Пример определения ширины поясьев и толщин НО и ВП

Проектирование конструкции НО и настила ВП рассмотрим на примере универсального сухогрузного судна со следующими техническими характеристиками:

L _рр=156,6 м, d = 7,8 м,

В = 28,0 м, c_b = 0,70,

D = 13,2 м, D = 24540 т,

c_m = 0,985, v = 14 узлов.

Судно двухпалубное. Борта вертикальные. Килеватость отсутствует. Погибь палубы 560 мм. Ширина люкового выреза 16,8 м. Высота трюма 7 м, высота твиндека 4,4 м.

Судно предназначено для перевозки генеральных грузов, контейнеров, зерна, металлопроката и промышленного оборудования со средней погрузочной кубатурой m = 1,2 м³/т.

При разработке конструкции корпуса в средней части проектируемого судна принята продольная система набора по днищу и палубе, а для бортов – поперечная, рис. 23. Поперечная система набора борта принята с рамными шпангоутами. Плоскость их установки совпадает с плоскостью установки сплошных флоров и рамных бимсов. В промежутке между рамными шпангоутами устанавливаются обыкновенные шпангоуты. Конструкция днища выбрана в виде двойного дна. Эскиз поперечного сечения сухогруза представлен на рис. 23.

Нормальная шпация а в средней части судна выбрана в соответствии с требования п. 1.1.3 Правил РС и равна 0,8 м. Шпация в поперечном и продольном направлениях одинаковая. Рамная шпация принята равной 4 а, откуда а _р.н = 3×0,8 = 2,4 м.

Длина расчетного отсека (трюм № 2) в районе миделя L ₁ = 24 м или 10 а _р.н, высота трюма 6 м.

Для конструкций проектируемого судна используется сталь нормальной прочности марки РСА32, предел текучести которой R_eH = 315 МПа.

В качестве расчетных характеристик материала конструкций корпуса принимается расчетный нормативный предел текучести по нормальным напряжениям, МПа, определяемый по формуле ,

где - коэффициент использования механических свойств стали, определяемый по таблице 1.1.4.3 раздела 1.1 части II Морского Регистра Судоходства.

s _n = 235/0,78 = 301 МПа.

Рис. 23. Схема конструкции миделевого сечения сухогрузного судна и спецификация набора

Наружная обшивка состоит из металлических листов, объединенных в поясья. Проектировании НО заключается в определении толщины и габаритных размеров листов обшивки и настилов.

Для определения толщины поясьев наружной обшивки вычисляются расчетные нагрузки в характерных точках конструкции (см. рис. 21 и рис. 24). Для определения расстояния расчетных точек от ГВЛ нужно знать ширину поясьев. Произведем разбивку периметра НО на поясья. Вначале определим ширину основных поясьев.

Ширина горизонтального киля должна быть не менее b _г.к =800+5* L, но может быть не более 2000 мм.

b _г.к = 800+5×156,6= 1583мм,

Принимаем b _г.к = 1800мм.

Ширина ширстрека принимается не менее, чем определяемая по формуле b _ш =800+5× L, но не более 2000 мм.

b _ш =800+5× L = 5*156,6 + 800 = 1583 мм.

Принимаем b _ш = 1600 мм.

Ширина палубного стрингера принимается не менее, чем определяемая по формуле b _ш =800+5× L, но не более 1800 мм.

b _{п. стр} =800+5× L = 5*156,6 + 800 = 1583 мм.

Принимаем b _{п. стр} = 1700 мм.

Очертания скулы обычно принимаются по дуге окружности. Радиус окружности скулы при вертикальных бортах и отсутствии килеватости можно принимать по формуле

R = .

Ширина скулового пояса определяется как

b _ск.п = 2p R /4 + D b ₁+ D b ₂,

где D b ₁ и D b ₂ ширина плоских участков для присоединения скулового пояса к обшивкам борта и днища, соответственно. Можно принять D b ₁ = D b ₂ = 0,2 м.

Тогда

R = =2,76 м.

= 2p × 2,76/4 + 0,2 + 0,2 = 5,14 м.

Ширину остальных поясьев принимаем в соответствии возможностями судостроительного предприятия по обработке листового материала в пределах 1,5-2,5 м. Для принятия решения находим:

- ширину участка днищевой обшивки между кромками горизонтального киля и скулового пояса с одного борта

b _дн.обш = В /2 – b _г.к/2 – R – D b ₂ = 14 – 1,9/2 – 2,76 – 0,2 = 10,14 м;

- высоту участка бортовой обшивки между нижней кромкой ширстрека и верхней кромкой скулового пояса

h _б.обш = D – b _ш – R – D b ₁ = 13,2 – 1,6 – 2,76 – 0,2 = 8,64 м;

- ширину участка палубы между кромкой палубного стрингера и продольным комингсом

b _п.обш = В /2 – b _{п. стр} – b _л/2 = 14 – 1,7 – 17/2 = 3,8 м.

Принимаем конструкцию этих участков:

- для днищевой обшивки в виде четырех поясьев шириной 2 м и пояса, примыкающего к скуле, шириной 2,14 м;

- для бортовой обшивки в виде трех поясьев шириной 2,2 м и пояса, расположенного рядом со скуловым, шириной 2,04 м.;

- для настила палубы в виде двух поясьев шириной 2 м и 1,8 м с размещением от борта.

Схема разбивки НО и настила ВП на поясья представлена на рис. 24

Проверка требования Правил о разнесении пазов поясьев и угловых швов, крепящих продольный набор к обшивке, на расстояние не менее 75 мм при таких размерах поясьев и продольной шпации 0,8 м показывает, что оно выполняется.

Рис. 24. Конструкция наружной обшивки и настила ВП