Навантаження на нижню палубу.

p_B=h∙ρ_B∙q(1+0,2 ) кПа (2.4.3.)

але не менше 20 кПа

де h–висота укладання вантажу ,м(h=h_mВ)

ρ_B–питома вага вантажу ,т/м³

ρ_B=0,6 т/м³ (для суховантажних суден)

p_В=3∙0,6∙9,81(1+0,2 )=21,1 кПа

2.4.4.Товщина верхньої палуби.

S=22,4∙a +∆S,мм (2.4.4)

деp–навантаження на ВП ,кПа

а –шпація ,м

k=1

k_σ=0,6–поздовжня система набору.

∆S–запас на знос та корозію ,мм ∆S=12u ,u=0,1

σ_n=301,3 МПа

S=22,4∙0,7 +12∙0,1=7,5мм

S_min=9,4мм

Приймаємо S=9,5 мм

2.4.5.Товщина нижньої палуби.(другої)

Приймається згідно мінімальній товщині.

S_min=8,2мм

Приймаємо S=8,5мм

2.4.6.Палубний стрингер.

Ширина палубного стрингера.

b=5L+800,мм (2.4.6)

але не більше 1800мм

b=5∙111+800=1355мм

Приймаємо b= 1600мм(з мідель-шпангоуту)

Товщина палубного стрингера має бути не менше товщини обшивки борту.

Приймаємо S=10,5мм

2.4.7.Поздовжні ребра жорсткості ВП.

Момент опору повинен бути не менше

w=w΄∙ω_к,см³ (2.4.7−1)

де w΄–момент опору поздовжніх ребер жорсткості ВП.,см³

ω_к–множник ,який враховує поправку на знос та корозію

для симетричних штабобульбів.

w΄= ,см³ (2.4.7–2)

де p–навантаження на ВП ,кПа

p=29 кПа

а–шпація ,м

l–прогін балки ,м l=3a

m=12

k_σ=0,4

σ_n=301,3МПа

w΄= =61,9 см³

ω_к= + см³ (2.4.7–3)

ω_к= + =1,1см³

∆S=12u

∆S=12∙0,12=1,44 (для усіх суден)

w=61,9∙1,1=68 см³

Приймаємоŗ 12(w=68см³)

2.4.8.Бімси. (поперечна система набору)

Момент опору повинен бути не менше

w=w΄∙ω_к ,см³ (2.4.8–1)

де w΄–момент опору бімса ,см³

w΄= ,см³ (2.4.8–2)

де p–навантаження на відповідну палубу ,кПа

p=21,1 кПа (НП)

а–шпація ,м

l–прогін балки ,м

l=6 м

m=10

k_σ=0,7

σ_n=301,3МПа

w΄= = 252,1см³

ω_к–множник ,який враховує поправку на знос та корозію.

Для симетричного штабобульбу та тавра найбільша з величин.

ω_к= + (2.4.8–3)

де ∆S=1,44

ω_к= + =1,05

w=252,1∙1,05=260,9 см³

Приймаємо ŗ20^а(W=268 см³) S=10мм

2.4.9.Кріплення бімсів до шпангоутів.

Розмір сторони книці.

с=1,8 ,см (2.4.9)

де w–момент опору бімса ,см³

S–товщина книці ,яка дорівнює товщині стінки балки ,мм.

c=1,8 =29,1 см

Приймаємо кницю

2.4.10.Рамні бімси ВП.

Момент опору повинен бути не менше

w=w΄+∆w,см³ (2.4.10–1)

де w΄–момент опору рамного бімса ,см³

∆w–частина моменту опору з урахуванням зносу та корозії ,см³

w΄= ,см³

де р–навантаження на ВП ,кПа

р=29 кПа

а–відстань між рамними бімсами ,м

а=3а₀ ,м

а=3∙0,7=2,1м

l–прогін рамного бімса ,м

l=6,7м

m=10

k_σ=0,7

σ_n=301,3кПа

w΄= =779,6 см³

Приймаємо 32^а (w=906,0см³)

∆w=0,1∙h∙∆S[b+ (2– )],см³ (2.4.10–2)

де h–висота стінки балки ,см h=32см

∆S–запас на знос та корозію ,мм ∆S=1,44 для усіх суден.

b–ширина вільного пояска балки ,см b=14 см

C_n–ширина приєднаного пояска ,см.

C_n=k∙c ,см (2.4.10–3)

с=3а₀ ,см

с=3∙70=210см

k=ƒ( )

k–коефіцієнт ,що визначається за табл. 1.6.3.4. залежно від С,м; прогону балки l та кількості балок n, підтримуваних рамним бімсом

= =2,8 n–з міделя n= ≥6

Таблиця 6.

Кількість балок n	k від відношення l/c
						7 і більше
≥6	0,38	0,62	0,79	0,88	0,94	0,98
≤3	0,21	0,4	0,53	0,64	0,72	0,78	0,8

k=0,52

C_n=0,773∙210=162

∆w=0,1∙32∙1,44[14+ (2– )]=108,7 см³

w=779,6+108,7=888,3 см³

Приймаємо ┴32^б (w= 957 см)

2.4.11.Кріплення рамних бімсів до шпангоутів.

Розмір сторони книці повинен бути не менше ніж висота стінки рамного бімса. Товщина книці дорівнює товщині стінки рамного бімса.

По вільній кромці книці мають поясок шириною ,рівною 10S ,але не >120мм.

Приймаємо кницю

2.4.12.Рамні бімси НП в МВ.

По НП в площині рамних шпангоутів встановлюються рамні бімси. Висота бімса не менше половини висоти рамного шпангоуту ,товщина рамного бімса дорівнюється товщині стінки рамного шпангоута.

Приймаємо ┴20^б

2.4.13.Кріплення рамних бімсів в МВ.

Приймаємо кницю

2.4.14.Карлінгс ВП.

Момент опору повинен бути не менше

w=w΄+∆w ,см (2.4.15–1)

де w΄–момент опору карлінгса ,см³

∆w–частина моменту опору з урахуванням зносу та корозії ,см³

w΄= ,см³ (2.4.15–2)

де p–навантаження на ВП ,кПа

р=29 кПа

а_к–ширина палуби ,яка підтримується карлінгсом ,м

а_к=4,4 м

l–погін карлінгса ,м

l =10a₀ ,м

l=10∙0,7=7м

k_σ=0,6

m=14

σ_n=301,3кПа

w΄= =1852,8 см³

Приймаємо 45^а (w=1940 см³)

∆w=0,1∙h∙∆S[b+ (2– )] ,см³ (2.4.15–3)

де h–висота стінки карлінгса ,см. H=40 см

∆S–запас на знос та корозію ,мм. ∆S=1,44–для усіх суден

b–ширина вільного пояска карлінгса ,см. B=22 см

C_n–ширина приєднаного пояска ,см

C_n=k∙c ,см

c=a_к=4,4м=440 см

k=f( )=f( ) k=f( )=f(1,6) n≤ 3

n–кількість карлінгсів

для визначення k дивись таблицю(1.6.3.4) в розрахунках рамних бімсів ВП.

K=0,773 C_n=0,773∙440=340,1 см

∆w=0,1∙40∙1,44[22+ (2– )=199,7 см³ w=1852,8+199,7=2052,5 см³

Приймаємо 40^б(w=2060 см³)

2.4.15.Карлінгси НП (СП).

Момент опору повинен бути не менше

w=w΄+∆w ,см³ (2.4.16−1)

де w΄–момент опору карлінгса ,см³

∆w–частина моменту опору з урахуванням зносу та корозії ,см³

w΄= ,см³ (2.4.16–2)

де р–навантаження на НП ,кПа р=24,6кПа

а_к–ширина палуби ,яка підтримується карлінгсом ,м

а_к=4,4 м

l–прогін карлінгса ,м

l=10a₀

l=10∙0,7=7м

k_σ=0,7

m=14

σ_n=301,3МПа

w΄= =1823 см³

Приймаємо 45 ^б (w=1940 см³)

∆w=0,1h∙∆S[b+ (2– )] ,см³ (2.4.16–3)

де h=40см

∆S=1,44 (для усіх суден)

b=22 см

C_n=340,1 см ( як для ВП)

∆w=0,1∙40∙1,44[22+ (2– )]=199,7 см³

w=1797,4+199,7 =1997,1см³

Приймаємо 45^б (w=1940см³)

2.4.16.Комінгс–карлінгс ВП.

Момент опору повинен бути не менше

w=1,2(w΄+∆w) ,см³ (2.4.17–1)

w΄= ,см³ (2.4.17–2)

де р–навантаження на ВП ,кПа

р=29 кПа

а_кк–ширина палуби ,яка підтримується комінгсом–карлінгсом ,включно виріз люка ,м

а_кк=5,8м

l–довжина люка ,м

l=6,3м

k_σ=0,6

σ_n=301,3МПа

m=14

w΄= =1978,3 см³

∆w=0,12w΄ ,см³ (2.4.17–3)

∆w=0,12∙1978,3=237,4см³

w=1,2(1978,3+237,4)=2658,8 см³

2.4.17.Вибір елементів комінгса–карлінгса ВП табличним способом.

Рис.6

Таблиця 7.

№	Найменування звязків	Розмір звязку	Площа поп.перер.	Відстань ЦВ від ПВ	F*z	Власний мом. інеркції	Переносний F*z2(см4)
	Верхній поясок	7 200
	Стінка	11 920	101,2		4655,2	71379,7	214139,2
	Нижній поясок	7 200
	РЖ стінки	16а	17,94		1201,9		80532,7
	Приеднаний поясок	9,5 525	49.9		1569,8		51097,6
	Сума		А=197,2		В=8741,9	С=535645,2

і= - Власний момент інерції стінки, см⁴

і= см⁴

е= - Відстань нейтральної вісі від вісі порівняння, см

е= ,см

І= С-е²×А- Момент інерції відносно нейтральної вісі

порівняння, см⁴

І= 535645,2-44,3²×197,2= 148642,1 см⁴

W₁= - Момент опору верхнього пояска, см³

W₁= ,см³

W₂= - Момент опору нижнього пояска, см³

W₂= ,см³

2.4.18.Комінгс–карлінгс НП (СП).

Момент опору повинен бути не менше

w=1,1(w΄+∆w) ,см³ (2.4.19–1)w΄= ,см³ (2.4.19–2)

де р–нвантаження на ВП

р=21,1 кПа

а_кк–ширина палуби ,яка підтримується комінгсом–карлінгсом ,м

а_кк=5,8 м

l_л–довжина люка ,м

l_л=6,3м

m=14

k_σ=0,7

σ_n=301,3МПа

w΄= =1645 см³

∆w=0,12w΄ ,см³ (2.4.19–3)

∆w=0,12∙1645=197,4 см³

w=1,1(1645+197,4)=2026,6 см³

Приймаємо ∟ (w=2060см³)

2.4.19.Пілерси.

Навантаження н а пілерс ,кН.

P=pl_mв_m+∑_і (pl_mв_m)_i ,кН (2.4.20)

де р–навантаження на палубу ,що розташована вище ,кПа

l_m–відстань ,виміряна уздовж карлінгсів між серединами їх прогонів ,м

в_m–середня ширина площі палуби ,яка підтримується пілерсом ,включно вантажні люки ,м

∑_і (рl_mв_m)_i–сума навантажень від розташованих вище пілерсів ,кн.

2.4.19.1.Пілерс у твіндеці.

P₁=p₁l_m1в_m1 ,кН (2.4.20.1)

де р₁–навантаження на ВП ,кПа

р₁=29 кПа

l_m1=10a₀

l_m1=7∙0,7=4,9 м

в_m1=5,8м

р=29∙4,9∙5,8=824,2 кН

Приймаємо пілерс 219 9(р=873 кПа)

2.4.19.2.Пілерс у трюмі.

Р₂=p₁l_m1в_m1+p₂l_m2в_m2 ,кН. (2.4.20.2)

де p₁l_m1b_m1–навантаження на пілерс у твіндеці ,кН

р₂–навантаження на НП ,кПа

р=21,1 кПа

l_m2=l_m1=4,9м

в_m2=в_m1=5,8м

Р₂=824+21,1∙4,9∙5,8=1423,8 кН

Приймаємо пілерс 299 12 (р=1591кН)

2.4.19.3.Кріплення пілерса у трюмі.

Товщина накладного листа повинна бути не менше

S=3,3∙10^-3∙P+10 ,мм (2.4.20.3)

деР–навантаження на пілерс у трюмі ,кН.

Р=Р₂=1423.8 кН

S=3,3∙10^-3∙1423,8+10=15 мм

Діаметр накладного листа повинен перевищувати діаметр пілерса на 6S ,де S–товщина накладного листа ,мм

Д=299+6∙15 =389 мм

Приймаємо накладний лист 15 390.

2.5. Набір поперечних водонепроникних перебірок.

Рис.7

2.5.1. Розрахункова схема перебірки.

H=D-h_вк+ , м

H=8,4-1 + =7,8 м

2..5.2. Мінімальна товщина перебірок.

S_min=5a+2,5мм (2.5.2.)

S_min=5·0,7+2,5=6.0мм

Товщина нижнього листа повинна бути на 1мм більша за

S_min=7мм

2.5.3. Товщина листів перебірок.

Товщина листів повинна бути не менш:

S= ma +∆S, мм (2.5.3.)

де m=15,8

a–відстань між стояками (шпація), м

k=1

P– навантаження на перебірку, кПа

P=ρgz , кПа

ρ–питома вага морської води, т ⁄м³

ρ=1,025 т ⁄м³

g–прискорення вільного падіння, м⁄с²

g=9,81 м⁄с²

z–відстань, виміряна в ДП від нижньої кромки листа до ВП ,м

k =0.85

σ_n=301,3Мпа

∆S- запас на знос та корозію, мм

∆S= 1,2- для верхнього пояса

∆S= 1,44- для середнього пояса

∆S= 1,56- для нижнього пояса

Товщина першого пояса.

S₁=15,8a , мм (2.5.3.1.)

а- шпація, м

Р₁= ρgz, кПа

Р₁= 1,025·9,81·7,8= 78,4 кПа

S₁=15,8·0,7 = 7,7 мм

Приймаємо S₁=8,0 мм

Товщина другого пояса.

S₂=15,8a , мм ( 2.5.3.2.)

Р₂= ρgz, кПа

Z₂=6,4 м

Р₂= 1,025·9,81·6,5 =64,4 кПа

S₁=15,8·0,7 = 6,9 мм

Приймаємо S₂=7,0 мм

Товщина третього пояса.

S₃=15,8a , мм (2.5.3.3.)

Р₃= ρgz, кПа

Z₃=5,8 м

Р₃= 1,025·9,81·5,8 = 58,3 кПа

S₃=15,8·0,7 = 6,7 мм

Приймаємо S₃=7 мм

Толщина четвертого пояса

Приймаємо S₄=6 мм

2.5.4.Стояки перебірок у трюмі.

Момент повинен бути не менше

W=w'· (2.5.4.1)

W= см³ (2.5.4.2)

де Р- навантаження на трюмний стояк

Р= ρgz, кПа

Z- відстань у ДП середини прогону стояка від ВП, м

Z= ,м

Z= , м

Р= 1,025·9,81·5,6 =56,3 кПа

а- шпація, м

l- прогін стояка, м

W'=

_к- множник, який враховує поправку на знос та корозію

_к=

де ∆S- запас на знос та корозію

∆S= 1,2

_к=

_{W=156,1 1=156,1 м}³

Приймаємо ŗ 16^б (W= 165см³) S=10 cм

2.5.5.Кріплення стояків у трюмі.

2.5.5.1.Розмір сторони книці яка закріплює верхній кінець стояка.

С= 2,0 , см (2.5.5.1.)

де W_2.5.4.- момент опору стояку у трюмі, см³

S- товщина книці, мм

С= 2,0 см

Приймаємо кницю

2.5.5.2.Розмір сторони книці яка закріплює нижній кінець стояка.

С= 2,2 , см (2.5.5.2.)

С= 2,2 см

Приймаємо кницю

2.5.6.Стояки перебірок у твіндеці.

Момент повинен бути не менше

W=w'· , см³ (2.5.6.1)

W= см³ (2.5.6.)

де Р- навантаження на трюмний стояк

Р= ρgz, кПа

Z- відстань у ДП середини прогону стояка від ВП, м

Z= ,м

Z= м

Р= 1,025·9,81·1,9= 19 кПа

а- шпація, м

l- прогін стояка, м

W'=

_к- множник, який враховує поправку на знос та корозію

_к=

де ∆S- запас на знос та корозію

∆S= 1,2

_к=

W=24,5 1,1=25,6см³

Приймаємо ┌ 8(W= 25см³) S=5 мм

2.5.7.Кріплення стояків у твіндеці.

2.5.7.1.Розмір сторони книці яка закріплює верхній кінець стояка.

С= 2,0 , см (2.5.7.1.)

де W_2.5.6.- момент опору стояку у трюмі, см³

S- товщина книці, мм

С= 2,0 см

Приймаємо кницю 5 150 150

2.5.7.2.Розмір сторони книці яка закріплює нижній кінець стояка.

С= 2,2 , см (2.5.7.2.)

С= 2,2 см

Приймаємо кницю 5 150 150

2.5.8.Рамні стояки в трюмі.

Момент опору повинен бути не менше

W= W¹+∆W, см³ (2.5.8.)

де W¹- момент опору рамного стояку у трюмі, см³

∆W- частина моменту опору з урахуванням

зносу та корозії, см³

W= см³

де Р- навантаження на трюмний стояк, кПа

Р_2.5.4.= 56,3 кПа

а- відстань між рамними стояками,м

а= ак_(2.4.15.) ; а= 4,4 м

l= h_tr- h_{карл нп} ,м

l= 4,4-0,4 = 4 м

m= 21

= 0,85

= 301,3 МПа

Приймаємо 28^б (W=756 см³)

∆W= 0,1h∆S ,см³

де h- висота стінки рамного стояка , см

h=28 см

∆S- запас на знос та корозію, мм

∆S= 1,2 мм

b- ширина вільногопояска рамного стояка, см

b=14 см

С_n- ширина приєднаного пояска, см

С_n= kc, см

с= а_k= 4,4 м= 440 см

k= f( )= f( )= f(0,9)

для визначення значення "h" див табл. 1.6.3.4. в розрахунках рамніх бімсів ВП

k=0,3

С_n=0,3 · 440=132 м

∆W=0,1·28·1,2 =75,3 см³

W=736,9+75,3 =812,2 см³

Приймаємо: ┴32^а (W=906,0см³)

2.5.9. Кріплення рамних стояків у трюмі.

2.5.9.1. Розмір сторони книці, яка закріплює верхній кінець рамного стояка.

С= 2,0 , см (2.5.9.1.)

Р- момент опору рамного стояку у трюмі, см³

S- товщина книці, мм

С= 2,0 ,см

Приймаємо кницю

2.5.9.2. Розмір сторони книці, яка закріплює нижній

кінець рамного стояка.

С= 2,2 , см (2.5.9.2.)

Р- момент опору рамного стояку у трюмі, см³

S- товщина книці, мм

С= 2,2 ,см

Приймаємо кницю

2.5.10.Рамні стояки в твіндеці.

Момент опору повинен бути не менше

W= W¹+∆W, см³ (2.5.10.)

де W¹- момент опору рамного стояку у трюмі, см³

∆W- частина моменту опору з урахуванням

зносу та корозії, см³

W= см³

де Р- навантаження на трюмний стояк, кПа

Р_2.5.6.= 19 кПа

а- відстань між рамними стояками,м

а= ак_(2.4.15.) ; а= 4,4 м

l= h_tr- h_{карл вп} ,м

l= 3- 0,4= 2,6 м

m= 21

= 0,85

= 301,3 МПа

см³

Приймаємо ┴16^б (W=172cм³)

∆W= 0,1h∆S ,см³

де h- висота стінки рамного стояка , см

h=16 см

∆S- запас на знос та корозію, мм

∆S= 1,2 мм

b- ширина вільного пояска рамного стояка, см

b=8 см

С_n- ширина приєднаного пояска, см

С_n= kc, см

с= а_k=4,4 м=440 см

k=f( )=f( )=f(0.6)

для визначення значення "h" див табл. 1.6.3.4. в розрахунках рамних бімсів ВП

k=0,2

С_n=0,2 · 440=88 см

∆W=0,1·16·1,2 =23,9 см³

W=102,9+23,9=126,8 см³

Приймаємо: ┴16^б (W=172.0 см³)

2.5.11.Кріплення рамних стояків у твіндеці.

2.5.11.1. Розмір сторони книці, яка закріплює верхній кінець стояка.

С= 2,0 , см (2.5.11.1.)

Р- момент опору рамного стояку у трюмі, см³

S- товщина книці, мм

С= 2,0 ,см

Приймаємо кницю

2.5.11.2. Розмір сторони книці, яка закріплює нижній кінець стояка.

С= 2,2 , см (2.5.11.2.)

Р- момент опору рамного стояку у трюмі, см³

S- товщина книці, мм

С= 2,2 ,см

Приймаємо кницю

Література:

1. Лазарев В.Н. Юношева Н.А.

«Проектирование конструкций судового корпуса и основы прочности судов»

Л: «Судостроение» 1989г.

2. Григорьев Я.Н. Шапиро В.М.

«Конструкция корпуса и основы строительной механики морских судов»

Л: «Судостроение» 1972г.

3. Матвеев В.П. Борисенко В.Д.

«Справочник по судостроительному черчению»

Л: «Судостроение» 1983г.

4. «Правила класифікації та побудови морських суден»

Регістр судноплавства України. Київ2002.