Проектирование балок днища, второго дна и настила второго дна.

5.2.1 Проектирование настила второго дна.

Расчетная схема пластины обшивки второго дна:

 

· Толщина настила второго дна относительно условий прочности:

,

где m – коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a – шпация, равна 0.75 м;

, принимаем равным 1;

– наибольшее расчетное давление, кПа;

– коэффициент продольной системы набора, равен 0.8;

– нормативный предел текучести, 301 Мпа;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.15 мм/год;

Найдем наибольшее расчетное давление.

o Р₁ расчетное давление от единичного груза на второе дно (пункт 3.4) равно 62.1 кПа;

o испытательное давление кПа;

o давление аварийного затопления кПа;

o расчетное давление на конструкцию второго дна, если междудонное пространство заполнено балластом ( – высота воздушной трубки):

o кПа;

o .

Выбираем кПа для дальнейших расчетов.

9.89 мм, принимаем 10 мм.

· Второе дно на устойчивость не проверяется

· Толщина настила второго дна относительно условий минимальной строительной толщины:

мм.

Округляем S_ВД=10 мм для заведомого обеспечения устойчивости, но так как в трюме будет отсутствовать деревянный настил, то толщину настила под грузовыми люками увеличим на 2 мм и окончательно примем S_ВД= 12 мм.

5.2.2 Набор днищевого перекрытия.

Набор двойного дна расположен между настилом второго дна и наружной обшивкой.

Опорным контуром днищевого перекрытия являются два борта и две смежные поперечные переборки.

Основной набор – это продольные балки днища и второго дна, расположенные на каждой шпации. Сплошные флоры расположены через 3 шпации. Под поперечными переборками располагаются водонепроницаемые флоры.

В диаметральной плоскости находится вертикальный киль. Расстояние между вертикальным килем и днищевым стрингером равняется 4, 5 метра.

 

5.2.2.1 Проектирование сплошных флоров.

Сплошной флор в диаметральной плоскости имеет такую же высоту, как и вертикальный киль h=1.12 м.

· Толщина сплошного флора относительно условий прочности:

,

где ;

a – шпация, равна 0.75 м;

;

0.78 коэффициент использования механических характеристик материала;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.2 мм/год;

9.64 мм;

Принимаем 10 мм.

· Толщина сплошного флора относительно условий минимальной строительной толщины:

мм.

Лист сплошного флора подкрепляется вертикальными ребрами жесткости, которые расположены в плоскости продольных балок днища и второго дна.

· Толщина ребра жесткости определяется как:

мм.

· Ширина ребра жесткости

мм.

Принимаем РЖ сплошного флора 8× 80 мм.

5.2.2.2 Проектирование вертикального киля.

· Толщина вертикального киля из условия прочности:

,

где ; принимаем ;

h_Ф – фактическая высота вертикального киля, равна 1.12 м;

м;

0.78, коэффициент использования механических хар-к материала;

– надбавка на износ и коррозию, мм;

Т – средний срок службы судна, равен 24 года;

U – скорость коррозии борта, равна 0.2 мм/год;

13.52 мм, принимаем 14 мм.

· Толщина ВК из условий непроницаемости:

,

где m – коэффициент изгибающего момента, равен 15.8;

a = h_ф/2– меньшая сторона панели ВК, равна 0.56 м;

b – большая сторона панели ВК, равна 0.75 м

;

– коэффициент допустимых напряжений, 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 0.2 мм/год;

–максимальное расчетное давление, кПа;

Найдем наибольшее расчетное давление.

o кПа;

– высота воздушной трубки, 1.5 м;

o 124.5 кПа;

– расстояние от середины высоты панели вертикального киля до верхней палубы в ДП, м;

10.89 м;

– давление клапана, 15 кПа;

Выбираем 124.5 кПа для дальнейших расчетов.

10.6 мм.

Толщина вертикального киля должна быть на 1 мм больше, чем толщина сплошного флора, но не меньше чем:

мм;

мм;

мм.

Принята толщина вертикального киля 14 мм.

Посередине высоты вертикального киля для заведомого обеспечения устойчивости стенки размещаем ребро жесткости, которое принимаем профилем Р20а.

5.2.2.3 Проектирование днищевого стрингера.

Толщина днищевого стрингера должна быть не меньше толщины сплошного флора. Принимаем S_ДС=12 мм.

5.2.2.4 Проектирование продольных балок днища.

· Момент сопротивления продольных балок днища относительно условию прочности:

,

где m – коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a – шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.6 для балок дна;

– нормативный предел текучести, 301 Мпа;

Р – расчетное давление для балок днища, 91.4 кПа;

l – пролет балки, 2.25 м;

160 см³;

0.108;

Поправка на износ и коррозию 1.26;

201.6 см³.

· Минимальная строительная толщина стенки балки:

мм.

По моменту сопротивления из таблицы 1 принимаем Р18б (h стенки=180 мм; S=11 мм; b бульба=44 мм; f=25.8 см²; W=218 см³).

· Проверка изношенного полособульба за половину срока службы:

; коэффициент запаса устойчивости .

183.7 МПа – сжимающие напряжения в днище от общего продольного изгиба;

202.1 МПа.

,

где i – момент инерции поперечного сечения изношенной балки;

f – площадь поперечного сечения изношенной балки, см²;

l – прогон балки, 2.25 м;

,

где h – высота стенки изношенной балки, см;

F – площадь стенки изношенной балки, см²;

F₁ – площадь свободного пояска изношенной балки, см²;

F₂ – площадь присоединенного пояска изношенной балки, см².

Для определения момента инерции изношенного полособульба заменяем его тавром:

,

где f – площадь поперечного сечения бульба без присоединенного пояска, 25.8 см²;

h – высота профиля, 18 см;

S_C – толщина стенки полособульба, 1.1 см;

b – ширина бульба, 4.4 см;

Таким образом, толщина свободного пояска 1.82 см;

Высота стенки тавра будет: 16.18 см;

, см, принимаем см;

Изношенная площадь поперечного сечения .

Расчетный тавр:

	bПП	SПП	hСТ	SСТ	bСП	SСП
		1.6	16.18	1.1	5.2	1.82
f, см2		17.8	9.5
f’, см2		14.6	8.4

h=16.2 см; F=14.6 см²; F₁=8.4 см²; F₂=105 см².

2976 см⁴;

128.0 см²;

946 МПа;

289 МПа;

МПа – устойчивость обеспечена.

5.2.3 Проектирование продольных балок второго дна.

· Момент сопротивления продольных балок второго дна относительно условий прочности:

,

где m – коэффициент изгибающего момента, равен 12;

a – шпация, равна 0.75 м;

– коэффициент допустимых напряжений, равен 0.6 для балок дна;

– нормативный предел текучести, 301 Мпа;

Р – наибольшее расчетное давление на второе дно, 112.3 кПа;

l – прогон балки, 2.25 м;

196.7 см³;

0.1;

Поправка на износ и коррозию ;

244.2 см³.

· Минимальная строительная толщина стенки балки:

мм.

По моменту сопротивления из таблицы 1 выбираем несимметричный профиль Р20а (h стенки=200 мм; S=10 мм; b бульба=44 мм; f=27.4 см²; W=268 см³).

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: