курсовая. сухогруз. Введение Пояснительная записка

• Название: Введение Пояснительная записка
• Анкор: курсовая
• Дата: 18.10.2022
• Размер: 230.73 Kb.
• Имя файла: сухогруз.docx
• Тип: Пояснительная записка; #739963
• страница: 4 из 5

1.7 Определение толщины обшивки наружного и внутреннего бортов и размеров утолщённых поясьев по «Правилам …» Регистра
1.7.1 Определение минимальной толщины наружной обшивки борта

Толщина наружной обшивки борта S_б, мм, должна быть не менее определяемой по формуле (1.29)
S_min=(5,5+0,04∙140,6)∙√0,78= 9,79мм
1.7.2 Определение расчётной толщины наружной обшивки борта

Толщина листов наружной обшивки борта S_б, загружённых поперечной нагрузкой, должна быть не менее 𝑆_min, мм, определяемой по формуле (1.26)

где P_б – расчетная нагрузка, кПа, на наружную обшивку борта, определяемая по формуле (1.18),

Р_б=88,6 кПа;

где k_σ=0,6

S_б=15,8 ∙ 0,8 ∙ 1 + 1,68 = 10,65 мм,
S_min S_б

Принимаем толщину наружной обшивки борта S_б=11 мм.
1.7.3 Определение минимальной толщины обшивки внутреннего борта

Толщина обшивки внутреннего борта должна быть не менее минимальной толщины S_min, мм, определяемой по формуле

Smin=4+0,02∙L,

(1.61)

S_min=4+0,02∙140,6=6,81 мм

1.7.4 Определение расчётной толщины обшивки внутреннего борта

Толщина обшивки внутреннего борта S_2б, мм, должна быть не менее определяемой по формуле (1.26)

где P - расчётное давление на внутренний борт кПa, определенное по формуле (1.25);

Р_2б =61,5 кПа;

k_σ=0,8 – в районе (0,4…0,5)D от основной плоскости
S_б=15,8∙0,8∙1 +1,68=8 мм

S_min S_2б
Принимаем расчетную толщину обшивки внутреннего борта S_2b = 9 мм.
1.7.5 Определение размеров утолщённых поясьев обшивки наружного

и внутреннего бортов

1.7.5.1 Толщина ширстрека S_ш, мм, в средней части судна, должна быть не менее толщины прилегающих листов обшивки борта или палубного стрингера в зависимости от того, по формуле (1.31)

S_ш=11+2= 13 мм

Принимаем толщину ширстрека, S_ш= 13 мм.
1.7.5.2 Ширина ширстрека b_ш, мм, должна быть не менее определяемой по формуле (1.30), но не более 2000 мм,
b_ш=5∙140,6+800=1503 мм

Принимаем ширину ширстрека, b_ш=1600 мм.

Толщина верхнего и нижнего поясьев внутреннего борта определяется по формуле
S_в.н=9+1=10 мм

Принимаем толщину нижнего и верхнего поясьев внутреннего борта, S_в.п=10 мм.

1.7.5.3 Ширина верхнего и нижнего поясьев обшивки внутреннего борта b_в.п, м, определяется по формуле

bв.н=0,1∙D,

(1.62)

b_в.н=0,1∙12,0=1,2 м

Принимаем ширину верхнего и нижнего поясьев обшивки внутреннего борта, b_в.н=1,2 м.
1.8 Определение размеров связей бортового перекрытия по «Правилам…» Регистра
1.8.1 Определение местоположения и количества палуб, платформ, продольных балок набора по высоте борта судна

При поперечной системе набора борта количество промежутков между платформами по высоте борта судна n, штук, определяют по формуле,

n=( ),

(1.63)

где а_n – максимальное расстояние между платформами, м,

а_n=2,5 м,
n=( )=4,32 штук

Принимаем количество промежутков между платформами n=5 штуки.

Количество платформ n_пл , штук, определяется по формуле

n_пл =n-1

n_пл =5-1=4 штуки

Принимаем количество платформ n_пл=4 штуки.

Принимаем расстояние между верхней палубой и первой платформой – 2,16 м, между первой и второй платформами – 2,16 м, между второй и третьей платформой – 2,16 м, между третьей и четвертой платформой – 2,16 м, и между четвертой платформой и двойным дном – 2,16 м.
1.8.2 Определение размеров трюмных шпангоутов наружного и внутреннего бортов

Момент сопротивления трюмных шпангоутов сухогрузных судов должен быть не менее определяемого по формуле (1.47-1.52)

где Р=Р_б – расчетное давление на конструкции наружного борта , кПа, определяемое по формуле (1.18);

Р_б=88,6кПа – для наружного борта;

Р=Р_б – расчетное давление на конструкцию внутреннего борта, кПа, определяемой по формуле (1.44);

Р=61,5 кПа – для внутреннего борта;

l – длина пролёта между соседними опорами шпангоута (расстояние между платформами);

l =2,3 м;

m=12;

k_σ=0,65 – для шпангоутов наружного борта;

k_σ=0,75 – для шпангоутов внутреннего борта;

ΔS – определяется по формуле (1.28)

где U=0,2, мм/год, согласно [1.1.5.2,п.7.1],
ΔS=0,2∙(24-12)=2,4 мм

При этом величина Р, для наружного борта должна быть не менее определяемой по формуле

Pmin=10∙z +0,15∙L+10,

(1.64)

где z – отстояние середины пролёта шпангоута от КВЛ, м, определяемого по формуле,

z=(d-hв.к.)-0,5(D- hв.к),

(1.65)

z=(9,4-1,2)-0,5(12,0-1,2)=2,8 м
Р_min=10∙2,8+0,15∙140,6+10=59,09 кПа

Р Р_min

Q_б= 88,6∙0,8∙2,3=163,02 кН
Q_2б=61,5∙0,8∙2,3=113,16 кН
Ԝʹ_б= =159,55 см³
Ԝʹ_2б= =95,99 см³
α_кб=0,07+ = 0,11
α_к2б=0,07+ = 0,13
ω_кб=1+0,11∙2,4=1,26
ω_к2б=1+0,13∙2,4=1,31
W_б=159,55 ∙1,26=201,03 см³
W_2б=95,99∙1,31=125,75 см³

Принимаем для шпангоуов наружного борта 18 б с W=218 см³, а для шпангоутов внутреннего борта 16 б с W=165 см³.
1.8.3 Определение размеров диафрагм и платформ

При поперечной системе набора диафрагмы устанавливают в плоскости рамных шпангоутов на расстоянии 4∙а0 друг от друга.

Ширина диафрагм и платформ В, м, определяется расстоянием между

наружным и внутренним бортами,

Вд=Впл=В2б=a0 2, Вд=Впл=В2б=0,8 2=1,6 м

(1.66)

Толщина диафрагм и платформ должна быть не менее определяемой по формуле

Smin=0,018∙L+6,2, мм

(1.67)

S_min=0,018∙140,6+6,2=8,73 мм

Принимаем толщину диафрагм и платформ S_д=S_пл= 9 мм
1.8.4 Определение размеров рёбер жёсткости, подкрепляющих диафрагмы и платформы

Диафрагмы и платформы должны быть подкреплены рёбрами жёсткости согласно формуле

b₁=100∙s∙√η (1.68)

где s - толщина диафрагмы или платформы, мм;

s =9 мм

b₁=100∙9∙√0,78=792 мм

Момент сопротивления рёбер жёсткости, подкрепляющих непроницаемые участки диафрагм и платформ, согласно [2.5.4.8-5] должен быть не менее определяемого по формуле (1.44)

Момент сопротивления рёбер жёсткости W, см³, подкрепляющих непроницаемые участки диафрагм и платформ должен быть не менее определяемого формуле (1.45)

где P_2б - нагрузка на внутренний борт; кПа;

P = 77,25 кПа

l- длина пролёта ребра жёсткости, м;

l_д = 2,3 м - расстояние между платформами;

l_пл = 3,2 м - расстояние между диафрагмами;

= 0,75;

m = 12



=

















Принимаем профиль для рёбер жесткости платформ 20^а с W_д = 268 см³, а для рёбер жесткости диафрагм 16^б с W_пл = 165 см³

1.9 Определение нагрузки на палубное перекрытие

1.9.1 Определение расчётной нагрузки на верхнюю палубу судна

Расчетное давление, Р_вп, кПа, действующее на верхнюю палубу судна со стороны моря определяется по формуле (1.55)

Р_вп = Р_w,

где Р_w – расчетное волновое давление, кПа, определяемое по формуле (1.56)

P_w - 7,5∙a_x∙

где – волновая нагрузка, определяемая по формуле (1.21)



где с_w – определяется по формуле (1.21)

Для судов неограниченного района плавания

z_i – отстояние точки приложения нагрузки от КВЛ, м

z_i = D – d (1.69)

z_i =12 – 9,4 = 2,6 м

Р_w0 = 5 ∙ 8,74 ∙ 0,6 = 26,22 кПа

Р_w =26,22 – 7,5 ∙ 0,267 ∙ 2,6 = 21,01кПа

Расчетное давление Р_вп, кПа, на открытых участках верхней палубы должно быть не менее определяемого по формуле

Р_вп = 0,7 ∙ Р_w ≥ Р_min, (1.70)

где P_min, кПа, определяется по формуле

Р_min = 0,015 ∙ L + 7 (1.71)

Р_min = 0,015 ∙ 140,6 + 7 = 9,11 кПа

Р_вп = 0,7 ∙ 21,01 = 14,71 кПа

Р_вп = 14,71 > Р_min = 9,11 кПа

Для верхних открытых палуб, предназначенных для перевозки палубного груза, расчётное давление принимается равным давлению груза р_вп = р_г, опреде- лённому с учётом сил инерции, высоты укладки груза, плотности груза и т.д., но не менее 20 кПа.

Принимаем расчетное давление на верхнюю палубу Р_вп = 20 кПа.
1.10 Определение толщины настила палуб и платформ судна.

1.10.1 Определение минимальной толщины настила верхней палубы

Толщина листов настила палуб S_min, мм, должна быть не менее:

- для верхней палубы между бортом и линией больших вырезов сухогрузных судов, в средней части судна согласно формуле

S_min = при L ≥ 100 м (1.72)

S_min =

1.10.2 Определение расчетной толщины настила верхней палубы судна

Толщина настила верхней палубы S_вп, мм, должна быть не менее определяемой по формуле (1.26)

где m = 15,8;

P_вп – нагрузка на палубные конструкции, кПа, cогласно формуле (1.70);

P_вп = 20 кПа;

k_σ = 0,6 – в средней части судна при продольной системе набора;

k_σ = 0,7 – в оконечностях судна;

U = 0,1 – согласно [6, табл. 1.1.5.2, п.1.1];

∆s определяется по формуле [6, 1.1.5.1] (1.29);



S_вп=

S_min>S_п

^{Принимаем толщину настила верхней палубы} S_вп = 9 мм.

1.10.3 Определение размеров палубного стрингера

Ширина палубного стрингера определяется по формулам

b_п.стр = 5 ∙ 140,6 + 800 = 1503 мм

S_п.стр = 9 + 2 = 11 мм

Толщина палубного стрингера должна быть не менее толщины бортовой обшивки

Принимаем ширину палубного стрингера b_п.стр = 1800 мм, а толщину палубного стрингера S_п.стр = 11 мм.

2.9.4 Определение размеров среднего палубного пояса

Толщина среднего палубного пояса S_ср.п.п, мм, в средней части судна должна быть на 1…2 мм больше толщины листов настила верхней палубы.

S_ср.п.п = 9 + 2 = 11 мм

Ширина среднего палубного пояса b_ср.п.п, мм, принимается равной ширине горизонтального киля

b_ср.п.п = b_г.к =2000 мм

Принимаем ширину среднего палубного пояса b_ср.п.п = 2000 мм, а толщину среднего палубного пояса S_п.стр = 11 мм.

1.11 Определение размеров связей палубного перекрытия по «Правилам…» Регистра

Принимаем для верхней палубы продольную систему набора.

1.11.1 Распределение продольных балок набора по ширине судна

Количество шпаций на половине ширины судна определяется по формуле (1.33)

шпации

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

Расстояние между наружным бортом и бимсом

В_2б= 2 ∙ 0,8 = 1,6 м

Принимаем расстояние между наружным бортом и внутренним бортом В_2б = 1,6 м

Расстояние между первым и вторым карлингсом, между вторым карлингсом и вторым бортом 5 ∙ а₀ = 5 ∙ 0,8 = 4 м

Принимаем расстояние между карлингсами и карлигсом и вторым бортом для верхней палубы В_бим.= 4 м

2.10.2 Определение размеров продольных подпалубных балок

Момент сопротивления продольных подпалубных балок W_п.б, см³, для верхней палубы, должен быть не менее определяемого по формуле, (1.45…1.50),

где P – расчётное давление на конструкции палубы, кПа, определяемое по формуле [6, 2.6.3.1], (1.70);

P_в.п = 20 кПа

l – расчётная длина пролета балки (расстояние между рамными бимсами), м;

l= 3,2 м;

а – расстояние между продольными подпалубными балками;

a = 0,8 м

k_σ = 0,65 – для верхней палубы в средней части судна;

m = 10;

U =0,12 – согласно [6, табл. 1.1.5.2, п. 6.2.1]









W_в.п.б. см³

Принимаем для настила верхней палубы продольные подпалубные балки катанного профиля 14а с W = 100 cм³ […, Приложение 1, табл.1, стр. 309]

1.11.3 Определение размеров бимсов, рамных бимсов

При продольной системе набора верхней палубы рамные бимсы устанавливают в плоскости проницаемых флоров на расстоянии 3…4 шпаций друг от друга.

Момент сопротивления рамного бимса и концевого бимса W_б, см³, должен быть не менее определяемого по формуле (1.45…1.50),

где l – расчётная длина пролёта бимса;

l= 3,2 м;

a – расстояние между рамными бимсами;

a = 3,2 м;

m = 10 согласно [6, 2.6.4.3-1];

k_σ = 0,65 - для верхней палубы

k_σ = 0,7 - для остальных палуб и платформ;

α_к- определяется согласно формуле (1.50).









W_п см³

Принимаем для рамных бимсов верхней палубы сварной тавр № 25а с W = 489 см³ размерами 11.4 Определение размеров карлингсов, комингсов грузовых люков для верхней палубы

Карлингсы располагают вдоль судна в диаметральной плоскости и в плоскости днищевых стрингеров

Расстояние между карлингсами не должно превышать 5 м при продольной системе набора и 4,2 м - при поперечной системе набора согласно [6, 2.4.2.4]

Момент сопротивления карлингса верхней палубы должен быть не менее определяемого по формуле [6, 1.6.4.1] (1.45…1.50),

где l – расчётная длина пролёта карлингса (расстояние между бимсами);

l= 3,2 м;

a – расстояние между карлингсом и вторым бортом или между карлингсами;

a = 4 м;

m = 10 – согласно [2.6.4.3-1];

k_σ = 0,65 – для верхней палубы;









W_вп см³

Из технических соображений, принимаем для карлингсов верхней палубы сварной тавр №25^б с W = 655 см³ размерами [Приложение, табл. 3, стр. 312]

Высота стенки комингсов должна быть не менее 600 мм.

Принимаем для комингсов сварной тавр № 63^б размерами c W = 4620 см³

Комингсы должны быть подкреплены кницами, которые прихватывают к стенке и свободному пояску и доводят до ближайшей палубной балки согласно [ 6, 2.6.2.4];

Толщина книц S_к , мм должна быть не менее

S_к=0,8 S_c (1.73)

где Sc = толщина стенки комингса

Sк=0,8 =11,2 мм

Принимаем толщину кницы Sк = 12 мм

1.11.5 Определение размеров люковых вырезов

Длина люкового выреза L_л не должна превышать

L = l_отс– 2 ∙ 4a₀ (1.74)

где l_отс – принятая длина отсека, м;

l_отс = 16 м;

4a₀ – расстояние между люковым вырезом и поперечной переборкой, м.

L = 16 – 2 ∙ 4 ∙ 0,8 = 9,6 м

Ширину люкового выреза принимают равной расстоянию между карлингсами - на сухогрузах.

Принимаем ширину люкового выреза b_лв = 19,2 - 3,2 = 16 м

Для расчётной палубы в средней части судна радиус скругления углов вырезов грузовых люков определяется по формуле

r≥0,1∙a ∙b_l , м (1.75)

где a =0,7, если углы выреза подкреплены утолщенными вварными листами

b_l – расстояние между смежными кромками последовательно расположенных вырезов, м;

r≥0,1 ∙ 0,7 ∙ 6,4 = 0,448 м

Принимаем радиус скругление углов грузовых люков r = 450 мм

1.12 Определение нагрузки на поперечную переборку

1.12.1 Определение нагрузки на поперечную переборку

Расчётное давление на конструкции водонепроницаемых переборок определяется по формуле:

P = a ∙ z_i , кПа (1.76)

где а = 7,5 – для всех переборок, кроме форпиковой.

z_i – расстояние, измеренное в диаметральной плоскости, от точки приложения расчётной нагрузки на палубы переборок, м, определяемое по формуле

z_i = D - h_вк (1.77)

Расчётное давление для конструкций водонепроницаемых переборок должно быть не менее 12 кПа.

z_i =12 - 1,2= 14,4

P = 7,5 ∙ 14,4 = 108 кПа

Принимаем расчётное давление для конструкций водонепроницаемых переборок Р = 108 кПа

2.11.2 Определение минимальной толщины обшивки поперечной переборки

Толщина обшивки водонепроницаемых переборок должна быть не менее минимальной толщины S_min, определяемой по формуле

(1.79)



1.12.3 Определение толщины обшивки поперечной переборки

Толщина обшивки переборок должна быть не менее определяемой по формуле:

S = m ∙a ∙k ∙√(P_дн./k_{σ ∙} σ_n)+

где m = 15,8;

a = a₀ – шпация, м

a₀=0,8 м

k_σ = 0,9;

U = 0,12 – согласно 1.1.5.2, п. 5.1.1

=0,12(24 - 12) = 1,44 мм

S = 15,8 ∙ 0,8 ∙ 1 ∙ + 1,44 = 7,77 мм

Принимаем толщину обшивки переборок S_переб = 8 м

Согласно [6, 2.7.4.1], толщина нижнего пояса поперечной переборки вслед-ствие повышенной коррозии должна быть на 1 мм больше S_пер, но не менее 6 мм.

Принимаем толщину нижнего пояса поперечной переборки S_н.п.п.= 9 мм

Ширина нижнего пояса переборки, b_пер., м, считая от второго дна, должна быть не менее 0,9 м

Принимаем ширину нижнего пояса переборки b_пер. = 1200 мм