Матвеев Шарун Проектирование мидел-шпангоута навалочника

Вплощинікожногошпангоутаміжпоперечнимирамамиповиннібути розташованівнижньомукутіцистернибракетиабокниці, якіз'єднуються зпоздовжнімибалками(див. рис. 32). Посерединіширинипідпалубноїцистернирозташованаполівомутаправомубортахстінка– поздовжняперегородка (див. рис. 32, 34). По правому борту через дві шпації встановлюєтьсядодатковапоздовжняперегородка. Ціводонепроникніперегородкиразомутворюютьпідпалубнийкоридор(див. рис. 33, 35). Стінкивцистерніпідкріплюютьсяпоздовжнімибалками,якірозташованічерезшпацію.

Уплощиніпоперечнихперегородоквпідпалубнихцистернахрозташовуютьпоперечніперегородки, вякихєневеликівирізидляперепуску баластноїводи. Обшивкапоперечноїперегородкивцистерніпідкріплюєтьсястояками, покінцяхякихвстановлюютьсякниці.

Товщинаобшивкивертикальноїтапохилоїстінокповиннабутине менша визначеної за формулою (1.6.4.4), де m = 15,8; kσ = 0,55kD (слід узятиkD = 1,0); P – розрахунковийтиск, кПа, якийвизначаєтьсязаформулами (1.3.4.2-4), (1.3.4.2-5) і береться більший; a – шпація, м; ∆S – додаток на знос і корозію, мм (розд. 3.2). Стійкість пластин обшивок конструкційпідпалубноїцистернирозраховуєтьсязгіднозрозд. 3.3.

Товщинаобшивок, визначенарозрахунками, повиннабутинеменше мінімальноїбудівельноїтовщини

Моментопорупоперечногоперерізупоздовжніхбалокпідпалубної цистерни визначається заформулою (1.6.4.1), де Q = Pal кН; Р– розрахунковийтиск, кПа, якийзнаходитьсядляпалубнихбалок, якдляпластин верхньоїпалуби, длябортовихбалок, якдляобшивкизовнішньогоборту, дляпоздовжніхбалокпохилоїстінкицистернизаформулами(1.3.4.2-4), (1.3.4.2-5) іберетьсябільший; а– шпація, м; l – прогін, м, поздовжньої балкиміжрамнимибалкамицистерни; m = 12; kσ = 0,45kD дляпідпалубнихбалок; kσ = 0,55kD дляіншихпоздовжніхбалокцистерни(слідузяти kD = 1); ωk – поправканазносікорозію. Горизонтальнібалкипоздовжніх перегородокрозраховуютьсяаналогічнобортовимпоздовжнімбалкам, алерозрахунковийтискР, кПа, визначаєтьсязаформулами(1.3.4.2-4), (1.3.4.2-5).

Всіпоздовжнібалкипідпалубноїцистерниперевіряютьсянастійкість заформулою(1.6.5.4-1) (див. розд. 3.3).

Моментопорупоперечногоперерізурамногобімсавизначаєтьсяза формулою(1.6.4.1), деQ = Pal кН; Р– розрахунковийтиск, кПа, такий,

51

якірозташованінапояску, зараховуєтьсявплощуприєднаногопояска. Нижнімпояскомкомінгс-карлінгсаєчастинаобшивкипідпалубноїци- стерни. Ширинапояскадорівнює1/12 довжинилюка. Площаперерізу горизонтальнихпоздовжніхбалокобшивкицистерни, якірозташованіна пояску, зараховуєтьсявплощунижньогопояскакомінгс-карлінгса. Верхній поясоккомінгс-карлінгсамаєширину0,4...0,6 м.

Товщинавертикальноїстінкикомінгс-карлінгсаповиннабутинемен- ша10 мм. Товщинабракетдорівнюєтовщиністінкирамногобімса.

Моментопорупоперечногоперерізукомінгс-карлінгсаповиненбути неменшимвизначеногозаформулою(1.6.4.1), деQ = Pal кН; Р– розрахунковийтиск, кПа, наверхнюпалубу; а– відстань, м, міждіаметральноюплощиноютасерединоюпрогонурамногобімсапідпалубноїцистерни; l – прогін, м, комінгс-карлінгса; m = 10; kσ = 0,65; ∆W – додатокназносі корозію. Визначенняфактичногомоментуопорупоздовжньогокомінгскарлінгсавиконуєтьсязадопомогоюрозрахункугеометричниххарактеристикцієїрамноїв'язі(див. рис. 36).

6.7. Проектування конструкцій поперечної перегородки

Нанавалочномусудніпоперечніводонепроникніперегородкирозподіляютьвантажіпотрюмахівиконуютьрольаварійних, тобтопротидіютьрозповсюдженнюводипосудновихвідсікахприаварії.

Взалежностівіддовжинисуднатарозміщеннямашинноговідділення, Правила[6, 7] даютьрекомендаціїщодокількості(мінімуму) водонепроникнихперегородокнасудні. Нанавалочномусуднівідстаньміж суміжнимиперегородкаминеповиннабутибільшою0,1L.

Поперечніперегородкиувантажнійзонікорпусузастосовуються, як правило, звертикальнимигофрамикоробчастогопрофілю(рис. 37–39). Ця конструкція зменшує масу перегородки, має також експлуатаційні перевагипорівнянозконструкцієюплоскоїперегородки.

Обшивка гофрованої перегородки повинна мати з кожного борту плоскуділянкушириноюнеменше0,08B, якапідкріплюєтьсявертикальнимистояками.

Вертикальнігофриперегородкизакріплюютьсянапоперечнихопорах, конструкціяякихмаєтрапецоїднуформу. Верхняопорарозташованананастиліпалуби, нижняопора– нанастилівнутрішньогодна.

Висотаверхньоїопориповиннабутинеменше0,1 відстані, якавимірянапонастилупалубиміжбортовимипідпалубнимицистернами. Ширинагоризонтальноголиста– неменшевисотигофрівперегородки. Верх-

53

няопораповиннаопиратисянапоперечнікомінгсивантажноголюка(див.

рис. 37,в,г).

Рис. 37

54

днищевихстрингеріврозташованідіафрагми. Уплощиніпоздовжніхбалоквнутрішньогодналистиопорипідкріплюютьсяребрамижорсткості, якіутворюютьзамкнутірами.

Рис. 39

Конструкціяверхньоїопориперегородкиусерединівиконуєтьсяаналогічно(див. рис. 37,в,г).

Коробчастийгофрможебутитрапецоїдноїформиабопрямокутним

(рис. 40).

Товщинапоясугофраповиннабутинеменшавизначеноїзаформу-

лою(1.6.4.4), деa – більшазвеличинb або c; m = 15,8; k = 1,0; kσ = 0,9;

55

P – розрахунковийтиск, кПа, якийвизначаєтьсязаформулами(1.3.4.2-4), (1.3.4.3) іберетьсябільший; zi – уцихформулахвідстань, м, відпалуби перегородокудіаметральнійплощинідоточкиприкладаннянавантаження; ∆S – додаток на знос і корозію, мм (розд. 3.2).

Відношенняширини, м, гранігофра, якапаралельнаплощиніперего-

родки, доїїтовщини,мм,повиннебутинеменшимb / s ≤ 0,06 η (1.6.4.5.1); кут ϕ – не менше 40°; товщина обшивки – не менша 10 мм. Момент опорупоперечногоперерізугофравизначаєтьсязаформулою(1.6.4.1), де Q = Pd0l кН; P – розрахунковийтиск, кПа, якийвизначаєтьсязаформула- ми(1.3.4.2-4), (1.3.4.3) іберетьсябільший; d0 – нерозгорнуташиринагофра, м; l – прогін, м, гофраміжверхньоютанижньоюопорами; m = 10; kσ = 0,75; ∆W – додатокназносікорозію(розд. 3.2).

Спроектований затабл. (1.6.4.5) моментопорупоперечногоперерізукоробчастогогофраповиненбутинеменшимрозрахованогозафор-

мулою(1.6.4.1).

Таблиця (1.6.4.5)

Конструкціянижньоїопориповинназадовольнятитаківимоги: товщинаверхньогогоризонтальноголиста– неменшатовщинигофра; товщинаверхньогопоясупохилоголиста– неменшатовщинигофра; товщинанижньогопоясупохилоголиста– неменшатовщининастилувнутрішньогодна.

Товщинадіафрагмиповиннабутинеменшатовщиниднищевихстрингерів; розміривирізівудіафрагмі– меншіполовиниширинидіафрагмив розглядуваномуперерізі. Діафрагмапідкріплюєтьсявертикальнимита горизонтальнимиребрамижорсткості. Товщинастінокребержорсткості повиннабутинеменшамінімальноїбудівельноїтовщини

Моментопорупоперечногоперерізуребражорсткостіпохилоголиста нижньоїопориповиненбутинеменшимвизначеногозаформулою(1.6.4.1), деQ = Pal кН; Р– розрахунковийтиск, кПа; m = 10; kσ = 0,75; а– ширина b гофрапрямокутноїформи, м, якаспівпадаєзішпацієюпоздовжніхбалоквнутрішньогодна; l – прогін, м, ребражорсткості; ωk – поправкана зносікорозію(розд. 3.2) (див. рис. 37,в,г).

Конструкціяверхньоїопориповинназадовольнятинаступнівимоги.

56

Товщинагоризонтальноголистаінижньогопоясупохилоголистаповинні бутинеменшітовщинигофра. Якщовертикальнийлистрозташованийу однійплощинізпоперечнимкомінгсомлюка, тойоготовщинадорівнює товщинікомінгсалюка. Такутовщинуповиненматиіверхнійпояспохилоголиставерхньоїопори.

Моментопорупоперечногоперерізуребражорсткостіпохилоголиста верхньоїопориповиненбутинеменшимвизначеногозаформулою(1.6.4.1), деQ = Pal кН; Р – розрахунковий тиск, кПа, неменше 25 кПа; m = 10; kσ = 0,75; величиниа і l берутьсяаналогічнорозрахункамдлянижньої опори. Товщинабракет, якірозташованівсерединіверхньоїтанижньої опор, повиннабутинеменшатовщинигофрів.

7. ПЕРЕВІРКА ЗАГАЛЬНОЇ ПОЗДОВЖНЬОЇ МІЦНОСТІ КОРПУСУ СУДНА

Післявизначеннярозмірівв'язейконструктивногомідель-шпангоу- та навалочного судна креслиться розрахункова схема еквівалентного бруса, до якої входять усі поздовжні в'язі корпусу, що беруть участь у загальномупоздовжньомузгинанні.

Розрахунокгеометричниххарактеристикеквівалентногобрусавиконується в табл. 7.1 [5]. У розрахунку порівняльна вісь збігається з основноюплощиною. Використовуютьсятакіформули:

Визначенірозрахункомвеличинифактичнихмоментівопоруверхньоїпалубитаднапорівнюютьсязмоментамиопору, якібулирозрахованізаформуламиПравилРегістру(розд. 5).

Загальнапоздовжняміцністькорпусусуднаєзабезпеченою, якщо

де SФ* = ∑5 ; τ = 110/η, МПа; η – визначається за табл. 2.1; IФ – фактич-

57

ниймоментінерціїпоперечногоперерізукорпусунамідель-шпангоуті відноснонейтральноїосі, см4; Nsw, Nw – максимальнівеличиниперерізуючихсилнатихійводітанахвилі, кН(див. розд. 5).

Якщоцівимогиневиконуються, рекомендованітакіконструктивні дії: збільшеннятовщинив'язей, замінасталінабільшміцнуабозбільшення висотибортусудна.

Висновкищодоміцностікорпусусуднаможнавикористатидляподальшогоаналізуметаломісткостікорпусусудна, вартостійоговиготовленнятощо.