Матвеев Шарун Проектирование мидел-шпангоута навалочника

Верхняпалубанавалочногосуднамаєцентральнілюки, ширинаяких неперевищує0,5...0,6 ширинисудна(рис. 13). Товщиналистівнастилу цієїрозрахунковоїпалубиміжбортоміпоздовжнімкомінгсомлюказурахуваннямпоздовжніхпалубнихбалокосновноготарамногонаборуповинназабезпечитимоментопоруWd поперечногоперерізукорпусусудна.

Якщо товщину настилу розрахункової палуби беруть меншою від товщиниборту, топередбачаєтьсяпалубнийстрингер. Йогоширинавизначаєтьсязаформулою

Товщинупалубногострингераберутьнеменшувідтовщиниобшивки борту. Товщинанастилуверхньоїпалубивідповіднодоумовміцностівизна-

чаєтьсязаформулою(1.6.4.4), деР= 0,7Рw; Р≥ Рmin; Рmin = 0,015L + 7 в

середнійчастинікорпусусудна; Рw – хвильовийтиск, кПа(див. розд. 4.1); kσ = 0,6 для поздовжньої системи набору; ∆S – додаток на знос і корозію, мм.

31

трубки(див. рис. 10); zi – відстань, м, вимірянавдіаметральнійплощині, відрозглядуваноїв'язідоверхньоїпалуби; ∆z – висотаповітряноїтрубки, яка дорівнює 1,5 м для баластних цистерн навалочного судна; kσ – визначається згідно з табл. 6.4 лінійною інтерполяцією; ∆S – додаток на зносікорозію, мм(розд. 3.2). Іншіпозначеннянаведеніврозд. 3.1.

Таблиця 6.4

Стійкістьпластинобшивкипідпалубноїцистернирозраховуєтьсязгідно зрозд. 3.3. Зарозрахунковийзгинальниймоментберутьмомент, щовикликаєпрогинкорпусусудна. Розрахуноквиконується, яквтабл. 6.3.

МінімальнабудівельнатовщинаобшивкипохилоїстінкипідпалубноїцистерниповиннабутинеменшавідSmin = 10 + 0,025L (3.3.4.5). При L > 200 м береться L = 200 м.

6.1.4. Проектування настилу внутрішнього дна

Товщиналистівнастилувнутрішньогоднавідповіднодоумовміцності визначаєтьсязаформулою(1.6.4.4).

Длянастилувнутрішньогоднаобираютьбільшийрозрахунковийтиск Р, кПа, зтакихумов: Рв – розрахунковийтиск, кПа, віднавалочноговантажу(див. формулу(1.3.4.3), розд. 4.2); Рвип = 7,5hп.т – випробувальний тиск, кПа; Р= 0,75ρg(zi + ∆z) (1.3.4.2-4) – тискбаласту; Ра.з = 10,5(d – h) –

тискаварійногозатоплювання, кПа; hп.т – віддаленість, м, настилувнутрішнього дна від верху повітряної трубки; h – фактична висота подвійногодна, м. Якщовміждоннихцистернахіншарідина, торозрахунковий тиск P = ρвgzi + Pк (1.3.4.2-5), де ρв – питома вага рідини, т/м3; Pк = = 15 кПа– тискзапобіжногоклапана.

Коефіцієнтдопустимихнапруженьkσ = 0,8 дляпоздовжньоїсистеми набору. ∆S – додатокназносікорозію, мм(розд. 3.2). Іншіпозначення наведеніврозд. 3.1.

Розрахунок товщини листів настилу внутрішнього дна за умовою стійкостівиконуєтьсяаналогічнорозрахункутовщинилистівзовнішньої обшивкидна(див. табл. 6.3).

Мінімальнабудівельнатовщинанастилувнутрішньогоднавизначаєтьсязаформулою

33

6.1.5. Проектування обшивки похилої стінки бортової скулової цистерни

Набірбортовоїскуловоїцистернинавалочногосуднаможебутивиконанийзапоперечноюабопоздовжньоюсистемою.

Незалежновідсистеминаборубортовоїскуловоїцистернитовщина листівобшивкипохилоїстінкивідповіднодоумовміцностівизначається заформулою(1.6.4.4).

Розрахуноктовщинилистіввиконується, яквтабл. 6.2. Обирається більшийрозрахунковийтискP, кПа, якврозд. 6.1.4. Коефіцієнтдопустимих напружень kσ = 0,8; ∆S – додаток на знос і корозію, мм (розд. 3.2). Іншіпозначеннянаведеніврозд. 3.1.

Якщо для бортової скулової цистерни обрано поперечну систему набору, то листи обшивки цистерни перевіряють на стійкість (див. розд. 3.3) заформоютабл. 6.3 аналогічноперевірцілистівнастилувнутрішньогодна. Якщосистеманаборуцистернипоздовжня, тонастійкість обшивкуцистернинеперевіряють.

Товщинанижньоголистаобшивкибортовихскуловихцистернповиннабутинеменшатовщинилистанастилувнутрішньогодна, доякого вінпримикає.

Мінімальнабудівельнатовщиналистівобшивкибортовоїскулової цистерниповиннабутинеменшавід

деη – коефіцієнт(див. табл. 2.1 розд. 2.3).

У табл. 6.5 наведена схема проектування листових конструкцій з урахуваннямвимогміцності, стійкостітарегламентованихПравилами мінімальнихтовщин. Одержанівеличинислідрозглядатиякрезультат першогонаближення. Товщинадеякихлистовихконструкційможебути збільшеназурахуваннямзагальноїпоздовжньоїміцностітауніфікації листовогопрокату.

6.2. Проектування конструкцій набору подвійного дна

Набірподвійногоднанавалочногосуднарозташованийміжнастиломвнутрішньогоднатазовнішньоюобшивкою. Опорнимконтуромднищевогоперекриттяєдвісуміжніпоперечніперегородкиідвібортовіскуловіцистерни, яківиготовляютьсяякокремімодулікорпусусудна.

Зверхуднищевеперекриттясприймаєвеликийтискмасинавалочноговантажу, азнизунаньогодієтискзбокуморя, обумовленийзнач-

34

ноюосадкоюсудна. Виникаючізагальнийпоздовжнійзгинальниймомент іперерізуючасиладодатковоускладнюютьроботуднищевогоперекриття ускладі корпусунавалочного судна. Томупроектування конструкцій подвійногоднавиконуєтьсязапоздовжньоюсистемоюнабору.

Таблиця 6.5

Основнийнабірперекриття– цепоздовжнібалкиднатавнутрішнього дна, розташованічерезшпацію. Суцільніфлори, якієопорамидляосновногонабору, – черездвішпації. Підпоперечнимиперегородкамирозміщуютьсяводонепроникніфлори.

Удіаметральнійплощиніможебутивертикальнийкіль. Відстаньміж вертикальнимкілеміднищевимстрингером, абоміжднищевимистрингерамиповиннабутинебільше5,0 м. Зурахуваннямособливостейнавалочного вантажу ця відстань може бути зменшена до 3–4 шпацій для стрингерівбілявертикальногокіля.

Замістьвертикальногокіляможебутирозташованийтунельнийкіль, який конструюється з двох стінок, встановлених з обох боків діаметральноїплощини. Ширинатунельногокіляповиннабутинебільша

1,9 м(рис. 14).

Проектування конструкцій флорів. Суцільний флор має таку ж висотуh, м, удіаметральнійплощині, яківертикальнийкіль. Посередині висотифлорарозміщуютьлази(рис. 15). Їхвертикальнийрозмірнеповиненперевищуватиполовинувисотифлора.

Товщинасуцільногофлоравизначаєтьсязаформулою

35

Таблиця (2.4.4.3-2)

36

У табл. (2.4.4.3-1) аф – відстань між суцільними флорами, м; а – шпація, м.

h

B1

Рис. 15

Листсуцільногофлорапідкріплюєтьсявертикальнимиребрамижорсткості, якірозташованівплощиніпоздовжніхбалокднатавнутрішньогодна. Товщинаребражорсткостіповиннабутинеменше0,8S (S – товщинафлора). Моментінерціїребражорсткостірозраховуєтьсязаформулою (1.6.5.6-1) (див. розд. 3.3), де γ – коефіцієнт, який визначається за табл. (1.6.5.6); a – відстань між ребрами жорсткості, см; S – фактична товщинафлора, мм.

Мінімальнабудівельнатовщинасуцільногофлора

Товщинаводонепроникногофлоравизначаєтьсязаформулою(1.6.4.4), деk = 1,2 – 0,5a/b; a – відстаньміжпоздовжнімибалками, м; b – висота подвійногодна, м; kσ = 0,85; m = 15,8.

Розрахунковийтискнаводонепроникнийфлоррозраховуєтьсязаформулою

P = ρвgz1 + Pк,

37

де Pк = 15 кПа; ρв – питома вага вантажу, баласту або палива, в залежності від того, що більше, т/м3; z1 – відстань від верхньої палуби в діаметральнійплощинідосерединивисотифлора, м. Товщинаводонепроникногофлораповиннабутинеменшаніжтовщинасуцільногофлора.

Якщоводонепроникнийфлорєопороюпохилоголистатрапецоїдної опориперегородки, топоздовжнібалкиII днавиконуютьсярозрізаними нацьомуфлорітазакріпленимидоньогозадопомогоюкниць(рис. 16).

Ребражорсткостіводонепроникногофлора, щоприварюютьсятакож до балок основного набору подвійного дна, повинні мати момент опору, який розраховується за формулою (1.6.4.1), де Q = Рal, кH; Р – розрахунковийтиск, кПа(беретьсятакий, якуфлора); а– відстаньміж ребрами жорсткості, м; l – довжина ребра жорсткості, м; m = 10; kσ = = 0,75; ωk – поправканазносікорозію(див. розд. 3.2).

Мінімальнабудівельнатовщинаелементівконструкційвподвійному дніповиннабутинеменшавідвизначеноїзаформулою

Проектування конструкцій вертикального (тунельного) кіля.

Вертикальнийкільпроектуєтьсяякводонепроникнапоздовжнярамна в'язь. Йоговисотавизначаєтьсязаформулою

Стінкавертикальногокіляміжсуцільнимифлорамипідкріплюється вертикальнимибракетами, яківстановлюютьсянавідстаніпоперечної шпаціїзобохбоківкілятаприварюютьсядонеї. Встановленіоднеабо двагоризонтальнихребражорсткостінастінцівертикальногокіляпідвищуютьстійкістьйогопластин(рис. 17,а).

38

флораінеменша, ніж

Товщинавертикальногокіляможебутинебільшавідтовщиниприєднанихдоньоголистівзовнішньоїобшивки.

Замістьвертикальногокіляможебутирозташованийтунельнийкіль, якийконструюєтьсяздвохстінок, установленихзобохбоківдіаметральної площини. Ширинатунельногокілянебільша1,9 м(див. рис. 17,б). По днутанастилувнутрішньогоднаміжстінками тунельногокілявплощинікожногошпангоутанеобхіднорозташуватипоперечнібалкизкницямиабобракети.

Удіаметральнійплощиніподнутавнутрішньомуднуміжпоперечнимибалкамитунельногокілявстановлюютьсяпоздовжнібалки.

Товщинастіноктунельногокіляповиннабутинеменше0,9 товщини стінкивертикальногокіля. Томувиконуєтьсярозрахуноктовщинивертикальногокіля, апотімвизначаєтьсятовщинастіноктунельногокіля.

Розрахункимоментуопоруверхньоїтанижньоїбалоктунельного кілявиконуютьсяаналогічнорозрахункампоздовжніхбалокосновного наборуднищевогоперекриття. Берутьkσ = 0,65 длянижніхіверхніхбалок. Поздовжнібалкивдіаметральнійплощиніберутьтакі, яквідповідні поздовжнібалкиднищатавнутрішньогодна.

Проектування конструкцій днищевих стрингерів. Товщина дни-

щевогострингераповиннабутинеменша, ніжтовщинасуцільногофлора. Стійкістьстінкиднищевогострингеранеобхіднозабезпечитивідповіднодорозд. 3.3. Якправило, стінкиднищевихстрингерівпідкріплюютьсягоризонтальнимиребрамижорсткості, яківертикальнийкіль. Стінка стрингерабіляскуловоїцистернипідкріплюєтьсявертикальноюбракетою, якувертикальногокіля(рис. 19).

Рис. 19

40