2.4.1 Конструкция расчётной палубы

Палуба – конструкция закрывающая корпус сверху и предназначенная для предотвращения проникновения воды внутрь корпуса, а так же размещения палубных грузов и обеспечения общей продольной прочности при изгибе корпуса. Для более быстрого ухода воды с палубы при ее заливании вверх палубе придают погибь. Второй конструктивной особенностью палубы является наличие седловатости – понижение палубы от оконечности к миделю. Отличительной особенностью контейнеровоза является наличие в палубе вырезов шириной 0,8 – 0,85 B.

Конструкция ВП состоит из:

1) настила ВП, имеющей погибь и седловатость (погибь должна состовлять не более 1/50 ширины судна); поясья ВП располагаются однотипно как на настиле второго дна;

2) рамные бимсы располагаются в сечении сплошных флоров;

Конструктивно компоновочная схема палубы выглядит следующим образом:

2.4.2 Схема люка

27/0,9 = 30 шпаций

Принимаем .

- зависит от длины судна

Принимаем .

2.4.3 Нагрузка на верхнюю палубу со стороны моря

Расчетное давление на участках верхней палубы должно быть не менее опреде­ляемого по формуле

р=0,7*р_W ≥ p_min,

где p_min = 0,015L+7 = 0,015*220,8+7 =10,3 кПа,

р_W =25,1 кПа - волновая нагрузка на уровне палубы, определенная в п.п. 2.1.1;

р = 0,7 р_W = 0,7 * 25,1 = 17,6 кПа > 10,3 кПа.

р =17,6 кПа.

2.4.4 Нагрузка на палубы от перевозимого груза

Расчетное давление на перекрытия грузовых палуб от груза определяется с учетом сил инерции по формуле:

p_Г=hρ_Гg⋅(1 + a_Z/g),

где h - расчетная высота укладки груза, м;

ρ_Г - плотность груза, т/м³;

a_Z - расчетное ускорение в вертикальном направлении, определяемое по формуле:

k_a = 1,6 - принимаем значение соответствующее максимальному ускорению, т.е. наихудший вариант.

Расчетное давление не должно приниматься менее 20 кПа.

p_Г=hρ _Гg⋅(1 + a_Z/g) = 16,8⋅0,4⋅9,81⋅(1 + 4,23/9,81)=94,27 кПа

2.4.5 Размеры конструктивных элементов палубных перекрытий

2.4.5.1 Толщины листовых элементов

Толщина настила палубы должна быть не менее определяемой по формуле:

m = 15,8 для внутренней обшивки борта;

k = 1;

∆S = 0,1(24 - 12) =1,2 мм.

Толщина листов настила палубы S_min, мм, должна быть не менее S_min=7+0,02L =7+0,02*221= 11,2 мм при L>100 м.

Принимаем толщину листов настилов палуб 12 мм.

Если толщина настила расчетной палубы принимается меньше обшивки борта, должен быть предусмотрен палубный стрингер. Ширина палубного стрингера b, мм, должна быть не менее определяемой по формуле:

b = 5L+800 = 5*221+800 =1905 мм,

а толщина палубного стрингера должна быть не менее толщины бортовой обшивки.

Принимаем ширину палубного стрингера 1900 мм, а толщину 12 мм.

2.4.5.2 Палубный набор

Момент сопротивления поперечного сечения продольных подпалубных балок по верхней палубе должен быть не менее определяемого по формуле:

кH

Для продольных подпалубных балок по верхней палубе принимаем несимметричный полособульб 22а (момент сопротивления с присоединенным пояском обшивки W = 345см³) по ГОСТ 21937-76.

Момент сопротивления сечения коробчатого бимса должен быть не менее определяемого по формуле:

кH

При этом m = 10.

Площадь поперечного сечения стенки бимса, см², должна быть не менее определяемой по формуле:

где N_max, k_τ - максимальное значение перерезывающей силы и коэффициент допускаемых касательных напряжений,

τ_n – расчетный нормативный предел текучести по касательным напряжениям, мПа.

При этом:

k_τ=0,65;

τ_n=0,57σ_n = 0,57*235 = 133,95 МПа;

N_max = 0,5pal = 0,5*82,16*1,6*4,8 = 315,5 МПа.

Для бимсов палубного настила принимаем сварной тавр 45б (W = 2440 см³ с присоединенным пояском обшивки, f_c = 108 см²) по ОСТ 5.9373-80.

Момент сопротивления сечения карлингса должен быть не менее определяемого по формуле:

кH,

где m = 18 - для непрерывных карлингсов при определении момента сопротивле­ния в пролете;

где l = 7м - расстояние между пиллерсами, т.о. за счет установки подкрепляю­щих конструкций (пиллерсов) мы уменьшаем пролет балки (комингса);

Площадь поперечного сечения стенки карлингса, см², должна быть не менее определяемой по формуле:

где N_max, k_τ - максимальное значение перерезывающей силы и коэффициент допускаемых касательных напряжений,

τ_n – расчетный нормативный предел текучести по касательным напряжениям, мПа.

При этом:

k_τ=0,65;

τ_n=0,57σ_n = 0,57*235 = 133,95 МПа;

N_max = 0,5pal = 0,5*82,16*2,4*7 = 690,144 МПа.

Для карлингса палубного настила принимаем сварной тавр 56б (W = 4122 см³ с присоединенным пояском обшивки, f_c = 149,6 см²) по ОСТ 5.9373-80.

Продольные комингсы люков должны иметь момент сопротивления сечения не менее:

кH,

Площадь поперечного сечения комингса, см², должна быть не менее определяемой по формуле:

где N_max, k_τ - максимальное значение перерезывающей силы и коэффициент допускаемых касательных напряжений,

τ_n – расчетный нормативный предел текучести по касательным напряжениям, мПа.

При этом:

k_τ=0,65;

τ_n=0,57σ_n = 0,57*235 = 133,95 МПа;

N_max = 0,5pal = 0,5*82,16*2,4*3,2 = 315,5 МПа.

Для комингсов грузовых люков применяем лист 12х1000 (W = 1700 см³ с при­соединенным пояском обшивки, f_c = 120,0 см²).