10 Расчет устойчивости конструкции

10.1 Устойчивость настилов палубы и днища

Палуба:

Палуба находится в сжатой зоне. Действующие напряжения равны 244 МПа.

Устойчивость конструкции считается обеспеченной, если выполняется условие:

где:

k = 0,85 – коэффициент для RII;

- критические напряжения;

=1 – коэффициент, зависящий от распределения нагрузки;

=12 мм – фактическая толщина пластины;

b= 0,6 м – сторона пластины, перпендикулярная направлению действия напряжений;

Следовательно, устойчивость пластин настила палубы обеспечена.

Днище:

Действующие напряжения в сжатой зоне:

Следовательно:

Следовательно, устойчивость пластин настила днища обеспечена.

10.2 Обеспечение устойчивости бортовой обшивки по касательным напряжениям

Касательные напряжения:

,

где:

N_sw – перерезывающая сила на тихой воде в рассматриваемом сечении;

N_w – волновая вертикальная перерезывающая сила;

s – фактическая толщина бортовой обшивки;

S – фактический статический момент части рассматриваемого поперечного сечения;

I – фактически момент инерции рассматриваемого поперечного сечения.

Условие обеспечения устойчивости:

=1 – коэффициент, зависящий от распределения нагрузки;

=12 мм – фактическая толщина пластины;

b= 3 м – сторона пластины, перпендикулярная направлению действия напряжений.

Устойчивость бортовой обшивки по касательным напряжениям обеспечена.

10.3 Обеспечение устойчивости комингса грузового люка

Сила, действующая на 2 комингса от груза, равна:

,

где:

m = 15т – масса одного контейнера;

n = 20 – количество контейнеров на носовой крышке люка;

l_k = 18,6 м – длина одного комингса;

l_пр = 3м – длина пролета между бракетами;

Сила, действующая на 1 комингс от груза, равна:

Тогда напряжения сжатия равны:

s = 10 мм – толщина комингса.

Эйлеровы напряжения равны:

- коэффициент отношения;

b = 3м;

a = 0,6м;

=1;

=10 мм – фактическая толщина пластины;

Следовательно:

Делаем вывод, что устойчивость комингсов грузовых люков обеспечена.

Расчет элементов комингса

Расчет ведем из условия обеспечения прочности при распределенной нагрузке от груза, равной:

,

где:

m = 15т – масса одного контейнера;

n = 20 – количество контейнеров на носовой крышке люка;

l_k = 18,6 м – длина одного комингса;

Сосредоточенная сила равна:

где:

l_пр = 3м.

Требуемый момент сопротивления сечения комингса:

где:

m = 18;

k_σ=0,6.

Фактический момент сопротивления получим, рассчитывая комингс как эквивалентный брус.

Расчет ведем в таблице 3 по рисунку 15.

Рисунок 15 – Схема эквивалентного бруса

Таблица 3 – Расчет эквивалентного бруса комингса

№	Наименование связи	Площадь Fi, см2	Отстояние от ОЛ zi, см	Fi* zi, см3	Fi* zi2, 103см4	Iсобс, см4
1	Планширь 14а	14,05	60	843	50580	274
2	Поясок 14*200	28	0,7	19,6	13,72	0
3	Поясок 12*200	24	5	120	600	800

4	Комингс 10*600	60	35	2100	73500	18000
	Сумма	126,05	-	3082,6	124693,72	19074

Отстояние нейтральной оси от УЛ:

Момент инерции сечения определяется по формуле: Тогда фактические моменты сопротивления планширя и нижнего присоединенного пояска равны :

Прочность обеспечена. Таким образом для комингса приняты следующие элементы:

- Планширь - №14б;

- Толщина комингса – 10мм;

- Толщина палубы – 12 мм;

- Толщина одного поясья обшивки внутреннего борта – 12 мм.