5.3 Проектування конструкцій палубного набору

5.4.1 Проектування конструкцій верхньої і нижньої палуб за поперечною системою набору

Основні балки перекриття – бімси, що мають опори на борту і на карлінгсі – поздовжній рамній палубній балці (рисунок 5.4.1.1).

Рисунок 5.4.1.1

Момент опору W, см³, бімса верхньої палуби повинен бути не менше визначеного по формулі:

, (1.6.4.1)

де:  = Pal, кН;

а – шпація, м;

l – прогін, м, бімса;

m = 10;

k_σ = 0,65;

_k – поправка на знос і корозію;

Р – розрахунковий тиск, кПа, який визначається по формулі:

Р = 0,7Р_w ≥ Р_min, де Р_min = 0,015L+7.

Р_min = 0,015∙88,1+7=8,25 кПа

Р =15,35 кПа

 = 15,35∙0,6∙2,95 =27,2 кН

см³

_k=1+α_к · ΔS

α_к=0,07+6/W^/

α_к=0,07+6/41,0=0,24

_k=1+0,24∙1,44=1,34

см³

Момент інерції i, см⁴, бімса верхньої палуби повинен бути не менше визначеного по формулі:

, (2.6.4.3.2)

де: а – шпація, м;

l – прогін, м, бімса;

S – товщина, мм, настилу верхньої палуби;

= 1 при σ_с ≤ 0,5R_eH і при σ_с > 0,5R_eH;

, де ;

σ_с – стискаючі напруження, МПа, в верхній палубі.

мПа

Прийнято:

см⁴

Прийнято профіль бімса верхньої палуби: штабобульб несиметричний 12 з найменшим моментом опору см³.

Момент опору W, см³, бімса нижньої палуби повинен бути не менше визначеного по формулі:

, (1.6.4.1)

де  = Pal, кН;

Р – розрахунковий тиск, кПа, на бімс нижньої палуби;

Р=31,8 кПа

 = 31,8∙0,6∙2,95=56,3 кН

m = 10

k_σ = 0,65

см³

_k=1+α_к · ΔS

α_к=0,07+6/W^/

α_к=0,07+6/84,8=0,15

_k=1+0,15∙1,44=1,2

см³

Прийнято профіль бімса нижньої палуби: штабобульб несиметричний 14^а з найменшим моментом опору см³.

Момент опору W, см³, карлінгса верхньої палуби визначається по формулі:

, (1.6.4.1)

де:  = Pal, кН;

Р=17,8 – розрахунковий тиск, кПа, на карлінгс (приймається як для бімса верхньої палуби);

а = а_к – ширина, м, дії тиску Р, яка дорівнює половині складених відстаней між карлінгсами і карлінгсом та бортом;

l = l_к – прогін, м, карлінгса між поперечним комінгсом люка і поперечною перегородкою;

m = 10;

k_σ = 0,35k_D ≤ 0,65 (в розрахунках прийняти k_D = 1,0);

 = 17,8∙4,975∙1,8=126,5 кН

см³

∆W – додаток на знос і корозію.

см³

см³

Площа стінки карлінгса f_c, см², визначається по формулі:

, (1.6.4.3.2)

де: N_max = 0,5Pal, кН;

Р – розрахунковий тиск, кПа, на карлінгс;

а = а_к – ширина дії тиску, м;

l = l_к – прогін, м, карлінгса;

k_τ = 0,65;

h – висота, см, стінки карлінгса.

N_max = 0,5∙17,8∙4,975∙1,8=108,1 кН

см²

Стінка карлінгса перевіряється на стійкість по формулі:

, (1.6.5.4-3)

де: – товщина, мм, стінки карлінгса, яка зменшена на величину ∆S, табл. (1.6.5.2.2);

– висота, мм, стінки карлінгса.

мПа

По визначеному моменту опору W, см³, і площі стінки f_c, см², карлінгса

підібрано профіль карлінгса – тавр ┴ 32^а з найменшим моментом опору см³.

Момент опору W, см³, комінгс-карлінгса верхньої палуби визначається по формулі:

, (1.6.4.1)

де:  = Pal, кН;

Р – розрахунковий тиск, кПа, який має таку ж величину, що й карлінгс;

а = а_к – ширина, м, дії тиску Р, яка дорівнює половині складених відстаней між комінгс-карлінгсом і бортом та між комінгс-карлінгсами;

l = l_к – прогін, м, комінгс-карлінгса між пілерсами;

m = 10;

k_σ = 0,35k_D ≤ 0,65 (слід прийняти k_D = 1,0);

 = 15,35∙4,975∙6,4=449,5 кН

см³

∆W – додаток на знос і корозію.

см³

см³

По визначеному моменту опору W, см³, і площі стінки f_c, см², карлінгса

підібрано профіль комінгс-карлінгса – тавр ┴ 63^а з найменшим моментом опору см³.

Визначення фактичного моменту опору поздовжнього комінгс-карлінгса виконується за допомогою розрахунку геометричних характеристик цієї рамної в’язі.

Ширина приєднаного пояска комінгс-карлінгса вантажного люка дорівнює 1/12 довжини люка, але не більше половини відстані між вантажним люком і бортом.

Товщина вертикального листа комінгса люка верхньої палуби може бути не більше 11мм. Стійкість стінки комінгса люка перевіряється згідно з розділу 2.3.

Момент опору W, см³, карлінгса нижньої палуби визначається аналогічно

моменту опору карлінгса верхньої палуби. Слід враховувати інший тиск Р і k_σ = 0,7. Перевірка площі стінки карлінгса нижньої палуби виконується також аналогічно площі стінки карлінгса верхньої палуби. Тут також слід враховувати інший тиск Р і k_τ = 0,7. На стійкість карлінгс нижньої палуби не перевіряється.

 = 22,6∙4,975∙1,8=177,25 кН

m = 10

k_σ = 0,7

см³

_k=1+α_к · ΔS

_k = 10,15(0,01+1W')

_k = 10,15(0,01+1151,4)=0,11

_k=1+0,11∙1,44=1,16

см³

Комінгс-карлінгс нижньої палуби розраховується аналогічно комінгс-карлінгсу верхньої палуби. Враховується інший тиск Р і k_σ = 0,7; а в перевірці площі стінки комінгс-карлінгса враховується інший тиск Р і k_τ = 0,7. Визначення

фактичного моменту опору комінгс-карлінгса нижньої палуби виконується за допомогою розрахунку геометричних характеристик цієї рамної в’язі.