Методика расчета прочности соединительных конструкций корпусов катамаранов

1 В расчетах прочности соединительного моста должны быть рассмотрены 3 его основные деформации: поперечный изгиб, поперечное скручивание и антисимметричная деформация, вызванная вертикальным изгибом корпусов в противоположных направлениях.

Необходимо проверить прочность связей моста при трех положениях судна относительно волны:

.1 лагом на волне (курсовой угол j= 90°), когда поперечный изгибающий момент максимален; момент следует вычислять по формулам (6-2) и (7-1), а внутренние усилия и напряжения — в соответствии с указаниями п. 16;

.2 при косом курсе к волне, при котором одновременно с поперечным изгибом наблюдается поперечное скручивание. Для нахождения максимальных суммарных напряжений в связях моста следует произвести расчеты при нескольких значениях угла j, близких к значению угла j ₁ определяемому по формуле (8-10). Внешние усилия определять в соответствии с п. 8, а внутренние усилия — с п. 17 и 19;

.3 при косом курсе к волне, при котором корпуса изгибаются в противоположных направлениях. Для нахождения максимальных суммарных напряжений от деформации, вызываемой изгибом корпусов на волне и от поперечного изгиба на тихой воде, следует выполнить расчеты при нескольких значениях угла j, близких к значению угла j ₂ определяемому по формуле (9-7). Нагрузки следует определять в соответствии с п. 9, а внутренние усилия — с п. 21.

2 Если соединение корпусов осуществлено с помощью прочной надстройки или рубки, то достаточно проверить прочность соединительной конструкции при поперечном изгибе в соответствии с п. 10.

3 Расчетным случаем при проверке прочности соединительной конструкции является состояние в полном грузу, а также аварийное состояние в соответствии с 2.2.7. Для грузовых судов следует учитывать максимальную неравномерность распределения грузов по ширине, допускаемую Инструкцией по погрузке и выгрузке.

4 Поперечные изгибающие моменты на тихой воде следует вычислять так же, как и продольные моменты: интегрированием нагрузки не менее чем по 21 ординате. Необходимо вычислить 2 расчетных значения поперечного изгибающего момента на тихой воде, получая их непосредственным суммированием моментов от сил веса и сил поддержания:

M ₁ — в сечении плоскости, проходящей через внутренний борт на мидель-шпангоуте параллельно ДП;

M ₂ — в сечении по ДП.

Если обводы подводной части корпусов симметричны относительно ДП корпусов, а весовая нагрузка симметрична относительно ДП всего судна, то моменты М ₁ и М ₂ можно вычислять по формулам, кН×м,

; (4-1)

‚ (4-2)

где P _м — вес половины моста с грузом и нагрузкой по другим статьям (между секущей плоскостью, проходящей параллельно ДП через внутренний борт на мидель-шпангоуте, и ДП всего судна), кН;

P _к — вес одного корпуса и прилегающей к нему в оконечностях части моста вместе с грузом, оборудованием, системами и нагрузками по другим статьям до сечения, проходящего параллельно ДП через внутренний борт на мидель-шпангоуте, кН;

y _к — отстояние центра тяжести веса Р _к от ДП корпуса, оно положительно, когда центр тяжести ближе к внутреннему бор­ту, м;

y _м — отстояние центра тяжести веса Р _м от ДП всего судна, м.

5 Дополнительные усилия, действующие на соединитель­ную конструкцию на волнении, могут быть вычислены по при­веденным ниже формулам. Входящую в эти формулы длину расчетной волны λ принимать равной: для судов класса «М» — 40 м, для судов класса «О» — 20 м, для судов класса «Р» — 12 м, для судов класса «Л» — 6 м.

6 При выполнении неравенства

(6-1)

максимальный дополнительный поперечный изгибающий момент, кН×м, возникающий в положении судна лагом к волне, можно вычислять по формуле

(6-2)

где T — осадка на мидель-шпангоуте‚ м;

H ₁ — отстояние нейтральной оси поперечной связи моста на мидель-шпангоуте от ОП (при соединении корпусов с помощью прочной надстройки или рубки — отстояние нейтральной оси эквивалентного бруса надстройки или рубки от ОП), м;

П ₁‚ П ₆ — коэффициенты, определяемые по табл. 6 в зависи­мости от коэффици­ента полноты действующей ватерлинии одного корпуса a_к и величины b ₀, равной

. (6-3)

Одновременно с моментом М ₃^¢ на соединительную конструкцию действует растягивающая (положительная) или сжи­мающая (отрицательная) сила, кН,

. (6-4)