КП ККС. Проектирование набора корпуса судна

• Название: Проектирование набора корпуса судна
• Дата: 30.04.2023
• Размер: 218.47 Kb.
• Имя файла: КП ККС.docx
• Тип: Реферат; #1098949
• страница: 8 из 12

Определение геометрических характеристик поперечного сечения профилей набора судна

1. В грузовых танках

Продольные ребра жесткости днища с присоединенным пояском

Выбираем уголок 125х80х10 и длину присоединенного пояска с₀=0,5a₁=0,5*55=27,5 см. Толщина пояска t=0,65 см.

	№	fi, см2	z, см	fz	fz2	ic, см4
	1	17,88	0	0	0	0,63
	2	19,70	8,36	164,69	1376,83	312,00
	∑	37,58	8,36	164,69	1376,83	312,63

f₁=c₀t

f₁=17,88.

i_c1=0,63.

Центр тяжести профиля, см

ⁱc1

₌с₀t³

12

^∑ fz

^zцт
= ^164,69 =4,38.

37,58

z_цт= _∑f

Коэффициент А, см⁴
A=4,38 * 164,69=721,85.
A=z_цт * ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I = ⁽1376,83+312,63⁾-721,85=967,61.

Фактический момент инерции, см³

ф
W = ^967,61 =114,62;

8,44

W_ф= _z

I

max

z_max=12,5+0,65/2-4,77=8,44.

Погрешность, %

∆= ^114,62-98,49 * 100%=16,38.

98,49

z_max=h_уг+t₀/2-z_цт
∆= W_ф-W_t

W_t

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
19

Момент инерции продольных ребер жесткости днища, должен быть не менее, см⁴

I=2,8*d²(f+100*a₁*t) Где d – Расстояние между флорами, м (d=2,2 м);

f – Площадь поперечного сечения ребра без присоединенного пояска, см² (f=19,7);

a₁ – Расстояние между ребрами жесткости, м (a₁=0,55); t – Толщина днищевой обшивки, см (t=0,65).

I=2,8*2,2²(19,7+100*0,55*0,65)=751,46.

В расчете выполняется данное условие – 967,61>751,46.

Продольные ребра жесткости второго дна с присоединенным пояском

Выбираем уголок 90x56x8 и длину присоединенного пояска с₀=0,5*a₁=0,5*55=27,5 см. Толщина пояска t=0,65 см.

	№	fi, см2	z, см	fz	fz2	ic, см4
	1	17,88	0	0	0	0,63
	2	11,18	5,96	66,63	397,13	90,90
	∑	29,06	5,96	66,63	397,13	91,53

f₁=c₀t

f₁=17,88.

i_c1=0,63.

Центр тяжести профиля, см

ⁱc1

₌с₀t³

12

^∑ fz

^zцт
= ^66,63 =2,29.

29,06

z_цт= _∑f

Коэффициент А, см⁴
A=2,29 * 66,63=152,81.
A=z_цт * ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I = ⁽397,13+91,53⁾-152,81=335,85.

Фактический момент инерции, см³

ф
W = ^335,85 =47,76;

7,03

W_ф= _z

I

max

z_max=9+0,65/2-2,29=7,03.

Изм.Лист № докум Подпись Дата

z_max=h_уг+t₀/2-z_цт

КП. ККС. 2017


Лист
20

Погрешность, %

∆= ^47,76-40,92 * 100%=16,72.

40,92

_∆= W_ф-W_t

W_t

Продольные подпалубные ребра жесткости с присоединенным пояском для участков палуб наливных судов в районе грузовых танков

Выбираем уголок 75х50х6 и длину присоединенного пояска с0=0,5*a1=0,5*55=27,5 см. Толщина пояска t=0,65 см.

	№	fi, см2	z, см	fz	fz2	ic, см4
	1	17,88	0	0	0	0,63
	2	7,25	5,06	36,69	185,63	40,90
	∑	25,13	5,06	36,69	185,63	41,53

f₁=c₀t

f₁=17,88.

i_c1=0,63.

Центр тяжести профиля, см

ⁱc1

₌с₀t³

12

^∑ fz

^zцт
= ^36,69 =1,46.

25,13

z_цт= _∑f

Коэффициент А, см⁴
A=1,46 * 36,69=53,56.
A=z_цт * ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I = ⁽185,63+41,53⁾-53,56=173,59.

Фактический момент инерции, см³

ф
W = ^173,59 =27,27;

6,36

W_ф= _z

I

max

z_max=h_уг+t/2-z_цт

z_max=7,5+0,65/2-1,46=6,36.

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
21

Погрешность, %

∆= ^27,27-25,30 * 100%=7,80.

25,30

_∆= W_ф-W_t

W_t

Момент инерции площади поперечного сечения продольных подпалубных ребер с присоединенным пояском, должен быть не менее, см⁴

i=0,0127R_еН(f+100*a₁*t)d²

Где R_еН – Предел текучести материала, МПа (R_еН=235);

f – Площадь поперечного сечения подпалубного ребра без присоединенного пояска, см² (f=8,75);

t – Толщина палубного настила, см (t=0,7);

a₁ – Расстояние между ребрами жесткости, м (a₁=0,55); d – Расстояние между рамными полубимсами, м (d=2,0). i=0,0127*235*(8,75+100*0,55*0,7)*2,0² = 513,33.

При выбранном уголке 75х50х6 момента инерции недостаточно,

173,59<513,33.

Поэтому выбираем уголок 110x70x8 и длину присоединенного пояска с0=0,5*a1=0,5*55=27,5 см. Толщина пояска t=0,65 см.

	№	fi, см2	z, см	fz	fz2	ic, см4
	1	17,88	0	0	0	0,63
	2	13,90	7,39	102,72	759,11	172,00
	∑	31,78	7,39	102,72	759,11	172,63

f₁=c₀t

f₁=17,88.

i_c1=0,63.

Центр тяжести профиля, см

ⁱc1

₌с₀t³

12

^∑ fz

^zцт
= ^102,72 =3,23.

31,78

z_цт= _∑f

Коэффициент А, см⁴
A=3,23 * 102,72=332,07.
A=z_цт * ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I = ⁽759,11+172,63⁾-332,07=599,67.

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
22

Фактический момент инерции, см³

W_ф= _z
I

max

ф
W = ^599,67 =74,10;

8,09
z_max=h_уг+t/2-z_цт

z_max=11+0,65/2-3,23=8,09.

Погрешность, %

∆= ^74,10-25,30 * 100%=192,90.

25,30
_∆= W_ф-W_t

W_t

Просчитываем момент инерции в соответствии с ПРРР i=0,0127*235*(13,9+100*0,55*0,65)*2,0² = 592,72.

Таким образом, 599,67>592,72. Уголок 110x70x8 соответствует

требованиям ПРРР.

Холостой шпангоут, усиленный для плавания в битом льду с присоединенным пояском

Толщина пояска t_л=1,15t=1,15*5,5=6,32 мм, но по ПРРР t_лmin=6,9 мм при шпации 550 мм. Также по ПРРР можно толщину уменьшить до 6,71 мм для шпации 500 мм. Принимаем t_л=0,7 см.

Выбираем уголок 75х50х5 и длину присоединенного пояска с₀=0,5a₁=0,5*50=25 см.

	№	fi, см2	z, см	fz	fz2	ic, см4
	1	17,50	0	0	0	0,71
	2	6,11	5,11	31,22	159,54	34,80
	∑	23,61	5,11	31,22	159,54	35,51

f₁=c₀t

f₁=17,50.

i_c1=0,71.
Центр тяжести профиля, см

ⁱc1

z_цт=

₌с₀t³

12
^∑ fz

∑f

^zцт

= ^31,22 =1,32.

23,61

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
23

Коэффициент А, см⁴
A=1,32 * 31,22=41,29.
A=z_цт * ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I = ⁽159,54+35,51⁾-41,29=153,77.

Фактический момент инерции, см³

ф
W = ^153,77 =23,56;

6,53

W_ф= _z

I

max

z_max=7,5+0,7/2-1,32=6,53.

Погрешность, %

∆= ^23,56-22,25 * 100%=5,87.

22,25

z_max=h_уг+t/2-z_цт
∆= W_ф-W_t

W_t

Рамный шпангоут, усиленный для плавания в битом льду с присоединенным пояском

Толщина пояска t_л=1,15t=1,15*5,5=6,32 мм, но по ПРРР t_лmin=6,9 мм при шпации 550 мм. Также по ПРРР можно толщину уменьшить до 6,71 мм для шпации 500 мм. Принимаем t_л=0,7 см.

Длина присоединенного пояска, см

c₀=0,5d[1+0,45(100t/a)²] c₀=0,5*200[1+0,45(100*0,7/50)²]=188,20.

Площадь присоединенного пояска, см²

f₀=t₀c₀

f₀=0,7*188,20=131,74.

Толщина стенки шпангоута, см





t=1,1*^{3 Wt}

3
t=1,1*√ m_c=40;


m
237,32

40²

√ ₂ c
=0,58,

t_min=0,6 см, по ПРРР, Принимаем t=0,8 см.

Площадь стенки, см²




f_пр=1,7*√237,32*0,8=23,42.




^fпр=1,7*√^Wt*t

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
24

Коэффициент K
K≈3+23,42/131,74≈3,18.

Высота стенки, см
K≈3+f_пр/f₀





KW_t

√
_h= 3,18*237,32 _=20,81.

(3,18-1)*0,8
h_max =40*0,8=32 см, Принимаем h=26 см. Площадь полки, см²

h=<sup>√

(</sup>K-1⁾t

h_max=m_ct

_{f =} W_{t -} ht

_{f =} 237,32 _- 26*0,8 _=2,58.


^п h K

^п 26 3,18

Толщина полки шпангоута, см




t_п=√2,58/25=0,32.

m_п=25,
t_пmax =1,4*0,8=1,12 см, Принимаем t_п=0,7 см.

Ширина полки, см
b_п =2,58/0,7=3,69 см,

Принимаем b_п=4,0 см.



^tп=√^fп/mп

t_пmax=1,4t

b_п=f_п/t_п

	№	fi, см2	zi, см	fz	fz2	ic, см4
	1	131,74	0	0	0	5,38
	2	23,42	13,35	312,71	4174,68	1171,73
	3	2,58	26,70	68,95	1840,89	0,11
	∑	157,75	40,05	381,66	6015,58	1177,23

z₂=0,7/2+26/2=13,35 см; z₃=0,7/2+26+0,7/2=26,70 см.


C1
c₀*t³

ⁱC1
=5,38 см⁴;

i = ⁰

12

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
25

i_C2=1171,73 см⁴; i_C3=0,11 см⁴.

Центр тяжести профиля, см


цт
z = ^381,66 =2,42.

157,75

Коэффициент А, см<sup>4

i</sup>C2 ⁱC3
z_цт=

₌h³*t

12
₌b*t³

12

^∑ fz

∑f

A=2,42*381,66=923,40.

A=z_цт* ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I=(6015,58+1177,23)-923,40=6269,40.

Фактический момент инерции, см³

ф
W = ^6269,40 =254,54,

24,63

W_ф= _z

I

max

z_max= t₀/2+h+t_п-z_цт
z_max=0,7/2+26+0,7-2,72=24,63.

Погрешность, %

_∆=254,54-237,32 _*100%=7,26.

237,32

_∆= W_ф-W_t

W_t

Рамный полубимс с присоединенным пояском

В Правилах Российского Речного Регистра нет формулы для расчета

рамного полубимса в средней части, и по Правилам Российского Речного

Регистра следует принимать высоту стенки не менее 2/3 высоты стенки рамного шпангоута у палубы. Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного полубимса должна быть не менее 0,75 площади поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута у палубы.

В соответствии с ПРР и пунктом 2.4.49 принимаем высоту полубимса не менее 2/3 от высоты рамного шпангоута, то есть

^hполубимс^=2/3*hрам.шп

стенки

h_{полубимс}=2/3*26=17,33 см; Принимаем h_{полубимс}=18 см.

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017
Лист
26

Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного полубимса должна быть не менее 0,75 площади поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута, то есть

^fполубимс^{= 0,75*f}рам.шп f_{полубимс}= 0,75*131,74=98,81 см².

Площадь поперечного сечения пиллерса должна быть не менее, м²

F=98,1*10^-4* ^f*m

n*R_eН

F=98,1*10^-4 * ^4,8*1,0

0,266*235

=0,000753.

F=7,53 см².

Где f – площадь палубы, поддерживаемая пиллерсом, м² (f=4,8); n – коэффициент зависящий от N, и равный n=0,266;

N=β^√fm


η_Tl

N=1,0* [√4,8*1,0/(1*3,47)]=0,631.

Где β – коэффициент равный для сечения трубы β=1,0;

5_𝑇=𝑅_𝑒H/235

5_𝑇=235/235=1.

𝑅_𝑒H – предел текучести стали, МПа (𝑅_𝑒H =235); l – длина пиллерса, м (l=3,47);

m=1,0 –для наливных судов.

Принимаем из сортамента стальных электросварных прямошовных труб ГОСТ 10704-91

Диаметр внешний, мм – d=89,0; Толщина стенки, мм – t=2,8;

Площадь поперечного сечения, см² – A=7,58; Момент инерции, см³ – I=70,50;

Момент сопротивления, см³ – W=15,84; Масса трубы для 1 м, кг – M=5,95.

Пиллерсы следует устанавливать в узлах пересечения флоров с кильсонами и карлингсов с бимсами.

Холостой шпангоут второго борта с присоединенным пояском

Толщина пояска t=5,5 мм.

Выбираем уголок 63х40х5 и длину присоединенного пояска с₀=0,5a₁=0,5*50=25 см.

	№	fi, см2	z, см	fz	fz2	ic, см4
	1	13,75	0	0	0	0,35
	2	4,98	4,22	21,02	88,69	19,90
	∑	18,73	4,22	21,02	88,69	20,25

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
27

f₁=c₀t

f₁=13,75.

i_c1=0,35.

Центр тяжести профиля, см


цт
z = ^21,02 =1,12.

18,73

Коэффициент А, см<sup>4

i</sup>c1

z_цт=

₌с₀t³

12

^∑ fz

∑f

A=1,12 * 21,02=23,58.

A=z_цт * ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I = ⁽88,69+20,25⁾-23,58=85,35.

Фактический момент инерции, см³

ф
W = ^85,35 =15,65;

5,45

W_ф= _z

I

max

z_max=6,3+0,55/2-1,12=5,45.

Погрешность, %

∆= ^15,65-14,70 * 100%=6,48.

14,70

z_max=h_уг+t/2-z_цт
∆= W_ф-W_t

W_t

Рамный шпангоут второго борта с присоединенным пояском

Толщина t=5,5 мм.

Длина присоединенного пояска, см

c₀=0,5d[1+0,45(100t/a)²] c₀=0,5*200[1+0,45(100*0,55/50)²]=154,45.

Площадь присоединенного пояска, см²

f₀=t₀c₀

f₀=0,55*154,45=84,95.

Толщина стенки шпангоута, см





t=1,1*^{3 Wt}

3
t=1,1*√ m_c=40;


m
156,77

40²

√ ₂ c
=0,51,

t_min=0,6 см, по ПРРР, Принимаем t=0,6 см.
Изм.Лист № докум Подпись Дата

КП. ККС. 2017


Лист
28

Площадь стенки, см²




f_пр=1,7*√156,77*0,6=16,49.

Коэффициент K
K≈3+16,49/84,95≈3,19.

Высота стенки, см




^fпр=1,7*√^Wt*t
K≈3+f_пр/f₀





KW_t

√
_h= 3,19*156,77 _=19,50.

(3,19-1)*0,6
h_max =40*0,6=24 см, Принимаем h=21 см. Площадь полки, см²

h=<sup>√

(</sup>K-1⁾t

h_max=m_ct

_{f =} W_{t -} ht

_{f =} 156,77 _- 21*0,6 _=3,52.


^п h K

^п 21 3,19

Толщина полки шпангоута, см




t_п=√3,52/25=0,38.

m_п=25,
t_пmax =1,4*0,6=0,84 см, Принимаем t_п=0,5 см.

Ширина полки, см
b_п =3,52/0,5=7,04 см,

Принимаем b_п=7,50 см.



^tп=√^fп/mп

t_пmax=1,4t

b_п=f_п/t_п

	№	fi, см2	zi, см	fz	fz2	ic, см4
	1	84,95	0	0	0	2,14
	2	16,49	10,78	177,65	1914,21	463,05
	3	3,52	21,53	75,78	1631,12	0,08
	∑	104,96	32,30	253,43	3545,33	465,27

z₂=0,55/2+21/2=10,78 см; z₃=0,55/2+21+0,5/2=21,53 см.


C1
c₀*t³

ⁱC1
=2,14 см⁴;

i = ⁰

12


КП. ККС. 2017


Лист
29

Изм.Лист № докум Подпись Дата

i_C2=463,05 см⁴; i_C3=0,08 см⁴.

Центр тяжести профиля, см


цт
z = ^253,43 =2,41.

104,96

Коэффициент А, см<sup>4

i</sup>C2 ⁱC3
z_цт=

₌h³*t

12
₌b*t³

12

^∑ fz

∑f

A=2,41*253,43=611,95.

A=z_цт* ∑ fz

Момент инерции профиля, см⁴

I= (∑ fz²+i_c) -A I=(3545,33+465,27)-611,95=3398,65.

Фактический момент инерции, см³

ф
W = ^3398,65 =175,55,

19,36

W_ф= _z

I

max

z_max= t₀/2+h+t_п-z_цт
z_max=0,55/2+21+0,5-2,41=19,36.

Погрешность, %

∆=^{175,55-156,77} *100%=11,98.

156,77

_∆= W_ф-W_t

W_t

Изм.Лист № докум Подпись Дата
КП. ККС. 2017

Лист
30