2.1 Определение толщин обшивки и настилов в средней части корпуса судна
Толщины листовых конструкций определяется как из расчета прочности, так и из условий технологии и износа (выбирается большее).
Толщина листовых конструкций выбирается из расчета прочности на момент постройки судна с добавлением запаса на износ и коррозию, которая определяется статистическим путем.
2.1.1 Толщины обшивки днища
Толщина наружной обшивки должна быть больше, чем по формуле (все приведенные далее расчеты и формулы основаны на дисциплине строительная механика корпуса судна с добавлением эмпирических коэффициентов, учитывающих закрепление опор).
Толщина листа определяется по следующей формуле:
где
– коэффициенты изгибающего момента и
допускаемые напряжения по требованиям
Регистра. Для днищевых пластин
– коэффициент,
определяющийся по формуле (если он
больше 1,0, то принимаем 1,0):
a, b - меньший и больший размер сторон опорного контура судовой пластины (под судовой пластиной понимается часть обшивки или настила, заключенного между опорным контуром. Опорный контур – это балки, между которыми закреплена пластина).
Принимаем: a = 700 мм, b = 3500 мм.
Принимаем:
– давление
забортной воды на днище;
Принимается
по эпюре давлений на рисунке 1.4.3
;
нормативный
предел текучести.
– запас
на износ и коррозию, определяющийся по
формуле:
где
– среднее уменьшение толщины днищевой
обшивки, мм/г;
– нормативный
срок службы судна, г.
мм
Таким образом толщина днищевой обшивки:
Таким образом толщина обшивки днища судна составляет 5,87 мм.
Также в любом случае толщина обшивки должна быть не меньше минимальной строительной толщины. Для судов длинной более 80 м он определяется по следующей формуле:
Принимает толщину 9 мм.
2.1.2 Толщина настила второго дна
Расчет производиться таким же способом как в п. 2.1.1, только с измененными коэффициентами:
где
a = 700 мм, b = 3500 мм.
Принимаем:
Принимается
по эпюре давлений на рисунке 1.4.4
;
;
где
мм/г;
г.
мм
Таким образом толщина обшивки второго дна:
Учитывая минимальную строительную толщину, принимаем толщину листов второго дна 9 мм.
2.1.3 Толщина настила палубы
Расчет производиться таким же способом как в п. 2.1.1, только с измененными коэффициентами:
где
a = 700 мм, b = 3500 мм.
Принимаем:
Принимается
по эпюре давлений на рисунке 1.4.3
;
;
где
мм/г;
г.
мм
Таким образом толщина обшивки второго дна:
Учитывая минимальную строительную толщину, принимаем толщину листов второго дна 9 мм.
2.1.4 Толщина обшивки борта
Расчет производиться таким же способом как в п. 2.1.1, только с измененными коэффициентами:
где
a = 650 мм, b = 3500 мм.
Принимаем:
Принимается по эпюре давлений на рисунке 1.4.3 ;
;
где мм/г;
г.
мм
Таким образом толщина обшивки второго дна:
Так же толщина для обшивки должна быть не менее минимальной строительной, определяющейся по формуле:
Принимает толщину 10 мм.
В первом приближении толщину внутреннего борта и продольной переборки принимаем такую же как на наружном борте: S = 10 мм.
2.2 Ледовые нагрузки и толщины листов ледовых подкреплений
Проектируемое судно имеет ледовую категорию Ice2. В проекте будет рассматриваться только средняя часть корпуса судна.
Районы подкреплений корпуса показаны на рисунке 2.2.
В первом районе интенсивные и ледовые нагрузки определяются по формуле:
где
– водоизмещение в тоннах;
– коэффициент,
зависящий от ледовой категории. Для
Ice2
Во втором районе нагрузка определяется по следующей формуле:
где
– коэффициент, зависящий от ледовой
категории. Для Ice2
Толщину обшивки в районах ледовых усилений определяется по формуле:
где
определяется
по формуле:
где
– предел текучести выбранного материала.
– коэффициент,
определяемый по формуле ниже:
– шпация;
– расстояние
между платформами или от второго дна
до платформы, если она одна.
Таким образом:
– запас прочности определяется по следующей формуле:
где – нормативный срок службы судна, г;
– среднее
уменьшение толщины днищевой обшивки,
мм/г.
Таким образом толщина ледового подкрепления будет:
Принимаем 15 мм.