- •Рецензенты:
- •Условные обозначения
- •Сокращения
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Общие принципы и правила проектирования конструкций корпуса морского судна
- •Принципы нормирования прочности в правилах Морского Регистра Судоходства
- •Выбор шпации. Размещение переборок и размеры грузовых люков
- •Выбор систем набора перекрытий корпуса
- •Выбор материала корпусных конструкций
- •Определение расчётных нагрузок
- •1.5.1. Нагрузки со стороны моря
- •1.5.2. Ускорения судна при качке
- •1.5.3. Давления от груза и балласта
- •Определение толщины листовых элементов корпуса
- •Подбор профиля балок набора
- •Стенки рамных балок: подкрепление и вырезы
- •2. Проектирование связей днища
- •2.1. Одинарное днище
- •2.2. Двойное днище
- •2.2.1. Конструкция двойного дна при поперечной системе набора
- •2.2.2. Конструкция двойного дна при продольной системе набора
- •2.2.3. Размеры сечений связей двойного дна
- •3. Проектирование связей борта
- •3.1. Конструкции одинарного борта
- •Конструкции двойного борта
- •Конструкция борта и цистерн навалочных судов
- •Размеры связей
- •3.4.1. Общие требования
- •3.4.2. Дополнительные требования для бортов и цистерн
- •3.4.3. Дополнительные требования для бортов танкеров
- •Проектирование конструкций с ледовыми усилениями
- •3.5.1. Конструктивные особенности ледовых усилений
- •3.5.2. Ледовая нагрузка
- •3.5.3. Размеры конструкций ледовых усилений
- •Проектирование связей палуб
- •4.1. Конструкции
- •4.2. Размеры связей
- •Проектирование связей переборок
- •5.1. Конструкции
- •5.2. Размеры связей
- •Проектирование пиллерсов и фальшборта
- •6.1. Подбор пиллерсов
- •6.2. Проектирование фальшборта
- •Обеспечение общей продольной прочности корпуса
- •7.1. Изгибающие моменты на тихой воде
- •7.2. Изгибающие моменты от волнения
- •7.3. Требования Правил Регистра по обеспечению общей продольной прочности
- •Расчёт эквивалентного бруса
- •Проверка устойчивости связей, испытывающих сжатие. Уточнение размеров связей
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3 указания к выполнению рабочего чертежа секции корпуса
- •Общие указания
- •Теоретические линии корпуса
- •Типозазмеры листовой горячекатаной стали и полособульбового профиля
- •Оформление основного вида
- •Оформление разрезов
- •43 Шп. См. В нос Пр.Б – симметрично
- •Оформление узлов
- •Простановка размеров
- •Обозначения и изображения сварных швов
- •Примеры обозначения стандартных швов сварных соединений
- •Приложение 4 примерные плотности грузов
- •Приложение 5 примеры рабочих чертежей
- •Список литературы
3.4.2. Дополнительные требования для бортов и цистерн
навалочных судов
Толщина
обшивки наклонных стенок скуловой и
подпалубной цистерн
в средней части определяется по формуле
(1.16) при m
= 15.8, kσ
= 0.9. Толщина нижнего листа скуловой
цистерны должна быть не менее толщины
настила второго дна. Толщина остальных
листов должна быть не более толщины
нижнего листа, но не менее
(при L > 260 м следует
подставлять в формулу L
= 260 м). Толщина вертикальной стенки
подпалубной цистерны (под комингсом
люка) и примыкающего листа наклонной
стенки должна быть не менее
(при L > 200 м следует
подставлять в формулу L
= 200 м).
При расчёте балок набора подпалубных цистерн расчётное давление не должно приниматься менее 25 кПа.
Толщина стенок диафрагм и поперечных рам скуловых цистерн должна быть не менее толщин примыкающих к ним сплошных флоров. Толщина бракет и книц в цистернах должна быть не мене 10 мм.
Толщина стенок
шпангоутов одинарного борта должна
быть не менее
(при
L > 200 м следует
принимать L = 200 м).
3.4.3. Дополнительные требования для бортов танкеров
На наливных судах толщина всех элементов, контактирующих с жидким грузом или балластом, должна быть не менее (3.5.4):
- при L
< 80 м,
- при L
≥ 80 м.
В последней формуле при L > 290 м следует подставлять L = 290 м. Толщину балок основного набора можно принимать не более 11.5 мм.
Между бортом и продольной переборкой танкера часто ставятся распорки, упирающиеся в рамные связи борта и переборки (обычно в месте пересечения рамных шпангоутов с бортовыми стрингерами). Площадь сечения распорки f должна быть не менее
,
где р – расчётное давление на уровне распорки, кПа; а – расстояние между распорками по длине, м; h - расстояние между распорками по высоте (высота части борта, поддерживаемой распоркой), м; Р – периметр поперечного сечения распорки, см; σкр – критические напряжения, МПа, определяемые по формуле (7.14) при эйлеровых напряжениях, вычисляемых по формуле
,
где i – минимальный момент инерции поперечного сечения распорки, см4; l – длина распорки, м. Так как площадь сечения f входит в обе последние формулы, её расчёт выполняется методом последовательных приближений.
Проектирование конструкций с ледовыми усилениями
В Правилах Регистра предусмотрено девять категорий ледового плавания судов (2.2.3) – по мере возрастания ледовых нагрузок от ЛУ1 до ЛУ9 (для ледоколов – от ЛЛ6 до ЛЛ9). Категории ЛУ1 – ЛУ3 относятся к судам для неарктических замерзающих морей. Для остальных (арктических) категорий допускаемые районы эксплуатации в российских арктических морях определены в зависимости от сезона, тактики плавания (с ледоколом или самостоятельно) и тяжести навигации (2.2.3.4).
В первую очередь ледовая категория судна влияет на форму корпуса в оконечностях (наклон летней ГВЛ к ДП, наклон форштевня и шпангоутов на уровне летней ГВЛ и пр. (3.10.1.2)). На судах арктических категорий: вертикальный борт в районе ледового пояса не допускается в нос от цилиндрической вставки; в носу не должно быть бульба; в корме не допускается транцевая форма кормы и необходим ледовый зуб (выступ для защиты руля на заднем ходу).
Расчётные нагрузки и требования к конструкциям борта установлены в зависимости от района по длине и высоте корпуса судна (рис. 3.4). В этом пособии рассмотрим только проектирование борта в средней части (в районе В). Размеры h1 , h3 и L3, обозначенные на рисунке 3.4, приведены в таблице 3.4 (3.10.1.3-).
Таблица 3.4
Размеры, определяющие границы районов ледовых усилений
Параметр |
Категория ледовых подкреплений |
||||||
ЛУ7, ЛУ8, ЛУ9 |
ЛУ5, ЛУ6 |
ЛУ4 |
ЛУ3 |
ЛУ2 |
ЛУ1 |
||
h1 (м) |
при В 20 м |
0.75 |
0.60 |
0.50 |
|||
при В > 20 м |
|
|
|
0.50 |
|||
h3 (м) |
1.6h1 |
1.35h1 |
1.20h1 |
1.10h1 |
h1 |
||
L3 (м) |
0.06L |
0.05L |
0.045L |
0.04L |
0.02L |
||
Л
едовые
усиления выполняются: в районе BI
(В – по длине, I – по высоте)
– для судов категорий ЛУ2 и выше; в районе
BII – для судов категорий
ЛУ4 и выше; в районе BIII –
для судов категорий ЛУ5 и выше; в районе
BIV – для судов категорий
ЛУ8, ЛУ9 и ледоколов.
Рис. 3.4. Районы ледовых усилений /13/
