Местная и общая прочность судна. Особенности контроля общей прочности крупнотоннажных судов.

 

Понятие прочности судна

Прочностью судна называется способность его корпуса не разрушаться и не изменять своей формы под действием постоянных и временных сил. Различают общую и местную прочность судна.

Общей продольной прочностью корпуса судна называется его способность выдерживать действие внешних сил, приложенных по длине.

Общая прочность судна обеспечивается водонепроницаемой оболочкой, которой служит обшивка и верхняя палуба, настил других палуб, продольные переборки с подкрепляющими их конструкциями и всеми конструктивными связями, имеющими длину больше высоты борта.

Местной прочностью корпуса называется способность его отдельных конструкций противостоять дополнительному воздействию сил: главным образом давлению забортной воды и сосредоточенным нагрузкам. Местная прочность в первую очередь характеризует прочность палуб судна и крышек трюмов, на которые оказывает давление установленный груз. Местная прочность выражается допустимыми давлениями тонн деленных на метр (т/м) и необходимо, чтобы давление от размещенного груза не превосходило величину допустимого.

Для обеспечения местной прочности отдельных конструкций предусматривают их специальное местное подкрепление.

При типовых случаях нагрузки транспортных судов длиной L ≥ 80 м и L < 180, приводимых в Информации об остойчивости и прочности судна для капитана, общую прочность его корпуса можно считать обеспеченной. Поэтому необходимость проверки общей прочности упомянутых транспортных судов в эксплуатации может возникнуть при загрузке трюмов, отличной от типовых случаев, с большой нерав­номерностью распределения груза по длине судна (например, при загрузке концевых трюмов и отсутствии груза в средних или, наобо­рот, при загрузке средних трюмов и отсутствии груза в концевых трю­мах), а также для выяснения возможности выполнения грузовых операций в порту или на рейде в требуемой последовательности.

Напряженное состояние корпуса судна определяется изгибающим моментом и перерезывающей силой, действующими на судно в раз­личных его поперечных сечениях. Для сухогрузных судов, перевозящих генеральные, лесные и легкие сыпучие грузы, обычно ограничиваются проверкой общей прочности по изгибающему моменту, действующему в миделевом сечении судна..

Полные изгибающий момент и перерезывающая сила при данном состоянии нагрузки судна складываются из изгибающего момента и перерезывающей силы на тихой воде и дополнительных изгибаю­щего момента и перерезывающей силы от морского волнения, которые практически одинаковы при различных осадках судна. Поэтому без большой погрешности допустимо оценивать и проверять напряженное состояние корпуса судна по значению изгибающего момента M_T.B и перерезывающей силы Q_T.B на тихой воде.

Типовая информация об остойчивости и прочности грузового морского судна содержит специальные диаграммы контроля проч­ности, по которым общая прочность судна может быть проверена для любого состояния его нагрузки и в любых условиях его эксплуатации (в рейсе, на рейде, в порту). Каждую такую диаграмму (рис. 11.5) строят в конструкторском бюро на основе формул, приводимых в Правилах Регистра. Поскольку значения моментов сопротив­ления и площади поперечного сечения продольных связей для каждого конкретного судна известны, эти формулы дают возможность вычислить максимальные допустимые значения М_т.в и Q_T.B.

При наличии диаграммы контроля общей продольной прочности судна по изгибающему моменту или перерезывающей силе проверку прочности в данном поперечном сечении осуществляют в следующем порядке:

1. Определяют дифферент судна d_н – d_к.

2. В табличной форме рассчитывают дедвейт судна Δ _w и сумму +М_Х положительных моментов части дедвейта, расположенной в нос от данного поперечного сечения (табл. 11.2).

Рис. 11.5. Диаграмма контро­ля общей продольной проч­ности

 

3. На диаграмме контроля общей продольной прочности (см. рис. 11.5) откладывают значение дедвейта Δ _w (на рисунке Δ _w = 7000 т). От полученной точки переходят по наклонной прямой к го­ризонтали, отвечающей найденному ранее дифференту судна (в дан­ном примере d_н- d_K = -2м). Через найденную точку проводят вертикаль, на которой откладывают сумму моментов +М_Х и ставят точку А.

Таблица 11.2. Расчет изгибающего момента от грузов, входящих в дедвейт

Дифферент......... м	Р, т	+ Мх, кН·м
Судовые запасы
Перевозимый груз
Балласт
Суммы
Расчетная
Допустимая от
(в рейсе) до

Прочность корпуса считается достаточной, если точка А находит­ся в безопасной зоне, т. е. для плавания в рейсе, когда она лежит между линиями «Опасно-перегиб в рейсе» и «Опасно-прогиб в рейсе». Если точка А лежит за этими линиями, но между линиями «Опасно- перегиб на рейде» и «Опасно-прогиб на рейде», то прочность достаточна только для погрузки-разгрузки на рейде и т. д.

Допустимые значения суммы +М_Х определяют по точкам пересе­чения вертикали для заданного дедвейта и дифферента с соответ­ствующими границами и заносят в табл. 11.2.

Сложнее контролируется прочность корпусов крупнотоннажных судов длиной ориентировочно более 180 м. У таких судов величина и положение наибольших значений перерезывающих сил и изгибающих моментов значительно меняется в зависимости от расположения грузовых трюмов и порядка их загрузки. В качестве иллюстрации показано влияние способа загрузки трюмов на кривые изгибающих моментов и перерезывающих сил для балкера дедвейтом 50000 т и длиной 223 м. Поэтому для крупнотоннажных судов контроль прочности производится по изгибающим моментам и перерезывающим силам в нескольких сечениях, обычно совпадающих с поперечными переборками.

Проверка прочности таких судов производится аналогично сказанному выше, путем сравнения рассчитанных величин с допустимыми, ограниченными соответственными граничными кривыми на диаграмме контроля для рассматриваемого сечения, однако расчет перерезывающих сил и изгибающих моментов отличается тем, что суммируются только массы, расположенные в нос от рассматриваемого сечения, и их моменты, вычисленные относительно этого сечения. Последовательность построения точек, изображающих нагрузку судна, такая же, как описана выше. Исходя из дифферента, по горизонтали откладывается дедвейт судна и проводится вертикаль до значения, соответствующего сумме масс дедвейта, расположенных в нос от расчетного сечения или сумма моментов этой части дедвейта. Прочность считается достаточной, если нанесенные точки лежат в допустимой зоне для соответствующих условий плавания (в порту, на рейде или в море). Если хотя бы для одного сечения прочность по изгибающему моменту или перерезывающей силе окажется недостаточной для заданного условия плавания, то необходимо перераспределить груз по длине судна.

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Общая характеристика непрямого остеогенеза
2. I. Общая характеристика общественных отношений
3. I.5.Особенности этнической структуры населения Сербии в составе СФРЮ.
4. II. Особенности применения положений о поручительстве по облигациям
5. III. Особенности грамматического строя
6. IV. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО И РУБЕЖНОГО КОНТРОЛЯ
7. IV. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕЙ УСПЕВАЕМОСТИ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ (РУБЕЖНОГО КОНТРОЛЯ). ПРОМЕЖУТОЧНАЯ АТТЕСТАЦИЯ
8. VI. Особенности методического обеспечения
9. VII. Общие особенности умственной сферы.
10. XVI. ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
11. XVIII. ОСОБЕННОСТИ ПРАВОВОГО РЕЖИМА ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
12. XXIII. Особенности перевозки грузобагажа повагонными отправками