Комитет Российской Федерации по рыболовству
Калининградский Государственный Технический
Университет
Кафедра СМК и СМ
Курсовой проект допущен к защите Курсовой проект защищен
Руководитель Притыкин А.И. с оценкой_______________
_____________________________________ Руководитель профессор Притыкин А.И.
______________________________________
Курсовой проект по дисциплине:
Конструкция корпуса промысловых судов
КП....ПЗ
Пояснительная записка
Нормоконтроль Проект выполнил
_____________ студент гр. 03-кс Саина Е.А.
______________________
Калининград 2005
Исходные данные
1. Тип судна: траулер
2. Главные размерения:
L-длина между перпендикулярами, м, L = 102,5 м
B-ширина судна на миделе, м, B = 16 м
D-высота борта до верхней палубы, м, D = 10 м
d-осадка судна, м, d = 6,0 м
Cв - коэффициент общей полноты, Cв = 0,62
См-коэффициент полноты мидель-шпангоута, См = 0,98
hтв-высота твиндека, м, hтв = 3,6 м
3. Категория ледового усиления ЛУ3
4. Размеры грузового люка 4,0´3,0 м
5. Скорость хода судна V = 16узлов
6. Район плавания - неограниченный
7. Срок эксплуатации 24 года
8. Осадка судна в балласте принимается равной dБ = 4,5 м
9. Высота надстроек hн = 2,3 м
10. Ширина слипа bСЛ = 4 м
Выбор марок сталей для корпусных конструкций.
П.2.2.4.8 Во всех случаях толщина наружной обшивки Smin мм, должна быть не менее:
Smin= (5,5+0,04L)Öh
по п.1.1.4.3 h= 1 REH= 235 МПа
Smin= (5,5+0,04*102,5) = 9,6 мм
П.2.2.4.6 Листы наружной обшивки, примыкающие к ахтерштевню, а так же листы, расположенные в местах крепления лап кронштейнов гребных валов, должны иметь толщину Smin, мм не менее:
Smin= 0,055L+8
Smin= 0,055*102, +8 = 13,6 мм
П.2.3.4.3 Связи одинарного дна должны иметь толщину Smin, мм не менее:
Smin= 6,5+0,025L
Smin= 6,5+0,025*102,5= 9,1 мм
П.2.4.4.9 Внутри двойного дна элементы конструкции, включая балки основного набора, ребра жесткости, кницы и т.п. должны иметь толщину Smin, мм не менее:
Smin= 0,025L+5,5
Smin= 0,025*102,5+5,5= 8,1 мм
П.2.6.4.1.5 Толщина листов настила палуб Smin, мм, должна быть не менее:
Для верхней палубы между бортом и линией больших вырезов в средней части судна:
Smin= (0,02L+7)Öh
Smin= (0,02*102,5+7)Ö1= 9,1 мм
Для верхней палубы в оконечностях судна и внутри линии больших вырезов, а также для второй палубы:
Smin= (0,01L+7)Öh
Smin= (0,01*102,5+7)Ö1= 8,0 мм
Для третьей и других нижележащих палуб и платформ:
Smin= (0,01L+5)Öh
Smin= (0,01*102,5+5)Ö1= 6,0 мм
П.2.7.4.1 Толщина обшивки водонепроницаемых переборок и переборок масляных цистерн:
Smin= 0,02L+4
Smin= 0,02*102,5+4= 6,1 мм
Нижние листы переборок:
Smin= 7,1 мм
П.1.2.3.7
| Наименование связи | Группа связи | Категории стали | Марка стали | |||
| В середине | Вне середины | В середине | Вне середины | В середине | Вне середины | |
| 1. Ширстрек, палубный стрингер расчетной палубы. 2. Скуловой пояс. 3. Пояс настила расчетной палубы в углах грузовых люков, в том числе нижних палуб в охлаждаемых помещениях. 4. Прочие поясья расчетной палубы, за исключением поясьев между поперечными кромками вырезов люков. 5. Продольные балки расчетной палубы верхних поясьев продольных переборок, ширстрека, продольных стенок бортовых палубных цистерн. 6. Поясья обшивки днища, в том числе горизонтальный киль и настил второго дна. 7. Верхние поясья продольных переборок и бортовых палубных цистерн. 8. Наружные продольные связи, обшивка и набор длинных надстроек и обшивка продольных стенок коротких надстроек и рубок (I ярус). 9. Обшивка и набор (сварные балки) в районе I ледовых усилений, сварные листовые штевни судов категории ЛУ1; 2; 3; 4. 10. Набор из катаного профиля судов всех категорий ледовых усилений, а также ледоколов категории ЛЛ4. | III II I | II I I | B B B A A A A A A A | A A A A A A A A A A | ВСт3сп3 ВСт3сп3 ВСт3сп3 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3пс2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 | ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 ВСт3сп2 |
Определение требуемых моментов сопротивления и инерции
Поперечного сечения корпуса по Правилам Регистра
1. Расчет изгибающего момента на тихой воде
Msw= ± DL/k, кНм
K= 79
D= gLBdCB10 кН
g= 1,025
D= 1,025*102,5*16*6,0*0,62*10 = 62533 кН
MSW= ± 62533*102,5 / 79= ±81135 кНм
2. Расчет волнового изгибающего момента
П.1.3.1.4 Волновой коэффициент определяется по формуле:
CW= 10,75-[(300-L) / 100]3/2
CW= 10,75-[(300-102,5) / 100]3/2= 7,97
П.1.4.4.1 Волновой изгибающий момент MW, кНм, действующий в вертикальной плоскости, в рассматриваемом поперечном сечении определяется по формулам:
Вызывающий перегиб судна
MW= 190CWBL2CBa10-3
CW= 7, 97 по П.1.3.1.4.
a= 1 по табл. 1.4.4.1. для x/L= 0,5
CB= 0,62
MW= 190*7,97*16*102,52*0,62*1*10-3= 157911 кНм
Вызывающий прогиб судна
MW= -110CWBL2(CB+0,7)a10-3
MW= -110*7,97*16*102,52*(0,62+0,7)*1*10-3= -194641 кНм
П.1.4.6.2 Момент сопротивления (для палубы и днища) W, см3, должен быть не менее:
W=MT103/s
MT=½MW+MSW½
MT=½-81135-194641½= 275777 кНм
s = 175/h
s = 175/1= 175 МПа
W= 275,8*106/175= 1,576*106 см3
П.1.4.6.7 Во всех случаях момент сопротивления поперечного сечения корпуса в средней части судна (для палубы и днища), см3, должен быть не менее:
Wmin= CWBL2(CB+0, 7)h
Wmin= 7,97*16*102,52(0,62+0,7)*1= 1,768*106 см3
П.1.4.6.9 Момент инерции поперечного сечения корпуса I, см4, в средней части судна, должен быть не менее:
Imin=3CWBL3(CB+0, 7)
Imin=3*7,97*16*102,53(0,62+0,7)= 5,3*108 см4
Проектирование наружной обшивки
П.1.1.3 Шпация
Нормальная шпация
а0=0,002L+0,48
а0=0,002*102,5= 0,685 (Принимаем а0= 0,70м)
В форпике и ахтерпике принимаем шпацию 0,60 м
Выбираем для судна поперечную систему набора
П.2.2.4.8 Smin= 9,6 мм
П.2.2.3 Давление Pw выше ЛГВЛ должно быть не менее Pmin, кПа, определяемого по формуле:
Pmin= 0,03L+5
Pmin= 0,03*102,5 +5= 8,075 кПа
П.2.2.4.1 Согласно формуле (1.6.4.4), толщина настила или обшивки S, мм, загруженных поперечной нагрузкой, должна быть не менее:
S= ma0kÖ(P/kssn)+DS
к= 1,2-0,5a/b<1 Принимаем k= 1
m= 15,8
ks= 0,6
a0= 0,7 м
sn=235/h по п.1.1.4.3.
sn=235/1= 235 МПа
П.1.3.2.1 Расчетное давление P, кПа, действующее на корпус судна со стороны моря, определяется по формулам:
для точек приложения нагрузок, расположенных ниже ЛГВЛ,
P=Pst+Pw
для точек приложения нагрузок, расположенных выше ЛГВЛ,
P=Pw
Pst=10zi
zi-отстояние точки приложения нагрузки от летней грузовой ватерлинии
z1=(D-d)/2
z1=(10-6)/2= 2 м (выше ЛГВЛ)
z2=d/2
z2=6/2= 3 м (ниже ЛГВЛ)
z3= d
z3= 6 м (ниже ЛГВЛ)
z4= (D-d)*0,75
z4= (10-6)*0,75= 3 м (выше ЛГВЛ)
Pst1=10*2= 20 м
Pst2=10*3= 30 м
Pst3=10*6= 60 м
Pst4=10*3= 30 м
П.1.3.2.2 Расчетное давление, обусловленное перемещениями корпуса судна относительно профиля волны Pw, кПа, определяется по формулам:
Pw=Pw0-1,5Cwzi/d (ниже ЛГВЛ)
Pw=Pw0-7,5axzi (выше ЛГВЛ)
Pw0=5Cwavax
Принимаем avax= 0,6Þ
Pw0=5*7,97*0,6= 23,91 кПа
для точек приложения нагрузок, расположенных ниже ЛГВЛ
PW2=23,91-1,5*7,97*3/6= 17,93 кПа
PW3=23,91-1,5*7,97*6/6= 12,05 кПа
для точек приложения нагрузок, расположенных выше ЛГВЛ
PW1=23,91-7,5*0,267*2= 19,9 кПа
PW4=23,91-7,5*0,267*3= 17,9 кПа
П.1.1.5.1 Запас на износ DS,мм, определяется по формуле:
DS= U (T-12)
T=24
U= 0,1 мм/год-для точек (1) и (4)
U= 0,14 мм/год-для точек (2) и (3)
DS1, 4= 0,1(24-12)= 1,2 мм
DS2, 3= 0,14(24-12)= 1,68 мм
S1=15,8*0,7*1*Ö19,9/0,6*235+1,2= 5,3 мм
S4=15,8*0,7*1*Ö17,9/0,6*235+1,2= 5,14 мм
S2=15,8*0,7*1*Ö47,98/0,6*235+1,68= 8,13 мм
S3=15,8*0,7*1*Ö72,046/0,6*235+1,68= 9,59 мм
Принимаем с учетом п.2.2.4.8. S= 10 мм
П.2.2.4.3 Толщина скулового пояса должна приниматься равной толщине обшивки борта или днища, в зависимости оттого, что больше:
Принимаем S= 10 мм
П.2.2.4.4 Ширина горизонтального киля bk, мм, должна быть не менее:
bk= 800+5L< 2000 мм
bk= 800+5*102,5= 1313 мм
Принимаем bk= 1400 мм
Толщина горизонтального киля должна быть на 2 мм больше толщины обшивки днища:
S=10+2= 12 мм
П.2.2.4.5 Ширина ширстрека bs, мм, должна быть не менее определенной по формуле (2.2.4.4.), при этом bs<2000 мм
Принимаем bs= 1400 мм
Толщина ширстрека в средней части длины судна должна быть не менее толщины прилегающих листов обшивки борта или настила палубы, в зависимости от того, что больше.
П.3.7.1.5 Расположение районов усилений:
| Район усилений | По высоте борта |
| А | От уровня на h выше и ниже грузовой ватерлинии |
| В | От верхней границы района А до верхней палубы |
| С | От верхней границы района В до уровня палубы надстройки первого яруса |
Отстояние границ районов усилений от летней грузовой ватерлинии, согласно табл.3.7.1.5.1, равно: h=1,2 м
П.3.7.4.4.2 Толщина наружной обшивки и ширстрека, мм, судов, швартующихся в море, в районе
усилений должна быть не менее:
Smin=21,7a0ÖP/knREH-0,242+DS
DSА= 3 мм - для района усилений А
DSВ= 1,2 мм - для района усилений B
a0= 0,7 м
kn=1,1
REH= 235 МПа
a1=1 по табл. 3.7.3.3-1.
a2A=1 по табл. 3.7.3.3-2. (для района усилений. А z=1) ро
a2B=1/ (0,22zi+0,6) по табл. 3.7.3.3-3. (для района усилений B z= 1) a2B= 1,22
D= 6253,32 т
П.3.7.3.3. Расчётное давление, P, кПа, на борта и бортовые стенки надстроек, определяется по следующим формулам:
1) Район усиления А:
P=a1a2 (190+51ÖDz10-3-0,464)
P=1*1*(190+51*Ö6253,32 *1*10-3-0,464) = 312,71 кПа
S=21,7*0,7*Ö312,71/1,1*235-0,242+3=19,7 мм
Принимаем S= 20 мм
2) Район усиления В:
P=a1a2 (129+59ÖDz10-3-0,464)
P=1*1,22*(129+59*Ö6253,32 *10-3-0,464)=330,44 кПа
S=21,7*0,7*Ö330,44/1,1*235-0,242+1,2=18,4 мм
Принимаем S=18 мм
П.3.10.4.1 Толщина наружной обшивки S, мм, в районах ледовых усилений должна быть не менее:
SH=SH0+DSH0,
где
SH0=15,8 aÖP/REH
DSH0=0,75Tu
D= 6253,32 т
а= a0/(1+0,5a0/c)
c=b (для поперечной системы набора)
П.3.10.2 Интенсивность ледовой нагрузки, кПа, определяется по формуле:
P=1500a3ÖD/1000,
a3 = 0,33 -определяется по таблице 3.10.3.2.1
P=1500*0, 33Ö6253,32/1000 =672,44 кПа
П.3.10.3.3.3 Высота распределения ледовой нагрузки, м, определяется по формуле:
b=C3C4kD
C3=0,27
C4=1
kD=3ÖD/1000
kD=3Ö6253,32 /1000=1,842
c=b=0,27*1*1,842=0,497
a0= 0,7 м
a=0,7/(1+0,5*0,7/0,497)= 0,41 м
REH= 235 МПа
SH0=15,8*0,41Ö672,44/235= 10,98 мм
u= 0,17
DSH0=0,75*24*0,17= 3,06 мм
SH=10,98+3,06= 14,04 мм
Принимаем S H =14 мм
Расстановка переборок
Для данного типа судна (траулер) выбираем систему расстановки водонепроницаемых переборок, которые устанавливаются на следующих теоретических шпангоутах:
¾; 2; 3 ½; 5; 6 ½; 8; 9 ¼.
В носу и в корме судна (до первой водонепроницаемой переборки) практическая шпация должна быть не более 0,6 м. В средней части судна – практическая шпация равна нормальной (в нашем случае: а=0,6 м).
Рассчитаем количество практических шпаций (N) и расстояние между водонепроницаемыми переборками по всей длине судна.
