5.3 Проектирование бортового набора.

В районе грузового отсека внешняя обшивка борта подкрепляется балками основного набора – шпангоутами. Рамные шпангоуты и бортовые стрингеры отсутствуют как в трюмном, так и в твиндечном помещениях.

5.3.1 Проектирование трюмных шпангоутов.

• Момент сопротивления трюмного шпангоута из условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 18;

a– шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки, , кПа;

кПа;

м– расстояние от КВЛ до расчетной точки;

l – высота трюмной части, 5 м;

см³;

;

Поправка на износ и коррозию ;

см³.

По моменту сопротивления из таблицы 2 выбираем симметричный профиль 24710(h стенки=240 мм; S=10.5 мм; bбульба=75,5 мм; f=38,65 см²; W=491 см³).

– проверка не требуется.

Давление на уровне середины пролёта трюмного шпангоута:

кПа;

Давление на уровне середины пролёта твиндечного шпангоута

Z_i=D – d-H_тв/2=9,6 - 7,03 - 3,5/2=0,82 м

(середина пролета твиндечного шпангоута находится на 0,82 м выше уровня осадки, поэтому статического давления воды на шпангоут не будет):

кПа.

5.3.2 Проектирование твиндечных шпангоутов.

• Момент сопротивления трюмного шпангоута из условий прочности

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 10;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки, 27,4 кПа;

l – высота твиндека, 3,5 м;

см³;

W^’≤200 см³

;ПЕРЕСЧИТ

Поправка на износ и коррозию ;

см³.ПЕРЕСЧИТАТЬ

Из таблицы 1 выбираем несимметричный профиль Р18а (h стенки=180 мм; S=9 мм; bбульба=40 мм; f=22,2 см²; W=188 см³).

5.3.3 Проектирование скуловых книц.

• Размер катета книц определяется по формуле:

см,

где W– Расчетный момент сопротивления подкрепляемой балки, 468,7см³;

S– толщина подкрепляемой балки, 10,5 мм.

• толщина кницы должна равняться толщине подкрепляемой балки S=10.5 мм, если длина свободной кромки кницы оказывается больше см, то свободная кромка должна иметь фланец или поясок см.

Все кницы 200<C<400 должны иметь фланец b=50 мм.

Принимаем кницу: .

5.4 Набор палубных перекрытий.

Основные балки перекрытия – продольные подпалубные балки имеют опоры на рамных бимсах и на поперечных переборках

РИСУНОК

Рамные бимсы имеют опоры на комингс-карлингсах и бортах. Комингс-карлингс опирается на рамные бимсы.

5.4.1 Проектирование продольных подпалубных балок.

• Момент сопротивления продольных подпалубных балок относительно условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a– шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.45;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление посередине пролета балки, , кПа;

кПа; кПа;

l = 2.25 м;

см³< 200 см³;

;

Поправка на износ и коррозию ;

₎ см³.

Из таблицы 1 выбираем несимметричный профиль Р14а (h стенки=140 мм; S=7 мм; bбульба=33 мм; f=14,0см²; W=100 см³).

• Проверка устойчивости:

; коэффициент запаса устойчивости .

172,3 МПа – сжимающие напряжения в верхней палубе (5.1.3);

МПа.

,

где i– момент инерции поперечного сечения изношенной балки;

f– площадь поперечного сечения изношенной балки с присоединенным пояском, см²;

f=f +b_пп*S_обш=14+75*1,4=119 см²

l– пролёт балки, 2.25 м;

Износ для верхней палубы сухого отсека для устойчивости равен 0, поэтому момент инерции Р14аберем из таблицы 1: i=1274 см⁴.

МПа;

МПа;

МПа – устойчивость обеспечена.

5.4.2 Проектирование рамных полубимсов.

• Момент сопротивления рамного полубимса из условий прочности:

,

где m– коэффициент изгибающего момента, равен 10;

a– 2.25 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.65;

– нормативный предел текучести, 235 Мпа;

Р– расчетное давление на ВП, кПа;

l – пролёт балки, 3,7 м;из обводов

328,7см³.

Из таблицы 5 принимаем Т28а( ; f_проф=34,0 см²; I=13600 см⁴; f_пояс=100 см²; W=560 см³).

,

где h– высота стенки балки, равна 28 см;

– надбавка за износ и коррозию, 0.14 см;

– ширина свободного пояска балки, равна 12 см;

– ширина присоединенного пояска, см;

51,1см³.

см³.

Высота рамного полубимса должна быть в 2 раза больше высоты продольной подпалубной балки.

Из таблицы 5 принимаем Т28а ( ; f_проф=34,0 см²; I=13600 см⁴; f_пояс=100 см²; W=560 см³).

• Момент инерции рамного полубимса:

,

где l– прогон рамного бимса меж опорами, равен 3,75 м;

с– расстояние между рамными бимсами, 2.25 м;

– расстояние между продольными палубными балками, 0.75 м;

– фактический момент инерции продольной подпалубной балки с присоединенным пояском, 1274см⁴ (для Р14а);

, поэтому:

;пересчитать

.

.