4. 5 Определение размеров рамных связей борта и второго борта

4.5.1. Размеры рамных связей борта судна любого типа определяются, исходя из следующих условий:

-условие местной прочности при действии давления забортной воды;

-условие местной прочности при эксплуатационных перегрузках;

-условие местной прочности при действии ледовых нагрузок.

Бортовой рамный шпангоут судна-площадки, судна бункерного типа и танкера можно рассматривать, как однопролётную балку, жёстко заделанную у днища и свободно опёртую на палубу. Схема загрузки шпангоута давлением воды показана на рис. 4.5.1. Суммарная величина давления на рамный шпангоут будет равна:

, кН,

(4.5.1)

где - удельный вес воды;

T- осадка судна в полном грузу, м;

h- высота расчётной волны, зависящая от класса судна;

1. расстояние между рамными шпангоутами, м

Рис.4.5.1

Учитывая приближённый характер проектировочных расчётов прочности, наибольший изгибающий момент (в опорном сечении рамного шпангоута) можно определить по формуле

, кНм,

(4.5.1)

Требуемый момент сопротивления рамного шпангоута борта из условия местной прочности при давлении забортной воды

, см3

(4.5.2)

По величине из табл. П.4 подбирается необходимый профиль рамного шпангоута,

При эксплуатационных перегрузках расчётная нагрузка на рамный шпангоут, сводится к сосредоточенной силе, приложенной посередине пролёта рамного шпангоута.

, кН,

(4.5.3)

где -погонная интенсивность эксплуатационной нагрузки (рис.4.4.2), определяемая по табл. 4.4.1.

Рамный шпангоут рассматривается в виде однопролётной балки длиной H, свободно опёртой на палубу и днище. Максимальный изгибающий момент (в середине пролёта) при этом равен

, кНм

(4.5.4)

Необходимый момент сопротивления поперечного сечения рамного шпангоута

, см3

(4.5.5)

По величине из табл. П.4 выбирается профиль, удовлетворяющий условию прочности при эксплуатационных перегрузках

При действии ледовой нагрузки на рамный шпангоут приходится сосредоточенная сила

, кН,

(4.5.6)

где -интенсивность ледовой нагрузки. кН/м, определяемая по табл. 4.4.2

Расчёт на действие ледовых усилий производится по методу предельных нагрузок. Предельная нагрузка

, кН,

(4.4.11)

где - коэффициент запаса для рамного шпангоута..

Рамный шпангоут борта можно представить в виде однопролётной балки длиной H, свободно опёртой на палубу и жёстко заделанной у днища. Нагрузка прикладывается к середине пролёта балки. Тогда предельный изгибающий момент будет равен

, кНм

(4.4.13)

Предельный момент сопротивления определяется по формуле

, см3

(4.4.15)

По значению из табл. П.4 выбирается необходимый профиль рамного шпангоута борта, удовлетворяющий условию местной прочности при действии ледовых нагрузок.

Профиль рамного шпангоута, удовлетворяющий всем рассмотренным условиям, выбирается в табл. 4.5.1.

Таблица 4.5.1

Выбор профиля рамного шпангоута борта
Обозначение и размеры элементов требуемого профиля				Принятый профиль
по условию местной прочности при давлении забортной воды	по условию местной прочности при эксплуатационных перегрузках	по условию местной при ледовых нагрузках	обозначение и размеры элементов профиля		площадь поперечного сечения

При выборе размеров элементов рамного шпангоута следует иметь в виду, что минимальная толщина стенки рамного набора борта в средней части грузовых судов должна соответствовать табл.П.5.

Размеры профиля бортовых стрингеров принимаются одинаковыми с размерами рамного шпангоута. Высота стенкп рамного набора должна быть не менее, чем в 2 раза больше высоты пересекающего его холостого набора.

4.5.2. Размеры рамных связей второго борта принимаются такими же, как и размеры рамных связей наружного борта. Для уменьшения размеров рамных связей борта и второго борта необходимо обеспечить их совместную работу на изгиб. Для этого на уровне бортовых стрингеров можно установить либо платформы, либо горизонтальные распорки в узлах пересечения рамных шпангоутов с бортовыми стрингерами. Требуемые моменты сопротивления балок рамного набора наружного и внутреннего бортов могут быть уменьшены на 30 % при установке по высоте борта одной платформы (распорки), и на 50 %—при установке двух платформ (распорок).