3.2 Расчетные нагрузки на наружную обшивку корпуса и определение ее элементов. Схема связей наружной обшивки судна
3.2.1. Конструкция наружной обшивки
Наружная обшивка обеспечивает непроницаемость корпуса, воспринимает нагрузки со стороны моря и передает ее на балки набора. Вместе с балками набора обеспечивает общую прочность корпуса судна.
Наружная обшивка состоит из металлических листов, состыкованных по коротким сторонам, которые образуют поясья.
Правилами Р.С. в составе Н.О. выделяются основные поясья: горизонтальный киль, скуловой пояс, ширстрек, палубный стрингер.
У судов ледового плавания в районе переменных ватерлиний, устанавливается ледовый пояс.
Ширина основных поясьев регламентируется Правилами Р.С.
Проектирование н.о. состоит в выборе размеров листов и определение толщин поясьев. Размеры листов выбираются исходя из ГОСТ 1903.
Определяем:
-Ширина горизонтального киля bГК, мм, должна быть не менее
bГК=800+5L =800+5*187,25=1736,25 мм.
Принимаем ширину горизонтального киля равной 1742 мм.
- Ширина скулового пояса:
С=2пR=2*3,14*1,5=9,42
Сск.п.=1/4*9,42+0,2+0,2=2,755
-Ширина ширстрека должна быть не менее по формуле, но не более 2000 мм:
= 800 + 5*L
мм
= 800 + 5*187,25 = 1736,25
мм.
Принимаем
по прокатному профилю 
= 1750 мм.
-Ширина ледового пояса bлп, мм:
По таблице 3.10.1.3.2 правил РС для Ice3 находим h1 для b>20.
h1-выше КВЛ; h3- ниже ЛБВЛ.
h1=(0,5B+8)/36=(0,5*29,8+8)/36=0,636м (принимаем 0,8 м );
h3=1,10* h1=1,10*0,8= 0,88 м (принимаем1 );
bл.п.=(dгвл-dлбвл)+h1+h3=(11,55-10,1)+1,8=3,25 м
Принимаем ширину ледового пояса равной 3,5м.
3.2.2 Нагрузки от воздействия моря
Схема внешних нагрузок на наружную обшивку судна, связанных с воздействием моря приведена на рисунок 14.
Рисунок 17 – Распределение нагрузки от воздействия моря по контуру поперечного сечения судна.
В соответствии с разбивкой на поясья в качестве расчетных точек выбираем:
т.1 – ближайшая к ГК точка, соседнего днищевого пояса;
т.2 – нижняя точка надскулового пояса;
т.3 – точка на уровне ГВЛ, располагается в пределах первого пояса;
т.4 – нижняя точка подширстрекового пояса;
т.5 – ближайшая к палубному стрингеру точка, соседнего палубного пояса.
Эти точки включены в число расчетных в обязательном порядке. Кроме этого в их число м.б. включены и любые другие точки.
-Точка 1: Z1=d; Z1=11,55м
-Точка 2: Z2=d/2; Z2=5,75м
-Точка 3: Z3=0 при Pw=0м
-Точка 4: Z4=(D-d)/2; Z4=2,47м
-Точка 5: Z5=(D-d); Z5=4,95м
С учетом найденных размеров основных поясьев разделим на поясья оставшуюся часть Н.О. Разделение Н.О. на поясья показана на рисунке 20.
Внешнее давление р, кПа, действующее на корпус судна со стороны моря определяем по формулам:
- для
точек приложения нагрузок, расположенных
ниже летней грузовой ватерлинии
- для
точек приложения нагрузок, расположенных
выше летней грузовой ватерлинии
-статическое
давление, кПа, определяемое по формуле:
где Zi – отстояние точки приложения нагрузки от летней грузовой ватерлинии, м.
Внешнее
давление, обусловленное перемещениями
корпуса относительно профиля волны,
,
кПа, определяется по формулам:
- для
точек приложения нагрузок, расположенных
ниже летней грузовой ватерлинии:
- для
точек приложения нагрузок, расположенных
выше летней грузовой ватерлинии:
где
кПа,
где
-
-для
миделевого сечения корпуса судна,
-
для миделевого сечения корпуса судна,
-
волновой коэффициент, определяемый в
зависимости от длины судна. Для судов
с 90 < L ≤ 300 м,
Внешнее давление на обшивку днища, точка 1:
кПа,
кПа,
кПа,
Внешнее давление на обшивку борта в районе скулового пояса, точка 2:
кПа,
кПа,
кПа,
Внешнее давление на обшивку борта на уровне летней грузовой ватерлинии, точка 3:
кПа,
кПа,
кПа,
Внешнее давление на обшивку борта выше летней грузовой ватерлинии, точка4:
кПа.
Внешнее давление на обшивку борта на уровне верхней палубы, точка 5:
кПа,
при
этом давление должно быть не менее
,
кПа, определяемого по формуле
кПа.
.