- •Проектирование конструкций судов внутреннего плавания Методические указания
- •Введение
- •Задание на выполнение расчётной работы
- •Исходные данные
- •1.Компоновка корпуса судна
- •2. Расчётные общие изгибающие моменты и срезывающие силы
- •2.1 Расчётные случаи нагрузки
- •2.2 Изгибающий момент на волнении для судна в полном грузу.
- •2.3 Изгибающий момент на волнении для судна порожнём с балластом
- •2.4 Изгибающий момент при погрузке и выгрузке судна
- •2.5 Изгибающий момент при посадке судна на мель
- •2.6 Расчётные общие изгибающие моменты
- •2.7 Расчётная общая срезывающая сила
- •3. Опасные и допускаемые напряжения
- •3.1 Опасные напряжения
- •3,2 Допускаемые нормальные напряжения от общего изгиба в связях днища
- •3,3 Допускаемые нормальные напряжения от общего изгиба в связях палубы
- •3.8 Допускаемые нормальные напряжения от местного изгиба пластин
- •3.9 Допускаемые касательные напряжения в стенках балок рамного набора
- •4.Проектирование основных связей корпуса
- •4.1 Определение профиля продольных рёбер жёсткости днища и второго дна
- •Определение размеров флоров и кильсонов
- •Определение толщины настила второго дна и обшивки днища
- •4.4 Определение профиля холостых шпангоутов борта и второго борта
- •4. 5 Определение размеров рамных связей борта и второго борта
- •4.6 Определение толщины обшивки борта и второго борта
- •4.7 Определение профиля продольных рёбер жёсткости палубного пояса
- •4.8 Определение размеров рамных бимсов и карлингсов
- •4.9 Определение толщины листов палубного пояса.
- •4.10 Определение профилей пиллерсов и раскосов судов-площадок
- •4.11 Определение размеров связей продольных переборок
- •5. Проверочный расчёт общей прочности
- •5.1 Расчёт эквивалентного бруса
- •5.1.1 Исходные данные
- •5.2 Уточнение размеров продольных связей и материала наиболее напряжённых связей корпуса
- •6. Приближённое определение массы корпуса
- •7. Оценка долговечности основных связей корпуса
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение : Справочные данные
- •Оглавление
4.6 Определение толщины обшивки борта и второго борта
4.6.1 Толщина обшивки борта судна определяется, исходя из следующих условий:
-условие эксплуатационной прочности;
-условие местной прочности от давления забортной воды;
-условие местной прочности при ледовых нагрузках (для ледового пояса)
Эксплуатационная прочность обшивки борта определяется минимальными толщинами, регламентированными Правилами Российского Речного Регистра ( табл. П.6) при шпации 0,55 м. При большей шпации минимальная толщина увеличивается пропорционально увеличению шпации. Окончательная толщина , удовлетворяющая условию эксплуатационной прочности, округляется до ближайшей стандартной толщины листа.
По условию местной прочности от давления забортной воды толщина обшивки борта определяется по аналогии с толщиной обшивки днища. Наибольшая интенсивность равномерно распределённой нагрузки на обшивку борта от давления забортной воды на уровне днища определится из формулы
, кПа |
(4.6.1) |
где - удельный вес воды;
T- осадка судна в полном грузу, м;
h- высота расчётной волны, м.
Толщина обшивки борта по условию местной прочности определяется по формуле
|
|
где - шпация, м
Величина округляется до ближайшей стандартной толщины листа.
Ширстрек должен иметь высоту не менее 20% от высоты борта судна H. Его толщина принимается на 1÷2 мм больше толщины обшивки борта.
Толщина скулового пояса также увеличивается на 1÷2 мм по сравнению с толщиной обшивки борта .
Ледовые нагрузки, действующие на корпус, прикладываются к ледовому поясу наружной обшивки. Ледовый пояс устанавливается по всей длине судна. Его верхняя граница должна проходить на 0,5 м выше грузовой ватерлинии, а нижняя — на 0,5 м ниже ватерлинии порожнем, с учетом возможного дифферента судна.
Расчётная интенсивность расчётного давления льда на ледовый пояс в средней части длины судна показана в табл. 4.6.1.
Таблица 4.6.1
Интенсивность расчётного давления льда , на ледовый пояс в средней части длины судна |
||||||||
Категория судна |
Лёд 40 |
Лёд 30 |
Лёд 20 |
|||||
Длина судна L, м |
60 |
140 |
25 |
80 |
140 |
25 |
80 |
140 |
|
80 |
170 |
60 |
100 |
150 |
40 |
80 |
130 |
Толщина ледового пояса при действии давления по условию местной прочности определится из формулы
, мм |
(4.6.2)
|
Минимальная толщина , мм, ледового пояса по условию эксплуатационной прочности при шпации 0,55 м должна быть не менее величины, указанной в табл.П.7. При большей шпации минимальная толщина увеличивается пропорционально увеличению шпации.
Толщина ледового пояса округляется до ближайшей толщины стандартного листа
Выбор толщины обшивки борта, исходя из рассмотренных условий, выполняется в табл.4.6.1
.
Таблица 4.6.1
Выбор толщины обшивки борта |
|||||
Элемент обшивки |
Требуемая толщина, мм |
Принятая толщина,мм
|
|||
по условию эксплуатационной прочности
|
по условию местной прочности
|
|
|||
|
|||||
Обшивка борта |
|
|
|
||
Ледовый пояс |
|
|
|
||
Ширстрек |
- |
- |
|
||
Скула |
- |
- |
|
4.6.2 Толщина обшивки второго борта определяется из условий эксплуатационной прочности и местной прочности.
По условию эксплуатационной прочности толщина обшивки внутреннего борта должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к минимальным толщинам (табл.П.6).При шпации больше 0,55 м табличное значение должно быть увеличено пропорционально увеличению шпации. Величина округляется до ближайшей стандартной толщины листа.
Условие местной прочности. Давление навалочного груза на уровне второго дна для теплохода бункерного типа равно
, кПа. |
(4.6.3) |
где -объёмный вес груза, кН/м3 (табл.4.4.4);
-высота штабеля груза, м (рис.4.4.4);
-угол естественного откоса груза (табл.4.4.4).
Давление жидкого груза на уровне второго дна для нефтеналивного танкера
, кПа. |
(4.6.4) |
При этом:
- удельный вес нефтепродукта;
- плотность нефтепродукта, т/м3 (табл.4.1.3);
g=9,81 м/с2-земное ускорение;
- высота расширительной шахты над верхней кромкой борта, м;
= 2 кПа- давление, удерживаемое дыхательным клапаном;
-высота столба жидкого груза от второго дна до настила палубы (определяется по рис. 4.4.5), м.
Толщина обшивки второго борта по условию местной прочности , и для теплохода бункерного типа, и для нефтеналивного танкера, определится из формулы
, мм |
(4.6.5)
|
Величина округляется до стандартной толщины листа.
Толщины поясьев обшивки внутреннего борта, подверженные усиленной коррозии (нижний пояс - для теплохода бункерного типа, верхний пояс - для нефтеналивного танкера), должны быть увеличены на 1÷2 мм.
Выбор толщины обшивки внутреннего борта, исходя из рассмотренных условий, выполняется в табл.4.6.2
Таблица 4.6.2
Выбор толщины обшивки внутреннего борта |
|||||
Элемент обшивки внутреннего борта |
Требуемая толщина, мм |
Принятая толщина,мм
|
|||
по условию эксплуатационной прочности ( ) |
по условию местной прочности ( ) |
|
|||
|
|||||
Обшивка |
|
|
|
||
Нижний пояс |
- |
- |
|
||
Верхний пояс |
- |
- |
|