- •1 Проектирование судна
- •1.1 Развернутое техническое задание на проектирование
- •1.2 Определение элементов судна в первом приближении
- •1.3 Разработка эскиза проектируемого судна
- •Итоговые данные представлены на рисунке 1.1.
- •1.4 Определение элементов судна во втором приближении
- •1.5 Определение элементов судна в третьем приближении
- •1.6 Исследование влияния отношения l/b и на водоизмещение судна
- •1.7 Пересчет нагрузки судна и выбор главного двигателя
- •1.8 Разработка теоретического чертежа
- •1.9 Принципиальная схема общего расположения судна
- •1.10 Балластировка судна
- •1.11 Удифферентовка судна
- •1.12 Проверка непотопляемости
- •1.13 Проектирование надстройки
- •2 Расчеты по статике корабля
- •2.1 Расчёт кривых элементов теоретического чертежа
- •Результаты расчета представлены в графической части дипломного проекта на плакате №8.
- •2.2 Расчет посадки и остойчивости. Масштаб Бонжана
- •Масштаб Бонжана.
- •3 Набор конструкции корпуса судна по правилам Регистра рф
- •3.1 Определение расчетных нагрузок судна. Внешние нагрузки на корпус со стороны моря
- •3.2 Определение толщины наружной обшивки
- •3.3 Нагрузки на конструкцию двойного дна
- •3.4 Балки основного набора по днищу и второму дну
- •3.5 Расчёт бортового перекрытия
- •3.6 Расчет поперечных переборок
- •Расчет конструкций палубы
- •Оценка общей прочности
-
Расчет конструкций палубы
Нагрузки на палубные конструкции.
Расчетное давление верхней палубы наливных судов (согласно 2.6.3 Морского регистра РФ): Р = Рг=78,71 кПА.
Толщина настила расчетной палубы вне линии люковых вырезов с учетом продольных подпалубных балок основного и рамного набора должна обеспечивать получение требуемого момента сопротивления поперечного сечения для расчетной палубы.
Толщина настила палуб и платформ должна быть не менее определяемой по формуле:
8,20 мм.
В любом случае толщина верхней палубы должна быть не менее, определяемой по формуле:
Smin = 6,7 + 0,02·L;
Smin = 6,7 + 0,02·100,0 = 8,64 мм.
Принимаем толщину верхней палубы равной толщине борта S = 12 мм т.к. если толщина настила палубы будет меньше толщины обшивки борта необходимо вводить в конструкцию палубный стрингер.
Продольные рёбра жёсткости.
Момент сопротивления поперечного сечения должен быть не менее:
Wвх. = W'ωк , где W' – момент сопротивления рассматриваемой балки без учета запаса на износ, см3, определяется по формуле:
где Q = pal – поперечная нагрузка на рассматриваемую балку, кН;
ωк = 1 + αк∆s - множитель, учитывающий поправку на износ,
где αк = 0,07 + 6/W' ≤ 0,25 при W' < 200 см3;
αк = (1/0,15)(0,01+1/W') при W' ≥ 200 см3.
m = 12; kσ = 0,65; σn = 235 МПа; Р = 78,71 кПа;
l – расчетный пролет балки, м: l = 1,8 м; а = 0,6 м;
Q = pal = 85,0 кН;
αк = 0,07 + 6/W' = 0,14;
ωк = 1 + αк∆s = 1,34;
Wвх. = W'ωк = 111,9 см3.
Находим площадь поперечного сечения ребер жесткости по формуле:
f = СwWвх.2/3 , где Сw = 0,64;
f = 14,86 см2.
Ширина присоединенного пояска:
b = l / 6 = 1,8/6 = 0,30 м = 30 см;
b = 0,6 м = 60 см;
Выбираем меньшее: b = 30 см.
Далее по сортаменту находим: fсорт. = 17,96 см2 (fсорт ≥ f); i0 = 468,0 см4;
y0 = 9,95 см; b = 30 см; h = 16 см; tп = 1,2 см;
Проверка:
= 1801,6 см4;
= 13,09 см;
; W=137,7 см3.
Условие W ≥ Wвх. Выполняется, т.к. 137,7 см3 ≥ 111,9 см3, значит принимаем несимметричный полособульб № 16а.
Расчёт рамных бимсов.
Момент сопротивления поперечного сечения должен быть не менее:
Wвх. = W'ωк , где W' – момент сопротивления рассматриваемой балки без учета запаса на износ, см3, определяется по формуле:
где Q = pal – поперечная нагрузка на рассматриваемую балку, кН;
ωк = 1 + αк∆s - множитель, учитывающий поправку на износ,
где αк = 0,07 + 6/W' ≤ 0,25 при W' < 200 см3;
αк = (1/0,15)(0,01+1/W') при W' ≥ 200 см3.
m = mф =39,8 согласно 2.6.4.5.1МРРФ; kσ = 0,65; σn = 235 МПа; Р = 78,71 кПа;
l – пролет бимса, м: l = 13,2 м; а = 1,8 м:
Q = pal = 1870,1 кН;
0,07;
ωк = 1 + αк∆s = 1,16;
Wвх. = W'ωк = 2947,51·1,16 = 4726,3 см3.
Требования для площади стенки.
Площадь поперечного сечения стенки рамного шпангоута должна быть не менее определяемой по формуле:
где - максимальное значение перерезывающей силы.
– расчётный нормальный предел текучести по касательным напряжениям.
кτ= 0,65 - коэффициент допускаемых касательных напряжений.
f = 107,36 см2.
Таблица 3.4 – рамный бимс
Название |
Размеры |
Площадь |
Zi |
Fi·Zi |
Fi·Zi2 |
i0 |
1. Св. поясок |
1,8·33 |
54,0 |
68,5 |
3699,0 |
253381,5 |
14,6 |
2. Стенка |
1,4·62 |
93,8 |
34,1 |
3198,6 |
109071,6 |
35089,0 |
3. Пр. поясок |
1,2·195 |
216,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
25,9 |
|
363,8 |
|
6897,6 |
397582,6 |
||
А |
В |
С |
l = В/А – отстояние нейтральной оси; l =19,0 см;
I=С-В2/А – момент инерции балки относительно нейтральной оси;
I=266805,8 см4;
- момент сопротивления балки с присоединенным пояском.
W=5289,5 см3.
Условие W ≥ Wвх. Выполняется, т.к. 5289,5 см3 ≥ 4726,3 см3.
Принимаем:
стенка: S = 14 (мм); h = 670 (мм);
свободный поясок: S = 18 (мм); h = 300 (мм).
Расчёт отбойного листа.
Момент сопротивления поперечного сечения должен быть не менее:
Wвх. = W'ωк , где W' – момент сопротивления рассматриваемой балки без учета запаса на износ, см3, определяется по формуле:
где Q = pal – поперечная нагрузка на рассматриваемую балку, кН;
ωк = 1 + αк∆s - множитель, учитывающий поправку на износ,
где αк = 0,07 + 6/W' ≤ 0,25 при W' < 200 см3;
αк = (1/0,15)(0,01+1/W') при W' ≥ 200 см3.
m = mк =54,4 согласно 2.6.4.5.2 МРРФ; kσ = 0,65; σn = 235 МПа; Р = 78,71 кПа;
l – пролет отб. листа, м: l = 13,2 м; а = 6,6 м:
Q = pal = 6857,2 кН;
0,07; ωк = 1 + αк∆s = 1,16;
Wвх. = W'ωк = 12651,7 см3.
Требования для площади стенки.
Площадь поперечного сечения стенки рамного шпангоута должна быть не менее определяемой по формуле:
где - максимальное значение перерезывающей силы.
– расчётный нормальный предел текучести по касательным напряжением.
кτ= 0,65 - коэффициент допускаемых касательных напряжений.
f = 393,64 см2.
Таблица 3.5 – отбойный лист
Название |
Размеры |
Площадь |
Zi |
Fi·Zi |
Fi·Zi2 |
i0 |
1. Св. поясок |
2,2·42 |
92,4 |
111,7 |
10321,1 |
1152864,6 |
37,3 |
2. Стенка |
1,6·110 |
176,0 |
55,6 |
9785,6 |
544079,4 |
177466,7 |
3. Пр. поясок |
1,2·180 |
216,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
25,9 |
|
484,4 |
|
20106,7 |
1874473,9 |
||
А |
В |
С |
l = В/А – отстояние нейтральной оси; l =41,5 см;
I=С-В2/А – момент инерции балки относительно нейтральной оси;
I=1039877,3 см4;
- момент сопротивления балки с присоединенным пояском.
W=14586,3 см3.
Условие W ≥ Wвх. Выполняется, т.к. 14586,3 см3 ≥ 12651,7 см3.
Принимаем:
стенка: S = 16 (мм); h = 1100 (мм);
свободный поясок: S = 22 (мм); h = 420 (мм).