3.5 Расчёт палубного перекрытия

Палубы судна выполняют эксплуатационную, гидромеханическую и прочностную функции. Они служат для размещения грузов, экипажа, устройств и оборудования судна, обеспечивают непотопляемость, а также общую и местную проч­ность корпуса. Палубные перекрытия на современных судах делаются пло­скими. Верхняя палуба должна быть водонепроницаемой, для чего многочисленные вырезы в ней имеют надежные закрытия. Традиционная погибь бимсов в виде плавной кривой заменя­ется ломаной линией. Седловатость верхней палубы отсутствует на судах с избыточным надводным бортом. На судах же с мини­мальным надводным бортом взамен седловатости при горизон­тальной палубе удлиняют надстройки бака и юта. Последнее мероприятие также обеспечивает возможность создания над­водных обводов судового корпуса в оконечностях, улучшающих всхожесть судна на волну, и уменьшение заливаемости вовремя плавания на волнении. Благодаря устройству удлиненного бака на сухогрузных судах облегчается их удифферентовка в порож­нем состоянии. Это позволяет выделять в носовом трюме боль­шие объемы для балластных цистерн, а потерянные грузовые объемы компенсировать за счет дополнительного твиндека на баке.

3.5.1 Конструкция расчётной палубы

Конструкция ВП состоит из:

1) настила ВП, который состоит из участков, закрывающих межбортное пространство, и поперечных межлюковых перемычек шириной 2*ао =2*0,846=1,692 м, располагающихся над непроницаемыми переборками; поясья ВП располагаются однотипно как на настиле второго дна;

2) продольные комингсы идут непрерывно по всей длине палубы;

3) поперечные комингсы являются продолжением стенок коробчатого бимса или обшивки ВВП;

4) карлингсы ВП располагаются в сечении днищевых стрингеров;

5) границы люка выполнены жесткой конструкцией: вдоль длины корпуса карлингс-комингс люка; поперёк — концевой люковый бимс.

Рисунок27- Схематическое изображение палубы.

Рисунок27-Настил палубы, 3й отсек

3.5.2 Нагрузка на верхнюю палубу со стороны моря

Расчетное давление на участках верхней палубы должно быть не менее определяемого по формуле:

р=0,7*р_W ≥ p_min,

где p_min = 0,015L+7 = 0,015*187,5+7 = 9,81 кПа

р_W =19,1 кПа - волновая нагрузка на уровне палубы, определенная в п.п. 3.2.1;

р = 0,7 р_W = 0,7 ⋅ 15,8= 11,06кПа > 9,81 кПа.

3.5.3 Нагрузка на палубы от перевозимого груза

Расчетное давление на перекрытия грузовых палуб от груза определяется с учетом сил инерции по формуле:

p_Г=hρ_Гg⋅(1 + a_Z/g)

где h - расчетная высота укладки груза, м;

, т. к. максимальное число контейнеров в высоту, располагаемых на палубе, равно 6.

ρ_Г - плотность груза, т/м³;

a_Z - расчетное ускорение в вертикальном направлении, определяемое по формуле:

k_a = 1,6 - принимаем значение соответствующее максимальному ускорению, т.е. наихудший вариант.

Расчетное давление не должно приниматься менее 20 кПа.

p_Г=hρ _Гg⋅(1 + a_Z/g) = 14,64⋅0,4⋅9,81⋅(1 + 4,013/9,81)=80,94кПа

3.5.4 Размеры конструктивных элементов палубных перекрытий - толщины листовых элементов

В соответствие с конструктивно компоновочной схемой палубного перекрытия типичные панели палубного настила вытянуты вдоль судна и имеют размеры 800х2400 (рисунок 3.15).

Рисунок 28 - Типичная панель палубного настила

Толщина настила палубы должна быть не менее определяемой по формуле:

m = 15,8 для внутренней обшивки борта;

k = 1,2-0,5a/b, но не более 1;

k = 1,2-0,5a/b = 1,2 - 0,5 * 0,9/4,6 = 1,1, принимаем k = 1;

∆S = 0,1(24 - 12) =1,2 мм.

Толщина листов настила палубы S_min, мм, должна быть не менее S_min=7+0,02L =7+0,02*187,5 = 10,3 мм при L>100 м

Принимаем толщину листов настилов палуб 11 мм.

Если толщина настила расчетной палубы принимается меньше обшивки борта, должен быть предусмотрен палубный стрингер. Ширина палубного стрингера b, мм, должна быть не менее определяемой по формуле:

b = 5L+800 = 5*187,5+800 =1737,5 мм,

а толщина палубного стрингера должна быть не менее толщины бортовой обшивки.

Принимаем ширину палубного стрингера 1750 мм, а толщину 13 мм.

- момент сопротивления поперечного сечения продольных подпалубных балок по верхней палубе должен быть не менее определяемого по формуле:

Для продольных подпалубных балок принимаем несимметричный полособульб 20а (момент сопротивления с присоединенным пояском обшивки W =251,9 см³) по ГОСТ 21937-76.

- момент сопротивления сечения карлингса должен быть не менее определяемого по формуле:

где m = 18 - для непрерывных карлингсов при определении момента сопротивле­ния в пролете;

где l = 12м - расстояние между пиллерсами, т.о. за счет установки подкрепляю­щих конструкций (пиллерсов) мы уменьшаем пролет балки (комингса);