2.6 Определение элементов фальшборта судна
2.6.1 Нагрузки на фальшборт
Внешнее давление на фальшборт было определено в п.п. 2.1.1 и составляет 10,3 кПа. При этом расчетное давление должно приниматься не менее:
pmin=0,02L + 14 = 0,02*161 + 14 = 17,22кПа≥15кПа.
В качестве расчетного принимаем давление 17,22 кПа.
2.6.2 Размеры связей фальшборта
Высота фальшборта должна быть не менее 1 м от палубы. Принимаем высоту фальшборта 1,25 м.
Толщина обшивки фальшборта S, мм, для судов с L > 60 м определяется по формуле
S = 0,025L + 4 = 0,025*161 + 4 = 8,025мм,
но при этом должна быть не менее 3,0 и не более 8,5 мм. Принимаем толщину фальшборта 8 мм.
Момент сопротивления стойки фальшборта, примыкающей к настилу палубы, должен быть не менее:
Для стоек фальшборта принимаем несимметричный полособульб 18б (момент сопротивления с присоединенным пояском 15*600 W = 218 см3) по ГОСТ 21937-76.
2.7 Определение перерезывающих сил и изгибающих моментов, действующих на судно на тихой воде и при статической постановке на волну
Внешние силы, вызывающие общий изгиб корпуса судна в условиях эксплуатации, и соответствующие им изгибающие моменты определяют для двух характерных случаев: при положении судна на тихой воде и на волнении.
Расчетные суммарные изгибающие моменты в миделевом сечении можно представить как сумму момента на тихой воде и дополнительного (волнового) момента:
Mрасч=MТВ+MW=10
+
MW,
где ∆ - водоизмещение судна; m - коэффициент изгибающего момента, определяемый по табл. 61 на стр. 226 [3]; МW, кНм,- волновой изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости, в рассматриваемом поперечном сечении определяется по формулам:
вызывающий перегиб судна:
Св = 0,510 - коэффициент общей полноты,
α = 1 - для миделевого сечения корпуса,
вызывающий прогиб судна:
Таким образом, суммарный изгибающий момент на вершине волны составляет:
Суммарный изгибающий момент на подошве волны составляет:
2.8 Оценка напряжений, действующих на судно при общем продольном изгибе
Для оценки напряжений при общем изгибе корпуса определим элементы эквивалентного бруса и установим напряжения, возникающие в связях корпуса, а затем сравним их с допускаемыми напряжениями. Вычисление элементов эквивалентного бруса, возникающих и допускаемых напряжений производится в табличной форме (см. табл. 2.3).
При этом, элементы эквивалентного бруса вычисляются для половины поперечного сечения судна, все продольные связи, примерно одинаково отстоящие от нейтральной оси, для упрощения расчета объединены в группы.
Отстояние
нейтральной оси от оси сравнения:
.
Момент инерции всего сечения относительно нейтральной оси:
.
Из таблицы 2.3 видно, что возникающие в связях корпуса напряжения от общего изгиба не превосходят допускаемых (Эйлеровых), а значит общая продольная прочность обеспечена.
* Значения эйлеровых напряжений, превосходящих предел текучести материала откорректированы с учетом коэффициент запаса прочности (адоп=0,75ат =0,75*235 = 176,25 МПа).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей работе произведен набор корпусных конструкций контейнеровоза по Правилам Российского Морского Регистра Судоходства. По результатам расчетов разработан чертеж конструктивного мидель-шпангоута и типовой плоскостной секции поперечной водонепроницаемой переборки.
Выполнена проверка общей продольной прочности корпуса судна от действия нормальных напряжений при статической постановке на волну. Проверка показала, что общая прочность корпуса обеспечена.