2.4 Расчетные нагрузки на палубное перекрытие и определение его элементов

2.4.1 Нагрузка на палубу

Расчетное давление на участках верхней палубы должно быть не менее определяемого по формуле:

pmin = 0,015L + 7 = 0,015×140,4 + 7 = 9,1 кПа,

рW = 13,5 кПа - волновая нагрузка на уровне палубы.

р = 0,7×13,5 = 9,45 кПа > 9,1 кПа

Расчетное давление на конструкции палуб и платформ, ограничивающие отсеки, предназначенные для перевозки жидкостей, определяется по формулам:

где Dz = 2,5 м - высота воздушной трубы над палубой,

рг = рк = 25 кПа - давление. на которое отрегулирован предохранительный клапан

В качестве расчетного принимаем р = 25 кПа.

2.4.2 Размеры конструктивных элементов палубного перекрытия

2.4.2.1 Толщины листовых элементов

Толщина настила палубы должна быть не менее:

. при L>100м.

Толщина листов настила палубы Smin, мм, не должна быть меньше

.

Принимаем толщину листов настила палубы равной 10 мм.

Если толщина настила расчетной палубы принимается меньше обшивки борта, то должен быть предусмотрен палубный стрингер. Ширина палубного стрингера b, мм, должна быть не менее определяемой по формуле:

b=5L+800 = 5×140,4+800 = 1502мм.

а толщина палубного стрингера должна быть не менее толщины бортовой обшивки.

Принимаем ширину толщины палубного стрингера 1550 мм, а толщину 12 мм.

2.4.2.2 Палубный набор

Момент сопротивления поперечного сечения продольных подпалубных балок должен быть не менее определяемого по формуле:

W = W¢×wk = 37,2×1,7 = 63,24 см3.

где = ;

Q = p×a×l = 25×0,7×2,4 = 42 кН,

wk = 1+αk×DS = 1+0,23×3,25 = 1,7;

где αk = 0,07+6/W¢ = 0,07+6/37,2 = 0,23£ 0,25 при W¢<200 см3.

DS = u (Т-12) = 0,25× (25-12) = 0,25×13 = 3,25 мм.

Для продольных подпалубных балок принимаем полособульб 12 по ГОСТ 21937-76 с W= 68 см3 с присоединенным пояском обшивки.

Момент сопротивления сечения рамного бимса должен быть не менее:

W = W¢×wk = 2512,12×1,03 = 2593,76 см3.

где = ;

Q = p×a×l = 25×2,4×10,65 = 639 кН,

wk = 1+αk×DS = 1+0,01×3,25 = 1,03;

где = при W¢³ 200 см3;

DS = u (Т-12) = 0,25× (25-12) = 0,25×13 = 3,25 мм.

Площадь поперечного сечения стенки бимса, см2, должна быть не менее:

fc = fc¢×wк = 28,64×1,03 = 29,49см2.

fc¢ = , где

kt = 0,65 - коэффициент допускаемых касательных напряжений;

tn = 0,57×sn = 0,57×301 = 171,6МПа - расчетный нормативный предел текучести по касательным напряжениям, МПа;

Nmax = 0,5×p×a×l = 0,5×25×2,4×10,65 = 171,6МПа - максимальное значение перерезывающей силы.

Для бимса принимаем сварной тавр 25б (W = 655 см3 с присоединенным пояском обшивки, fс = 39,6 см2) по ОСТ 5.9373-80.

2.5 Расчетные нагрузки на водонепроницаемые переборки и определение их элементов

2.5.1 Нагрузки переборки

Расчетное давление р, кПа, на водонепроницаемые переборки принимается равным:

p = α×zn = 7,5×13,0 = 97,5кПа,

где α = 7,5 - для поперечных переборок, кроме форпиковой,

zn - отстояние, измеренное в диаметральной плоскости, от точки приложения расчетной нагрузки до ее верхнего уровня, м.

В любом случае расчетное давление для конструкций водонепроницаемых переборок должно быть не менее 12 кПа, а для конструкций форпиковой переборки не менее 16 кПа.

Расчетное давление на переборки грузовых танков определяется по формуле:

где

zi - отстояние рассматриваемой связи от уровня палубы, измеренное в диаметральной плоскости, м.,

аz - расчетное ускорение в вертикальном направлении, м/c2,

.

ka = 0 - для средней части судна.

В качестве расчетного принимаем давление рг = 155,72кПа.