Задание
Рассчитать конструкцию двухпалубного сухогруза (Рис.1) с заданными размерениями и вариантами нагружения, в соответствии с номером варианта (Таблица 1), применяя различные расчетные схемы строительной механики корабля:
Однопролетная балка (Рис.2)
Многопролетная неразрезная балка (Рис. 3)
Сложная рама (Рис.4)
1) Определить все элементы изгиба (N(x), M(x), ϕ(x), w(x)) для указанных объектов, где х-местная координата каждого балочного пролета.
2) Сравнить результаты расчета для вертикальной ветви шпангоута (борта).
3) Подобрать прокатный профиль для наиболее напряженного сечения шпангоутной рамы по условиям жесткости и прочности (нормальной и касательной).
Рис.1 Отсек сухогруза
Таблица 1 Исходные данные
Основные размерения судна |
||||||||||||||||||||||||||||||||
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||
ширина судна |
В, м |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
11 |
13 |
15 |
17 |
19 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
|||||||||||||||
высота борта |
Н, м |
8 |
8 |
10 |
10 |
12 |
12 |
8 |
8 |
12 |
12 |
16 |
6 |
6 |
4 |
4 |
4 |
|||||||||||||||
высота трюма |
h, м |
0.5Н |
0.6Н |
0.7H |
0.55H |
0.5H |
0.45H |
0.4H |
0.35H |
0.3H |
0.25H |
0.2H |
0.5Н |
0.5H |
0.4H |
0.75H |
0.65H |
|||||||||||||||
ширина выреза 1 палубы |
b1, м |
0.25B |
0.25B |
0.25B |
0.25B |
0.3B |
0.3B |
0.3B |
0.3B |
0.35B |
0.35B |
0.35B |
0.35B |
0.4B |
0.4B |
0.4B |
0.4B |
|||||||||||||||
ширина выреза 2 палубы |
b3, м |
0.4B |
0.35B |
0.3B |
0.25B |
0.4B |
0.35B |
0.3B |
0.25B |
0.4B |
0.35B |
0.3B |
0.25B |
0.4B |
0.35B |
0.3B |
0.25B |
|||||||||||||||
шпация |
c, м |
1 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2 |
1.3 |
1.2 |
1.1 |
1 |
0.9 |
|||||||||||||||
осадка судна |
T, м |
1H |
0.9H |
0.8H |
0.7H |
0.6H |
0.5H |
0.4H |
1H |
0.9H |
0.8H |
0.7H |
0.6H |
0.55H |
0.65H |
0.75H |
0.8H |
|||||||||||||||
Моменты инерции поперечных сечений балок, (10 -8м4) |
||||||||||||||||||||||||||||||||
№ вар. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||
бимс (палубы) |
I12, I34 |
1430 |
2030 |
2790 |
3800 |
5500 |
7780 |
1840 |
2550 |
3460 |
5010 |
7080 |
1290 |
873 |
572 |
350 |
198 |
|||||||||||||||
шпангоут (борт) |
I24, I64 |
2030 |
2790 |
3800 |
5500 |
9840 |
9840 |
2550 |
3460 |
5010 |
7080 |
7780 |
1430 |
1290 |
873 |
572 |
350 |
|||||||||||||||
флор (днище) |
I56 |
9840 |
9840 |
18930 |
18930 |
39290 |
39290 |
9840 |
27450 |
27450 |
55150 |
55150 |
7780 |
7080 |
5500 |
5010 |
3800 |
|||||||||||||||
Варианты нагружения палуб и днища (q - гидростатическое давление на днище) |
||||||||||||||||||||||||||||||||
№ вар. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||
q12, кН/м |
0 |
0 |
0 |
1 |
10 |
0 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
0 |
8 |
5 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
q34, кН/м |
0 |
0 |
2 |
0 |
3 |
0 |
0 |
9 |
0 |
0 |
0 |
7 |
0 |
6 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
Р12, кН |
0 |
120 |
100 |
0 |
0 |
0 |
70 |
0 |
0 |
0 |
150 |
200 |
0 |
0 |
0 |
300 |
||||||||||||||||
a12, м |
0 |
0.7L12 |
0.2L12 |
0 |
0 |
0 |
0.3L12 |
0 |
0 |
0 |
0.5L12 |
0.4L12 |
0 |
0 |
0 |
0.6L12 |
||||||||||||||||
Р34, Н |
0 |
50 |
0 |
300 |
0 |
60 |
0 |
0 |
0 |
0 |
90 |
0 |
100 |
0 |
300 |
0 |
||||||||||||||||
a34, м |
0 |
0.4L34 |
0 |
0.5L34 |
0 |
0.3L34 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.2L34 |
0 |
0.7L34 |
0 |
0.6L34 |
0 |
||||||||||||||||
q56, Н/м |
0 |
q |
0 |
q |
q |
0 |
q |
0 |
0 |
q |
0 |
q |
q |
0 |
q |
0 |
||||||||||||||||
Варианты закрепления палуб (податливости упругих опор и заделок) |
||||||||||||||||||||||||||||||||
№ вар. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||
А1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
А2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
А3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
А4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
|
0 |
0 |
∞ |
∞ |
0 |
0 |
∞ |
∞ |
0 |
0 |
∞ |
∞ |
0 |
0 |
∞ |
∞ |
||||||||||||||||
2 |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
∞ |
||||||||||||||||
3 |
0 |
∞ |
0 |
∞ |
0 |
∞ |
0 |
∞ |
0 |
∞ |
0 |
∞ |
0 |
∞ |
0 |
∞ |
||||||||||||||||
1
|
|
|
|
Рис.2 Идеализация бортовой связи двумя отдельными жестко заделанными балками (в предположении бесконечной жесткости палуб и днища) |
|||
|
|
|
Рис.3 Идеализация бортовой связи неразрезной двухпролетной балкой (в предположении податливости палуб и днища на поворот и на сжатие) |
||
|
|
|
Рис. 4 Идеализация шпангоутной рамы судна плоской сложной рамой |
||
