- •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
2.5 Изгибающий момент при посадке судна на мель
Наибольшую опасность для общей прочности представляет выход судна носовой оконечностью на мель (рис. 2.5.1). В этом случае судно получает дифферент на корму, а силы поддержания воды в носовой оконечности заменяются реакцией грунта R. При этом корпус судна получает дополнительный прогиб.
Изгибающий момент при посадке на мель вычисляется по формуле
,кНм, |
(2.5.1) |
где - наибольший общий изгибающий момент на тихой воде для судна в полном грузу при равномерном размещении груза, кНм; определяется по формуле (2.2.2);
- наибольший общий изгибающий момент на тихой воде от неблагоприятного неравномерного размещения груза, кНм; определяется по формуле (2.2.3);
- дополнительный изгибающий момент от посадки судна носом на мель, кНм.
Все три компонента формулы (2.5.1) являются отрицательными.
|
Рис. 2.5.1 |
2.6 Расчётные общие изгибающие моменты
Наибольшие общие изгибающие моменты для состояний судна, рассмотренных в п.п , помещаются в таблицу 2.6.1
Для использования в дальнейших расчётах необходимо из этих моментов выбрать два расчётных общих изгибающих момента, один из которых ( ) соответствует наибольшему прогибу, а другой ( ) - наибольшему перегибу судна. Значения этих изгибающих моментов показываются в табл. 2.6.2
Таблица 2.6.1
Расчётное состояние судна |
Наибольший общий изгибающий момент. кНм |
|
Обозначение |
Величина |
|
В полном грузу |
|
|
Порожнём с балластом |
|
|
При погрузке и выгрузке |
|
|
При посадке на мель |
|
|
Таблица 2.6.2
Общая деформация судна |
Расчётный общий изгибающий момент, кНм |
|
Обозначение |
Величина |
|
Прогиб |
|
|
Перегиб |
|
|
2.7 Расчётная общая срезывающая сила
Расчётная (максимальная) общая срезывающая сила обычно берётся из расчёта общих срезывающих сил и изгибающих моментов, выполненного путём численного интегрирования весовой нагрузки. Если таких расчётов нет, она может быть вычислена по формуле
, кН, |
(2.7.1) |
где - максимальная величина расчётного общего изгибающего момента, равная наибольшему (по модулю) значению из двух величин и , кНм, (табл. 2.6.2) .
3. Опасные и допускаемые напряжения
3.1 Опасные напряжения
В Правилах Российского Речного Регистра нормируемые значения допускаемых напряжений даются в долях от опасных напряжений.
Опасные нормальные
напряжения
,Мпа,
и опасные
|
(3.1.1) |
|
(3.1.2) |
где - предел текучести материала, Мпа;
- коэффициент использования материала.
При этом
|
(3.1.3) |
Относительное снижение коэффициента использования материала по мере увеличения прочности материала корпуса связано с тем, что среднее значение его предела текучести (математическое ожидание) растёт медленнее нормативной величины .
Значения опасных напряжений судостроительных сталей приведены в табл. 3.1.1
Таблица 3.1.1
, Мпа |
235 |
315 |
355 |
390 |
|
1 |
0,96 |
0,92 |
0,89 |
, Мпа |
235 |
300 |
325 |
345 |
, Мпа |
135 |
170 |
185 |
200 |
Предел текучести и опасные напряжения, , , нормируются с точностью 5 МПа. Допускаемые нормальные напряжения и допускаемые касательные напряжения рекомендуется определять с точностью 1 МПа.