нагрузки в направлении, перпен-дикулярном причальной линии, под действием силы, равной 1 тc на 1 пог.м со-оружения, м/с²,

l - длина участка сооружения, на которую передается усилие от удара, м.

Коэффициент упругой податливости корпуса стоящего судна может быть определен по формулам (10.10 и 10.11) при соответствующих значениях L.

Ударная нагрузка N_y вычисленная по формуле (10.8), не должна превышать допускаемого давления на корпус судна, причем должны быть соблюдены условия по следующим эмпирическим формулам, принятым в практике расчетов причальных сооружений:

, тс - для морских судов без ледовых подкреплений.

, тс – для морских судов, имеющих ледовые подкрепления.

Если ударная нагрузка N_y, вычисленная по формуле (10.8) превышает допускаемое давление N_y, необходимо ограничить скорость швартующего судна или изменить конструкцию кранцевых устройств, увеличив их податливость.

Рис. 10.16 Кривые для определения коэффициента упругой податливости корпуса судна: 1 - корпус судна без ледовых подкреплений; 2 - то же с ледовыми подкреплениями