Проектирование миделевого сечения судна. лесовоз_1. Проектирование миделевого сечения

• Название: Проектирование миделевого сечения
• Анкор: Проектирование миделевого сечения судна
• Дата: 17.05.2022
• Размер: 0.96 Mb.
• Имя файла: лесовоз_1.docx
• Тип: Курсовой проект; #533871
• страница: 2 из 4

2.2 Определение нагрузки на днищевое перекрытие судна по «Правилам…» РМРС, 2017
2.2.1 Определение нагрузки на наружную обшивку днища

Расчетное давление , кПа, действующее на корпус судна со стороны моря для точек приложения нагрузок, расположенных ниже КВЛ, определяется по формуле[6, ф. 1.3.2.1-1]

, (2.18)





(2.19)
где z_i

Для наружной обшивки днища



где d-осадка судна, м





(2.20)

(2.21)

где C_w-волновой коэффициент, зависящий от длины судна согласно формуле

(2.22)

читывающие влияние скорости, длины судна и положения рассматриваемого сечения;

согласно [6, ф. 1.3.2.2-2].



кПа

кПа

P_дн

Принимаем нагрузку на наружную обшивку днища P_дн= кПа.

2.2.2 Определение расчетной нагрузки на настил второго дна

Расчётное давление на конструкции второго дна определяется по формулам (2.18…2.22),

где (2.23)

где h_в.к определяется по формуле

[6, ф. 2.4.4.1]
, (2.24)

где В – ширина судна; В = 16,8м



Принимаем высоту вертикального киля

=





а.

Суммарное расчетное давление P_2дн, кПа, действующее на двойное дно, определяется как разность внешнего давления P и давления груза изнутри P_г, согласно формуле [6, ф. 2.4.3.3]
P_2дн = P – P_r, (2.25)

Принимаем P_r= 20 кПа,

P_2дн. = кПа

Принимаем нагрузку на настил второго дна P_2дн. = .




2.3 Определение толщины наружной обшивки днища, настила

второго дна и размеров утолщенных поясьев по «Правилам…» РМРС,2017 г

2.3.1 Определяем толщину наружной обшивки днища

Толщина листов наружной обшивки днища S_дн, мм, загруженных поперечной нагрузкой должна быть не менее определяемой по формуле [ .6.4.4]
( 2.26)
где -коэффициент изгибающего момента

согласно [6, п. 2.2.4.1]

а=a₀ шпация

a₀=

коэффициент, зависящий от отношения сторон опорного контур

=1;

P = 87,35 кПа согласно формуле (2.18)

^{допускаемых напряжений}

в средней части судна при продольной и поперечной системах набора согласно [6, п. 2.4.4.1];

-расчётный нормативный предел текучести по нормальным напряжениям определяемый по формуле [6, ф. 1.1.4.3]

(2.27)

где ŋ -коэффициент использования механических свойств стали, определяемый по таблице

При



-запас на износ, мм, определяемый по

(2.28)

где U-средне годовое уменьшение толщины связи

U согласно

Т продолжительность эксплуатации судна, год;

Т=24 года



=

Проектная толщина листов наружной обшивки днища S_{д н},мм, должна быть не менее минимальной толщины S_min, мм, определяемой для сухогрузных судов L≥30 м по

(2.29)

мм



Принимаем толщину наружной обшивки днища .
2.3.2. Определение толщины настила второго дна

Толщина листов настила второго дна S_2дн, мм, должна быть не менее определяемой по формулам (2.26…2.28),

где = кПа;

=0,8 согласно

U=0,15 согласно[6,ф.1.1.5.2,п.4.1.1];

мм

мм

Толщина настила второго дна для лесовозов должна быть не менее минимальной S_min, мм, определяемой по формуле [6, ф. 3.5.4]

при L ≥ 80 м (2.30)

= мм



Принимаем толщину настила второго .

2.3.3 Определение размеров горизонтального киля

Ширина горизонтального киля должна быть не менее определяемой по

,но не более 2000 мм (2.31)

мм

Принимаем ширину горизонтального киля =2000 мм, так как =0,7 м.

Толщина горизонтального киля должна быть на 2 мм больше толщины обшивки днища

= (2.32)



Принимаем толщину горизонтального киля
2.3.4 Определение размеров скулового пояса

Ширина скулового пояса b_ск.п,мм, не должна превышать 3200 мм. Верхний паз скулового пояса должен быть выше настила 2-го дна на 200…400 мм, нижний паз не должен попадать на кривизну.

Принимаем ширину скулового пояса конструктивно b_ск.п=1800 мм.

Толщина скулового пояса, S_ск.п,мм, должна приниматься на 1…2 мм больше толщины обшивки днища согласно [6,п.2.2.4.3]

S_ск.п=S_дн+2 (2.33)

S_ск.п=10+2=12 мм

Принимаем толщину скулового пояса S_ск.п=12 мм
2.3.5 Определение размеров среднего междудонного пояса

Ширина среднего междудонного пояса b_с.м.п, мм, должна быть не менее определяемой по формуле [6,ф.2.2.4.4] , (2.31)

мм

Принимаем 1400

Толщина среднего междудонного пояса S_с.м.п ,мм, должна быть на 1 мм больше толщины настила второго дна

=10+2=12 мм

Принимаем ширину среднего междудонного пояса =1400 мм, толщину среднего междудонного пояса .
2.3.6 Определение размеров крайнего междудонного пояса

Толщина крайнего междудонного пояса S_к.м.п,мм, должна быть на 1…2 мм больше толщины настила второго дна

S_к.м.п=10+2=12 мм

Принимаем толщину крайнего междудонного пояса S_к.м.п=12 мм.

Ширина крайнего междудонного пояса b_к.м.п, должна быть на 200 мм больше ширины двойного борта

Принимаем ширину крайнего междудонного пояса b_к.м.п=1600 мм.
^{2.4 Определение размеров связей днищевого перекрытия судна по}
«Правилам...» РМРС 2017 г

Принимаем для днищевого перекрытия продольную систему набора.
2.4.1 Распределение продольных балок набора по ширине судна

Определение количества шпаций n, шпации, на половине ширины судна

, (2.34)

где В- ширина судна;

В= 16,8м

₀ – нормальная шпация, м;

=0,7 м



Принимаем количество шпаций на половине ширины судна n=12 шпаций.

Расстояние между днищевыми стрингерами, между стрингерами и вертикальным килем при продольной системе набора не должно превышать 5 м.

Согласно [6,2.4.2.8] при наличии двойного борта в плоскости обшивки внутреннего борта должен быть установлен днищевой стрингер.

Ширина двойного борта В_2б, м, определяется по формуле

(2.35)



Принимаем В_2б =1,4 м

Поэтому на расстоянии B_2b=1,4 м от наружного борта устанавливаем днищевой стрингер. Расстояние между стрингерами одного борта 5⋅а₀=5⋅0,7=3,5 м.

Таким образом, по ширине судна устанавливаем 2 стрингера по 2 стрингера на каждый борт.
2.4.2 Определение минимальной толщины элементов конструкции внутри двойного дна

Внутри двойного дна элементы конструкции, включая балки основного набора, рёбра жесткости, кницы, бракеты и т.д, должны иметь толщину не менее S_min,мм, определенной по формуле [6,ф.2.4.4.9]

при L ≥ 80м (2.36)



Минимальная толщина вертикального киля должна быть на мм больше.

=
2.4.3 Определение толщины вертикального киля

Толщина вертикального киля S_в.к, мм, должна быть не менее определяемой по формуле [6, ф. 2.4.4.2.1]

(2.37)

где (2.38)

=

Принимаем коэффициент .

h- требуемая высота вертикального киля, м;

согласно формуле (2.24)

^h_ф- фактическая принятая высота вертикального киля, м;



U согласно ;

U=







Принимаем толщину вертикального киля мм.
2.4.4 Определение минимальной толщины сплошных проницаемых флоров

Минимальная толщина флоров S_min, мм, при продольной системе набора должна быть не менее определяемой по формуле [6, ф. 2.4.4.3.2-2]

(2.39)


2.4.5 Определение толщины сплошных проницаемых флоров

Толщина проницаемого флора S_п.ф, мм, должна быть не менее определяемой по формуле [6, ф. 2.4.4.3-1]

(2.40)

где при продольной системе набора (2.41)



к- коэффициент, зависящий от системы набора, определяемые по таблицам [6, табл. 2.4.4.3-1, 2.4.4.3-2]

к= (2.42)

согласно

согласно



а=а₀=

S_пф< S_min
Принимаем толщину сплошных проницаемых флоров S_п.ф= 10 мм.

Толщина стрингеров должна быть не менее толщины сплошных флоров.

Принимаем толщину стрингеров S_стр.= 10 мм.

Расстояние между сплошными флорами принимаем 4м
2.4.6 Толщина непроницаемых флоров

Толщина непроницаемых флоров S _н.ф , мм , должна быть не меньше определяемой по формуле (2.26),

где Р - нагрузка на уровне середины высоты флора, кПа, согласно

[6, ф. 1.3.4.2.-5]

(3.46)

где = - удельный вес балласта;

g= -ускорение свободного падения;

отстояние рассматриваемой связи от уровня палубы, м;

(2.44)



- давление, кПа, на которое отрегулирован предохранительный клапан, но не менее 15 кПа для балластных цистерн сухогрузных судов.

Принимаем давление на предохранительный клапан

p=1,025

Принимаем нагрузку на уровне середины высоты флора P=

K_σ=0,85 согласно[6.ф.2.4.4.3-3]





Принимаем толщину непроницаемых флоров =10 мм.
2.4.7 Вырезы во флорах

Вырезы должны удовлетворять требованиям

Наименьшая допустимая высота панели _n, мм, примыкающей к обшивке днища или настила второго дна для сплошных флоров.

_n= _фл (2.45)

_n=

Принимаем высоту вырезов _n=250 мм.
2.4.8 Размеры бракет

Толщина бракет S_бр,мм, вертикального киля и междудонного пояса, а также бракетных флоров должна быть не менее толщины сплошных флоров, S_фл,мм, принятой в данном районе.

S_бр.=S_н.ф.=10 мм

^Длина бракет соединяющих продольные балки днища и второго дна с непроницаемыми флорами, должна быть не менее 2,5 высоты днищевой балки h_дн.б, м

l= _дн.б (2.46)
l=2,5⋅0,28=0,7 м

Принимаем длину бракет l=0,7 м
2.4.9 Определение размеров продольных балок основного набора по днищу и второму дну

Момент сопротивления W, см³, балок основного набора катаного профиля должен быть не менее определяемого по формуле

(2.47)

где момент сопротивления, см³, рассматриваемой балки без учёта запаса на износ, определяемый по формуле [6, ф. 1.6.4.2]

множитель, учитывающий поправку на износ балок катанного профиля, определяемый по формуле

= (2.48)

где Q - поперечная нагрузка на рассматриваемую балку, кН согласно

[6, п. 1.6.4.2]

(2.49)

Где Р расчётное давление на конструкции двойного дна, кПа, определяемое по формуле (2.18),

Р_дн=87,35 кПа, P_2дн=54,11кПа;

расчётная пролёта балки;



m=12, согласно ;

= для продольных балок днища согласно ;

= для продольных балок дна согласно

Коэффициент w_к, учитывающий поправку на износ, определяется по формуле

w_к=1+α_к⋅ (2.50)

где α_к- коэффициент, согласно [6,п.1.1.5.5]

α_к=0,07+ ≤0,25 при ˂200 см³ (2.51)

α_к=( )⋅(0,01+ ) при см³ (2.52)

Для продольных балок по днищу





α_к.дн==( )⋅(0,01+ ) = 0,08

w_к.дн =1+0,08⋅1,68=1,13

W_дн=533,73⋅1,13=597,78 см³

Для продольных балок основного набора по второму дну

=54,11⋅0,7⋅4=151,51 кH;

= =286,54 см³

α_к.2дн= ( )⋅(0,01+ ) = 0,09

w_к.2дн=1+0,09⋅1,68=1,15

W_2дн=286,54⋅1,15=329,52 см³

Принимаем для продольных балок днища тавр с , для продольных балок второго дна с W=372 согласно таблице [3, Приложение табл. 1, стр. 309].
^{2.4.10 Определение подкрепляющих рёбер жесткости продольных ра}мных балок

Для обеспечения устойчивости вертикального киля и днищевых стрингеров при сжатии их напряжениями от общего изгиба, посередине высоты стенки устанавливают горизонтальные ребра жесткости, размеры поперечного сечения которых определяются из условия устойчивости

Площадь поперечного сечения ребер жесткости f, см², определяется по формуле [6, ф. 2.4.4.7.1]

f = (2.53)

где P-расчётное давление, кПа, согласно формуле (3.46);

P= кПа;

l- длина пролета подкрепляемой балки, м;

l= м;

1. 
   расстояние между рёбрами жесткости, м;
   

а = м;

=0,6;

h-высота поперечного сечения ребра жёсткости, см;

h=20 см согласно (п.2.4.9)

f= 3,9 см²

Момент инерции i, см⁴, горизонтального ребра жёсткости, по вертикальному килю и стрингеру, должен быть не менее определяемого по [6, ф. 1.6.5.6-2]

i= (2.54)

где f-площадь поперечного сечения ребра жёсткости, см²;

f= 4,2 см² согласно (2.53);

S-фактическая толщина стенки,мм, согласно формуле (2.37);

s=14 мм;
l-длина пролёта ребра жёсткости, м;

l=4a₀=2,8м;

а = h_вк/2 = 1,02/2 = 0,51 см.

i= ² 85 см⁴

Принимаем для продольных горизонтальных рёбер жёсткости подкрепляющих вертикальный киль и днищевые стрингеры, катаный полособульбовый профиль 7 c моментом инерции i=137 см⁴ согласно таблице[3, Приложение табл. 1, стр. 309].
2.4.11 Определение подкрепляющих рёбер жесткости сплошных флоров

Согласно [6,п.2.4.2.6-1, п 2.4.2.6-2] при продольной системе набора, рёбра жесткости по сплошным флорам (вертикальные ребра жесткости) должны быть установлены в плоскости продольных балок днища и второго дна на расстоянии не более 0,9 м друг от друга. Рёбра жесткости должны быть доведены до продольных балок и приварены к ним.

Вертикальные рёбра жесткости по сплошным флорам определяют по моменту инерции i, см⁴, согласно формуле [6, ф. 1.6.5.6-1]
i= ^{3 -3} (2.55)
где γ - коэффициент, определяемый по таблице

γ=1,3;

1. 
   расстояние между рёбрами жёсткости, см;
   

a=80 cм;

s - толщина стенки флора, мм;

s = 10 мм;

i= ^{2 -3}= см⁴

Принимаем для вертикальных ребер жесткости, подкрепляющих сплошные флоры, балку катаного профиля 5 с i=44 см⁴ согласно таблице [3, Приложение табл. 1, стр. 308].