Проверочный расчёт местной прочности конструкции корпуса судна

- 1 -

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА СУДНА

Схема нагрузок на перекрытие

Гидростатическое давление по ширине судна

на вершине волны

, где

кПа

=0,595

= 17,1 кПа

86,4 кПа

на подошве волны

= = 89 кПа

65 кПа

Гидростатическое давление на элементы набора днищевого перекрытия

на вершине волны

кПа, где = 4,9

= =49,2 кПа

= 32,4 кПа

81,6 кПа

на подошве волны

= 89 + 32,4 – 49,2 = 72,2 кПа

Гидростатическое давление на настил второго дна

на вершине волны

43,2 кПа

кПа, где = = 4,3

кПа

на подошве волны

= 89 + 31,4 – 43,2 = 81,1 кПа

Ширина присоединенных поясков днища и настила второгодна

Для Т.К. и Стрингера С_>1>=(1/6)Lп Lп=21,6 С_>1>=3,6

Расстояние между сплошными флорами С_>2>=2,4

Определение элементов поперечного сечения балок

Вертикальный киль

		Т.К т.3,1,2,3,3,1
№	Связи корпуса (продольные)	Размеры	Площ.попер.сечения Fсм²	Отст.от оси срав. Z м	Стат.момент F*Z	Момент инерций перен. F*Z²	Собственый момент J см²*м
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Листы настила второго дна	1,1	360	396	1,2	475,2	570,2	427,680
2	Ребро по ДП на 2-м дне	_>┴>16б	16	16	1,1	17,6	19,4	0,045
3	Вертикальные РЖ флора	┌ 14а*2	14,05	28,1	0,8	22,5	18,0	0,082
4	Вертикальные РЖ флора	┌ 14а*2	14,05	28,1	0,4	11,2	4,5	0,082
5	Ребро по ДП на 2-м дне	_>┴>16б	16	16	1,1	17,6	19,4	0,045
6	Т.К 2шт.	1,1	120	264	0,6	158,4	95,0	15,840
7	Горизонтальный киль	1,5	360	540	0	0,0	0,0	583,200
		∑	1304		704,0	726,0	1027,000

Днищевой стрингер

		Стрингер т.3,1,2,3,3,2
№	Связи корпуса (продольные)	Размеры	Площ.попер.сечения Fсм²	Отст.от оси срав. Z м	Стат.момент F*Z	Момент инерций перен. F*Z²	Собственый момент J см²*м
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Листы настила второго дна	1,1	360	396	1,2	475,2	570,2	427,680
2	Продольные балки второго дна	┌ 16б*4	21,16	84,64	1,1	93,1	102,4	0,316
3	Стрингер	0,9	120	108	0,6	64,8	38,9	12,960
4	Продольные балки днища	┌ 18а*4	22,2	88,8	0,09	8,0	0,7	0,434
5	Листы НО днища	1,1	360	396	0	0,0	0,0	427,680
		∑	1073,44		641,1	712,3	869,071

Сплошной флор

		Сплошной флор т.3,1,2,3,3,3
№	Связи корпуса (продольные)	Размеры	Площ.попер.сечения Fсм²	Отст.от оси срав. Z м	Стат.момент F*Z	Момент инерций перен. F*Z²	Собственый момент J см²*м
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Листы настила второго дна	1,1	240	264	1,2	316,8	380,2	126,720
3	Стенка флора	0,9	120	108	0,6	64,8	38,9	12,960
5	Листы НО днища	1,1	240	264	0	0,0	0,0	126,720
		∑	636		381,6	419,0	266,400

Исходные данные для определения коэффициентов по таблицам справочника СМК

Отношение сторон перекрытия , где

- расстояние между поперечными переборками 21,6 м

- расстояние между серединами ширины скулового пояса 14,3 м

= 1,5 м

Отношение истинной толщины обшивки к ее приведённой толщине

Отношение момента инерции киля и стрингера

Отношение величины присоединённого пояска к расчетной ширине перекрытия

Выписываем значение необходимых коэффициентов:

Определяем коэффициент жесткости упругого основания для каждого главного изгиба

, где

Е – модуль Юнга 2,1 10

i =

a = 2,4 м

Вычисляем аргументы U для каждого главного изгиба

Находим вспомогательные функции академика Бубнова

Расчет местной прочности днищевого стрингера

Расчет изгибающих моментов

В среднем сечении тунельного киля на вершине волны

В среднем сечении вертикального киля на подошве волны

В среднем сечении стрингера на вершине волны

кН∙м

В среднем сечении стрингера на подошве волны

кН∙м

В опорном сечении вертикального киля на вершине волны

кН∙м

В опорном сечении вертикального киля на подошве волны

кН∙м

В опорном сечении стрингера на вершине волны

кН∙м

В опорном сечении первого стрингера на подошве волны

кН∙м

Расчёт перерезывающих сил

В опорном сечении вертикального киля на вершине волны

В опорном сечении вертикального киля на подошве волны

В опорном сечении стрингера на вершине волны

В опорном сечении стрингера на подошве волны

Расчёт главных изгибов и прогибов днищевого перекрытия посередине пролёта для перекрёстных связей, жёстко заделанных на жестких опорах.

Рассчитываем изгиб

Рассчитываем главный изгиб для вертикального киля на вершине волны

Рассчитываем главный изгиб для тунельного киля на подошве волны

Рассчитываем главный изгиб для стрингера на вершине волны

Рассчитываем главный изгиб для стрингера на подошве волны

Рассчитываем прогиб

Рассчитываем прогиб посередине пролёта тунельного киля на вершине волны

где

= 0,00048м

Рассчитываем прогиб посередине пролёта вертикального киля на подошве волны

= 0,00036м

Рассчитываем прогиб посередине днищевого стрингера на вершине волны

= 0,0019м

Рассчитываем прогиб посередине днищевого стрингера на подошве волны

= 0,0016м

Построение эпюр изгибающих моментов и перерезывающих сил

Расчёт максимальных значений нормальных и касательных напряжений

Определяем допускаемые напряжения

Вертикальный киль

, где

- максимальное значение изгибающих моментов в пролёте связи и в опорном сечении, а именно:

- момент сопротивления связей тулельного киля

Прочность выполняется.

где

- максимальное значение перерезывающих сил

= 1935 кН

= 1304 = 0,1304 м²

Прочность выполняется

Стрингер

где

- максимальное значение изгибающих моментов в пролёте связи и в опорном сечении, а именно:

- момент сопротивления связей тунельного киля

Прочность выполняется

где

- максимальное значение перерезывающих сил

= 1828 кН

= 0,1172 м²

Прочность выполняется

Расчет местной прочности флора

Рассматриваемый средний флор имеет симметрию относительно ДП, следовательно расчеты проводим для половины схемы.

Определение нагрузок на средний флор по пролётам

, где

81,6 кПа

72,2 кПа

а = 2,4

Расчет изгибающих моментов

Для раскрытия статической неопределимости воспользуемся теоремой трёх моментов, а именно составим выражение углов поворота для все промежуточных опор, учитывая, что жесткость (EJ) балки постоянна по все её длине.

Опора 1