5.3 Проектирование бортового набора.

В районе грузового отсека внешняя обшивка борта подкрепляется балками основного набора – шпангоута

Проектирование трюмных шпангоутов.

• Момент сопротивления трюмногошпангоута из условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 18;

a– шпация, равна 0.85 м;

–коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

–нормативный предел текучести, 346 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки

P=P_ст+P_w=16.3+28.8 = 44.1 кПа

=10∙63=16.3 кПа

кПа

кПа;

l – высота трюмной части, 5.1 м;

см³;

;

Поправка на износ и коррозию ;

По моменту сопротивления из таблицы 1 выбираем несимметричный полособульб 22б (h стенки=220 мм; S=13 мм; bбульба=50 мм; f=37.22 см²; W=372 см³).

Протяженность книц на обшивке борта

Принимаем =15мм

5.4 Проектирование конструкций скуловой цистерны

• Момент сопротивления поперечной бортовой балки в скуловой цистерны:

k_σ = 0,6; m = 10;

σ_n– нормативный предел текучести, 346 Мпа;

a– шпация, равна 0.85 м;

l=6.3 м

Р– расчетное давление посередине пролета балки

кПа

м

Из таблицы принимаем Т50a (;f_проф=95.2 см²; I=87000 см⁴;W=2600 см³).

Площадь стенки не считаем т.к.

• Рамная балка по наклонной стенке скуловой цистерне:

k_σ = 0,6; m = 10;

σ_n– нормативный предел текучести, 346 Мпа;

a– шпация, равна 0.85 м;

l=6.5м

см³

Р– расчетное давление посередине пролета балки

;

Из таблицы принимаем T71a (;f_проф=198.2 см²; I=280000 см⁴;

W=7100см³).

Рассчитываем площадь стенки потому что ;

Толщина стенки будет равна

5.5 Проектирование конструкций под палубной цистерны

Под палубная цистерна выполняется по продольной системе набора. Листовые конструкции цистерны по борту,по обшивке наклонной под углом к ​​горизонту не менее 30°стенки цистерны подкрепляются продольными балками набора,которые расположены через шпацию. В плоскости рамных бимсов в цистерне должны быть расположены поперечные рамные связи. В плоскости каждого шпангоута между поперечными рамами должны быть расположены в нижнем углу цистерны бракеты или кницы,которые соединяются с продольными балками. Посередине ширины подпалубной цистерны расположена по левому и правому бортам стенка – продольная перегородка. Стенки в цистерне подкрепляются продольными балками,которые расположены через шпацию. В плоскости поперечных перегородок в подпалубных цистернах располагают поперечные перегородки,в которых есть небольшие вырезы для пропуска балластной воды. Обшивка поперечной перегородки в цистерне подкрепляется стойками,на концах которых устанавливаются кницы.

Проектирование продольных балокВП в подпалубной цистерны.

• Момент сопротивления продольных балок ВП в подпалубной цистерны относительно условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a– шпация, равна 0.85 м;

–коэффициент допустимых напряжений, равен 0.45 – для подпалубных балок

–нормативный предел текучести, 346 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки, ,

l = 3.4 м;

< 200 см³;

;

Поправка на износ и коррозию

С учетом минимальной строительной толщины принимаем несимметричный профиль P18б (h стенки=180 мм; S=11.0 мм; i=3530 f=25.8 см²; W=218 см³).

• Проверка устойчивости подпалубных балок:

; коэффициент запаса устойчивости .

277.9 МПа – сжимающие напряжения в верхней палубе;

МПа.

,

где i– момент инерции поперечного сечения изношенной балки;

f– площадь поперечного сечения изношенной балки с присоединенным пояском, 25.8 см²;

l– пролёт балки, 3.4 м;

Износ для верхней палубы для устойчивости равен 0, поэтому момент инерции Р18б берем из таблицы 1: i=3530 см⁴.

Находим

k∙σ_c≤σ_кр=>305.6<265.2 МПа – устойчивость не обеспечена.

Увеличиваем размер продольных балок ВП до Р22а

k∙σ_c≤σ_кр=>305.6≤ 319.8 МПа – устойчивость обеспечена

5.5.3 Продольные балки по наклонной стнеки цистерне.

• Момент сопротивления продольных балок

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a– 0.85 м;

–коэффициент допустимых напряжений, равен 0.45;

–нормативный предел текучести, 346 Мпа;

l – 3.4м

;

Применяем для продольных балок по наклонной стенки цистерны Р24а

Площадь стенки не считаем потому что

Проектирование рамных бимсов.

• Момент сопротивления рамного бимса из условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 10;

a– 3.4 м;

–коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

–нормативный предел текучести, 346 Мпа;

Р– расчетное давление на ВП,

l – 7.5м

Применяем тавроавую балку Т50а

• Площадь стенки рамного бимса:

,

где

;

–высота стенки рамного бимса, 50 см;

–надбавка за износ и коррозию, 2.4 см;

–надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.2 мм/год;

197 МПа;

Толщина стенки рамного бимса:

;

Проектирование рамной балки наклонной стенки цистерны.

• Момент сопротивления рамной балки из условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 10;

a– 3.4 м;

–коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

–нормативный предел текучести, 346 Мпа;

l – пролёт балки, 8.5 м;

где

ρ=1025 кг/м³ - средняя плотность морской воды;

g=9.8 м/с² – ускорение свободного падения;

z_i- расстояние от середины пролета цистерны 2.7м

Из таблицы принимаем T63a (;f_проф=148.2 см²; I=235000 см⁴;W=5400 см³;)

Площадь стенки рамы по наклонной стенки:

где

;МПа

Толщина стенки:;