| ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА СУДНА
1.
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
2.
Ширина присоединенных поясков днища и настила второгодна
Для Т.К. и Стрингера С
1
=(1/6)
L
п
L
п=21,6 С
1
=3,6
Расстояние между сплошными флорами С2
=2,4
3.
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
|
 м
· 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
|
 м
· 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
|
 м
4.
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:
5.
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
 
6.
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
7.
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
На вершине волны
 
На подошве волны
· Опора 3
На вершине волны
На подошве волны
Решаем систему из уравнений на вершине волны
 (1)
 (2)
Подставляем (2) в уравнение (3) и получаем
В итоге 
Решаем систему из уравнений на подошве волны
 (1)
 (2)
Подставляем (2) в уравнение (1)
Расчет пролётных изгибающих моментов
· Пролёт 1-2 на вершине волны
· Пролёт 1-2 на подошве волны
· Пролёт 2-3 на вершине волны
· Пролёт 2-3 на вершине волны
Строим эпюры изгибающих моментов на вершине волны как наиболее экстремальных условиях
Расчет перерезывающих сил среднего флора
· Опора 1
На вершине волны
На подошве волны
· Опора 2
На вершине волны
На подошве волны
· Опора 3
На вершине волны
На подошве волны
Определяем правильность расчетов
ΣR = -2500,14 кН
ΣQ = 2500 кН
ΣR = -2216,1 кН
ΣQ = 2216 кН
Определяем максимальное значение перерезывающих сил
· На вершине волны
Пролёт 1-2 
Пролёт 2-3 
· На подошве волны
Пролёт 1-2 
Пролёт 2-3 
Строим эпюры перерезывающих сил
Расчет нормальных и касательных напряжений
Допускаемые напряжения
· Пролёт 1-2
· Пролёт 2-3
Прочность выполняется
· Опора 2
· Опора 3
Прочность обеспечивается
 , где F = 0,0636м²
· Опора 2
· Опора 3
· Пролёт 1-2
· Пролёт 2-3
Прочность обеспечивается
Расчет пластин наружной обшивки днища
 ,
где
S = 1,1 м
b = 240 см
 = 0,5
Р = 86,4 = 0,864 Па
V = 3,8
Lg 3,163 = 0,579.
Значит пластина жестко заделана и U = 4, 57
Прочность обеспечена посередине, в закладке на длинной стороне опорного контура не обеспечена!
Проверка:
W=9.8<1/4Sдн
W>0.275- пластина конечной жесткости.
Lg 3,163 = 0,579
U=5.41
Цепное напряжение:
Прочность обеспечена.
Расчет прочности пластин второго дна
 , где
S = 1,1 м
b = 240 см
 = 0,5
Р = 0,74 Па
V = 3.09
Lg 3.09 = 0.49.
Значит пластина жестко заделана и U = 7,4
Прочность обеспечена по середине. В закладке на длинной стороне опорного контура не обеспечена.
Пластину 2-го дна считаем упруго заделанной следовательно отсудствует σ2
.
Прочность обеспечена по середине.
|
