 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Определение ширины трюмов судна
Втр= В-В2б×2 В/2=7,3м »Втр= 14,60-2×1,5=11,6м Втр/2=11,6/2=5,80м Втр/а0=5,80/0,7=8,28 => 8шп Втр=8шп×0,7=5,6м В/2-Втр/2=В2б= 7,3-5,6=1,7 =>В2б=1,7м
8шп по половине ширины трюма ДП Рис.9 Схема разбивки корпуса балкера на обыкновенные шпации по поперечному сечению
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.3 Выбор марки материала проектируемого балкера 2.3.1 Определение категории и марки материала разрабатываемого балкера  -выбор температуры, при которой будет эксплуатироваться судна Та = -10°С при классе судна ЛУ2; - выбор группы связи судна для которой определяется категория материала     район С район В район А   ГВЛ  I БВЛ  II ОЛ III ОЛ   IV Рис.10 Схема ледовых усилений корпуса балкера I – район переменных осадок. II – от границы первого района до скулового пояса. III – скуловой пояс IV – днище ГВЛ – грузовая ВЛ БВЛ – балансная ВЛ Разница между БВЛ и ГВЛ составляет 0,5м Для проектирования секции выбирается район «В» Район I = + Район II= - Район III = - Район IV = - Высота листового пояса (I) h1=0,5 h 3=h1=0,5 Разница ГВЛ – ГВЛ = 0,5 м
БВЛ
ДП Рис.11 Схема ледовых усилений корпуса в поперечном сечении
-выбор ледового усиления балкера по Правилам Морского Регистра РФ –ЛУ2 с температурой при эксплуатации -10°С; элементы набора палубы – III группа связей; обшивка днища – II группа связей; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| набора балок днища- II группа связей; вторых бортов - II группа связей; подпалубных цистерн - II группа связей; настила ВП- II группа связей; скуловой пояс-III группа связей; комингс люка-III группа связей. Получаем для класса ледового усиления судна ЛУ2 - II группа связей. - выбор категории стали для проектируемого судна: группа связей III - А32; группа связей II - А32. Принимаем для проектируемого судна сталь категории А32. -выбор марки проектируемого судна: Согласно Правилам Морского Регистра РФ сталь повышенной прочности категории А32 предел текучести Re =315 МПа. Для судостроительной стали необходимо принимать предел текучести по нормальным напряжениям Ϭ =235/ή , МПа, где для стали А32 ή=0,18; тогда Ϭ =235/ή, Ϭ =235/0,18 =301,2 Мпа. По касательным напряжениям τ =0,57 × Ϭn, МПа, следовательно τ =0,57 × 301,2 =171,6, МПа. Принимаем сталь повышенной прочности О9Г2, ГОСТ по химическому составу ГОСТ 1050-12, по категории поставки ГОСТ 19282 -98. 2.3.2 Характеристика материала проектируемой конструкции 1Требования к судостроительным сталям Общепринятым в мировой практике судостроения и судоремонта является принцип: в качестве корпусной стали может применяться углеродистая или низколегированная сталь (листовой и профильный прокат), имеющая сертификаты Регистра Российской Федерации или иного классификационного общества. Требования к судостроительной стали изложены в Правилах классификации и постройки морских и речных судов Регистра РФ, а также в ГОСТ 5521-86 «Прокат стальной для судостроения», ГОСТ 380-71 «Сталь углеродистая обыкновенного качества». Правилами Регистра РФ и других классификационных обществ для изготовления корпусных конструкций судов предусматривается использование судостроительной стали нормальной прочности (категории А, В, D, E с пределом текучести 235 МПа), стали повышенной прочности (категории А32, D32, Е32 с пределом текучести 315 МПа), (А36, D36, Е36 с пределом текучести 355 МПа), (А40, D40,Е40 с пределом текучести 390 МПа), а также стали высокой прочности. Для сталей повышенной прочности согласно Правилам Регистра РФ и зарубежных классификационных обществ (включая марки низколегированных сталей по ГОСТ 5521 -86) цифры, следующие за буквенными обозначениями, означают минимальный предел текучести в МПа или в кгс/мм2 (например: 315 МПа и 32 кгс/мм2). Для корпусной стали нормальной и повышенной прочности, поставляемой в разных странах для судостроения и судоремонта, обозначения категорий стали идентичны принятым в Правилах Регистра. При выплавке корпусной стали используют способы раскисления и термической обработки, которые влияют на качества корпусной стали (свариваемость, пластичность и сопротивляемость хрупкому разрушению). По степени раскисления сталь подразделяют на кипящую, полуспокойную и спокойную. К спокойным сталям относят стали категории Е, D32, Е32, D36, Е36, А40, D40, Е40, которые после раскисления алюминием существенно повышает сопротивляемость стали хрупкому разрушению. К полуспокойным сталям относят судостроительные стали категории А, В, D, А32 ,А36, которые после раскисления кремнием имеет меньшую ударную вязкость при низких температурах, но не уступает остальным качествам спокойной стали. Судостроительные стали проходят процесс нормализации (особый вид термической обработки), который оказывает существенное влияние на механические свойства, как ударную вязкость, свариваемость и другие свойства, необходимые при эксплуатации судов в различных природных условиях. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Применение сталей разных марок для конструкций корпуса связано с его массой. Снижение массы корпуса считается важнейшей проблемой в судостроении, оно дает экономию металла, позволяет получить технико-экономические характеристики судов. Использование более тонких листов и профилей дает возможность получения более простых и меньшего сечения сварных швов, следовательно, меньших деформаций. В отечественном судостроении для конструкций корпусов судов применяют низколегированные стали (марки 09Г2 и 10ХСНД) и для менее нагруженных конструкций (фундаментов) – углеродистые стали (марка ВСт3сп). При рассмотрении судокорпусной конструкции без ледового усиления корпуса, типа – секции, подсекции перекрытий судна ( бортовое, палубное), происходит использование сталей марки 09Г2, категории Д32. Использование стали марки ВСт3сп (обыкновенная конструкционная сталь) бывает для изготовления судовых фундаментов, категории В. Качество судостроительной стали определяется химическим составом, композицией элементов, способом производства и внутренней структурой, зависящей в значительной степени от условий обработки и толщины. Поэтому Правила Регистра РФ предъявляют строго определенные требования к химическому составу, механическим свойствам конструкционных сталей, методу раскисления, термической обработке при их изготовлении. Требования к сталям нормальной и повышенной прочности унифицированы в рамках Международной ассоциации классификационных обществ и включены в Правила Регистра РФ. Для изготовления судовых конструкций сталь поставляется по химическому составу и механическим свойствам (группа В). Жестко регламентированы содержание химических элементов и допускаемые отклонения, так как от этого существенно зависят свойства стали. Свойства сталей марок 09Г2 Условные обозначения марки стали 09Г2 расшифровываются следующим образом: 09 – массовая доля углерода составляет не более 0,12% Г2 – содержание марганца 1,40 -1,80%. Химический состав стали по действующему стандарту: Углерод не более 0,12% Марганец 1,40 -1,80% Кремний не более 0,17-0,37% Фосфор не более 0,035% Сера не более 0,035% Хром не более 0,30% Никель не более 0,30% Медь не более 0,30% Механические свойства стали: Временное сопротивление, МПа –не менее 440 Верхний предел текучести, не меньше, МПа -290 Относительное удлинение, не меньше, % -21 Ударная вязкость, Дж/см – 29-49 Технологические свойства стали: Хорошая свариваемость Хорошая обрабатываемость механическим и тепловым способами Коррозионная стойкость Возможность холодной гибки и штамповки Сталь низколегированная конструкционная 09Г2 дороже, но качественнее по сравнению с конструкционной сталью обыкновенного качества ВСт3сп. Является сталью повышенной прочности (СПП). Применение сталей СПП существенно снижает металлоемкость конструкций корпуса судна, снижение трудоемкости и стоимости изготовления, последующего ремонта, высокую эффективность в процессе эксплуатации. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись. | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.4 Расчет элементов набора корпуса проектируемого судна по Правилам Регистра Морского судоходства 2.4.1 Выбор системы набора корпуса Согласно требованиям Российского Регистра морского судоходства для палубных и днищевых перекрытий судов на судах длиной меньше 80 м выбирается поперечная система набора, на судах длинной более 100 м следует предусматривать продольную систему набора. На судах длиной меньше 80 м выбирается поперечная система набора бортов. Для бортов на судах длиной более 100 м допускается как продольная система, так и поперечная набора. Для проектируемого судна принимается продольная система набора по днищевому перекрытию, по бортовому: ниже КВЛ - поперечная, выше КВЛ - продольная, в связи с характером перевозимого груза и районом эксплуатации. 2.4.2 Конструктивная специфика судна Проектируемое судно – балкер с кормовым расположением машинного отделения. Судно имеет 1 палубу. Для того что бы избежать залива груза и затопления судна при повреждении наружных бортов судно будет иметь двойную обшивку (двойной борт и двойное дно). Минимальная высота двойного дна по Правилам Регистра морского судоходства: h =(L-40)/570 +0,04B + 3,5d/L ;h=(108,0-40)/570+0,04×14,6+3,5×6,64/108,0=0,919м Принимаем высоту двойного дна h2-го дна =1,0 м, из расчета высоты трюма, кратного обыкновенной шпации, Нтрюма= 10 шп.×0,7 =7, 0м, следовательно D=8,0 м. Расстояние между бортами принимаем – 1,7 м, см. рис.9, стр.13. Корпус судна должен быть спроектирован на класс ЛУ2 (ICE2), предполагающий самостоятельное плавание в замерзающих неарктических морях в мелкобитом разряженном льду толщиной до 0,55 метра. Рамные балки набора (вертикальный киль, днищевые стрингеры, карлингсы, бимсы, диафрагмы, флоры, бортовые стрингеры и горизонтальные рамы переборок) в районе танков образовывают замкнутые рамы. При этом поперечные рамные связи устанавливаются на каждом третьем шпангоуте. Роль рамных шпангоутов выполняют вертикальные диафрагмы, несущих стрингеров – платформы. Расстояние между продольными ребрами жесткости по днищу, двойному дну и палубе – 0,7 м. Расстояние между горизонтальными ребрами жесткости по вертикальному килю и стрингерам – 0,66 м. Согласно требованиям Правил Регистра, расстояние между днищевыми стрингерами при продольной системе набора не должно превышать 5,0 м. Принимаем расстояние между днищевыми стрингерами – 2,8 м. Сплошные флоры в средней части судна устанавливаются через 3 нормальных шпации, расстояние между ними – 2,1 м. В машинно-котельном отделении и в носовой оконечности в районе 0, 25× L сплошные флоры устанавливаются через 2 нормальные шпации (в МО – 1,6 м; в носу – 1,0 м). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4.3 Набор элементов судового корпуса по Правилам Регистра Морского Судоходства Расчет элементов судового корпуса выполнен по Правилам Морского Регистра судоходства 2010 г. издания. Для определения нагрузки действующей на, Н.О. корпуса надо определить точки приложения нагрузки. Они будут находиться на границах основных поясьев Н.О. К поясьям относятся горизонтальный киль, скуловой пояс и ширстрек. Ширину горизонтального киля и ширстрека определяем по формуле b=800 +5×L; b=800 +5×108,0=1340 мм; Принимаем стандартную ширину листа 2000 мм Ширину скулового пояса  , где  – длина окружности считается по формуле  м  м. Принимаем стандартную ширину листа 2000 мм. Определив ширину поясьев, принимаем точки приложения нагрузки. Ширина поясьев и точки приложения нагрузки показаны на рисунке 12. Чтобы определить толщину обшивки и профили балок по Н.О. надо определить нагрузки от воздействия моря. Для этого считаем нагрузки в точках приложения указанных на рисунке.  Рис.12 Распределение нагрузки от воздействия моря, точки приложения нагрузки и ширина поясьев Внешнее давление р, кПа, действующее на корпус судна со стороны моря определяем по формулам: – для точек приложения нагрузок, расположенных ниже летней грузовой ватерлинии  ; – для точек приложения нагрузок, расположенных выше летней грузовой ватерлинии  ; где  – статическое давление, кПа, определяемое по формуле:  ; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
где  – отстояние точки приложения нагрузки от грузовой ватерлинии, м. Внешнее давление, обусловленное перемещениями корпуса относительно профиля волны,  , кПа, определяется по формулам: – для точек приложения нагрузок, расположенных ниже грузовой ватерлинии  ; – для точек приложения нагрузок, расположенных выше грузовой ватерлинии Pw= Pw0 – 7,5 ×ax×zi; где Pw0=5 ×Сw× av× ax; Pw0=5 ×8,23×0,6 = 24,69 кПа где  – волновой коэффициент, определяемый в зависимости от длины судна. Для судов с 90 <  м, Сw=10,75-(300-L/100)2/3; Сw=10,75-((300-108,0)/100)2/3=8,23 av× ax =0,6 – для миделевого сечения корпуса судна,  – для миделевого сечения корпуса судна, Внешнее давление на обшивку днища: Pдн= P st + Pw; P st =10Zi ; кПа P st =10 × 6,64= 66,4 кПа; Pw=24,69 – 1,5×8,23×6,64/6,64=12,35 кПа, Pдн=66,4+12,35 =78,75 кПа, Внешнее давление на обшивку борта в районе скулового пояса: Pб1= P st + Pw ; P st =10Zi ; кПа Zi =d-h2-го дна ; Zi =6,64 –1,0 =5,64м P st =10×5,64=56,4 ; кПа Pw=24,69 – 1,5×8,23×5,64/6,64=14,21 кПа, P= P st + Pw =56,4 +14,21=70,61 кПа Внешнее давление на обшивку борта ниже грузовой ватерлинии (между летней ГВЛ и настилом 2-го дна): Pб2= P st + Pw ; кПа, P st =10×Zi ; кПа Zi =(d-h2-го дна)/2; Zi =6,64/2 =5,64/2=3,32м P st =10×3,32=33,2 кПа; Pw=24,69 – 1,5×8,23×3,32/6,64=22,33 кПа, Pб2=33,2+22,33=55,53 кПа, Внешнее давление на обшивку борта выше грузовой ватерлинии: Pб3= Pw = Pw0 – 7,5 × aх× Zi; кПа Pw0=24,69 кПа Zi=(D-d)/2,м Zi=(8,0-6,64)/2= 0,68,м Pб3= Pw = 24,69 – 7,5 ×0,267×0,68=23,33 кПа Внешнее давление на обшивку борта на уровне верхней палубы: PВП= Pw = Pw0 – 7,5 × aх× Zi ; кПа Pw0=24,69 кПа Zi=(D-d),м Zi=(8,0-6,64)= 1,36,м PВП= Pw = 24,69 – 7,5 × 0,267× 1,36=21,97; кПа, при этом давление должно быть не менее  , кПа, определяемого по формуле PВПmin=0,03×L+5;кПа. PВПmin=0,03×108+5= 8,24;кПа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ледовая нагрузка – условная расчетная нагрузка на корпус судна от воздействия льда, определяющая уровень требований к размерам конструкций в зависимости от знака категории ледовых усилений, формы корпуса и водоизмещения судна. Ледовая нагрузка определяется тремя параметрами:  – интенсивностью ледовой нагрузки, характеризующей величину максимального давления в зоне силового контакта корпуса со льдом, кПа;  – высотой распределения ледовой нагрузки, характеризующей максимальный поперечный размер зоны силового контакта корпуса со льдом, м;  – длиной распределения ледовой нагрузки, характеризующей максимальный продольный размер зоны силового контакта корпуса со льдом, м.  Рис. 13 Районы ледовых усилений Для судов класса ЛУ2 (ICE3) рассчитывается район ВI по высоте борта ледового пояса. Район BI состоит из: Интенсивность ледовой нагрузки в районе BI:  , где  – коэффициент в зависимости от ледовых усилений, принимаемый по Регистру,   Δ=10756,6 т – водоизмещение,   РВ1=1200×0,33× 10756,6 = 598,36 кПа Высота распределения ледовой нагрузки в районе BI  , где  = 0,27,  = 1,00 – коэффициенты, принимаемые по Регистру,    10756,6  КΔ = 1000 = 2,19 bВ1= 0,27×1,00×2,19= 0,59м. Принимаем размер ледового пояса bлед.пояса= h1 + bВ1 + h3, м bлед.пояса=0,5 +0,59+ 0,5 + 1,59 м. Принимаем стандартным листом 2000мм. Расчетные нагрузки. Величины расчетных нагрузок на наружную обшивку приведены в таблице 2. Таблица 2 Расчетные нагрузки на наружную обшивку | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Район наружной обшивки | Расчетная нагрузка, кПа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Днище | 78,75 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Скуловой пояс | 70,61 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Подводная часть борта до 2-го дна | 55,53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Надводный борт | 23,33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Район ледовых усилений BI | 598,36 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Размеры листовых элементов наружной обшивки вне района ледовых усилений Толщина наружной обшивки днища и борта должна быть не менее определяемой по формуле:  , где  коэффициент изгибающего момента для наружной обшивки днища и борта, а=0,7 м– шпация,  , но не более 1,  и – меньший и больший размеры сторон опорного контура листового элемента, м, – расчетное давление, кПа,  – коэффициенты изгибающего момента и допускаемых напряжений,  – расчетный нормативный предел текучести по нормальным направлениям, определяемый по формуле:  МПа; где  – коэффициент использования механических свойств стали;  – запас на износ, мм, определяемый по формуле  ; где  – среднегодовое уменьшение толщины связи, мм/год, вследствие коррозионного износа или истирания, принимаемое с учетом условий эксплуатации,  – планируемый срок службы конструкции, годы, если срок службы специально не устанавливается, следует принимать  . Во всех случаях толщина наружной обшивки  , мм, должна быть не менее  , при  м, Smin = (5,5 +0,04× 108,0) × √ 0,78 = 8,673мм Таблица 3 Определение толщины наружной обшивки по условиям прочности | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Расчетные величины и обозначения | Обшивка дна | Обшивка борта на уровне скулового пояса | Обшивка борта между скуловым поясом и КВЛ | Обшивка борта выше КВЛ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Меньший размер пластины , м | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Больший размер пластины , м | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Отношение  | 0,33 | 0,33 | 0,33 | 0,33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коэффициент | 1,03 | 1,03 | 1,03 | 1,03 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Расчетное давление , кПа | 78,75 | 70,61 | 55,53 | 23,33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коэффициент | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 , мм | 10,73 | 9,95 | 9,04 | 10,61 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Среднегодовое уменьшение толщины связи  мм/год | 0,17 | 0,16 | 0,16 | 0,13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавка к толщине  , мм | 2,04 | 1,92 | 1,92 | 1,56 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Толщина пластины  | 12,77 | 11,87 | 10,96 | 12,17 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Окончательно принимаем толщину пластины, мм | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Толщина горизонтального киля должна быть на 2 мм больше толщины обшивки днища. Принимаем толщину горизонтального киля равной 14 мм, и толщину ширстрека равной 14 мм. 2.1.2 Размеры листовых элементов наружной обшивки в районе ледовых усилений Толщина наружной обшивки  , мм, в районах ледовых усилений должна быть не менее определяемой по формуле:  , где  ; где  ; где – расстояние между балками главного направления, м, для всех районов принимаем, а=0,7м, получая при этом ошибку в безопасную сторону;  I – при продольной системе перекрытия; I – рамная шпация; – интенсивность ледовой нагрузки в рассматриваемом районе;  – предел текучести стали 09Г2,  где – планируемый срок службы судна, месяцы. – среднегодовое уменьшение толщины наружной обшивки вследствие коррозионного износа и истирания, мм/год; = 0,19 для районов ВI; Толщина наружной обшивки в районе ледовых усилений В1:  м,     SHO =15,8 ao P , мм; ReH   SHO =15,8×0,6o 598,36 = 11,15 , мм; SHO =15,8×0,6 мм; ΔS0 =0,75×T×u =0,75 ×24 ×0,19=3,42 мм; SH =11,15 +3,42= 13,57мм. Окончательно принимаем толщину наружной обшивки в районе В1 ледовых усилений 14 мм. Используем эти данные и ГОСТ 19903 для разбивки на поясья (рис. 14). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
  ВП   S14
S14
S14
S12 S12 S12 S14 ДП Рис. 14 Разбивка наружной обшивки корпуса на поясья
2.4.4 Расчетные нагрузки на днищевое перекрытие судна и определение его элементов. Схема днищевого перекрытия судна Днищевое перекрытие современных транспортных морских судов представляет собой двойное дно, образованное двумя плоскостными перекрытиями, днища и настила второго дна. Перекрытие днища несёт основную нагрузку со стороны гидродинамических и волновых сил. Перекрытие настила второго дна воспринимает основную нагрузку от перевозимого груза. Оба перекрытия, соединив в одно, работают на внешние усилия вместе. Особенностью работы днищевых перекрытий является одновременное восприятие поперечной нагрузки и усилий от общего изгиба. При общем изгибе судна днище в качестве нижнего пояска эквивалентного бруса принимает участие в обеспечении общей прочности корпуса. Днищевые перекрытия испытывают также нагрузки, обусловленные работой энергетических установок, кручением корпуса при ходе судна косым курсом на волнении и другими факторами. На проектируемом судне для двойного дна принимаем конструкцию показанную на рисунке 15: – система набора для второго дна и днища – продольная; – вертикальный киль в средней части – непрерывный; – флоры режутся на вертикальном киле; – стрингеры режутся на флорах; – расстояние между флорами равно – число стрингеров равно 1 с одного борта ( – междудонный лист – горизонтальный; – скуловое пространство входит в днищевую цистерну, бортовой стрингер-проницаемый; – на флорах для устойчивости устраиваем вертикальные ребра жесткости, которые привариваем к продольным ребрам жесткости; на стрингерах и вертикальном киле – горизонтальные; Внешние нагрузки на днищевое перекрытие судна были определены и составляют 78,75 кПа.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Нагрузки от перевозимого груза Схема расчетных нагрузок на двойное дно от перевозимого груза приведена на рисунке 15,б.   Рис. 15,а Компоновочная схема днищевого перекрытия Рис. 15,б Распределение нагрузки от перевозимого груза Внутреннее давление на настил второго дна:  где  – расчетная высота укладки груза, м;  – плотность перевозимого груза, т/м3. В качестве расчетного груза предполагаются гравий, песок, щебенка и другое, с плотностью 0,56 т/м3.  – расчетное ускорение в вертикальном направлении, определяемое по формуле:  где  = 9,81 м/с ускорение свободного падения;  = 1,6 – принимаем значение соответствующее максимальному ускорению, т.е. наихудший вариант.    az =9,81 ×(0,9/ 3 108,0) × (1+1,6) =4,78 м/с2 Pr = 7,8 × 0,86 × 9,81× (1+4,78/981) = 98,8 кПа Расчетное давление не должно приниматься менее 20 кПа. Расчетные нагрузки Поскольку в процессе эксплуатации танк судна может оставаться пустым, в качестве расчетного давления на конструкции днища принимаем внешнее давление 78,75 кПа. Расчетное давление на второе дно –98,8 , кПа. 2.4.5 Размеры листовых элементов днищевого перекрытия К листовым конструкциям двойного дна относятся вертикальный киль, стрингеры, сплошные флоры. Из них непроницаемыми являются вертикальный киль и флор, устанавливаемый под поперечной переборкой. В связи с большой высотой листовых элементов и высокими нагрузками сплошные флоры подкрепляются вертикальными ребрами жесткости, устанавливаемые на каждой шпации, стрингеры и вертикальный киль горизонтальными ребрами жесткости. Вертикальный киль в плоскости каждого практического шпангоута подкреплен бракетами, которые доводятся до ближайшей продольной балки. Бракеты устанавливаются также в скуловой части двойного дна для соединения днища с бортовыми конструкциями. Начало второго дна доводят до наружной обшивки, а в плоскости обшивки внутреннего борта устанавливаются днищевые стрингеры. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для доступа ко всем частям двойного дна в сплошных флорах и стрингерах предусматриваются вырезы и пазы, имеющие плавную закругленную форму. Размеры вырезов в сплошных флорах и стрингерах 320x500. Минимальные расстояния полей этих связей, примыкающих к обшивке днища и настилу второго дна, удовлетворяют требованиям РС. а) Толщина вертикального киля, мм, должна быть не менее определяемой по формуле:  Где  , но не более 11,2; ak = 0,03 108,0 + 8,3 – 11,66 ≥11,2 Принимаем 11,2. = 0,919 – требуемая высота киля, м;  = 1,00 – фактическая высота киля, м;  мм;    S =11,2×1,00×1,00/1 0,78 + 2,4 = 12,4мм; Принимаем толщину вертикального киля  = 13 мм. Во всех случаях толщина вертикального киля, должна быть на 1 мм больше толщины сплошного флора, а толщина стрингеров не менее толщины сплошных флоров. Толщина непроницаемых флоров должна быть не менее требуемой для сплошных флоров. б) Толщина сплошных флоров, мм, должна быть не менее определяемой по формуле:  где α =0,023× L + 5,8; α =0,023× 108,0 + 5,8= 8,48мм; где к = к1к2 =1,2×0,97 = 1,164 ;  = 1,2,  = 0,97 – коэффициенты, определяемые по Регистру; = 0,7 м – расстояние между ребрами жесткости, мм;   S = 8,48 ×1,164×0,7× 0,78 + 2,4 = 9,5мм; Принимаем толщину флоров и стрингеров равной 10 мм. в) Толщина настила второго дна, включая междудонный лист, должна быть не менее определяемой по формуле:  S = 15,8 × 0,7 × 1,0× (98,8/ 0,7×301) + 2,4 = 10,95мм; В любом случае толщина настила второго дна  , мм, должна быть не менее:  , при  м;  мм; Окончательно принимаем толщину настила второго дна равной 12 мм. Размеры профильных элементов днищевого перекрытия Для подбора профилей балок днищевого перекрытия определяем необходимый момент сопротивления балки, по моменту сопротивления подбираем наиболее подходящий стандартный профиль. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Момент сопротивления  , см, продольных балок по днищу и второму дну, а также нижних и верхних балок бракетных флоров должен быть не менее определяемого по формуле:  , где  – момент сопротивления рассматриваемой балки без учета запаса на износ, см3;  – длина пролета балки, м;  – поперечная нагрузка на рассматриваемую балку; – расстояние между балками основного направления, м; – расчетное давление, кПа;  – множитель, учитывающий поправку на износ; где  при  < 200 см3;  при  200 см3; Внутри двойного дна элементы конструкций, включая балки основного набора, ребра жесткости, кницы и т.п., должны иметь толщину , мм, не менее: Smin =0,025×L + 2,5 , мм. Smin =0,025×108,0 + 2,5 = 5,2 мм. По технологическим соображениям балки основного набора днища пропускаются через специально выполненные вырезы в сплошных флорах и стенки этих балок приваривают к стенкам флоров. Для обеспечения непрерывности днищевых балок, разрезаемых на непроницаемых флорах, устанавливаем бракеты в соответствии с рисунком 16.  Рис. 16 Соединение днищевых балок а) Момент сопротивления балок основного набора по днищу Балки основного набора по днищу представляет собой неразрезные многопролетные балки на неподвижных опорах – сплошные флоры, опертые вследствие симметрии прогиба этих балок относительно плоскости флоров, их можно считать жестко заделанными на опорах. В связи с этим применяем для данных балок расчетную схему показанную на рисунке 17.  Рис. 17 Расчетная схема балки б) Момент сопротивления балок основного набора по второму дну. Расчетная схема для балок настила второго дна такая же, как и днищевых балок. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
в) Момент сопротивления вертикальных ребер по сплошным флорам. Вертикальные ребра жесткости устанавливаются для обеспечения устойчивости в плоскости продольных балок днища и второго дна. При этом концы этих балок привариваем к полкам продольных балок. г) Момент сопротивления горизонтальных ребер по вертикальному килю и стрингерам. Горизонтальные ребра жесткости по вертикальному килю выполняем неразрезными и принимаем для них расчетную схему аналогичную продольным днищевым балкам. Горизонтальные ребра жесткости по стрингерам принимаем разрезными со срезкой концов на «ус».
Таблица 4 Размеры профильных элементов днищевого перекрытия
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КВЛ
h1 КВЛ
КВЛ
S14 Н.О. днища
;
= 14,6 м);
– коэффициент допускаемых напряжений;
| 2.4.6 Расчетные нагрузки на бортовое перекрытие судна и определение его элементов. Схема бортового перекрытия судна Для рассматриваемого судна принимаем конструкцию бортовых перекрытий в виде двойного борта. Наружная и внутренняя непроницаемые обшивки соединены между собой вертикальными диафрагмами и 3 горизонтальными платформами и подкрепляются шпангоутами, установленными через обыкновенную шпацию. Вертикальные диафрагмы располагаются в плоскости сплошных флоров. Диафрагмы и платформы подкрепляются ребрами жесткости, установленными на диафрагмах параллельно платформам, а на платформе параллельно борту. В диафрагмах и платформах для обеспечения доступа устраиваем вырезы и пазы. Нагрузки от воздействия моря Внешние нагрузки на бортовое перекрытие судна были определены и составляют: ниже ГВЛ – 55,53 кПа, в районе ГВЛ – 23,33 кПа, район ледовых усилений BI - 598,36 кПа, выше ГВЛ –21,97кПа. Нагрузки от балласта 1. Минимальное внутреннее давление на бортовое перекрытие от балласта на уровне первой платформы: Рmin =10× z + 0,15× L + 10, кПа при L≥60м, где z- отстояние от середины пролета шпангоута от грузовой ватерлинии, м z=6,64-2,4=4,24 м, Рmin =10×4,24 + 0,15×108,0 + 10= 68,6, кПа 2. Минимальное внутреннее давление на бортовое перекрытие от балласта между первой и второй платформ: Рmin =10× z + 0,15× L + 10, кПа при L≥60м, где z- отстояние от середины пролета шпангоута от грузовой ватерлинии, м z= d – 3,45 = 3,19, м, Рmin =10×3,19 + 0,15×108,0 + 10= 58,1 , кПа 3. Минимальное внутреннее давление на бортовое перекрытие от балласта на уровне второй платформы: Рmin =10× z + 0,15× L + 10, кПа при L≥60м, где z- отстояние от середины пролета шпангоута от грузовой ватерлинии, м z= 2,1, м, Рmin =10×2,1 + 0,15×108,0 + 10= 47,2, кПа 4. Минимальное внутреннее давление на бортовое перекрытие от балласта между второй и третьей платформами: Рmin =10× z + 0,15× L + 10, кПа при L≥60м, где z- отстояние от середины пролета шпангоута от грузовой ватерлинии, м z= 1,05, м, Рmin =10×1,05 + 0,15×108,0 + 10=36,7, кПа 5. Минимальное внутреннее давление на бортовое перекрытие от балласта на уровне третьей платформы: Рmin =10× z + 0,15× L + 10, кПа при L≥60м, где z- отстояние от середины пролета шпангоута от грузовой ватерлинии, м z= 0 Рmin = 0,15×108,0 + 10=26,2, кПа | ||||||
| НПК 180103.08.001 ПЗ | Лист | |||||
| Изм | Лист | Подпись | Дата | |||
6. Минимальное внутреннее давление на бортовое перекрытие от балласта между третьей платформой и ВП: Рmin =10× z + 0,15× L + 10, кПа при L≥60м, где z- отстояние от середины пролета шпангоута от грузовой ватерлинии, м z= D- d, м Рmin = 10×1,36 + 0,15×108,0 + 10=39,8, кПа 7. Минимальное внутреннее давление на бортовое перекрытие от балласта на уровне второго дна: Рmin =10× z + 0,15× L + 10, кПа при L≥60м, где z- отстояние от середины пролета шпангоута от грузовой ватерлинии, м z= 6,64 – 1,0, м Рmin =10×5,64 + 0,15×108,0 + 10=82,6, кПа ВП    КВЛ 3 Платф. 26,2кПа  2 Платф.47,2 кПа    1 Платф. 68,6 кПа
ДП Рис. 18 Расположение платформ балкера
Расчетное давление не должно приниматься менее 20 кПа.
Ледовая нагрузка Условная расчетная нагрузка на корпус судна от воздействия льда была определена и составляет: в районе ВI (район переменных ватерлиний)–598,36 кПа.
2.4.7 Размеры конструктивных элементов бортового перекрытия
Толщина платформы и диафрагм должна быть не менее определяемой по формуле:
ΔS = U(T-12), мм , где Т=24 года , к=1
Минимальное значение толщины платформ и диафрагм Smin=0,018×L + 6,2 ,мм Smin=0,018×108,0 + 6,2= 8,144 ,мм Принимаем толщину диафрагм и платформы 10 мм. Бортовой набор наружного борта вне района ледовых усилений | ||||||
| &nb |
S= 15,8 ×a0 ×к (P/0,9 ReH) + ΔS, мм ©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.