5.1 Проектирование наружной обшивки корпуса.

5.1.1 Проектирование наружной обшивки днища.

Расчетная схема пластины внешней обшивки дна:

• Толщина внешней обшивки днища относительно условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a– шпация, равна 0.85 м;

, принимаем равным 0,95;

–расчетная суммарная нагрузка на обшивку днища, 122.3кПа;

–для продольной системы набора равен 0.6;

–нормативный предел текучести, 346 МПа;

–надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.17 мм/год;

Таким образом,

принимаем 13 мм.

• Толщина наружной обшивки днища из условий устойчивости:

Сжимающие напряжения в днище от общего продольного изгибаМПа.

Момент инерции поперечного разреза корпуса , см⁴;

11.3 м³;

D – высота борта, 16.4м;

Отстояние нейтральной оси от ОП м;

м⁴

Принимаем м⁴.

=243.5 МПа.

Критические напряжения 244 МПа определяются из условий устойчивости пластин наружной обшивки, при этомk=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.

Так как , то расчетная формула эйлеровых напряжений будет иметь вид:

203 МПа.

Толщина пластины внешней обшивки, котороя соответсвует условиям стойкости:

=16,5мм, принимаем 17мм

где b– сторона пластины, принимающая нормальные сжимающие напряжения, равна 0.85 м;

n– коэффициент, учитывающий систему набора и распределение сжимающих нагрузок по высоте пластины, равен 4;

мм, принимаем 2 мм, так как мм.

• Толщина наружной обшивки днища относительно условий минимальной строительной толщины:

Минимальная строительная толщина должна быть не меньше, чем:

мм.

Прямая проверка устойчивости назначенной толщины днищевой обшивки. Для заведомого обеспечения устойчивости принимаем толщину наружной обшивки S=17мм;

; 202.69 МПа.

230.75 МПа;

При отношении расчетная формула для критических напряжений будет иметь вид:

МПа;

устойчивость обеспечена.

• Выбор толщины горизонтального киля:

мм.

Окончательно принимаем S_ДН=18 мм, S_ГК=20 мм.

5.1.2 Проектирование наружной обшивки борта.

Расчетная схема пластины внешней обшивки борта:

• Толщина внешней обшивки борта относительно условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a– шпация, равна 0.85 м;

k=1.2-0.5a/b=1.2-0.5*0.85/3.75=1.09 принимаем равным 1.0

–расчетная суммарная нагрузка на обшивку борта, 106.92 кПа;

–для поперечной системы набора борта равен 0.6;

–нормативный предел текучести, 345.5 МПа;

–надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.17 мм/год;

Таким образом,

принимаем 12 мм.

• Толщина наружной обшивки борта из условий устойчивости:

k=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.

Отстояние нейтральной оси от ОП м;

Критические напряжения 156.1 МПа определяются из условий устойчивости пластин наружной обшивки.

Толщина пластины внешней обшивки, котороя соответсвует условиям стойкости:

,

где b=h_ц-h_II= м – сторона пластины, принимающая нормальные сжимающие напряжения (расстояние от скуловой до подпалубной цистерны);

n– коэффициент, учитывающий систему набора и распределение сжимающих нагрузок по высоте пластины:

Так как

=1.3для пластины, которая подкреплена балками рамногопрофиля;

Для нахождения необходимо по отношению треугольников найти сжимающее напряжение в точках сопряжения листа со скуловой и подпалубной цистернами и взять какотношение меньших напряжений к большим (для скуловой и подпалубной цистерны).

= 72.56

, принимаем 16 мм для заведомого обеспечения устойчивости.

• Толщина наружной обшивки борта относительно условий минимальной строительной толщины:

Минимальная строительная толщина должна быть не меньше, чем:

11мм;

Выбираем толщину наружной обшивки борта S_БОР=20 мм;

Принимаем толщину скулового листа S_СКУЛ=S_ДН=20 мм.

5.1.3 Проектирование настила верхней палубы.

Расчетная схема пластины верхней палубы:

• Толщина настила верхней палубы относительно условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a– шпация, равна 0.85 м;

, принимаем равным 1;

–расчетная суммарная нагрузка на настил палубы:

МПа;

МПа;

–для продольной системы набора равен 0.6;

–нормативный предел текучести 345,5 Мпа;

–надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.1 мм/год;

Таким образом,

, принимаем 6 мм.

• Толщина настила верхней палубы из условий устойчивости:

Сжимающие напряжения в палубе от общего продольного изгиба при прогибе МПа.

Момент инерции поперечного разреза корпуса , см⁴;

–момент сопротивления палубы в средней части судна, 10.89 м³;

D – высота борта, 16.2 м;

Отстояние нейтральной оси от ОП м;

I=10.89*(16,2-7.35)=96,4

= 256 МПа.

Критические напряжения 256 МПа определяются из условий устойчивости пластин настила верхней палубы, при этомk=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.

Так как=0.77, то расчетная формула эйлеровых напряжений будет иметь вид:

Толщина пластины внешней обшивки, котороя соответсвует условиям стойкости: