3.2. Навантаження, викликані вантажем, що перевозиться

Розрахунковий тиск Рв, кПа, на перекриття вантажних палуб, платформ, подвійного дна від штучного вантажу визначається по формулі:

кПа, (1.3.4.1)

де: ρв – питома вага вантажу, т/м³;

g = 9,81м/с² – прискорення вільного падіння;

hв – розрахункова висота, м, укладання вантаж в трюмі і твіндеку, hв.тр=2,86 м, hв.тв=3,57 м;

– розрахункове прискорення, м/с², в вертикальному напрямку, яке

знаходиться по формулі:

,

де: a_cz – проекція прискорення, м/с², центра ваги судна на вертикальну вісь;

a_кz і a_δz – проекції прискореннь, м/с², в точці, що розлядається, від кільової та бортової хитавиці на вертикальну вісь.

(1.3.3.1-2)

де: Т_к – період кільової хитавиці, с, дорівнює:

с;

Т_б – період бортової хитавиці, с, дорівнює:

с,

де: с = 0,8 – числовий коефіцієнт;

h=0,07·В=0,07·12,9=0,9 – метацентрична висота, м, в найбільш несприятливих умовах експлуатації судна;

Визначимо розрахунковий кут крену, рад:

рад;

Визначимо розрахунковий кут диференту, рад, який визначається по формулі:

рад.

Тепер потрібно визначити прискорення:

м/с²;

м/с²;

м/с²;

де: х₀=1,05 м, - відстань розглядуваної точки від поперечної площини, що проходить через центр ваги судна;

y₀=6,6 м, - відстань розглядуваної точки від діаметральної площини.

м/с².

Визначимо тиск на настил другого дна по формулі:

кПа.

Розрахунковий тиск на настил другого дна приймаємо більшим з наступних значень:

P_z = 30,8 кПа;

Р_вип = 7,5h_н – тиск на випробуваннях, кПа;

Р_аз = 10,5(d – h) – тиск аварійного затоплення, кПа;

Р_б=0,75g(z_i+∆_z) – розрахунковий тиск на конструкцію внутрішнього дна,якщо міждонний простір заповнений баластом;

Р=ρ_вgz_i+p_k – розрахунковий тиск на конструкцію внутрішнього дна,якщо міждонний простір заповнений баластом;

h_н = D –h+1,5=7,23–0,8+1,5=7,93 м – вертикальна відстань настилу другого дна від верху повітряної труби;

p_k=15 кПа – тиск запобіжного клапана;

z_i=6,43 м, - відстань виміряна в діаметральній площині від розглядуваної в’язі до верхньої палуби;

∆_z=1,5 м- висота повітряної трубки;

h = 0,8 м – фактична висота другого дна.

Р_вип = 7,5×7,93 = 59,5 кПа;

Р_аз = 10,5(4,82 – 0,8) = 42,2 кПа;

кПа;

кПа;

Приймаємо: Р =65,5 кПа.

Розрахунковий тиск на нижню палубу визначаємо по формулі:

Р = кПа.

4 Загальна поздовжня міцність судна

Для розрахунку загальної поздовжньої міцності корпусу судна необхідно визначити згинальні моменти M_sw і перерізувальні сили N_sw на тихій воді для основних випадків навантаження судна по стандартних програмах, причому розрахунковий згинальний момент M_sw, кНм, на тихій воді, який одержаний інтегруванням кривої навантаження судна, повинен бути не менше M_sw , де згинальні моменти, які викликають перегин корпусу судна, вважаються додатними, а прогин – від’ємними.

M_sw кНм.

Хвильовий згинальний момент M_w, кНм, який викликає перегин корпусу судна, визначається по формулі:

M_w = 190C_wBL²C_b ;

M_w кНм. (1.4.4.1-1)

Хвильовий згинальний момент, M_w, кHм, який викликає прогин корпусу судна, визначається по формулі:

M_w = –110C_wBL²(C_b+0,7) , (1.4.4.1-2)

M_w кНм.

де: C_w – хвильовий коефіцієнт згідно (1.3.1.4);

C_b – коефіцієнт загальної повноти судна (C_b  0,6).

Момент опору W, см³, поперечного перерізу корпусу судна (для палуби і днища) в середній частині судна повинен бути не менше:

, (1.4.6.2)

де: M_Т = |M_sw + M_w| – розрахунковий згинальний момент, кНм, в розглядуваному перерізі судна, який дорівнює максимуму абсолютної величини алгебраїчної суми складових моментів M_sw і M_w;

– допустимі напруження, МПа;

η – коефіцієнт, розд.2.4. Для марки сталі 09Г2С коефіцієнт використання механічних властивостей η=0,78.

Розрахунковий згинальний момент, кНм:

• при прогині: M_Т кНм;

• при перегині: M_Т кНм;

мПа.

Момент опору:

• при прогині: ;

• при перегині: ;

В будь-яких випадках момент опору W, см³, поперечного перерізу корпусу в середній частині судна (для палуби і днища), повинен бути не менше:

W_min = C_w BL²(C_b+0,7)η. (1.4.6.7-1)

W_min .

Момент інерції поперечного перерізу корпусу I, см⁴, в середній частині судна повинен бути не менше:

I = 3C_wBL³(C_b+0,7) (1.4.6.9)

I

Одержані величини W і I використовуються для порівняння з геометричними характеристиками еквівалентного бруса, які розраховані для міделевого перерізу корпуса судна.