Продольная, поперечная и местная прочность.

Продольная прочность судна (на излом) зависит от равномерности распределения судовых конструкций и груза по длине судна, а также от хар-ик волнения. В идеале отсутствие продольных изгибных деформаций на спокойной воде обеспечивается в том случае, когда сила поддержания F и сила веса Р на любом участке судна l по его длине равны. При этом силы веса и силы поддержания компенсируют друг друга по всей длине судна не испытывает изгибных моментов. Наихудшем в этом смысле является вариант нагружения судна, когда загружены 2 крайних трюма, а средние пусты или наоборот. Судно в этом случае испытывает большие изгибающие моменты, способные привести к повреждению корпуса даже на спокойной воде.

В условиях эксплуатации из-за неравномерности нагружения могут возникать постоянные нагружения в корпусе, что приводит к необходимости иметь определённый запас продольной прочности.

В условиях волнения судно, оказываясь на вершине волны, испытывает изгибающие усилия, которые стремятся растянуть палубу и сжать днище. На подошве волны происходит деформация противоположного хар-ка. Наиболее опасно нахождение судна на волне, длина которой равна длине судна.

Во избежание перелома судна на волне в системе набора предусматриваются продольные рёбра жёсткости, которые совместно с палубной и днищевой обшивкой, а также бортовой обшивкой обеспечивают продольную прочность судна.

При общем изгибе судна отдельные пояса обшивки нагружены неодинаково. Наиболее нагружены днищевая и палубная обшивки, а также верхние и нижние пояса боковой обшивки.

При проверке общей продольной прочности корпуса судна не учитывают горизонтальные составляющие внешней нагрузки (упора движителей и сил сопротивления воды), т.к. нетрудно показать, что общие напряжения в связях корпуса от таких сил пренебрежимо малы. Корпус судна рассматривают в условиях воздействия на него только вертикальной нагрузки – сил веса и вертикальных составляющих гидростатических и гидродинамических сил давления воды.

 

Поперечная прочность судна обеспечивается рамной конструкцией из флоров, бимсов и шпангоутов. Флоры – элементы, упрочняющие днище. Борта прикрепляются шпангоутами, соединённые с флорами при помощи скуловых книц. Подкрепление палубы, над которой размещаются надстройки и иногда грузы, осуществляется бимсами. Такие конструкции размещаются вдоль судна на расстоянии одна от другой 500 – 800мм. Эти расстояния называют шпациями. Поперечную прочность обеспечивают с определённым запасом для уменьшения повреждаемости корпуса при швартовках к причалу, другому судну, а также от ударов волн, льдин и т.п.

Местная прочность корпуса:

Необходимые прочностные хар-ки отдельных корпусных конструкций судов, проектируемых по Правилам Регистра РФ, приводятся в соответствующих разделах Правил. В случае использования Норм прочности расчёт местной прочности корпуса производится по известным формулам строительной механики с учётом указаний, содержащихся в Нормах (днищевые перекрытия, бортовые перекрытия, палубные перекрытия, пластины судового корпуса и т.п.).

В общем случае днищевое перекрытие рассматривается как система пересекающихся балок 2-х направлений. Величина местной нагрузки, действующей на перекрытие, принимается равной давлению столба воды до уровня волнового профиля. Дополнительно учитывается нагрузка на днищевое перекрытие от вышележащих палуб и платформ, передаваемая через пиллерсы. Кроме расчёта прочности при воздействии нагрузки, возникающей при нормальной эксплуатации судна, днищевые перекрытия проверяют на восприятие кильблоков при постановке в док и при спуске судна.

Для вертикальных связей бортовых перекрытий (шпангоутов) в качестве расчётной принимается нагрузка по треугольнику (или трапеции) при максимальном напоре на уровне основной плоскости, равном давлению столба воды высотой, равной высоте борта в проверяемом сечении корпуса.

Расчётной нагрузкой для переборок является нагрузка по треугольнику или трапеции при максимальном напоре на уровне основной плоскости, равном высоте: до палубы переборок – для водонепроницаемых переборок сухогрузных судов.

Пластины судового корпуса. Напряжение в наружной обшивке, в настиле палуб и внутреннем дне, а также в обшивке переборок под действием поперечной нагрузки (гидростатического напора) определяют исходя из предположения, что пластины жёстко заделаны на опорном контуре. При этом допускается рассматривать пластины как гнущиеся по цилиндрической поверхности, если отношение сторон опорного контура превышает 2.5 – 3.0, и считать их абсолютно жёсткими, если отношение меньшего пролёта пластины к её толщине превышает 50 – 60. =Матрос II класса (стр.36)=