XI. Проверка общей и местной прочности судна.

Поскольку в результате перераспределения груза в трюме №j1 получился недогруз на 0%, а в трюме №j3 перегруз на 0% представляется необходимым проверить общую прочность судна. (студенту необходимо рассчитать процент перегруза и недогруза соответствующих грузовых помещений из которых производилось перемещение грузов). Местную прочность необходимо проверить в месте концентрации груза с малым удельным погрузочным объёмом, особенно при размещении груза на главной палубе и люковых крышках, так как удельная нагрузка на эти конструкции значительно меньше чем в грузовых трюмах.

Общую прочность корпуса проверяют путём сравнения наибольших изгибающих моментов в районе миделя 𝑀_изг c нормативной величиной допускаемого изгибающего момента 𝑀_доп . Приближенно, но с достаточной для практических целей точностью, значение изгибающего момента можно определить по формуле.

Мтв – изгибающий момент на тихой (спокойной) воде.

Мтв = Мо + Мр – Мс

Где Мо – изгибающий момент на миделе судна в порожнем состоянии;

Мр – изгибающий момент от масс грузов и запасов;

Мс – изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде.

В случае, когда изгибающий момент получился положительным, судно испытывает перегиб, и для уменьшения изгибающего момента грузы надо перемещать из оконечностей судна к его середине. При отрицательном значении изгибающего момента судно испытывает прогиб, и грузы следует перемещать из средней части к оконечностям.

Изгибающий момент на миделе судна в порожнем состоянии.

Мо = ko × Do × Lтт

Где ko – коэффициент учитывающий расположение машинного отделения (ko = 0,125);

Do – вес судна порожнём;

L⊥_⊥ – длина между перпендикулярами (расчётная, конструктивная);

Изгибающий момент от масс грузов и запасов (𝑀_р).

В случае если при расчёте момента относительно мидель-шпангоута грузы размещённые в трюме через который проходит мидель-шпангоут не разделялись на груз носовой части судно и соответственно груз размещённый в кормовой части судна, изгибающий момент от масс и запасов может быть вычислен по следующей формуле.

Мр = 1⁄2 ∑ 𝑚𝑖𝑗 𝑥𝑖𝑗

Где 𝑚_𝑖𝑗 – массы партий грузов и запасов в тоннах;

𝑥_𝑖𝑗–отстояние центров тяжести партий грузов и запасов от миделя.

Знаки 𝑥_𝑖𝑗 при вычислении Мр не учитываются.

В случае разделения грузовой массы (в трюме с проходящем через него мидельшпангоутом) на две части и расчётом момента относительно мидель шпангоута раздельно для носовой части и кормовой части груза, значение изгибающего момента от масс грузов и запасов берётся из таблицы 3.6, большее в абсолютном значении.

Изгибающий момент на миделе от сил поддержания на спокойной воде (𝑀_с).

Мс = 0,5 × kс × Dч × Lтт Где kс – коэффициент учитывающий общую полноту судна;

kс = 0,0315 + 0,0895 × 𝛿 Где 𝛿 – коэффициент общей полноты ( 𝛿 = 0,7).

Дополнительные изгибающие моменты, при этом вычисляют два значения дополнительных момента, одно, когда судно на вершине волны, другое – на подошве. В том и другом случае используют одну и туже формулу:

в которой меняют лишь коэффициент 𝑘. kв, kп – эмпирические коэффициенты, учитывающие полноту ватерлинии. kв – 0,038, kп – (-0.042).

𝑟 – полувысота волны, принимаемая согласно норм Регистра.

Дополнительный изгибающий момент в миделевом сечении на вершине волны:

Дополнительный изгибающий момент в миделевом сечении на подошве волны:

_ΔM_п = −0,042 × ( 𝑟 × 𝐵 × Lтт²)

Изгибающий момент при постановке судна на вершину волны:

Mи = Мтв + ΔMв

Или

Mи = Мо + Мр − Мс + ΔMв

Величины сил поддержания на волне:

На вершине волны Mв = Мс+ ΔMв

На подошве волны Mп = Мс+ ΔMп

Оптимальный момент сил от волнового воздействия:

Минимальное значение моментов, действующих на судно:

Максимальное значение моментов, действующих на судно:

Значение Mопт должно находиться между минимальным Mmin и максимальным Mmax значениями моментов сил, действующих на судно:

Mmin < 𝑀опт < Mmax

Если данное неравенство выполняется значит, общая прочность корпуса судна удовлетворяет выбранному варианту загрузки.

Приложение 5

14