3 Набор конструкции корпуса судна по правилам Регистра рф
Главные размерения проектируемого судна:
- длина L = 100,0 м; - ширина В = 16,0 м;
- осадка Т = 6,9 м. - высота борта на мидель–шпангоуте Н = 9,4 м;
Задачей данного раздела является разработка конструкции корпуса проектируемого судна в соответствии Правилами Регистра. Для этого необходимо рассчитать для каждой конструкции (днища, борта, переборки, палубы) нормальную шпацию, внешние нагрузки, действующие на данную конструкцию, определить толщину обшивки, рассчитать действующие моменты сопротивления каждого элемента конструкции и подобрать необходимые профили (ребра жесткости). На рисунке 3.1 представлен мидель шпангоут, где обозначены основные элементы конструкции.
Рисунок 3.1 – Конструкция мидель шпангоута
Определяем нормальную шпацию по формуле: а0 = 0,002L + 0,48,
а0 = 0,002·100,0 + 0,48 = 0,68 м.
Принимаем а0 = 0,6 м = 600 мм – продольная шпация.
Размер поперечной шпации примем размеру продольной 600 мм.
Расчетная высота двойного дна hдд, м, у вертикального киля должна быть не менее определяемой по формуле:
hдд = (L – 40)/570 + 0,04В + 3,5d/L, но не менее 0,65 м;
hдд = (100,0-40)/570+0,04·16,0+3,5(6,9/100,0)=1,1 м.
Принимаем hдд = 1,4 м = 1400 мм.
Рисунок 3.2 – Выбор шпации
3.1 Определение расчетных нагрузок судна. Внешние нагрузки на корпус со стороны моря
Основным параметром расчетных нагрузок и ускорений, воспринимаемых корпусом судна со стороны моря, является волновой коэффициент Сw, определяемый в зависимости от длины судна:
Cw = 10,75 – ((300 – L)/100)3/2 = 7,92.
а) Расчетное статическое давление Рst(кПа), для точек приложения нагрузки, расположенных ниже летней грузовой ватерлинии.
Рst = 10·zi, где zi – отстояние точки приложения нагрузки от летней ГВЛ, м.
Днище zi = Т = 6,9 м; Рst = 10·6,9 = 69,0 кПа;
Борт zi = (Т – hдд) = (6,9 – 1,4) = 5,5 м; Рst = 10·5,5 = 55,0 кПа.
б) Расчетное давление, обусловленное перемещениями корпуса судна относительно профиля волны Рw(кПа) определяется по формулам:
Pw0 = 5Cwavax = 5·7,92·0,6 = 23,76 кПа, где avax = 0,6.
Рисунок 3.3 – Распределение нагрузки рw
Для точек приложения нагрузок, расположенных ниже летней ГВЛ:
для днища Рw = Pw0 – 1,5Сwzi/T = 23,76 – 1,5·7,92·6,9/6,9 = 11,88 кПа;
для борта Рw = Pw0 – 1,5Сwzi/T = 23,76 – 1,5·7,92·5,5/6,9 = 14,29 кПа;
для точек приложения нагрузок, расположенных выше летней ГВЛ:
Рw = Pw0 – 7,5аxzi = 23,76 – 7,5·0,253·2,5 = 19,02 кПа , где аx = 0,253
для точек приложения нагрузок, расположенных выше летней ГВЛ:
Рmin = 0,015L + 7=0,015·100,0+7=8,50 кПА.
в) Общее давление на борт и днище: Р = Рst + Pw
днище Р = Рst + Pw = 69,0+11,88 = 80,88 кПа;
борт Р = Рst + Pw = 55,0+14,29 = 69,29 кПа.
г) Давление на 2 борт:
кПа.
Ледовая нагрузка на бортовую обшивку будет иметь следующую величину:
,
где а3 = 0,5 – от категории ледовых усилений.
кПа.