§ 61. Примеры определения нагрузки на перекрытия корпуса сухогрузного и наливного судна

Расчет балок и перекрытий с небольшим числом балок главного направления и одной перекрестной связью подробно рассмотрен в гл. 1. Поэтому не представляет особого труда выполнить расчеты по изложенной выше методике. Необходимо только рассчитать нагрузку на перекрытия. Ниже приведены примеры определения эксплуатационной нагрузки, действующей со стороны моря на перекрытия сухогрузного судна и танкера.

Пример 1. Определить нагрузку для всех перекрытий сухогрузного судна по следующим данным: L = 144,6 м, В = 22,2 м, d — 9,07 м, D = = 13,4 м, плотность воды p = 1,025 т/м³, g = 9,81 м/с².

Расчетное статическое давление [см. формулу (4.2)]

где z_i — отстояние точки приложения нагрузки от расчетной ватерлинии; z_i = d — на уровне днища.

Расчетное давление, обусловленное перемещениями корпуса судна относительно профиля волны:

на уровне расчетной ватерлинии [см. формулу (7.1)] при высоте волны h

где a_va_x  1,15 (см. гл. 7); принимаем a_va_x = 1,15; _w = 1,0 — для судов неограниченного плавания;

для связей, расположенных ниже расчетной ватерлинии [см. формулу (15.3)],

где z_i — отстояние рассматриваемой связи от расчетной ватерлинии, м; z_i = d на уровне днища;

для связей, расположенных выше расчетной ватерлинии [см. формулу

причем k_w = 1,0 для борта; k_w = 1,1 для балок основного набора ВП в миделевом сечении; k_w = 0,77 для балок рамного набора ВП в миделевом сечении; z_i — отстояние рассматриваемой связи от расчетной ватерлинии, м; z_i =(D — d) = 4,33 м на уровне ВП. Поэтому для борта у ВП, для балок основного и рамного набора ВП получим соответственно:

Минимальное расчетное давление р_{w min}  0,03L + 3,5 = 7,84 кПа.

Нагрузка на днище для судов с двойным дном [см. формулу (8.2)]: для флоров, стрингеров и вертикального киля

для балок основного набора и пластин

где р_г — противодавление груза; при отсутствии данных о грузе можно принять р_{г min}=20 кПа., Распределение нагрузки по сечению корпуса показано на рис. 15.13.

Пример 2. Определить нагрузку для всех перекрытий наливного судна по следующим данным: L = 166 м, D == 12,3 м, В == 22,4 м, d = 9,4 м, р = 1,025 т/м³, плотность груза ₁ == 1,0 т/м³.

Рис. 15.13. Распределение нагрузки по поперечному сечению сухогрузного судна (ординаты в кПа; суммарная нагрузка на днище не показана).

–  –  – волновая нагрузка; – – – статическая нагрузка; ––––––– суммар- ная нагрузка.

Ниже приведены только те формулы, которые отличаются от формул, использованных в примере 1:

Нагрузка для связей, расположенных ниже расчетной ватерлинии (z_i = d), p_w = 53,2(1 — 5,5-9,4/166)= 36,6 кПа.

Нагрузка для связей, расположенных выше расчетной ватерлинии (z_i = D — d = 2,9 м), для борта у ВП, для балок основного и рамного набора ВП соответственно равна:

Нагрузку на днище для положения судна на вершине волны определяют, исходя из условия, что грузовой танк пустой [см. формулу (15.1)]

Нагрузка на днище наливных судов для положения судна на подошве волны определяется при условии, что танки заполнены [см. формулу (15.2)],

Рис. 15.14. Распределение нагрузки по поперечному сечению танкера (ординаты нагрузки в кПа; суммарная нагрузка на днище не показана).

–  –  – волновая нагрузка; – – – статическая нагрузка; ––––––– суммар- ная нагрузка.

Противодавление груза без учета качки определяют по формуле (15.4), причем z_i = D

Распределение нагрузки по сечению корпуса показано на рис. 15.14.

По кривым распределения нагрузки можно найти давление для любой связи корпуса.