6.2. Определение нагрузок на конструкцию днищевого перекрытия:

Внешнее давление на конструкцию двойного дна:

;

р_д = 91,55 кПа принимаем из расчета днищевой обшивки.

Расчетное давление машинного отделения принимается по Правилам РС равным 0,05 МПа;

Р_мо=50 кПа

Нагрузки на конструкции двойного дна изнутри определяются в соответствии с п. (2.4.3.2) Правил РС:

Расчетное давление на двойное дно штучного груза, кПа

= 0,839,817(1 + /9,85) = 66,6 кПа (1.3.4.1 )

где _г = 1/_г = 1/1,2 = 0,83 т/м³ (_г = 1,2 – удельная погрузочная кубатура груза);

g = 9,81 м/сек² – ускорение свободного падения;

h_г = 7 м – высота трюма;

= 0,99,81156,6^1/3 = 1,64 м/сек² – вертикальное ускорение груза при качке;

(2.4.3.2.4) Нагрузки при испытаниях

р = 7,5 h_и = 7,512,4 = 93 кПа;

где h_и = z_i + h_в.т = 0 + (D – h_д + 1) = 13,2 – 1,8 + 1 = 12,4 м – вертикальное отстояние настила второго дна от верха воздушной трубы, рис. 31.

(2.4.3.2.5) Нагрузки от аварийного затопления отсеков второго дна

р_ав = 10,5( d – h_д ) = 10,5(7,8 – 1,8) = 63 кПа;

h_д = 1,8 м – фактическая высота двойного дна.

Принимаем для определения элементов набора второго дна максимальную нагрузку р_max = 66,6 кПа.

Нагрузки на конструкции внутри двойного дна определяем, считая, что цистерны двойного дна в данном районе судна являются балластными и они полностью заполнены. Тогда р определится согласно формулам (1.3.4.2.1-4, 1.3.4.2.1-5) на уровне середины высоты вертикального киля:

p_г = 0,75_гg(z_i +z) =

= 0,751,0259,81(0,9 + 12,4) = 100,3 кПа, (1.3.4.2.1-4)

p_г = _гgz_i + p_к = 1,0259,810,9 + 15 = 20,0 кПа, (1.3.4.2.1-5)

Рис. 31. К определению высоты воздушной трубы

где z_i = 0,9 м – отстояние середины вертикального киля от уровня второго дна (крыши цистерны), м, рис 31.

z = (D – h_д) + 1 =

= (13,2 – 1,8) + 1 = 12,4 м – высота воздушной трубы выведенной на палубу над вторым дном;

p_к = 15 кПа – давление, на которое отрегулирован предохрани­тельный клапан.

Максимальная из этих нагрузок р_max = 95,47 кПа используется при определении толщины непроница­емых участвов вертикального киля и стрингеров.

Нагрузка p = 20 кПа, определенная по формуле (1.3.4.2.1-5) используется для определения толщины непроницаемых флоров и размеров балочного набора, подкрепляющего ВК, стрингеры и флоры.

6.3. Толщина настила второго дна и размеры балок основного набора днища

(2.4.4.4) Толщина настила второго дна, включая крайний междудонный лист, должна быть не менее определяемой по формуле (1.6.4.4):

s = 15,8аk + s = 15,80,81(93/(0,8301)^0,5 = 9,7, мм (1.6.4.4)

р = 93 кПа – согласно п. 6.2;

а = 0,8 м – шпация продольного набора;

k = 1,2 – 0,5 а/b = 1,2 – 0,50,8/2,4 = 1,03, но не более 1. Принимаем k = 1.

k_ = 0,8 – при продольной системе набора;

_n = 301 МПа;

s = и(Т –12) = 1,8 мм – поправка на коррозионный износ;

и = 0,15 мм/год – годовой износ по табл. (1.1.5.2);

Т = 24 года – срок службы судна;

Минимальная строительная толщина настила второго дна определяется по формуле

s_min = (5 + 0,035L) при L > 80 м. (2.4.4.4.2)

s_min = (5 + 0,035156,6)0,78^1/2 = 9,3 мм.

Сравнивая результаты вычислений по формулам (1.6.4.4) и (2.4.4.4.2), принимаем толщину настила второго дна равной 10 мм. Размеры и схему расположения поясьев принимаем по обшивке днища. Толщину крайнего междудонного листа принимаем на 1 мм больше толщины остальных поясьев второго дна. Т.о.

s_2д = 10 мм;

s_кр.л = 11 мм.

2.4.4.5 Момент сопротивления продольных балок по днищу и второму дну должен быть не менее определяемого по формуле (1.6.4.1)

W = W_к, см³, (1.6.4.1)

, см³, (1.6.4.2)

Q = pal, кН – поперечная нагрузка на рассматриваемую балку;

p = p_дн. = 91,55 кПа – из расчета днищевой обшивки;

p = p_дн. = 93 кПа – см. п.6.2;

a = a₀ = 0,8 м – шпация основного набора;

l = a_р.н. = 2,4 м – расстояние между сплошными флорами;

k_ = 0,65 – для днищевых балок;

k_ = 0,75 – для балок второго дна;

σ_n = 301 МПа;

m = 12 – коэффициент изгибающего момента для жестко заделанных по концам балок;

ώ_k = 1+α_к Δs – коэффициент, определяющий запас на износ,

где _к = 0,07+6/ W < 0,25 при W <200 см³;

_к = (1/0,15)(0,01 +1/ W) при W  200 см³,

Δs =2,4 мм – запас на износ для настила второго дна;

Δs =1,8 мм – запас на износ для второго дна;

Минимальная толщина стенок балок основного набора внутри двойного дна

s_mіn = 0,025L + 5,5 = 0,025156,6 + 5,5 = 9,4 мм. (2.4.4.9-2)

Расчет выполняем в табличной форме

Таблица 12

Расчеты по подбору профиля балок основного набора

Наименование величин	Балки днища	Балки второго дна
р, кПа	91,55	93
а, м	0,8	0,8
l, м	2,4	2,4
k	0,65	0,75
n, МПа	301	301
т	12	12
W, см3	180	158
к	0,1	0,11
s, мм	2,4	1,8
к	1,25	1,19
W, см3	225	189
smin стенки, мм	9,4	9,4
Профиль*)	Г20а	Г18б
W профиля, см3	268	206
s стенки, мм	10	11

*) Подбор профилей осуществляется на основе сортамента (ГОСТ 21937-76), см. табл.1 Приложения 2.