2015-06-26
5055
В соответствии с требованиями Правил РС стенки вертикального киля, стрингеров подкреплены горизонтальными, а стенки сплошных и непроницаемых флоров вертикальными ребрами жесткости. Стенки сплошных флоров должны быть подкреплены ребрами жесткости согласно 1.7.3.2.
Момент сопротивления вертикальных ребер сплошных и непроницаемых флоров, горизонтальных ребер жесткости ВК и стрингеров должен быть не менее определяемого по (1.6.4.1):
W = W ¢×wк, см3, (1.6.4.1)
, см3, (1.6.4.2)
Q = p×a×l, кН – поперечная нагрузка на рассматриваемую балку;
p = 20 кПа – по формуле (1.3.4.2.1-5);
a = 0,8 м – расстояние между вертикальными ребрами жесткости по сплошным и непроницаемым флорам, рис. 28 а;
a = (0,8 + 0,5)/2 = 0,65 м – полусумма расстояний от горизонтального ребра жесткости по стрингеру от соседних продольных связей, рис. 29 а;
a = (0,9 + 0,9)/2 = 0,9 – полусумма расстояний от горизонтального ребра жесткости по ВК от днищевой обшивки и настила второго дна, рис. 29 б
l = h д – h д.р – h 2д.р= 1,8 – 0,18 – 0,2 = 1,42 м – расстояние между балками днища и второго дна, к которым привариваются вертикальные ребра по сплошным и непроницаемым флорам, рис. 29 в;
l = 0,8 м – длина пролета горизонтальных ребер жесткости по ВК (расстояние между бракетами ВК), рис. 29 б;
l = 2,4 м – длина пролета горизонтальных ребер жесткости по стрингерам, рис. 29 а;
k s = 0,65 – для днищевых балок;
k s = 0,75 – для балок второго дна;
σ n = 301 МПа;
m – коэффициент изгибающего момента;
m = 10 – для вертикальных ребер жесткости по по сплошным и непроницаемым флорам, приваренным к продольным балкам;
m = 12 – для горизонтальных ребер жесткости по ВК и стрингерам;
ώk = 1+αк Δ s,
где для катаных балок
aк = 0,07+6/ W¢ < 0,25 при W¢ < 200 см3;
aк = (1/0,15)×(0,01 +1/ W¢) при W¢ ³ 200 см3,
∆ s = и (Т – 24), и = 0,2 по табл. (1.1.5.2), ∆ s = 2,4 мм.
Минимальная толщина стенок ребер жесткости внутри двойного дна
s mіn = 0,025 L + 5,5 = 0,025×156,6 + 5,5 = 9,4 мм. (2.4.4.9-2)
Таблица 14
Определение момента сопротивления ребер жесткости по участкам вертикального киля, стрингера, флора.
| Наименование величин | Вертикальные р.ж. по спошн. и непрониц. флорам | Горизонтальные р.ж. ВК | Горизонтальные р.ж. по стрингерам |
| р, кПа | |||
| а, м | 0,8 | 0,9 | 0,65 |
| l, м | 1,42 | 0,8 | 2,4 |
| k s | 0,75 | 0,75 | 0,75 |
| s n, МПа | |||
| т | |||
| W¢, см3 | 14,3 | 4,3 | 27,6 |
| aк | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| D s, мм | 2,4 | 3,4 | 4,4 |
| wк | 1,6 | 1,9 | 2,1 |
| W, см3 | 22,9 | 7,9 | 58,0 |
| s min стенки, мм | 9,4 | 9,4 | 9,4 |
| Профиль – полоса | 150х10 | 150х10 | 150х10 |
| W профиля, см3 | |||
| s стенки, мм |
Толщина бракет вертикального киля, скуловых бракет и бракет, соединяющих продольные балки по днищу и второму дну с непроницаемыми флорами должна быть не менее толщины сплошных флоров:
Принимаем 10 мм.
Бракеты ВК и скуловые бракеты доводятся до ближайших продольных ребер жесткости и привариваются к ним.
Длина бракет, соединяющих продольные балки по днищу и настилу второго дна с непроницаемыми флорами, должна быть не менее 2,5 высоты днищевой балки (см. рис. 30), т.е не менее 20*2,5 = 50 см.
Принимаем длину бракеты 50 см.
Результаты проектировочных расчетов по двойному дну представлены в табл. 15.
Таблица 15
Сводная таблица принятых толщин и набора по двойному дну
| Тип связи | Набор |
| Настил второго дна | 10 мм |
| Крайний междудонный лист | 11 мм |
| Флоры непроницаемые | 10 мм |
| Флоры проницаемые | 10 мм |
| Вертикальный киль проницаемый | 13 мм |
| Вертикальный киль непроницаемый | 13 мм |
| Стрингер проницаемый | 10 мм |
| Стрингер непроницаемый | 11 мм |
| Продольные балки днища | Г20а |
| продольные балки второго дна | Г18б |
| Ребра жесткости флоров, вертикального киля и стрингеров (полоса) | 150x12 |
| Бракеты ВК | 800х1800х10 |
| Скуловые бракеты | 2800х1800х10 |
| Бракеты, закрепляющие продольные балки | 500х1420х10 |
Размерный эскиз сечения по сплошному флору приведен на рис. 32.
Рис. 32. Размеры конструктивных элементов двойного дна
Выполненные расчеты являются частью проектной работы по разработке чертежа конструктивного мидель-шпангоута. Эскизы конструкций используются при построении чертежа мидель-шпангоута.
Литература
1. Барабанов Н.В., Турмов Г.П. Конструкция корпуса морских судов: Учеб. – В 2-х т. – Т. 1: Общие вопросы конструирования корпуса судна. – СПб.: Судостроение, 2002. – 448 с.
2. Барабанов Н.В., Турмов Г.П. Конструкция корпуса морских судов: Учеб. – В 2-х т. – Т. 2: Местная прочность и проектирование отдельных корпусных конструкций судна.— СПб.: Судостроение, 2002.— 472 с.
3. Глозман М.К. Технологичность конструкций корпуса морских судов. – Л.: Судостроение, 1984. 296 с.
4. Корабли и суда. Книга 1. Общая методология и теория кораблестроения. Энциклопедия "Машиностроение". Том IV-20., И.Г. Захаров и др.; Под ред. В.Т. Томашевского, В.М. Пашина. – СПб.: Политехника, 2003. 744 с.
5. Корабли и суда. Книга 2. Проектирование и строительство кораблей, судов и средств океанотехники. Энциклопедия "Машиностроение". Том IV-20., И.Г. Захаров и др.; Под ред. В.Т. Томашевского, В.М. Пашина. – СПб.: Политехника, 2003. 744 с.
6. Лазарев В.Н., Юношева Н.В. Проектирование конструкций судового корпуса и основы прочности судов: Учебн. – Л.: Судостроение, 1989. 320 с.
7. Лазарев В.Н., Смирнов Ю.А. Геометрия и компоновка конструктивного мидель-шпангоута: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Л.: Изд.ЛКИ, 1981. 66 с.
8. Лазарев В.Н., Глозман М.К. Альбом конструктивных мидель-шпангоутов транспортных судов: Учеб. пособие. Л.: Изд.ЛКИ, 1970. 138 с.
9. Логачев С.И., Чугунов В.В. Мировое судостроение: современное состояние и перспективы развития.— СПб.: Судостроение, 2001. — 312 с.
10.Матвеев А.А., Борисенко В.Д. Справочник по судостроительному черчению – Л.: Судостроение, 1983. 328 с.
11.Никольский Л.П., Никольская Л.Н. Техническое черчение и судостроительные чертежи. – Л.: Судостроение, 1987. 376 с.
12.Правила классификации и постройки морских судов. В 4-х т. – СПб.: РМРС, 2007. — Т.1. – 502 с., Т. 2. – 680 с.
13.Сборник нормативно-методических материалов. Книга шестая. Регистр СССР. Л.: Транспорт. 1989. 198 с.
14.Симанович А. И., Тристанов Б. А. Конструкция корпуса промысловых судов. — М.: Мир, 2005. — 408 с.
15.Справочник по строительной механике корабля. / Под ред. Ю.А. Шиманского. — В 3-х т. — Л.: Судостроение, Т. 1. – 1958. 628 с., Т. 2. – 1958. 528 с., Т.3. – 1960. 800 с.
16.Тряскин В.Н. Проектирование конструктивного мидель-шпангоута морских транспортных судов: Учеб. пособие. Л.: Изд.ЛКИ, 1986. 102 с.
17.Тряскин В.Н., Лазарев В.Н., Смирнов Ю.А., Курдюмов В.А. Проектирование корпусных конструкций морских судов: Учеб. пособие. Л.: Изд.ЛКИ, 1987. 85 с.
18.Чижиумов С.Д., Бурменский А.Д. Проектирование конструкций корпуса судна: Учебное пособие – Комсомольск на Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2006. – 117с.
19.Журналы «Судостроение», «Судостроение и судоремонт в России», «Морской сборник», «Морской флот».
Приложение 1
Рис. 7. Миделевое сечение двухкорпусного танкера и его конструктивные элементы (в сечении слева не показаны продольные балочные элементы, в сечении справа – поперечные листовые элементы)
Рис. 8. Конструктивная схема плоской поперечной переборки танкера
Рис. 9. Конструктивная схема гофрированной поперечной переборки
Приложение 2
Справочные данные о профильной стали
Таблица 1. Полособульб несимметричный для судостроения. Сортамент (ГОСТ 21937-76)
| Элементы профиля | Элементы профиля с присоединенным пояском | |||||||||
| Номер профиля | Высота стенки | Толщина стенки | Ширина бульба | Площадь профиля, см2 | Момент инерции, см4 | Расстояние до центра тяжести, см | Общая площадь, см2 | Момент инерции, см4 | Наименьший момент сопротивления, см3 | Толщина присоединенного пояска. мм |
| мм | ||||||||||
| 2,9 | 7,0 | 3,1 | 62,9 | |||||||
| 5,5 | 4,5 | 3.5 | 10,2 | 3,4 | 63,5 | |||||
| б | 4,3 | 15,0 | 3,7 | 64,3 | ||||||
| 5,1 | 24,1 | 4,4 | 65,1 | |||||||
| 5,8 | 36,2 | 5,1 | 65,8 | |||||||
| 5,5 | 7,0 | 55,6 | 5,7 | 67,0 | ||||||
| 8.6 | 85,2 | 6,3 | 68.6 | |||||||
| 6,5 | 11,2 | 158,0 | 7,6 | 71,2 | ||||||
| 14а | 14,0 | 274,0 | 8,8 | 74,0 | ||||||
| 14б | 16.9 | 321,0 | 8,6 | 76,9 | ||||||
| 16а | 18,0 | 468,0 | 10,0 | 108/78,0 | 2200/1980 | 147/140 | 15/10 | |||
| 16б | 21,2 | 527,0 | 9,8 | 111,2/81,2 | 2434/2190 | 165/159 | 15/10 | |||
| 18а | 22,2 | 724,0 | 11,2 | 112,2/82,2 | 3280/2860 | 200/188 | 15/10 | |||
| 18б | 25,8 | 837,0 | 10,8 | 115,8/85,8 | 3530/3130 | 218/206 | 15/10 | |||
| 20а | 27,4 | 12,4 | 117,4 | |||||||
| 20б | 31,4 | 12,1 | 121,4 | |||||||
| 22а | 32,8 | 13,5 | 122,8 | |||||||
| 22б | 37,2 | 13,2 | 127,2 | |||||||
| 24а | 38.8 | 14,7 | 128,8 | |||||||
| 24б | 43,6 | 14,4 | 133,6 |
Таблица 2. Тавры стальные сварные для судостроения (РД 5.9373-80)
| Номер профиля | Элементы профиля | Элементы профиля с присоединенным пояском | ||||||||||||
| Стенка | Поясок | Площадь профиля, см2 | Момент инерции, см4 | Отстояние от центра тяжести, см | Площадь присоединенного пояска, см2 | |||||||||
| Высота | Толщина | Ширина | Толщина | 200 и более | ||||||||||
| I, см4 | W, см3 | I, см4 | W, см3 | I, см4 | W, см3 | |||||||||
| мм | ||||||||||||||
| 10,4 | 10,4 | — | — | |||||||||||
| 16б | 16,0 | 12,2 | — | — | ||||||||||
| 18б | 19,0 | 13,9 | — | — | ||||||||||
| 20б | 22,0 | 14,7 | — | — | ||||||||||
| 22б | 27,6 | 17,0 | — | — | ||||||||||
| 25а | 29,4 | 17,3 | — | — | ||||||||||
| 28а | 34,0 | 20,2 | — | — | ||||||||||
| 32а | 45,2 | 23,2 | ||||||||||||
| 51,2 | 24,5 | |||||||||||||
| 36а | 54,4 | 26,8 | ||||||||||||
| 40а | 65,2 | 27,9 | ||||||||||||
| 45а | 73,0 | 31,4 | ||||||||||||
| 50а | 95,2 | 34,5 | ||||||||||||
| 56а | 123,4 | 38,5 | ||||||||||||
| 63а | 148,2 | 44,8 | ||||||||||||
| 71а | 198,2 | 50,7 | ||||||||||||
| 80а | 223,2 | 54,7 |
Примечание. При промежуточных значениях величины площади присоединенного пояска I и W определяются линейной интерполяцией.
Таблица 3. Минимальная и максимальная длина листового проката
для судостроения по ГОСТ 19903-74
| Ширина листов | Толщина листов | |||||
| 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 | 6; 6,5; 7; 7,5 | 8; 8,5; 9; 9,5; 10; 10,5 | 11; 11,5; 12; 12,5 | 13; 13,5; 14; 14,5; 15; 15,5; 16; 16,5; 17; 17,5; 18; 18,5; 19; 19,5; 20; 21; 21; 22; 23; 24; 25 | 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 34; 36; 38; 40 | |
| - | - | - | - | - | ||
| - | - | - | - | - | ||
| - | - | - | - | - | ||
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | - | - | - | |
| 1420-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | - | - | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | - | - | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | - | - | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | - | - | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | - | - | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | - | - | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | 2000-6000 | 2500-6500 | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | 2000-6000 | 2500-6500 | - | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | 2000-8000 | 2500-12000 | 2500-12000 | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | 2000-8000 | 2500-12000 | 2500-12000 | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-8000 | 2000-8000 | 2500-12000 | 2500-12000 | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 2000-12000 | 2000-12000 | 3000-12000 | 3000-12000 | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 3000-12000 | 3000-12000 | 3000-11000 | 3000-12000 | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 3000-12000 | 3000-12000 | 3200-11000 | 3200-12000 | |
| 2000-6000 | 2000-7000 | 3000-12000 | 3000-12000 | 3200-10000 | 3200-12000 | |
| - | 2000-7000 | 3000-12000 | 3000-10000 | 3200-10000 | 3200-12000 | |
| - | 2000-7000 | 3000-12000 | 3000-10000 | 3200-10000 | 3200-12000 | |
| - | - | 3000-12000 | 3000-10000 | 3200-10000 | 3200-12000 | |
| - | - | 3000-12000 | 3000-10000 | 3200-10000 | 3200-12000 | |
| - | - | 3000-12000 | 3000-10000 | 3200-10000 | 3200-12000 | |
| - | - | 4000-12000 | 4000-10000 | 3200-10000 | 3200-11000 | |
| - | - | 4000-12000 | 4000-9000 | 3200-10000 | 3200-11000 | |
| - | - | - | - | 3200-10000 | 3200-10000 | |
| - | - | - | - | 3200-10000 | 3200-10000 | |
| - | - | - | - | 3200-10000 | 3200-10000 | |
| - | - | - | - | - | 3200-10000 | |
| - | - | - | - | - | 3000-9500 | |
| - | - | - | - | - | 3200-9500 | |
| - | - | - | - | - | 3400-9500 | |
| - | - | - | - | - | 3600-9500 |
Приложение 3.
Конструкция грузового отсека двухпалубного судна.
а) общий вид; б) схема поперечного сечения (слева дано сечение по обыкновенному шпангоуту, справа – по рамному шпангоуту)
