4.7 Определение профиля продольных рёбер жёсткости палубного пояса

При определении профиля продольных рёбер жёсткости палубного пояса теплохода-площадки должны удовлетворяться следующие условия:

- условие устойчивости при общем изгибе судна;

-условие местной прочности при действии поперечной нагрузки от давления груза;

-условие местной прочности при эксплуатационной перегрузке, вызванной падением грейфера на грузовой настил.

Размеры продольных рёбер жёсткости палубы нефтеналивного танкера должны удовлетворять:

-условию устойчивости при общем изгибе судна;

-условию местной прочности при действии поперечной нагрузки от давления груза.

У бункерных судов ширина палубного пояса ограничена, поэтому. размеры продольных рёбер верхнего пояса должны удовлетворять:

-условию устойчивости при общем изгибе судна;

условию общей продольной прочности.

Возможные варианты конструктивного исполнения палубного пояса судна бункерного типа показаны на рис. 4.7.1

. Все продольные рёбра верхнего пояса бункерного судна для более полного использования материала корпуса рекомендуется делать неразрезными.

Рис.4.7.1

Условие устойчивости. В соответствии с Правилами Российского Речного Регистра критические напряжения при сжатии продольных рёбер верхнего пояса эквивалентного бруса судов всех конструктивных типов должны быть не менее предела текучести материала . В этом случае гибкость рёбер должна удовлетворять условию

(4.7.1)

где -модуль упругости стали первого рода.

Предельные гибкости продольных рёбер жёсткости палубного пояса в зависимости от предела текучести материала приведены в табл. 4.7.1.

Радиус инерции продольного ребра жёсткости с присоединённым пояском должен удовлетворять условию

,

(4.7.2)

где пролёт ребра, равный расстоянию между рамными бимсами, м.

По радиусу инерции из таблиц П.1 , П.2 или П.3 подбирается профиль, удовлетворяющий условию устойчивости.

Таблица 4.7.1

Предельные гибкости продольных рёбер жёсткости палубного пояса
	235	315	355	390
не более	58	50	47	45

Условие местной прочности при действии поперечной нагрузки от давления груза. Для теплохода-площадки давление перевозимого груза на настил палубы определяется по формуле

,кПа,

(4.7.3)

Q- грузоподъёмность судна. кН;

-длина грузовой площадки , м;

- относительная длина грузовой площадки, определяемая по табл. 2.2.2;

-ширина грузовой площадки (по чертежу), м;

-коэффициент местной неравномерности распределения груза по длине ребра, определяемый по табл.4.1.2;

Интенсивность расчётной поперечной нагрузки на продольное ребро жёсткости палубы нефтеналивного танкера

(4.7.4)

где - удельный вес нефтепродукта;

- плотность нефтепродукта, т/м³ (табл.4.1.3);

g=9,81 м/с²-земное ускорение;

- высота расширительной шахты, м.

Наиболее напряжённой точкой ребра является точка 1 на полке ребра в опорном сечении (рис.4.7.2). Исключим влияние на напряжённое состояние в этой точке усилий от общего изгиба.

Рис.4.7.2

Тогда допускаемые напряжения в этой точке только от местного изгиба будут равны

(4.7.5)

Погонная интенсивность поперечной нагрузки на ребро от давления груза и для теплохода-площадки и для нефтеналивного танкера определится из формулы

,кН/м,

(4.7.6)

где - расстояние между продольными рёбрами, м.

Максимальный изгибающий момент

,

(4.7.7)

где - расстояние между бимсами, м.

Требуемый минимальный момент сопротивления продольного ребра жёсткости днища с присоединённым пояском обшивки

.

(4.7.8)

По значению минимального момента сопротивления из таблиц П.1 , П.2 или П.3 определяется профиль продольного ребра жёсткости палубы, удовлетворяющий условию местной прочности от давления груза.

Условие местной прочности при эксплуатационной перегрузке, вызванной падением грейфера на грузовой настил палубы теплохода-площадки. Расчёт выполняется в предположении, что продольные рёбра жёсткости палубы нагружены поперечной нагрузкой, вызванной падением грейфера на грузовой настил, и продольными силами, вызванными общим изгибом судна.

Считается, что нагрузка интенсивностью , прикладывается к настилу по линии, перпендикулярной к ребрам жёсткости (см. рис. 4.7.3). Значения интенсивности , зависящие от грузоподъёмности крана, приведены в табл. 4.1.5

Рис.4.7.3

На одно ребро жёсткости (рис. 4.7.3) приходится сосредоточенная сила

,

(4.7.9)

где b – расстояние между продольными рёбрами жёсткости (поперечная шпация), м.

Считается, что эта сила приложена в середине одного из пролётов неразрезного ребра жёсткости. При этом, наибольший изгибающий момент (рис. 4.7.3) будет равен

,

(4.7.10)

Допускаемые суммарные напряжения от общего и местного изгиба, МПа, при действии эксплуатационной перегрузки принимаются равными опасному напряжению .

Допускаемые напряжения в пролётном сечении ребра жёсткости настила палубы только от местного изгиба (рис.4.1.2 б) будут равны

(4.7.11)

Требуемый момент сопротивления продольного ребра жёсткости палубы теплохода-площадки

,

(4.7.12)

По значению минимального момента сопротивления из таблиц П.1 , П.2 или П.3 определяется профиль продольного ребра жёсткости, удовлетворяющий условию местной прочности при эксплуатационной перегрузке, вызванной падением грейфера на грузовой настил палубы теплохода-площадки.

Выбор профиля продольных рёбер жёсткости палубы судна-площадки и нефтеналивного танкера производится в табл.4.7.2. У бункерного судна превалирующим может оказаться условие общей прочности, когда требуется спроектировать верхний пояс эквивалентного бруса с необходимой площадью поперечного сечения, обеспечиваемой рёбрами жёсткости совместно с листовыми элементами пояса. В первом приближении требуемый профиль продольного ребра жёсткости бункерного судна принимается по условию устойчивости при общем изгибе судна. В дальнейшем размеры профиля могут быть увеличены, если это потребуется по условию общей продольной прочности судна (см. п.4.9).

Таблица 4.7.2

Выбор профиля продольных рёбер жёсткости палубы
Требуемый профиль				Принятый профиль
по условию устойчивости	по условию местной прочности от давления груза	по условию местной прочности от падения грейфера	обозначение и номер профиля		площадь поперечного сечения