13. Обеспечение общей продольной прочности.
13.1 Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде.
Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде должны рассчитываться для всех возможных случаев нагрузки судна. Однако в курсовом проекте расчёт будет выполняться для априори худшего случая при кормовом расположении машинного отделения в полном грузу.
Изгибающий момент и перерезывающие силы на тихой воде должны определяться интегрированием нагрузки по длине судна.
В проекте будет использован приближённый способ определения максимального значения изгибающего момента, действующего в районе мидель-шпангоута.
где
k
– коэффициент момента, зависящий главным
образом от архитектурно-конструктивного
типа судна, состояния нагрузки и
коэффициента общей полноты судна. В
соответствии с рекомендациями,
приведёнными в пособии:
Максимальное значение перерезывающей силы рассчитывается по формуле:
13.2 Изгиб судна на волнении.
Основным параметром расчётных нагрузок, воспринимаемых корпусом судна, является высота расчётной волны, пропорциональная величине:
Волновой изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости в районе мидель-шпангоута при прогибе судна рассчитывается по формуле:
Волновая перерезывающая сила в районе мидель-шпангоута рассчитывается по формуле:
13.3 Изгибающие моменты при ударе волн в развал борта.
Эти дополнительные изгибающие моменты рассчитываются для судов длиной 100…200 м с большим развалом борта, если выполняется соотношение:
(см.
стр. 95)
,
следовательно, расчёт не требуется.
13.4 Нормируемый момент сопротивления и момент инерции поперечного сечения корпуса.
Суммарный расчётный изгибающий момент рассчитывается по формуле:
кНм
Момент сопротивления палубы и днища должен быть не менее:
где σ – допускаемое напряжение, которое определяется по формуле:
МПа.
Во всех случаях момент сопротивления палубы и днища должен быть не менее:
см³.
Минимальный момент инерции поперечного сечения должен быть больше, чем:
см4.
13.5 Расчёт фактических моментов сопротивления и моментов инерции поперечного сечения корпуса в районе мидель-шпангоута.
Схема эквивалентного бруса в районе мидель-шпангоута показана на рисунке 13.1. Расчёт геометрических характеристик эквивалентного бруса в первом приближении приведён в таблице 13.1.
|
№ св |
Наименование и размер связи |
|
|
Статический момент площади
|
Переносный
момент инерции
|
Собственный момент инерции i, см4 |
|
1 |
Вертикальный киль |
42,75 |
95 |
4061,25 |
385818,75 |
32151,5625 |
|
2 |
Днищевой стрингер |
85,5 |
95 |
8122,5 |
771637,5 |
64303,125 |
|
3 |
Горизонтальный киль |
93 |
-0,6 |
-55,8 |
33,48 |
11,16 |
|
4 |
Днищевая обшивка |
590 |
-0,5 |
-295 |
147,5 |
49,16666667 |
|
5 |
Продольные балки днища, полособульб 16а x 10 шт |
1079,6 |
9,95 |
10742,02 |
106883,099 |
20900 |
|
6 |
Продольные балки второго дна, полособульб 18а x 10 шт |
1122 |
83,85 |
94079,7 |
7888582,845 |
30700 |
|
7 |
Настил второго дна |
630 |
95 |
59850 |
5685750 |
42,525 |
|
8 |
Продольное ребро жёсткости вертикального киля, полособульб 16б |
111,16 |
47,5 |
5280,1 |
250804,75 |
- |
|
9 |
Верхнее продольное ребро жёсткости днищевого стрингера, полособульб 16б |
107,96 |
67,5 |
7287,3 |
491892,75 |
- |
|
10 |
Нижнее продольное ребро жёсткости днищевого стрингера, полособульб 16б |
107,96 |
27,5 |
2968,9 |
81644,75 |
- |
|
11 |
Скуловой пояс |
295 |
78,5 |
23157,5 |
1817863,75 |
322491,0833 |
|
12 |
Бортовая обшивка |
295 |
304,5 |
89827,5 |
27352473,75 |
2139364,583 |
|
13 |
Ширстрек |
236,6 |
536,5 |
126935,9 |
68101110,35 |
563127,7167 |
|
14 |
Палубный стрингер |
185 |
617 |
114145 |
70427465 |
15,41666667 |
|
15 |
Настил палубы |
635 |
617 |
391795 |
241737515 |
52,91666667 |
|
16 |
Карлингсы Т45а |
109,5 |
617 |
67561,5 |
41685445,5 |
2632,5 |
|
17 |
Продольные подпалубные балки, полособульб 10x10 шт |
686,3 |
617 |
423447,1 |
261266860,7 |
4340 |
|
18 |
Обшивка второго борта |
555,3 |
308,5 |
171310,1 |
52849150,43 |
17616383,48 |
|
19 |
Междубортная платформа |
108 |
356 |
38448 |
13687488 |
7,29 |
|
20 |
Подпалубные балки палубного стрингера, полособульб 10x2 шт |
137,26 |
617 |
84689,42 |
52253372,14 |
868 |
|
21 |
Продольные рёбра жёсткости междубортной платформы, полособульб 16бx2 |
222,32 |
356 |
79145,92 |
28175947,52 |
4624 |
|
22 |
Продольная балка внутреннего борта №1, полособульб 16б |
111,16 |
568 |
63138,88 |
35862883,84 |
2312 |
|
23 |
Продольная балка внутреннего борта №2, полособульб 16б |
111,16 |
515 |
57247,4 |
29482411 |
2312 |
|
24 |
Продольная балка внутреннего борта №3, полособульб 16б |
111,16 |
462 |
51355,92 |
23726435,04 |
2312 |
|
25 |
Продольная балка внутреннего борта №4, полособульб 16б |
111,16 |
409 |
45464,44 |
18594955,96 |
2312 |
|
26 |
Продольная балка внутреннего борта №5, полособульб 16б |
111,16 |
307 |
34126,12 |
10476718,84 |
2312 |
|
27 |
Продольная балка внутреннего борта №6, полособульб 16б |
111,16 |
254 |
28234,64 |
7171598,56 |
2312 |
|
28 |
Продольная балка внутреннего борта №7, полособульб 16б |
111,16 |
201 |
22343,16 |
4490975,16 |
2312 |
|
29 |
Продольная балка внутреннего борта №8, полособульб 16б |
111,16 |
148 |
16451,68 |
2434848,64 |
2312 |
|
30 |
Продольная переборка |
228,78 |
349,2 |
79889,98 |
27897579,62 |
9855482,453 |
|
|
Суммы |
8553,27 |
- |
2200756 |
1035156294 |
30676042,97 |
,
см²
,
см
,
см³
,
см4