Проектирование наружной обшивки корпуса.

5.1.1 Проектирование наружной обшивки днища.

Расчетная схема пластины внешней обшивки дна:

· Толщина внешней обшивки днища относительно условий прочности:

где m – коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a – шпация, равна 0.75 м;

, принимаем равным 1;

– расчетная суммарная нагрузка на обшивку днища, 91.4 кПа;

– для продольной системы набора равен 0.6;

– нормативный предел текучести, 301 МПа;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.17 мм/год;

Таким образом, 10.47 мм, принимаем 11 мм.

· Толщина наружной обшивки днища из условий устойчивости:

Сжимающие напряжения в днище от общего продольного изгиба МПа.

Момент инерции поперечного разреза корпуса , см⁴;

– момент сопротивления палубы в средней части судна, 3.8 м³;

D – высота борта, 10.8 м;

Отстояние нейтральной оси от ОП м;

м⁴

Принимаем м⁴.

183.7 МПа.

Критические напряжения 183.7 МПа определяются из условий устойчивости пластин наружной обшивки, при этом k=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.

Так как , то расчетная формула эйлеровых напряжений будет иметь вид:

188.9 МПа.

Толщина пластины внешней обшивки, котороя соответсвует условиям стойкости:

13.97 мм, принимаем 14 мм,

где b – сторона пластины, принимающая нормальные сжимающие напряжения, равна 0.75 м;

n – коэффициент, учитывающий систему набора и распределение сжимающих нагрузок по высоте пластины, равен 4;

мм, принимаем 2 мм, так как мм.

· Толщина наружной обшивки днища относительно условий минимальной строительной толщины:

Минимальная строительная толщина должна быть не меньше, чем:

мм.

Прямая проверка устойчивости назначенной толщины днищевой обшивки. Для заведомого обеспечения устойчивости принимаем толщину наружной обшивки S= 16 мм;

; 183.7 МПа.

МПа;

При отношении расчетная формула для критических напряжений будет иметь вид:

МПа;

устойчивость обеспечена.

· Выбор толщины горизонтального киля:

мм.

5.1.2 Проектирование наружной обшивки борта.

Расчетная схема пластины внешней обшивки борта:

· Толщина внешней обшивки борта относительно условий прочности:

где m – коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a – шпация, равна 0.75 м;

1.13, принимаем равным 1;

– расчетная суммарная нагрузка на обшивку борта, 82.2 кПа;

– для поперечной системы набора борта равен 0.6;

– нормативный предел текучести, 301 МПа;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.17 мм/год;

Таким образом, мм, принимаем 10 мм.

· Толщина наружной обшивки борта из условий устойчивости:

k=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.

Сжимающие напряжения в борту от общего продольного изгиба 138.7 МПа.

Отстояние нейтральной оси от ОП м;

Критические напряжения 138.7 МПа определяются из условий устойчивости пластин наружной обшивки.

Толщина пластины внешней обшивки, котороя соответсвует условиям стойкости:

где b=H_ТР=5.2 м – сторона пластины, принимающая нормальные сжимающие напряжения (расстояние от 2го дна до нижней палубы);

n – коэффициент, учитывающий систему набора и распределение сжимающих нагрузок по высоте пластины:

Так как, ;

=1.1 для пластины, которая подкреплена балками полособульбового профиля;

Для нахождения необходимо по отношению треугольников найти сжимающее напряжение в нижней палубе и взять как отношение меньших напряжений к большим (для 2 дна и нижней палубы).

МПа.

65.9;

138.7 МПа, т.к.

для одинарного борта в сухом трюме.

17.5 мм, принимаем 18 мм для заведомого обеспечения устойчивости.

· Толщина наружной обшивки борта относительно условий минимальной строительной толщины:

Минимальная строительная толщина должна быть не меньше, чем:

мм;

Выбираем толщину наружной обшивки борта S_БОР= 18 мм;

Принимаем толщину скулового листа S_СКУЛ=S_ДН= 18 мм.

5.1.3 Проектирование настила верхней палубы.

Расчетная схема пластины верхней палубы:

· Толщина настила верхней палубы относительно условий прочности:

где m – коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a – шпация, равна 0.75 м;

, принимаем равным 1;

– расчетная суммарная нагрузка на настил палубы:

МПа;

– для продольной системы набора равен 0.6;

– нормативный предел текучести, 301 Мпа;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.1 мм/год;

Таким образом, 4.69 мм, принимаем 5 мм.

· Толщина настила верхней палубы из условий устойчивости:

Сжимающие напряжения в палубе от общего продольного изгиба при прогибе МПа.

Момент инерции поперечного разреза корпуса , см⁴;

– момент сопротивления палубы в средней части судна, 3.8 м³;

D – высота борта, 10.8 м;

Отстояние нейтральной оси от ОП м;

19.38 см⁴;

201.4 МПа.

Критические напряжения 201.4 МПа определяются из условий устойчивости пластин настила верхней палубы, при этом k=1.0 – коэффициент запаса устойчивости для пластин.