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 С1=(1/6)Lп Lп=21,6 С1=3,6
Расстояние между сплошными флорами С2=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 --PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
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
126,720
∑
636
381,6
419,0
266,400
/>
/>
/>м
/>
/>
/>
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 Uдля каждого главного изгиба
/>
/> продолжение
--PAGE_BREAK--
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 продолжение
--PAGE_BREAK--
/>
/>
/>
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
/>
/>
/>
/>
/>
/> продолжение
--PAGE_BREAK--
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
/>
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
/>
/> продолжение
--PAGE_BREAK--
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 продолжение
--PAGE_BREAK--
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
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= 1,1м
b= 240см
/> = 0,5
Р = 0,74 Па
V= 3.09
Lg3.09= 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.