Товщина надводного борту(вище ЛВВЛ).

Sб₃ =22,4∙а +12∙0,10,мм (2.1 .5.5.)

де а =0,7м

P =Pб₃=41,1 кПа

k_σ =0,8

k_σ =0,4+0,2∙2=0,8-поперечна система набору

Sб₃ =22,4∙0,7 +12∙0,10=7,7 мм

Приймаємо Sб₃=10,5мм

Товщина скулового поясу.

Повинна дорівнюватися товщині обшивки днища або борту залежно від того, що більше.

Приймаємо Sб₃=10,5мм

Товщина ширстреку.

Повинна бути не менше товщини листів обшивки борту або палуби (палубного стрингера) залежно від того, що більше.

Приймаємо S=10,5мм

2.1.6.Ширина горизонтального кіля.

b_гк= 800+5L,мм (2.1.6.)

b_гк=800+5∙111=1355мм

але не більше 2000мм

Приймаємо b_гк=1600мм

Ширина ширстреку.

b_s =800+5L,мм (2.1.7.)

b_s =800+5∙111=1355мм

але не більше 2000мм

Приймаємо b_s=1600мм(з міделя)

2.1.8.Радіус округлення ширстреку

rs= 15Ss (2.1.8.)

Де Ss-товшина ширстреку,мм

rs= 15∙10,5=157,5 мм

2.2.Набір днищевого перекриття.

Схема днищевого перекриття.

Рис.2 Поздовжня система набору.

2.2.2.Кількість днищевих стрингерів.

Таблиця4

Система набору	Ширина судна В, м	Кількість стрингерів на борт.
поперечна	8≤В≤16 16≤В≤25 25<В
поздовжня	10≤В≤18 18≤В≤28 28<В

В=17,6 м Приймаємо 1 стрингери на борт.

2.2.3.Навантаження на конструкції подвійного дна.

Р =Pst+Pw–P_B,кПа (2.2.3–1)

де Pst -статичний тиск

Pst =p∙q∙z_i,кПа (z_i=d) (2.1.4–3)

Pst =1,025∙9,81∙6=60,3 кПа

Pw– хвильовий тиск, кПа

Pw =Pw₀[1–4,75( + ) ],кПа (2.1.4–4)

Pw_д =47,1[1−4,75( + ) =26,1кПа

P_B– розрахунковий тиск від штучного вантажу,кПа (протитиск вантажу)

P_B =h∙p_B∙g(1+ ),кПа (2.2.3–4)

але не менше 20 кПа

де h – висота укладання вантажу,м (h=h_тр=4,4м)

р_В – питома вага вантажу,т/м³

р_В= 0,6т/м³ (для сухо вантажників)

q– прискорення вільного падіння

g =9,81м/с²

а _z – розрахункове прискорення під час хитавиці судна на хвилювання,м/с²

a _z = ,м/с² (2.2.3–5)

a _cz =0,2∙ ∙g∙φ_r,м/с²

де φ_r = 1 (для необмеженого району плавання)

Якщо розрахункова точка знаходиться по ДП у центрі ваги судна.

(a_kz i a_б_z=0) значить а_z=a_cz

a_cz= 0,2∙ ∙9,81∙1=1,89 м/с²

P_B= h∙p_B∙g(1+0,2 ),кПа (2.2.3–6)

P_B =4,4∙0,6∙9,81(1+0,2 )=30,9кПа

P= Pst+Pw–P_B,кПа (2.2.3–1)

P =60,3+26,1–30,9=55,5кПа

2.2.4.Мінімальні розміри елементів подвійного дна.

2.2.4.1.Висота подвійного дна.

h_min= 0,0078L+0,13,м (2.2.4.1)

але не менше 0,65м

h_min= 0,0078∙111+0,13=1 м

2.2.4.2.Товщина стінки ВК.

S_min =0,035L+6,5,мм (2.2.4.2)

S_min =0,035∙111+6,5=10,4 мм

2.2.4.3.Товщина стінки днищевого стрингера.

Поздовжня система набору днища.

S_min= 0,025L+5,5,мм (2.2.4.3)

S_min= 0,025∙111+5,5=8,3мм

2.2.4.4.Товщина стінок суцільних флорів.

Поздовжня система набору днища.

S_min= 0,035L+6,мм (2.2.4.4)

S_min= 0,035∙111+6=9,9 мм

Товщина настилу другого дна.

S_min =0,035L+5,мм (2.2.4.5) (L≥80)

S_min= 0,035∙111+5=8,9 мм

2.2.4.6.Усередині подвійного дна.

S_min= 0,025L+5,5 мм (2.2.4.6) (L≥80)

S_min= 0,025∙111+5,5=8,2мм

2.2.5.Висота подвійного дна.(Висота ВК)

h= ∙ ,м (2.2.5−1)

де k_m= 1 (для суховантажних суден)

k_σ= 0,7 (для суховантажників з одним бортом) (табл.2.4.4.1)

σ_n= , МПа

σ_n= = 301,3МПа

m =a₁()²+b₁∙ +c₁ (2.2.5−2)

a₁ =0,0056

b₁ =−0,082

c₁= 0,17

L₁ − довжина відсіку,м (L₁=30∙a₀)

B₁− ширина відсіку,м (B₁=B)

m= 0,0056∙()²−0,082∙ +0,17=0,07

P− навантаження,кПа

S_дн− товщина обшивки днища,мм

h= ∙ =0,8 м

h_min=1 м

Приймаємо h=1 м

2.2.6.Визначення висоти трюма та твіндека.

Рис.3

H= D−h_вк (2.2.6)

H= 8,4−1 =7,9м

h_тр= 4,4м

h_тв= 3 м

2.2.7.Площа поперечного перерізу вертикального кіля і днищевих стрингерів (за вирахуванням вирізів).

f _ст. = +0,1h∆S (2.2.7−1)

де N_max− максимальне значення перерізуючої сили,кн.

k_τ= 0,9

τ_n − розрахункова нормативна границя плинності за дотичними напруженнями,МПа

τ_n= 0,57σ_n(2.2.7−2)

τ_n= 0,57∙301,3=171,7МПа

h− прийнята висота зв’язку,см

∆S − запас на знос і корозію,мм

∆S= 12u,мм

u- середньорічне зменшення товщини в’язів в наслідок корозійного зносу,або стирання,мм/рік

Для в’язів днища u =0,15мм/рік

N_max =n₀∙n₁∙n₂∙p∙L₁∙a,кН (2.2.7−3)

де n₀− коефіцієнт визначений за формулою

n₀= a₀()²+b₂∙ +c₂ (2.2.7−4)

де а₂,b₂,c₂− див. табл. 2.4.4.2.1.

Таблиця 5.

	В’язь	а₂	b₂	c₂
Суховантажні з одним бортом.	Вертикальний кіль	0,044	−0,387	0,811
Стрингери	0,022	−0,303	0,675
Флори	−0,061	0,378	−0,161

n₁=1;n₂=1− для вертикального кіля.

n₁=1− для днищевого стрингера.

n₂ =1− −3,5()² (2.2.7−5)

де y₁ − відстань стрингера від ДП,м

P− розрахункове навантаження,кПа,згідно 2.2.3(у завданні)

L₁− довжина відрізку,м (L=30∙a₀)

a− відстань між балками одного напряму,м(від ВК до стрингера)

2.2.7.1.Площа поперечного перерізу вертикального кіля.

f _ст. = +0,1h_вк∆S,см² (2.2.7.1−1)

де n₀= a₂()²+b₂∙ +c₂ (2.2.7.1−2)

n₀ =0,044()²−0,387∙()+0,811=0,41

n₁= 1

n₂= 1

P= 56,3 кПа

L₁ =21м

α= 2,8м (відстань між ВК та стрингером)

h_вк= 100см

∆S =12u,мм

∆S= 12∙0,15=1,8мм

k_τ =0,9

τ_n= 171,7МПа

f _ст.= +0,1∙100∙1,8=103,6см²

2.2.7.2.Товщина стінки вертикального кіля.

S_вк = ,мм (2.2.7.2)

f _ст. − площа поперечного перерізу ВК ( f _ст по2.2.7.1),см²

h_вк− висота подвійного дна (висота ВК),м

S_вк= = 10,4мм

Приймаємо S_вк=10,5мм

2.2.7.3.Площа поперечного перерізу днищевого стрингера .

f _ст= + 0,1h_вк∆S,см² (2.2.7.3−1)

де n₀ =a₂()²+b₂∙ +c₂ (2.2.7.3−2)

a₂;b₂;c₂− див.табл.2.4.4.2.1.

a₂= 0,022

b₂= −0,303

c₂= 0,675

n₀ =0,022()²−0,303∙ +0,675=0,3

n₁= 1

n₂ =1− −3,5()² (2.2.7.3−2)

де у₁− відстань стрингера від ДП,м

у₁= 2,8м

n₂ =1− −3,5()²=0,8

P= 55,5 кПа

L₁ =21м

a =2,8

k_τ= 0,9

τ_n =171,7МПа

h − висота ВК,см

∆S =1,8

f _ст.= +0,1∙100∙1,8=68,7 см²

2.2.7.4.Товщина стінки днищевого стрингера.

S_стр = ,мм

f _ст.− площа поперечного перерізу днищевого стрингера,см²

h_вк− висота ВК,м

S_стр = =6,8 мм

Приймаємо S=7 мм

2.2.8.Площа поперечного перерізу стінки суцільних флорів.

f _ст = +0,1h∆S,см² (2.2.8−1)

де k_τ =0,9

τ_n= 171,7МПа

N_max =n₀∙n₁∙n₂∙p∙B₁∙a,кН (2.2.8−2)

n₀= a₀()²+b₂∙ +c₂ (2.2.8−3)

a₂ =−0,061; b₂= 0,378; c₂= −0,161 (табл.2.4.4.2.1)

n₀ =−0,061()²+0,378∙()−0,161=0,2

n₁= 1

n₂ =1

P= 55,5кПа

B₁= 17,6 м (ширина відсіку =В)

а − відсьань між суцільними флорами,м

а= 2,1

h=h_вк,см

∆S= 1,8мм

f _c_т = +0,1 100 1,8=53,4 см²

2.2.9.Товщина стінки суцільного флора (з урахуванням вирізів.

S_фл= , мм (2.2.9)

f _ст − площа поперечного перерізу суцільного флора,см²

h_вк − висота ВК,м

S_фл= =10,7 мм

S_min= 10 мм

Приймаємо S_фл=10,0мм

2.2.10.Ребра жорсткості суцільних флорів.

Якщо >60,то по флору встановлюємо ребра жорсткості

де h − висота флора,мм

S − товщина флора,мм

h= 1000мм

S= 10 мм

Товщина ребра жорсткості повинна бути не менше 0,8 S_фл

Висота ребра жорсткості дорівнює 10 S_фл ,але не більше 90мм.

S_min=8,8мм

Приймаємо штабу 9 90

2.2.11.Лази у суцільних флорах

Рис.4

Приймаємо лаз 350 350

2.2.12.Товщина водонепроникних флорів.

S_в.фл= 15,8∙а +∆S,мм (2.2.12−1)

де а − шпація,м

k =0,16(a₁/a+4,2) при 1,5< ≤2,0

а₁,а − розмір меншої і більшої сторін листового елемента,м

Для флора з поздовжньою системою набора

а− шпація, а₁−h_вк

= = 1,4

k =0,7(1,4-0,2)=0,8

p −розрахункове навантаження,кПа

р= р∙g∙H,кПа (2.2.12−2)

ρ= 1,025т/м³

g =9,81м/с²

Н − випробувальний напір від середини висоти ВК до верхньої кромки повітряної труби,м

Н= (D− +0,76),м (2.2.12−3)

Н =(8,4− +0,76)=7,1м

р =1,025∙9,81∙7,1=71,4 кПа

σ_n= 301,3МПа

∆S= 1,8мм

S_в.фл.= 15,8∙0,7 +1,8=7,2 мм

Товщина водонепроникного флора повинна бути не менше товщини суцільного флора.

Приймаємо S_в.фл.=10,0мм

2.2.13.Ребра жорсткості водонепроникних флорів.

Момент опору повинен бути не менше.

W = ,см³ (2.2.13−1)

де Q − поперечне навантаження на балку,кН.

Q= p∙a∙h_вк,кН. (2.2.13−2)

р − розрахункове навантаження,кПа

р =92,6кПа (див. 2.2.12)

а − відстань між ребрами жорсткості,м (шпація)

а =0,7м

h_вк− висота вертикального кіля,м

h_вк= 1,15м

Q= 71,4∙0,7∙1=49,9 кН

ω_к− коефіцієнт,що враховує поправку на знос та корозію.

ω_к= 0,1∙∆S+0,96

∆S= 1,8мм

ω_к= 0,1∙1,8+0,96=1,14

m= 10 (ребра зварені з поздовжніми ребрами жорсткості

днища та другого дна−поздовжня система набору)

k_σ =1

σ_n =301,3МПа

W = =18,9 см³

Приймаємо 7 (W=20,0см³)

2.2.14.Товщина настилу ІІ дна.

S _{ІІ д.}=22,4∙а +∆S,мм (2.2.14)

де а − шпація,м

а= 0,7м

k =1

P− навантаження на конструкції ІІ дна,кПа

Р =55,5кПа

k_σ= 1,2 при поздовжній системі набору

σ_n =301,3МПа

∆S − запас на знос та корозію,мм

∆S= 1,44мм (для усіх суден)

S _{ІІ д}=22,4∙0,7 +1,44=7,6мм

S_min= 8,9 мм

Приймаємо S=9 мм

2.2.15.Товщина міждонного листа.

S_м.л. =22,4∙а +∆S,мм (2.2.15)

k =1

Р =55,5кПа

k_σ= 1,2

σ_n =301,3МПа

∆S= 2,4мм

а= 0,7м

S_м.л. =22,4∙0,7 +2,4=8,5мм

S_min= 8,5мм

Приймаємо S=9 мм

2.2.16.Ширина міждонного листа.

Повинна бути на 50мм більше ширини акулової книці плюс висота профілю шпангоута,але не >2,0мм.

2.2.17.Поздовжні ребра жорсткості днища і другого дна.

2.2.17.1.Момент опору поздовжніх балок по днищу повинен бути не менше.

W = ,см³ (2.2.17.1)

де Р− навантаження на зовнішню обшивку днища,кПа (табл. 1у 1 завданні)

Р =89,5 кПа

а =0,7м

l= 2,1м

ω_к= 1,14

m= 12

k_σ= 0,5 (коефіцієнт допустимих напруг)

σ_n= 301,3МПа

W= = 174,2 см³

Приймаємо r 18^а (W=200/188 см³)

2.2.17.2.Момент опору поздовжніх балок другого дна повинен бути не менше.

W = ,см³ (2.2.17.2)

де Р − навантаження на конструкції подвійного дна,кПа

Р= 55,5кПа

а =0,7м

l= 2,1м

ω_к= 1,14

m= 12

k_σ= 0,6

σ_n= 301,3МПа

W= = 90 см³

Приймаємо r 14^а (W=100см³)

2.3.Набір бортового перекриття.

2.3.1.Визначення висоти трюма та твіндека.

z_тр= d−h_вк− ,м (2.3.1−1)

z_тр= 6 −1 − =2,8 м

z_тв= D−d− ,м (2.3.1−2)

z_тв= 8,4−6 − =0,9м

ДП

8,4м

0,9м

2,8м

1,5м

1,5м

2,2м

2,2м

ОП

Рис.5

2.3.2.Навантаження на шпангоут у трюмі.

P =Р_st+Р_w,кПа (2.3.2−1)

де Р_st− статичний тиск, кПа

Р_st =ρ∙q∙z_тр,кПа (2.3.2−2)

де ρ =1,025т/м³

q =9,81м/с²

z_тр − відстань між серединою прогону балки та ЛВВЛ,м

z_тр =3,1м

Р_st =1,025∙9,81∙2,8=28,2 кПа

Р_w− хвильовий тиск,кПа

● для трюмних шпангоутів (нижче ЛВВЛ)

Р_w =Рw₀,кПа (2.3.2−3)

Рw₀ =ρ∙q∙ ∙a_v∙a_x,кПа (2.1.4−6)

Рw₀ =47,1 кПа

Рw =47,1∙ =37,3 кПа

Р =31,2+37,7=68,9кПа

2.3.3.Шпангоути у трюмі.

Момент опору повинен бути не менше.

W = ∙ω_k,см³ (2.3.3)

де Р − навантаження на шпангоут у трюмі,кПа

Р =65,5кПа

а − шпація,м

а =0,7м

ℓ − прогін шпангоута,м (висота трюма)

ℓ =4,4м

m − коефіцієнт,що дорівнює:

16 − для суден з двома палубами

k_σ= 1

σ_n= 301,3МПа

ω_k− поправка на знос та корозію

ω_k =0,1∙∆S+0,96

ω_k =0,1∙1,2+0,96=1,08

W = ∙1,08=198,8 см³

Приймаємо 18^а (W = 200см³)

2.3.4.Кріплення нижнього кінця трюмного шпангоуту.

Висота скулової книці повинна бути не менше 0,1ℓ,де ℓ−прогін трюмного шпангоуту, м.

С= 0,1 ℓ,м (2.3.4)

С =0,1∙4,4=0,44=440мм

Товщина книці повинна бути не менше товщини суцільного флора.

S= 10,5 мм

По вільній кромці книці повинен бути відігнутий фланець або поясок шириною,що дорівнює 10 товщина,але не більше 120мм.

Приймаємо кницю

Під кінцем скулової книці по флору встановлюється штаба, або штабобульб,як на флорі.

2.3.5.Навантаження на шпангоут у твіндеці.

Р =Р_w=k_w(Pw₀−0,75∙ρ∙q∙z_тв),кПа (2.3.5)

де k_w =1

Pw₀ − хвильовий тиск на рівні ЛВВЛ, кПа

Pw₀ =47,1 кПа (див.2.1.4)

z_тв − відстань між серединою прогону шпангоуту та ЛВВЛ, м

z_тв =0,9 м (див.2.3.1)

Р= Р_w=1(47,1−0,75∙1,025∙9,81∙0,9)=40,3 кПа

2.3.6.Шпангоути у твіндеці.

Момент опору повинен бути не менше.

W= ∙ω_k,см³ (2.3.6)

де Р− навантаження на шпангоут у твіндеці,кПа

Р =40,3 кПа

а − шпація,м

а =0,7м

ℓ − прогін шпангоута, м

ℓ =3 м

m − коефіцієнт,що дорівнює:

4,2 − для твіндека двопалубних суден

k_σ − коефіцієнт,що дорівнює:

1,2− для твіндека двопалубних суден

σ_n =301,3МПа

ω_k =1,08

W= = 126,4 см³

Приймаємо 16^а (W = 147/140 см³) S=8 мм

2.3.7.Кріплення кінців шпангоутів у твіндеці.

Розміри книць визначаються за формулою:

с =1,8 ,см (2.3.7)

де W − момент опору закріплюваної балки,см³

S −товщина книці,яка дорівнює товщині стінки закріплюваної балки, мм

с= 1,8∙ =24,4 см

Приймаємо кницю

2.3.8.Рамні шпангоути у машинному відділенні.

W= + ∆W,см³ (2.3.8−1)

де р − відстань між рамними шпангоутами, м

α− 4∙ а ₀, α= 2,8м

ℓ − прогін шпангоута, м

Рефрижератори ℓ= ℓ _тр ℓ =4,4м

m =17,5

k_σ =0,6

σ_n =301,3МПа

Р − навантаження на рамний шпангоут,кПа

Р= 65,5 кПа

W= =1372,3см³