Мідель-шпангоут суховантажного судна

Вихідні данные:

L = 96.5м — довжина розрахункова; B = 15,8м — ширина; М = 10,2м — висота борту; Т = 7,1м — осаду; R = 1,20м — радіус скругления вилиці; Sфл = 9,0мм — товщина флора;

№ 22б — шпангоут полособульб;

№ 18а — бимс-полособульб; Sдд = 9,0мм — товщина настилу подвійного дна; Sxh = 12×450мм — стінка карлингса; Sxb = 14×220мм — пасок карлингса; Sп = 11мм — товщина настилу палуби; Sб = 12мм — товщина зовнішньої обшивки борту; Sдн = 14мм — товщина днища.

1.

Введение

.

На корпус рушійної судна можуть діяти постійні й випадкові нагрузки.

Постійні навантаження, які у протягом період експлуатації, — це вагу корпусу, надбудов, суднових механізмів та прийнятого вантажу, сили підтримки і сили опору води руху судна. Сили ваги судна і сили гідростатичного підтримки направлені на супротивники і врівноважують одне одного. По довжині судна ці сили розподілені нерівномірно. Так було в трюмах, розміщених у середині судна, вантажу більше, ніж у кінцевих трюмах, особливо у першому. За повної завантаженні судна генеральним вантажем форпік і ахтерпик часто бувають порожніми. Головний двигун займає невелику площу перейменують на машинному відділенні, але маса його значна. Проте загальна маса механізмів в машинному відділенні зазвичай менше, ніж маса вантажу на повністю завантаженому трюмі. Сили підтримки також нерівномірно розподілені по судну. Їх інтенсивність залежить від величини вытесняемых обсягів, що поступово зменшуються від середини судна до оконечностям при плаванні судна на тихої води і безупинно змінюються за умов волнения.

Випадкові навантаження впливають на корпус протягом будь-якого проміжку часу й виникають при ударах хвиль, посадці судна на мілину, зіткненні судов.

Для спрощення розрахунків діючі навантаження умовно ділять на дві категорії: викликають загальний вигин корпусу чи місцевий вигин окремих його элементов.

На тихої води характер загальної деформації корпусу зазвичай зберігається у протягом всього рейсу, якщо розподіл основних вантажів чи баласту постійне. Змінюється лише ступінь кривизни корпусу о ДП принаймні витрати палива й запасів. На хвилюванні загальна деформація корпусу змінюється циклічно безліч разів: прогин корпусу чергується з перегином. Міцність корпусу забезпечується за урахуванням повторюваності навантажень. Найбільший изгибающий момент чи діє у районі середини судна.

Здатність корпусу витримувати навантаження, які діють окремі його перекриття та зв’язку, визначає місцеву міцність. Серед місцевих навантажень виділяють гідростатичний тиск при аварійних затоплениях відсіків, зосереджені і розподілені сили прийому і зняття вантажів у районі грузоподъемных пристроїв, реакції кильблоков під час постановки в док, зосереджені сили при швартуванні і буксируванню, сили обжатия корпусу льодом при льодовій проведенні судна.

Фактично напруги в конструкціях корпусу обчислюють як алгебраїчну суму напруг від загального вигину і місцевих нагрузок.

2. Вибір системи набору і матеріалу корпуса.

На порівняно невеликих судах (довжиною до 100 метрів) величина изгибающего моменту від загального подовжнього вигину корпусу порівняно невелика. Визначальними для таких судів є місцеві навантаження: тиск вантажу, води, удари хвиль, удари крижин і другие.

Розміри основних зв’язків корпусу таких судів визначаються, переважно, з умов забезпечення місцевої міцності, але де вони вистачає забезпечення загальної міцності судна. Загальна поздовжня міцність судів довжиною до 100 метрів забезпечується при порівняно невеликих толщинах зовнішньої обшивки і настилу верхньої палубы.

Місцева міцність корпусу легко забезпечується при поперечної системі набору перекриттів. При поперечної системі набору головні зв’язку розташовані впоперек судна. Зв’язки днищевого перекриття, крім далеко віддалених друг від друга поздовжніх зв’язків складаються із суцільних чи бракетных флоров на кожному практичному шпангоуте; зв’язку бортового перекриття складаються з шпангоутів з відстанню друг від друга; зв’язку палубного перекриття складаються з бимсов.

Поперечна система набору порівняно проста і экономична.

З наведених даних, у цій роботі вважаємо, що корпус набрано по поперечної системі набора.

Для судів невеличкий довжини (до 120м) застосовується зазвичай сталь углеродистая суднобудівна марки ВСт3спII з межею плинності ReH = 235 МПа. Оскільки L = 96.5м, то цій роботі приймаємо, що з будівлі судна застосовуватиметься сталь цієї мерки.

3. Розрахунок основних зв’язків корпуса.

3.1 Вертикальне киль.

Висота вертикального кола визначається по емпіричну формулі: hвк = 0,0078L + 0,3 = 0,0078*96,5 + 0,3 = 1,053 м, де L — розрахункова довжина судна, м.

Приймаємо hвк = 1 м = 1000 мм.

Товщина вертикального кола визначається за такою формулою: hвк 235 1000 235.

Sвк = ((*((= ((*((= 12,5 мм,.

80 ReH 80.

235 де ReH — межа плинності стали, яка приймається будівництва даного судна, м.

Відповідно до выпускаемым у промисловості листам приймаємо товщину вертикального кола Sвк = 13,0 мм.

3.2 Шпация.

Шпація визначається за такою формулою: а = 0,002L + 0,48 = 0,002*96,5 + 0,48 = 0,67 м.

Приймаємо шпацию, а = 700 мм.

3.3 Днищевые стрингеры.

Кількість днищевых стрингеров визначається залежність від ширини судна.

Виходячи з розуміння, що корабель набрано по поперечної системи та У = 15,8 м (тобто. 8(В (16), маємо за одним днищевому стрингеру з кожного борта.

Товщина днищевого стрингера Sст дорівнює товщині флора Sст = Sфл = 9,0 мм.

3.4 Флор

На флорі заввишки більше 900 мм потрібно поставити ребра жорсткості завтовшки щонайменше 0,8Sфл і заввишки щонайменше 10 толщин ребра, але з більш 90 мм.

Приймаємо Sрж =8мм.

При поперечної системі набору ребра жорсткості флора встановлюються те щоб неподкрепленный проліт флора не перевищував 1,5 м, у даної роботі днищевой стрингер зміщений. Один із ребер жорсткості розташовується безпосередньо під кінцем скуловой кницы.

Для доступу в междудонное простір необхідно задля флорі зробити лази. Мінімальна висота лазу 500 мм, мінімальна довжина 500 мм. Лази розташовуються посередині висоти флора. Отстояние крайки лазу від вертикального кола становить 0,5 висоти вертикального кола. Отстояние крайки лазу від днищевого стрингера і ребер жорсткості флора становить 0,25 висоти флора у цьому сечении.

Междудонное простір використовується для приймання баласту і технічної води. З іншого боку, при доковании судна перевіряється непроникність відсіків подвійного дна наливом води. Для виведення повітря з відсіків подвійного дна у повітря передбачені повітряні труби, виходять на верхню палубу. У верхню частину флора у настилу другого дна для виходу повітря під час заповнення відсіку подвійного дна рідиною передбачені вирізи напівкруглі діаметром 50 мм. Для можливості осушення відсіку у флорах виконані аналогічні вирізи у обшивки днища.

3.5 Скуловая кница.

Скуловая кница служить для сполуки шпангоута з флором.

Висота скуловой кницы: hкн = 0,1lшп, де lшп — проліт шпангоута, що визначається за такою формулою: lшп = М — hвк = 10,2 — 1,0 = 9,2 м.

Тоді одержимо значення висоти скуловой кницы: hкн = 0,1*9,2 = 0,92 м = 920 мм.

Приймаємо hкн = 900 мм.

Ширина скуловой кницы: bск кн = hск кн + hшп = 900 + 220 = 1120 мм, hшп — висота шпангоута, обумовлена за безплатним номером шпангоута полособульба.

3.6 Междудонный лист.

На сучасних судах в трюмах междудонный лист виконується горизонтальным.

Ширина междудонного аркуша: bмл = bск кн + 40 = 1120 + 40 = 1160 мм.

Междудонный лист піддається інтенсивної корозії, тому його товщина приймається на 1 мм товщі інших аркушів настилу другого дна.

Sмл = Sдд + 1,0 = 9 + 1 = 10 мм.

3.7 Бимсовая кница.

Бимсовая кница має дві однакових катета З, величина якого не може бути принята:

З = 1,5hбимса = 1,5*180 = 270 мм, де hбимса — висота бимса за номером профиля.

Товщина бимсовой кницы дорівнює товщині стінки бимса Sкн = 8 мм.

Оскільки катет бимсовой кницы З (250мм, передбачено фланец по вільної крайці кницы задля забезпечення її жорсткості - відігнута вільна край з точки ~90(шириною 10 толщин кницы, тобто. 80 мм.

3.8 Зовнішня обшивка.

Ширстрек — посилений лист обшивки борта.

Ширина ширстрека bш (0,1Н, метрів і можна прийняти не більше від 500 до 2000 мм. Приймаємо bш =1100мм.

Товщина ширстрека Sш приймається рівної товщині зовнішньої обшивки борту чи настилу палуби, що більше. Приймаємо Sш = 12 мм.

Горизонтальний кіль — посилений лист обшивки днища.

Ширина горизонтального кола визначається залежність від довжини судна. Для судна довжина L (80м ширина горизонтального кола визначається по формулі: bгк =0,004L + 0,9 = 0,004*96,5 + 0,9 = 1290 мм.

Приймаємо bгк = 1300 мм.

Товщина горизонтального кола (мм) повинно перевищувати товщини аркушів обшивки днища у неповній середній частини судна на величину.

(P.S = 0,03L + 0,6 = 0,03*96,5 + 0,6 = 3,5 мм, але їх кількість неспроможна перевищувати 3 мм, тому приймаємо (P.S = 3 мм відповідно Sгк = 17 мм.

3.9 Настил палубы.

Оскільки товщина обшивки борту більше товщини настилу палуби, крайній лист настилу, примикає до борта, може бути посилено, тобто. необхідно визначити розміри палубного стрингера.

Ширина палубного стрингера дорівнює ширині горизонтального кола bпс = bгк = 1300 мм.

Товщина палубного стрингера приймається рівної товщині обшивки борта.

Sпс = Sб = 12 мм.

Примітка: Усі необхідні побудови зроблено, і всі необхідні розміри вказані на кресленні, доданому до расчетно-пояснительной записке.

1. Фрід О.Г. Пристрій судна — Л.: Суднобудування, 1969.

2. Смирнов Н. Г. Теорія і пристрій судна — М.: Транспорт, 1992.

3. Р. Допатка, А. Перепечко Книжка про судах — Л.: Суднобудування, 1981.