6.3. Контроль общей прочности в рейсе.

Контроль за сохранением прочности судна во время плавания проводит экипаж в соответствии с « Информацией об остойчивости и прочности для капитана».

6.3.1. Контроль прочности по приближенным формулам

.

После загрузки судна и составления весового журнала проверку прочности можно провести по следующей методике, используя приближенные формулы.

Общий изгибающий момент представляется в виде суммы

Составляющая изгибающего момента на миделе от веса судна порожнем принимается равной

где k_п – коэффициент, приведенный в (табл. 6.1)

Δ₀ – водоизмещение судна порожнем, т;

L – длина судна, м;

g = 9.81, м/с² – ускорение свободного падения.

Таблица 6.1 – Значения коэффициента k_п

Тип судна	kп
Грузовые суда с машинным отделением в корме (сухогрузы и танкеры)	0,126
Грузовые суда с машинным отделением в средней части	0,100
Грузопассажирские суда с машинным отделением в средней части	0,0975

Составляющая изгибающего момента на миделе от сил ,входящих в дедвейт определяем по формуле

Где- абсолютная величина абсциссы центра тяжести груза

Если плоскость миделя проходит через грузовое помещение, то отдельными слагаемыми входят части груза в нос и в корму от миделя ,каждая со своим

Cоставляющая изгибающего момента на миделе от сил поддержания определяется по формуле

Где Δ-водоизмещение загруженного судна т

- коэффициент, приведённый в табл.6.2

Таблица 6.2- значения коэффициента

Коэффициент продольной полноты	0.5	0.6	0.7	0.8
	0,0772	0,0845	0,0930	0,1016

Для промежуточных значений коэффициентнаходится линейной интерполяцией.

Если в результате расчета по формуле (6.13) момент окажется положительным, то судно испытывает деформацию перегиба, а если отрицательным - деформацию прогиба.

Нормативная величина изгибающего момента на тихой воде определяется по формуле

Где ширина судна. м

коэфициент,приведенный а табл(6.3)

Таблица 6.3 – Значения коэффициента

Тип судна	При прогибе ()	При перегибе ()
Сухогрузные суда	0.0182	0.0205
танкеры	0.0173	0.0199

Прочность на тихой воде считается обеспеченной, если абсолютная величина изгибающего момента удовлетворяет условию

6.3.2. Контроль прочности по диаграммам.

Для малых судов общей прочность практически всегда обеспечена а для судов среднего тоннажа длиной 120-180 мм, прочность по перерезывающим силам считается обеспеченной, а наибольший изгибающий момент расположенным в районе миделя, поэтому для таких судов контроль общей прочности производится только по изгибающего моменту на миделе.

Достаточность продольной прочности корпуса проверяется сравнением расчетного момента на миделе с допустимым изгибающим моментом, определенным в соответствии с Правилами Регистра. Проверка производится по диаграмме контроля продольной прочности ( рисунок 6 . 4 ) в следующей последовательности.

По грузовому плану рассчитывается дедвейт DW, дифферент и сумма положительных моментов части дедвейта, расположенного в нос от миделя. Если плоскость миделя проходит через грузовое помещение, то в сумму включают момент только той массы, которая расположена в нос от плоскости миделя и имеет плечо х, равное расстоянию от миделя до центра тяжести этой части груза.

На диаграмме контроля прочности, на горизонтальной оси, соответствующей дифференту судна, откладывается величина DW и проводится вертикаль. На вертикальной оси откладывается сумма моментов +Мх части дедвейта, расположенного в нос от миделя и проводится горизонталь до пересечения с вертикалью в точке А. Прочность корпуса считается достаточной, если точка А лежит между линиями «Опасно - перегиб в рейсе» и «Опасно - прогиб в рейсе».

Если точка А лежит за этими линиями, но между линиями «Опасно - перегиб на рейде» и «Опасно - прогиб на рейде» , то прочность достаточна только для случаев, когда судно находится на рейде или в порту.

Допустимые значения суммы +Мх могут быть определены по точке пересечения вертикали для заданных дедвейта и дифферента с соответствующими граничными линиями. На диаграмме имеется кривая, соответствующая моменту +Мх, при котором изгибающий момент на миделе равен нулю, при меньших значениях +Мх судно имеет деформацию прогиба, при больших- деформацию перегиба, а пунктирные кривые диаграммы дают значения деформации корпуса на миделе f в сантиметрах. Знак f>0 соответствует перегибу, знак f<0 прогибу.

На некоторых судах диаграммы контроля прочности построены без учета дифферента (рис. 6.6).

Тогда на вертикальной оси откладывается арифметическая полусумма моментов масс, расположенных в нос и в корму от миделя, , то есть полусумма модулей моментов.

Рис. 6.4 Диаграмма контроля общей прочности

Достаточность прочности корпуса определяется также, как указано выше. Если контрольная точка А вышла за пределы допустимых значений для условий плавания в рейсе, то для возможности выйти в плавании необходимо изменить грузовой план. Причём, если точка А оказалось выше линии "опасный перегиб в рейсе", это означает, что перегружены трюмы в конечностях судна и необходимо перенести грузы дедвейта ближе к миделю. Если же контрольная точка А оказалась ниже линии "опасно - прогиб в рейсе", то это означает перегрузку средних трюмов и грузы дедвейта необходимо разнести в оконечности, дальше от миделя.

Сложнее контролируется прочность корпуса у крупнотоннажных судов длиной ориентировочно более 180 метров. У таких судов величина и положение наибольших значений перерезывающих сил существенно зависит от расположения груза в трюме и порядка их загрузки ( рис.6.5).

Рис.6.5.Влияние загрузки на изгиб корпуса судна.

.Поэтому для крупнотоннажных судов контроль прочности производится по изгибающим моментам и перерезывающим силам в нескольких сечениях, обычно совпадающих с поперечными переборками.

В настоящее время контроль прочности проводят с помощью судовой компьютерной программы.

Рис. 6.6 Упрощенная диаграмма контроля прочности