Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний, полученных при изучении курса “Системы автоматизированного проектирования корпусных конструкций”. Кроме того, проект позволяет привить навыки самостоятельного проектирования корпуса судна внутреннего плавания на примере бункерного сухогрузного теплохода класса « Р» 1,2 на основании требований Правил Российского Речного Регистра (ПРРР) с использованием действующих стандартов.
По уровню разработки основных конструкций курсовой проект приближается к техническому проекту, хотя и уступает последнему по объему.
В ходе проекта разрабатывается конструктивный мидель-шпангоут и практический корпус.
ЗАДАНИЕ
Разработать конструкцию корпуса судна в соответствии с Правилами
Российского Речного Регистра с использованием действующих стандартов.
|
Исходные данные: |
||
|
1 Тип судна |
бункерный сухогрузный теплоход |
|
|
2 Класс судна |
«Р» 1,2 |
|
|
3 Вариант размещения переборок |
1в |
|
|
4 Схема поперечного сечения |
3г |
|
|
5 Главные размерения: |
||
|
длина судна по КВЛ |
LКВЛ =91,0 м. |
|
|
ширина судна по КВЛ |
ВКВЛ =13,40 м. |
|
|
высота борта при миделе |
Н = 3,25 м. |
|
|
осадка в грузу |
Тгр = 1,53 м. |
|
|
порожнем |
Тпор = 0,89 м. |
|
|
6 Грузоподъёмность |
Q = 1100 т. |
|
|
7 Длина машинного отделения |
lМО = 13,2 м. |
|
|
8 Число и мощность двигателей |
nЧN = 2Ч463кВт. |
|
|
9 Длина двигателя |
lдв = 4191 мм. |
|
|
10 Ширина двигателя |
bдв = 1088 мм. |
|
|
11 Расстояние между крепежными болтами |
bкр = 800 мм. |
|
|
12 Материал корпуса сталь марки В |
ReH = 235 МПа |
|
1. КОМПОНОВКА КОРПУСА
1.1 Выбор системы набора и шпации
Для судна длиной больше 70м — принимаем смешанную систему набора корпуса (система Шиманского: продольную по палубе и днищу и поперечную по бортам) в средней части судна и поперечную — в оконечностях. Принимаем для всего корпуса рекомендуемую РРР шпацию а=550мм.
1.2 Чередование рамных и холостых шпангоутов
Согласно п.2.4.10[2], расстояние между флорами должно быть кратным шпации и не превышать 1,8 м. Принимаем в районе грузового трюма А=1,65 м. (РХХР).
Согласно п.2.4.92[2], сплошные флоры в машинном отделении устанавливаются на каждом шпангоуте. Рамные шпангоуты устанавливаются через три шпации (РФФР).
В оконечностях, согласно п.2.4.97[2] и п.2.4.98[2], флоры устанавливаются на каждом шпангоуте, а рамные шпангоуты устанавливаются через две шпации (РФР).
Принципиальная схема расположения переборок и длины отсеков показаны на рисунке 1. Здесь приняты следующие сокращения: Ф — форпик, А — ахтерпик, ДД — двойное дно, МО — машинное отделение, ТО — топливный отсек, ГТ — грузовой трюм БО — балластный отсек, ДБ — двойные борта. Длины отсеков выбираются в соответствии с чередованием связей.
На всех судах устанавливаются форпиковая и ахтерпиковая поперечные переборки (согласно п.2.4.64[2]).
Форпиковая переборка должна отстоять от носового перпендикуляра на расстоянии не меньше половины ширины судна.
Принимаем длину форпика
мм.;
В первом приближении принимаем длину ахтерпика равной длине форпика
мм.;
Длина носовой оконечности должна быть не менее
Принимаем длину носовой оконечности
мм.;
- В соответствии с п.2.4.66[2] самоходные суда должны иметь водонепроницаемые поперечные переборки, ограничивающие МО.
Принимаем длину МО
мм.
Длину БО принимаем 8 шпаций:
мм.
Длину ТЦ принимаем 6 шпаций:
мм.
Топливная цистерна расположена в МО.
Определяем суммарную длину грузового трюма (бункера):
Поперечные полупереборки расставлены в средней части корпуса через 15 шпаций, а=550мм.
мм.
Во втором приближении принимаем длину ахтерпика
мм.
В соответствии с п.2.4.19 [2] в отсеках с двойным дном установлен один диаметральный кильсон и два боковых на расстоянии 2,75 и 5,5 м от ДП соответственно. В соответствии с п.2.4.42 [2] установлено 1 бортовой стрингер на расстоянии 1,60 м от ОП. Принятая продольная шпация а1=550мм.
Материал корпуса принимаем малоуглеродистую сталь нормальной прочности марки В по ГОСТ Р 52927-2008 с пределом текучести ReH=235MПа.
Принята высота ДД 800 мм. Ширина ДБ — 11000 мм.
В МО кильсоны размещаются с учетом положения фундаментов под главные двигатели (рисунок 1.3)Стенки фундаментных балок (или хотя бы одна из них) должны быть совмещены со стенками кильсонов средней части. В пределах МО балки машинных фундаментов должны быть непрерывны и прямолинейны, их привязка с кильсонами соседних отсеков выполняется плавно вне МО.
Более конкретно размещение продольного набора приведено на чертеже конструктивного мидель-шпангоута, где приводятся сечения по рамному и холостому шпангоутам.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ СВЯЗЕЙ КОРПУСА
2.1 Назначение толщины связей
Минимальные толщины связей, назначенные в соответствии с п.2.4.1 [2], приведены в таблице 2.1.
корпус связь шпангоут палубный
Таблица 2.1 — Определение толщины связей
|
Наименование связей |
Минимальная толщина, мм, для судна длиной, м |
Принятая толщина, мм |
|||
|
25 |
80 |
91 |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1. Наружная обшивка |
|||||
|
1.1. Наружная обшивка |
3 |
5 |
5,4 |
6 |
|
|
1.2. Наружная обшивка, ограничивающая балластные и топливные цистерны |
3,5 |
6 |
6,5 |
7 |
|
|
1.3. Скуловой пояс наружной обшивки |
4 |
6 |
6,4 |
6 |
|
|
1.4. Ширстречный пояс в средней части судна |
4 |
6 |
6,4 |
6 |
|
|
1.5. Обшивка днища в носовой оконечности на высоте до 0,04В от основной плоскости |
4 |
6 |
6,4 |
6 |
|
|
1.6. Обшивка борта в носовой оконечности |
4 |
6 |
6,4 |
6 |
|
|
2. Настилы палуб и платформ |
|||||
|
2.1. Настил палубы |
3,5 |
5,5 |
5,9 |
6 |
|
|
2.2. Палубный стрингер в средней части судна |
4 |
6 |
6,4 |
6 |
|
|
2.3. Настил верхней палубы в оконечностях, в районе межлюковых перемычек, палуб юта и надстроек (не участвующих в общем изгибе корпуса), на участках, не защищенных надстройками. Настил палубы бака |
3 |
4 |
4,2 |
4 |
|
|
2.4. Настил верхней палубы за пределами средней части, палуб юта и надстроек (не участвующих в общем изгибе корпуса), на участках, защищенных надстройками. Настил платформ |
3 |
3,5 |
3,6 |
4 |
|
|
3. Грузовые настилы |
|||||
|
3.1. Настил второго дна грузовых судов |
3 |
5 |
5,4 |
6 |
|
|
3.2. Настил второго дна сухогрузных судов под грузовыми люками, если предусмотрена загрузка-разгрузка грейферами |
7 |
9 |
9,4 |
9 |
|
|
4. Переборки и внутренние борта |
|||||
|
4.1. Обшивка непроницаемых переборок и внутренних бортов |
3 |
4 |
4,2 |
4 |
|
|
4.2. Обшивка переборки форпика |
3 |
4,5 |
4,8 |
5 |
|
|
4.3. Обшивка внутренних бортов сухогрузных судов в районе грузовых трюмов |
3 |
5 |
5,4 |
6 |
|
|
4.4. Обшивка непроницаемых переборок (за исключением нижних листов) сухогрузных судов в районе грузовых трюмов |
3 |
4 |
4,2 |
4 |
|
|
4.5. Нижние листы непроницаемых переборок сухогрузных судов в районе грузовых трюмов |
3,5 |
4,5 |
4,7 |
5 |
|
|
4.6. Обшивка внутренних бортов судов с полным раскрытием грузовых трюмов, нижние листы поперечных переборок в районе грузовых трюмов, если предусмотрена загрузка-разгрузка грейферами |
4,5 |
6 |
6,3 |
6 |
|
|
5. Прочие связи |
|||||
|
5.1. Листовые конструкции и стенки балок рамного набора под грузовым настилом второго дна сухогрузных судов под грузовыми люками, если предусмотрена загрузка-разгрузка грейферами |
5 |
7 |
7,4 |
7 |
|
|
5.2. Листовые конструкции и балки набора внутри балластных цистерн |
3,5 |
5 |
5,3 |
6 |
|
|
5.4. Непрерывные продольные комингсы грузовых люков |
5,5 |
7,5 |
7,9 |
8 |
|
|
5.5. Листы шахт машинных отделений |
4 |
6 |
6,4 |
6 |
|
|
5.7. Обшивка стенок надстроек, участвующих в общем изгибе корпуса |
3,5 |
5 |
5,3 |
6 |
|
2.2 Набор средней части корпуса
В районе двойного дна высота флоров и кильсонов определяется принятой высотой двойного дна (см. рисунок 2).
Для доступа в междудонное пространство в стенках проницаемых флоров и кильсонов выполнены вырезы-лазы размером в соответствии с п.2.3.20 [2].
Рамные балки ДД представляют собой листовую конструкцию. В качестве балок холостого набора по всему корпусу принимаем несимметричный полособульб.
2.2.1 Днищевой набор
Согласно п.2.3.20 [2] стенки рамного набора для обеспечения устойчивости должны быть подкреплены горизонтальными ребрами жесткости.
В первом приближении в соответствии с таблицей Г.1 [1] принимаем профиль ребра жесткости: 9 с I = 224,1 см4 и F = 7,03 см2.
Согласно п.2.3.20.3 [2] момент инерции площади поперечного сечения ребер жесткости с присоединенным пояском см4 должен быть не менее
см4,
где МПа — предел текучести материала холостой балки;
- см2 — площадь поперечного сечения ребра (без присоединенного пояска);
- см — расстояние между подкрепляющими ребрами;
- см — длина подкрепляемого участка стенки;
- см — толщина стенки флора и кильсона.
По таблице Г.1 [1] выбираем профиль 10 с I = 329,5 см4 и f = 8,63 см2, W = 41 см3, т.к. разница в значении момента инерции менее 5 %.
см4;
Окончательно принимаем в качестве подкрепляющих ребер жесткости стенок флоров и кильсонов полособульб 12
При продольной системе набора в соответствии с п.2.4.28 [2] момент сопротивления поперечного сечения продольных холостых балок днища с присоединенным пояском должен быть не менее
см3,
где К0 — коэффициент, принимаемый равным 1 (при отсутствии распорки);
- м — продольная шпация;
- м — расстояние между флорами;
- м — максимальная осадка судна в рассматриваемом сечении корпуса;
- м — полувысота расчетной волны.
По таблице Г.1 [1] выбираем профиль 10 с I = 329,5см4 и
f = 8,63 см2, W = 41 см3
Момент инерции I, см4, должен быть не менее
см4;
- где t = 0,7 см — толщина днищевой обшивки.
Окончательно принимаем в качестве продольных холостых балок днища полособульб 12 .
В соответствии с п.2.4.28 [2] для продольных холостых балок двойного дна момент сопротивления должен быть не менее
см3,
где — высота борта в рассматриваемом сечении.
Момент сопротивления W для грузовых судов должен быть не менее
см3,
где рН — давление груза на настил второго дна, кПа.
Согласно п.2.2.19 [2]
кПа,
где kн — коэффициент неравномерности давления груза, принимаемый равным 1,5 (для сухогрузных судов);
- заданная грузоподъемность судна;
- площадь грузового настила (площадь ДД грузового трюма, принимается со схемы компоновки; см. рисунок 1).
Принимаем в качестве продольных холостых балок двойного дна полособульб 9.
Согласно п.2.4.30, на судах, предназначенных для перевозки навалочных грузов с загрузкой и разгрузкой грейферами, момент сопротивления поперечного сечения продольных ребер жесткости второго дна с присоединительным пояском в пределах грузовых люков, должны быть не менее, см3
см3 ,
где k-коэффициент, принимаемый равным 1 для кранов грузоподъемностью 100 и 160 кН;
- а1=0,55м — шпация;
- d=1,65м- расстояние между флорами.
Окончательно принимаем 14а (таблица Г1)
2.2.2 Бортовой набор
Момент сопротивления поперечного сечения для рамных бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.36.1 [2] должен быть не менее
см3;
- где м — расстояние между рамными бортовыми шпангоутами;
- высота борта судна.
В соответствии с таблицей В.1 [1] принимаем в качестве рамного бортового шпангоута сварной тавровый профиль Т, W =243,76 см3.
Размеры стрингера принимаем такими же.
Момент сопротивления поперечного сечения основных холостых бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.37 [2] должен быть не менее
см3,
где м — шпация;
- м — расстояние между бортовым стрингером и линией палубы.
По таблице Г.1 [1] принимаем полособульб 10
в качестве холостого шпангоута борта.
В соответствии с п.2.4.41 [2] момент сопротивления поперечного сечения продольных ребер жесткости внутреннего борта должен быть не менее
см3;
где k — коэффициент, определяемый по формуле:
;
- расстояние между рамными шпангоутами.
По таблице Г.1 [1] принимаем полособульб 12 в качестве продольных ребер жесткости внутреннего борта.
Согласно п.2.4.44 правил ПРРР размеры рамного и холостого набора внутреннего борта должны быть не менее размеров, требуемых от наружного борта без учета ледовых подкреплений.
2.2.3 Палубный набор
Так как , то определяем размеры рамного бимса, а размеры карлингса принимаем такими же.
Здесь .- длина наибольшего отсека;
- расстояние между наружным и внутренним бортами.
Момент сопротивления поперечного сечения рамных бимсов в соответствии с п.2.4.48.3 [2] должен быть не менее
см3;
- где k0 = 7,2 — для рамных бимсов;
- коэффициент, принимаемый по таблицам 2.4.11-1 [2] в зависимости от отношения ;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-2 [2] в зависимости от отношения ;
- м — рамная шпация;
- В соответствии с таблицами 2.1 и В.1 [1] а так же условием свариваемости, принимаем Т,
Выполним согласование палубного набора с набором борта.
В соответствии с п.2.4.49 [2] высота стенки рамного бимса должна приниматься не менее 2/3 высоты стенки рамного шпангоута.
мм (выполняется).
Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного бимса должна приниматься не менее 0,75 площади поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута
см2 (выполняется).
Соотношение высоты стенки рамной балки и ее толщины для обеспечения устойчивости должно быть не более 80
; ;(выполняется).
Соотношение толщины полки рамной балки и толщины ее стенки для обеспечения надежности сварки должно быть не более 2
; ;(выполняется).
Принимаем в качестве рамного бимса сварной тавровый профиль Т, W =247.5 см3.
Размеры карлингса принимаем такими же.
При продольной системе набора момент сопротивления продольных холостых балок в соответствии с п.2.4.51.4 [2] должен быть не менее
см3;
- где м — продольная шпация;
- м — расстояние между рамными бимсами.
По таблице Г.1 [1] принимаем 7 .
В соответствии с п.2.4.52 [2] для обеспечения устойчивости продольных холостые балки должны иметь достаточный момент инерции i, см4:
- см4;
- где МПа — предел текучести материала холостой балки;
- см2 — площадь поперечного сечения принятой подпалубной балки без присоединенного пояска;
- см — толщина палубного стрингера.
По таблице Г.2 [1] полособульб 10
см4;
- Окончательно принимаем в качестве продольных холостых балок и подкрепляющего ребра стенки комингса полособульб 12 .
Размеры рамных балок не должны ослабляться вырезом в стенке для прохода холостого набора более чем на 50%
;(выполняется).
Окончательно в соответствии с таблицей В.1 [1] принимаем в качестве рамного бимса сварной тавровый профиль Т, W =247,5 см3,
Размеры карлингса принимаем такими же.
2.3 Переборки
Расстановка поперечных переборок определяется компоновкой корпуса. Применяем плоские переборки, подкрепленные с одной стороны набором.
Момент сопротивления поперечного сечения рамного шпангоута в соответствии с п.2.4.36 [2] должен быть не менее
см3;
где k — коэффициент, определяемый по формуле:
;
- м — высота борта в рассматриваемом сечении;
- м — расстояние между рамными шпангоутами.
В соответствии с таблицей В.1 [1] принимаем Т, W = 170 см3 в качестве рамной стойки поперечных переборок.
Момент сопротивления поперечного сечения холостых вертикальных стоек поперечных переборок в соответствии с с п.2.4.37 [2] должен быть не менее
см3;
- где l = 1,65 м — расстояние между шельфом и палубой;
- а = 0,55 м — шпация.
По таблице Г.2 [1] принимаем в качестве холостых вертикальных стоек поперечных переборок полособульб 10 .
В соответствии с п.2.4.75 [2] в плоскости бортовых стрингеров должны быть установлены шельфы. Момент сопротивления поперечного сечения шельфа с присоединенным пояском должен быть не меньше требуемого момента сопротивления поперечного сечения бортового стрингера.
Окончательно принимаем в качестве шельфа и рамной стойки сварной тавровый профиль Т, W = 243,76 см3.
2.4 Набор машинного отделения
В соответствии с п.2.4.92 [2] независимо от расчетов размеры связей для МО и оконечностей окончательно должны приниматься не менее размеров связей в средней части судна. Система набора в МО и оконечностях принимается поперечной.
2.4.1 Днищевой набор
В соответствии с п.2.4.92 [2] флоры устанавливаются на каждом шпангоуте. Согласно п.2.4.11 [2] момент сопротивления поперечного сечения флоров должен быть не менее
см3;
- где — коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-1 [2] в зависимости от отношения ;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-2 [2] в зависимости от отношения ;
- м — расстояние между флорами;
- м — ширина корпуса;
- м — максимальная осадка судна в рассматриваемом сечении;
- м — полувысота расчетной волны.
Согласно п.2.4.11 [2], площадь поперечного сечения стенки флора fс, см2 (), должна быть не менее
Т.к. момент сопротивления больше 1000см3, в соответствии с рекомендациями [1] выполняем подбор профиля флора:
- а) принимаем толщину стенки мм;
б) максимально допустимая по условию устойчивости высота стенки
мм;
- Принимаем h = 480 мм.
в) площадь полки
см2;
- г) толщина полки мм.
Ширина полки
см.
Принимаем мм.
д) момент сопротивления проектируемого профиля
см3.
Принимаем профиль Т , W = 1082,88 см3 .
В соответствии с п.2.4.94[2] толщина стенки флоров в машинном отделении должна быть больше требуемой толщины стенки флоров в средней части судна не менее чем на 1мм.
Окончательно в качестве флора принимаем сварной тавровый профиль Т, момент сопротивления которого равен
см3.
В качестве кильсона принимаем тот же профиль, что и для флора.
2.4.2 Бортовой набор
Момент сопротивления поперечного сечения для рамных бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.36 [2] должен быть не менее
см3,
где м — расстояние между рамными бортовыми шпангоутами;
- м — высота борта судна.
В соответствии с таблицей В.1 [1] выбираем Т , W=234 см3.
Выполним согласование бортового набора с набором днища.
В соответствии с п.2.4.35 [2] высота стенки рамного шпангоута должна приниматься не менее 0,65 высоты стенки флора
мм (не выполняется).
Принимаем h = 320 мм.
Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута должна приниматься не менее 0,65 площади поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута — см2 (не выполняется).
Принимаем дхb = 0,8х14=11.2 см2
Кроме того, соотношение высоты рамной балки бортового набора и ее толщины для обеспечения устойчивости должно быть не более 55 — h/t ? 55;
- а соотношение толщины полки рамной балки и толщины ее стенки для обеспечения надежности сварки должно быть не более 2 — д/t ? 2.
При соблюдении всех этих условий окончательно принимаем в качестве рамного шпангоута сварной тавровый профиль Т , момент сопротивления поперечного сечения которого равен:
- см3.;
- Размеры бортового стрингера принимаем такими же.
Момент сопротивления поперечного сечения основных холостых бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.37 [2] должен быть не менее
см3.;
- где м — шпация;
- м — расстояние между бортовым стрингером и палубой.
По таблице Г.1 [1] принимаем полособульб 10
- в качестве холостого шпангоута борта.
2.4.3 Палубный набор
Т.к. , то определяем размеры рамного бимса, а размеры карлингса принимаем такими же.
Момент сопротивления поперечного сечения рамных бимсов в соответствии с п.2.4.48 [2] должен быть не менее
см3,
где k0 — коэффициент для рамных бимсов судов класса «Р», равный 7.2;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-1 [2] в зависимости от отношения ;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-2 [2] в зависимости от отношения ;
- м — рамная шпация;
- м — ширина корпуса.
Принимаем профиль Т , момент сопротивления поперечного сечения которого равен:
см3.
Выполним согласование палубного набора с набором борта.
В соответствии с п.2.4.49 [2] высота стенки рамного бимса должна приниматься не менее 2/3 высоты стенки рамного шпангоута
мм (выполняется).
Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного бимса должна приниматься не менее 0,75 площади поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута
см2 (выполняется).
При соблюдении всех этих условий окончательно принимаем в качестве рамного бимса сварной тавровый профиль Т , W=674 см3.
Размеры карлингса принимаем такими же.
В соответствии с п.2.4.48.4 момент сопротивления поперечного сечения холостого бимса с присоединенным пояском должен быть не менее
;
- где k0 — коэффициент для холостых бимсов судов класса «Р», равный 3,7;
- коэффициент, принимаемый для холостых бимсов;
- коэффициент, принимаемый для холостых бимсов;
- d = 0,55 м — расстояние между холостыми бимсами;
- B1 = 2,5 м — расстояние между карлингсами.
По таблице Г.1 [1] принимаем полособульб 7 в качестве холостого бимса.
В соответствии с п.2.4.50 [2] момент инерции холостого бимса должен быть не менее значения, определяемого по формуле
где — поперечная шпация;
- с = 2,5 м — расстояние между карлингсами;
- d = 1,65 м — рамная поперечная шпация;
- t = 0,6 см — толщина настила палубы.
Окончательно принимаем полособульб 10
в качестве холостого бимса.
2.5 Набор носовой оконечности
2.5.1 Днищевой набор
В соответствии с п.2.4.97 [2] флоры устанавливаются на каждой поперечной шпации. Согласно п.2.4.11 [2] момент сопротивления поперечного сечения флоров должен быть не менее
см3;
- где — коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-1[2] в зависимости от отношения ;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-2[2] в зависимости от отношения ;
- м — расстояние между флорами;
- м — ширина корпуса в форпике;
- полувысота расчетной волны.
Согласно п.2.4.11 [2], площадь поперечного сечения стенки флора fс, см2 (), должна быть не менее
По таблице В.1 [1] принимаем профиль Т, W=674 см3.
В соответствии с п.2.4.97.1 [2] толщина стенки флоров должна быть на 1мм больше, чем требуется в средней части судна.
Окончательно принимаем в качестве флора сварной тавровый профиль Т, момент сопротивления поперечного сечения которого равен:
см3.
В качестве кильсона принимаем тот же профиль, что и для флора.
2.5.2 Бортовой набор
Момент сопротивления поперечного сечения для рамных бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.36 [2] должен быть не менее
где м — расстояние между рамными бортовыми шпангоутами;
- м — высота борта судна.
Согласно п.2.4.97.3 момент сопротивления поперечного сечения рамных и холостых шпангоутов должен быть увеличен по сравнению с требуемыми формулами 2.4.36-1 и 2.4.37 на 25 %
см3.
Т.к момент сопротивления получается меньше, чем в средней части корпуса, принимаем значение рамного шпангоута как в средней части.
По таблице В.1 [1] принимаем профиль Т, W=501,76 см3.
Выполним согласование бортового набора с набором днища.
В соответствии с п.2.4.35 [2] высота стенки рамного шпангоута в отсеках без двойного дна должна быть не менее 0,65 высоты флора
мм (выполняется).
Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута должна приниматься не менее 0,65 площади поперечного сечения свободного пояска флора
см2 ( выполняется).
Принимаем дхb = 11,2 см2;
Кроме того, соотношение высоты рамной балки бортового набора и ее толщины для обеспечения устойчивости должно быть не более 55
h/t ? 55;
а соотношение толщины полки рамной балки и толщины ее стенки для обеспечения надежности сварки должно быть не более 2
д/t ? 2.
При соблюдении всех этих условий окончательно принимаем в качестве рамного шпангоута борта сварной тавровый Т, W=522,24 см3.
Размеры стрингера принимаем такими же.
Момент сопротивления поперечного сечения основных холостых бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.37 [2] должен быть не менее
;
- где м — шпация;
- м — расстояние между бортовым стрингером и палубой.
Согласно п.2.4.97.3 момент сопротивления поперечного сечения рамных и холостых шпангоутов должен быть увеличен на 25 % по сравнению с формулами 2.4.36-1 и 2.4.37
см3
По таблице Г.1 [1] принимаем полособульб 12 в качестве основного холостого шпангоута борта.
2.5.3 Палубный набор
Т.к. , то размеры рамного бимса следует принимать равными размерам карлингса.
Момент сопротивления поперечного сечения карлингса в соответствии с п.2.4.53 [2] должен быть не менее
см3;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.53-1 [2] в зависимости от отношения ;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.53-2 [2] в зависимости от отношения ;
- м — средняя ширина площади палубы, непосредственно поддерживаемая карлингсом.
По таблице В.1 [1] принимаем профиль Т, W=422 см3.
Выполним согласование палубного набора с набором борта.
В соответствии с п.2.4.49 [2] высота стенки карлингса должна приниматься не менее 2/3 высоты стенки рамного шпангоута
мм (выполняется).
Площадь поперечного сечения свободного пояска карлингса должна приниматься не менее 0,75 площади поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута
см2 (выполняется).
При соблюдении всех этих условий окончательно принимаем в качестве карлингса сварной тавровый профиль Т , W=422 см3.
Размеры бимса принимаем такими же.
В соответствии с п.2.4.48.3 [2] момент сопротивления поперечного сечения холостого бимса с присоединенным пояском должен быть не менее
;
- где k0 — коэффициент для холостых бимсов судов класса «Р», равный 3,7;
- d = 0,55 м — расстояние между холостыми бимсами;
- B1 = 2,5 м — расстояние между карлингсами.
По таблице Г.1 [1] принимаем полособульб 7
в качестве холостого бимса.
В соответствии с п.2.4.50 [2] момент инерции холостого бимса должен быть не менее значения, определяемого по формуле
где — поперечная шпация; с = 2,5 м — расстояние между карлингсами; d = 1,1 м — рамная поперечная шпация; t = 0,4 см — толщина настила палубы. Окончательно принимаем полособульб 7 в качестве холостого бимса.
2.6 Набор кормовой оконечности
2.6.1 Днищевой набор
В соответствии с п.2.4.98 [2] флоры устанавливаются на каждом шпангоуте. Согласно п.2.4.11 [2] момент сопротивления поперечного сечения флоров должен быть не менее
см3;
- где — коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-1 в зависимости от отношения ;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.11-2 в зависимости от отношения ;
- м — расстояние между флорами;
- м — ширина корпуса в районе ахтерпика;
- м — полувысота расчетной волны.
Согласно п.2.4.11 [2], площадь поперечного сечения стенки флора fс, см2 (), должна быть не менее
По таблице В.1 [1] принимаем в качестве флора и кильсона в кормовой оконечности сварной тавровый профиль Т , W = 516см3.
2.6.2 Бортовой набор
Момент сопротивления поперечного сечения для рамных бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.36.1 [2] должен быть не менее
см3;
- где м — расстояние между рамными бортовыми шпангоутами;
- м — высота борта судна.
В соответствии с таблицей В.1 [1] выбираем Т , W = 234 см3.
Согласно п.2.4.98 момент сопротивления поперечного сечения рамных и холостых шпангоутов с присоединенным пояском должен быть увеличен на 15% по сравнению с требуемыми формулами 2.4.36-1 и 2.4.37
см3
Принимаем Т W = 234 см3.
Выполним согласование бортового набора с набором днища.
В соответствии с п.2.4.35 [2] высота стенки рамного шпангоута в отсеках без двойного дна должна быть не менее 0,65 высоты флора
мм (не выполняется).
Принимаем Т W=275 см3.
Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута должна приниматься не менее 0,65 площади поперечного сечения свободного пояска флора
см2 ( выполняется).
Кроме того, соотношение высоты рамной балки бортового набора и ее толщины для обеспечения устойчивости должно быть не более 55
h/t ? 55;
а соотношение толщины полки рамной балки и толщины ее стенки для обеспечения надежности сварки должно быть не более 2
д/t ? 2.
При соблюдении всех этих условий окончательно принимаем в качестве рамного бортового шпангоута сварной тавровый профиль Т , момент сопротивления поперечного сечения которого равен:
- см3;
- Размеры стрингера принимаем такими же.
Момент сопротивления поперечного сечения основных холостых бортовых шпангоутов в соответствии с п.2.4.37 [2] должен быть не менее
см3;
- где м — шпация;
- м — расстояние между бортовым стрингером и палубой.
Согласно п.2.4.98 момент сопротивления поперечного сечения рамных и холостых шпангоутов с присоединенным пояском должен быть увеличен на 15% по сравнению с требуемыми формулами 2.4.36-1 и 2.4.37
см3
По таблице Г.1 [1] принимаем в качестве холостого шпангоута борта
полособульб 10 .
Палубный набор
Т.к. , то размеры рамного бимса следует принимать равными размерам карлингсов.
Момент сопротивления поперечного сечения карлингсов в соответствии с п.2.4.53.2 [2] должен быть не менее
см3;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.53-1 [2] в зависимости от отношения ;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.4.53-2 [2] в зависимости от отношения ;
- м — ширина корпуса районе ахтерпика.
По таблице В.1 [1] принимаем профиль Т , W=422см3.
Выполним согласование палубного набора с набором борта.
В соответствии с п.2.4.49 [2] высота стенки рамного бимса должна приниматься не менее 2/3 высоты стенки рамного шпангоута
мм (выполняется).
Площадь поперечного сечения свободного пояска рамного бимса должна приниматься не менее 0,75 площади поперечного сечения свободного пояска рамного шпангоута
см2 (выполняется).
При соблюдении всех этих условий окончательно принимаем в качестве карлингса сварной тавровый профиль Т , W=422см3.
Размеры бимса принимаем такими же.
Момент сопротивления поперечного сечения холостых бимсов в соответствии с п.2.4.48.3 [2] должен быть не менее
см3;
- где k0 — коэффициент для холостых бимсов судов класса «Р», равный 3,7;
- коэффициент, принимаемый для холостых бимсов;
- коэффициент, принимаемый для холостых бимсов;
- м- шпация;
- м — расстояние между карлингсами.
По таблице Г.2 [1] принимаем полособульб 7
в качестве холостого бимса.
В соответствии с п.2.4.50 [2] момент инерции холостого бимса должен быть не менее значения, определяемого по формуле
где — поперечная шпация;
- с = 2,5 м — расстояние между карлингсами;
- d = 1,1 м — рамная поперечная шпация;
- t = 0,4 см — толщина настила палубы.
Окончательно принимаем полособульб 7
в качестве холостого бимса.
2.7 Выбор штевней
Размеры штевней для носовой и кормовой оконечности принимаются в соответствии с требованиями п.2.4.100 [2].
Размеры поперечного сечения форштевня из полосовой стали должны быть не менее
мм;
мм.
Принимаем см2.
Согласно п.2.4.104 [2] ахтерштевень выполняем гнутым из листовой стали толщиной на 25% больше, чем толщина листов наружной обшивки в кормовой оконечности.
мм.
Окончательно принимаем мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном проекте разработана конструкция корпуса бункерного сухогрузного судна класса «Р» 1,2. Определены размеры связей в средней части корпуса, машинном отделении, носовой и кормовой оконечностях.
Разработаны чертеж конструктивного мидель-шпангоута №31.091-051-02, конструктивный чертеж корпуса №31.091-051-03, практический корпус.
ЛИТЕРАТУРА
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovoy/korpus-sudna-i-trebovaniya-k-ego-tehnicheskomu-sostoyaniyu/
1. Протопопов, В.Б. Конструкция корпуса судов внутреннего и смешанного плавания: учебник / В.Б. Протопопов, О.И. Свечников, Н.М. Егоров. — Л.: Судостроение, 1984. — 376 с.
2. Российский Речной Регистр. Правила (в 4-х томах).
Т.2. — М.: Новости, 2008. — 408 с.
3. Российский Речной Регистр. Правила (в 4-х томах).
Т.4. — М.: Новости, 2008. — 318 с.
4. Богуцкий, Л.В. Оформление документации курсовых и дипломных проектов на кораблестроительном факультете: метод. указания для студ. оч. и заоч. обучения / Л.В. Богуцкий, А.А. Кеслер, Л.М. Лебединская, В.Б. Протопопов — Н.Новгород: Ниж.инст.инж.водн.тр-та, 1991. — 60 с.
5. Свечников, О.И. Расчет и проектирование конструкций су-дов внутреннего плавания / О.И. Свечников, И.И. Трянин — СПб.: Судостроение, 1994. — 376 с.
6. Фролов, А.М. Расчет и проектирование судовых конструк-ций: конспект лекций для студ. оч. и заоч. обуч. специальности 180101 «Кораблестроение» /А.М. Фролов, А.В. Иванов. — Н.Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. — 164 с.
7. ГОСТ 2.105-95 и др. ЕСКД. Общие требования к текстовым документам: Сборник — М.: Изд-во стандартов, 1995, с.85-123.
8. ГОСТ 5521-93. Прокат стальной для судостроения. Технические условия.
9. ГОСТ Р 52927-2008. Прокат для судостроения из стали нормальной, повышенной и высокой прочности. Технические условия
