8. Прочность и конструкция корпуса.
8.1 Выбор материала корпуса.
Согласно правилам РМРС [9] стали, применяемые в судостроении и сертифицированные Регистром, делятся по механическим свойствам, химическому составу и технологическому процессу на категории A,B,C,D и Е. Низколегированные стали помимо буквенного названия содержат в категории цифру, соответствующею пределу текучести, уменьшенному примерно в 10 раз. Малоуглеродистые стали применяются для судов всех типов и размеров. Они отличаются надежностью, технологичностью и относительно низкой ценой.
Для больших судов (L>90 м) для наиболее нагруженных конструкций целесообразно применение стали тех же категорий с добавлением цифр 32/36/40, что соответствует ReH = 315 МПа, ReH = 355 МПа, ReH = 390 МПа. Для судов ледового класса сталь категории В не рекомендуется.
Судно имеет ледовый класс. Для судов категории Ice1 расчётная температура берётся -100С. В соответствии с рисунком 1.2.3.1 принимаем сталь категории А32 , для которой:
-
предел текучести ReH = 315 МПа;
-
расчетный предел текучести по нормальным напряжениям, МПа
,
где η – коэффициент использования механических свойств стали, для стали повышенной прочности принимаем η = 0,78 [9].
-
расчетный предел текучести по касательным напряжениям, МПа
;
8.2 Разработка схемы набора.
На судах может быть выбрана поперечная, продольная, клетчатая и комбинированная система набора.
Для средней части судов длиной L<80м Правила Регистра рекомендуют применять поперечную систему набора для палубы, днища и настила второго дна. Поперечная система набора лучше приспособлена к восприятию сжимающих нагрузок (при швартовке, ударах о льдину и т.д). Также такая система набора позволяет лучше воспринимать общий поперечный изгиб. Поперечная система набора более технологична при криволинейных обводах. Недостатком данной системы является малая прочность при общем изгибе.
Набор бортов может быть поперечным, так как в районе бортов действуют значительные поперечные нагрузки (давление воды, ледовые нагрузки и т.д.), а нормальные напряжения от общего изгиба не велики. Поэтому поперечная система набора бортовых перекрытий оказывается предпочтительней.
Шпация была выбрана и равна 600 мм.
Межбортное расстояние выбрано заранее и равно 1,2 м.
Высота двойного дна у вертикального киля в соответствии с Регистром [9] определяется по формуле:
Устанавливаем вертикальный киль, продлённый как можно дальше в нос и корму. Устанавливаем днищевые стрингеры. Расстояние между днищевыми стрингерами не должно превышать 4,2 м. Устанавливаем продольные рёбра жёсткости на днище и настиле двойного дна. Расположение и конструкция флоров позволяет их установку через 5 шпаций или 3.6 м в зависимости от того что меньше.
Набор бортов выполняем поперечным, так как в районе бортов действуют значительные поперечные нагрузки (давление воды, ледовые нагрузки и т.д.), а нормальные напряжения от общего изгиба не велики. Поэтому поперечная система набора бортовых перекрытий оказывается предпочтительней.