Определение размеров прочных элементов корпуса

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПРОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСА

3.3.1 Влияние гибкости корпуса на изгибающий момент и перерезывающую силу необходимо учитывать, если

, (3.3.1)

где L, B — расчетные длина и ширина судна по КВЛ, м;

E — модуль упругости материала корпуса, МПа (см. 2.1.9);

I — момент инерции поперечного сечения эквивалентного бруса, м⁴.

3.3.2 При расчете балок набора ширину присоединенного пояска необходимо определять по следующим формулам:

.1 для продольных ребер днища и двойного дна, холостых шпангоутов и бимсов (рис. 3.3.2.1, а, г)

c ₁ = 0,5 a; (3.3.2.1)

.2 для флоров, бимсов и шпангоутов при продольной системе набора, кильсонов и карлингсов при поперечной системе набора, если они поддерживают балки главного направления (рис. 3.3.2.1, б, г),

c ₂ = c ₁ + (b – c ₁)j₁, (3.3.2.2)

где c ₁ — ширина присоединенного пояска согласно 3.3.2.1‚ см;

j₁ — коэффициент, равный нулю для сжатого присоединенного пояска и определяемый по табл. 3.3.2.2 для растянутого присоединенного пояска обшивки;

 

Рис. 3.3.2.1

Таблица 3.3.2.2

p	j1 при 100 t/a
0,8	0,9	1,0	1,1	1,2
sд = 70,6 МПа
	0,10	0,14	0,16	0,19	0,22
	0,14	0,16	0,18	0,21	0,24
	0,16	0,19	0,20	0,23	0,26
	0,18	0,22	0,23	0,25	0,28
sд = 98,2 МПа
	0,11	0,15	0,17	0,20	0,23
	0,14	0,16	0,19	0,22	0,25
	0,16	0,19	0,21	0,23	0,26
	0,18	0,22	0,24	0,25	0,28
sд = 137 МПа
	0,12	0,16	0,19	0,22	0,25
	0,14	0,17	0,20	0,23	0,26
	0,16	0,20	0,22	0,24	0,27
	0,19	0,23	0,25	0,25	0,29
Примечание: sд — допускаемые напряжения, МПа; p — расчетное давление, кПа; t — толщина пластины, см.

.3 для флоров, бимсов и шпангоутов при поперечной системе набора, кильсонов и карлингсов при продольной системе набора (рис. 3.3.2.1, в, г)

c ₃ = 0,5 na (1 + j₂), (3.3.2.3)

где n — число жестких и редуцируемых участков;

φ₂ — коэффициент, равный единице для растянутого присоединенного пояска и определяемый по графику на рис. 3.3.2.3 для сжатого присоединенного пояска обшивки.

Ширина присоединенного пояска во всех случаях не должна превышать ¹/₆ длины расчетного пролета рассматриваемой балки.

3.3.3 Стенки профиля при отношении высоты к толщине более 60 должны быть подкреплены ребрами жесткости.

3.3.4 Отношение ширины свободного пояска b _п к его толщине t _п не должно превышать значения, определяемого по формуле:

, (3.3.4)

где R _eH — предел текучести материала, МПа.

При этом отношение b _п/ t _п не должно превышать 14.

3.3.5 Для жестко заделанных пластин с распором максимальные напряжения s в сечении на опорном контуре при действии поперечной нагрузки следует определять по графику рис. 3.3.5.

Рис. 3.3.2.3

Рис. 3.3.5

3.3.6 Для пластин, у которых напряжения в опорных сечениях не нормируются, s от действия поперечной нагрузки следует находить по графику рис. 3.3.6.

Рис. 3.3.6

3.3.7 Эйлеровы напряжения пластин необходимо вычислять по формулам, МПа:

При сжатии вдоль длинной стороны опорного контура

σ_э = 26(100 t / a)²; (3.3.7-1)

Для продольных ребер жесткости палубных и днищевых перекрытий судов-площадок — 0,7.

ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

3.4.1 Для напряжений от общего изгиба и от местной нагрузки и для суммарных напряжений за опасные нормальные на-
пряжения s ₀‚ имеющие постоянный характер‚ следует принимать‚ МПа:

.1 при растяжении

, (3.4.1.1)

где — условный предел текучести материала, соответствующий остаточной деформации 0,2 %, МПа.

Значения k принимаются равными:

для клепанных конструкций — 0,9;

для сварных конструкций:

при 3 £ t < 4 — 0,7;

при t ³ 4 — 0,8,

где t — толщина соединяемых элементов конструкций, мм.

.2 при сжатии

. (3.4.1.2)

.3 за опасные касательные напряжения принимается величина равная

. (3.4.1.3)

3.4.2 Нормируемые значения допускаемых нормальных и касательных напряжений приведены в табл. 3.4.2.

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

3.5.1 Тавровые соединения с двусторонними швами следует применять при сварке:

.1 узлов соединения основных связей конструкций корпуса (флоров к кильсонам, шпангоутов к стрингерам, бимсов к карлингсам и комингсам и т. п.);

.2 непроницаемых переборок, флоров, кильсонов и т. п. к наружной обшивке и настилам;

.3 конструкций корпуса в районах машинного отделения, расположения движителей и местах действия местной вибрационной, переменной и ударной нагрузок;

Таблица 3.4.2

Наименование и характеристика связей корпуса	Характеристика расчетных напряжений от нагрузок	Нормируемые значения допускаемых напряжений в долях от опасных напряжений
1. Жесткие связи эквивалентного бруса, участвующие только в общем изгибе и не несущие местной нагрузки (продольные палубные связи)	Нормальные и касательные напряжения от общего изгиба	0,75
2. Жесткие связи эквивалентного бруса, участвующие в общем изгибе и несущие местную нагрузку	То же Суммарные нормальные и касательные напряжения от общего изгиба и изгиба перекрытия: в пролете на опоре	0,60 0,75 0,90
3. Продольные ребра жесткости, участвующие в общем изгибе и несущие местную нагрузку	Суммарные нормальные и касательные напряжения от общего и местного изгиба: в пролете на опоре	0,80 0,90
4. Поперечный набор	Нормальные и касательные напряжения в рамных шпангоутах, бимсах и флорах, холостых шпангоутах и бимсах от местной нагрузки: в пролете на опоре	0,80 0,90
5. Обшивка и настилы корпуса, листы переборок и цистерн	Нормальные напряжения от местной нагрузки: в пролете на опоре	0,85 0,95
6. Продольные и поперечные переборки (в том числе стенки цистерн): рамные стойки и шельфы, холостые стойки	Нормальные напряжения от местной нагрузки: в пролете на опоре	0,80 0,90
7. Пиллерсы и раскосы, проверяемые на устойчивость	Нормальные напряжения от местной нагрузки: для изолированно работающих связей для пересекающихся раскосов	0,50 0,75 (но не более 0,5 R p0,2)

.4 фундаментов под двигатели (главные и вспомогательные) и другие механизмы.

3.5.2 Применение прерывистых угловых швов в тавровых соединениях конструкций прочного корпуса не допускается.

3.5.3 При односторонней приварке должны быть обварены вокруг с переходом шва на другую сторону на длину не менее 30 мм свободные концы стенок балок, ребер, книц и поясков, а также участки стенок балок и переборок у вырезов.

Для оценки прочности элементов корпуса датчики следует устанавливать в сечениях, где по расчету ожидаются максимальные напряжения и деформации. Количество датчиков должно быть таким, чтобы получить эпюру распределения напряжений по сечению.

При испытаниях должно быть оценено напряженное состояние элементов соединительных конструкций, обеспечивающих поперечную прочность, в том числе поперечных переборок надстроек или рубок с прилегающими участками настилов. Датчики следует устанавливать около внутренних бортов и в диаметральной плоскости судна для оценки симметричных и несимметричных деформаций поперечных связей.

Для судов классов «М» и «О»

k ₀ = 1,24 – 1,7 B ₀/ L; (4.2.2-2)

Для судов классов «Р» и «Л»

k ₀ = 1,24 – 2 B ₀/ L. (4.2.2-3)

Значения k₀ не должны быть больше единицы.

B ₀ — расчетная ширина‚ которую принимают равной:

ширине одного корпуса B _к, если длина судна L £ 30 м для судов класса «М» и L £ 20 м для судов остальных классов;

ширине судна B, если длина судна L ³ 60 м для судов класса «М» и L ³ 40 м для судов остальных классов;

промежуточные значения B ₀ между B _к и B находится с помощью линейной интерполяции.

k ₁ — коэффициент‚ который определяется по табл. 4.2.2;

Таблица 4.2.2

Класс судна	Длина судна L, м
«М» «О» «Р» «Л»	0,0234 0,0207 0,0168 0,0123	0,0172 0,0134 0,0107 0,0085	0,0136 0,0099 0,0078 0,0061	0,0116 0,0077 0,0055 —

k ₂ — коэффициент‚ который принимается равным наибольшему из трех значений:

; (4.2.2-4)

; (4.2.2-5)

(4.2.2-6)

T _н — осадка носом при расчетной нагрузке судна, м;

с — горизонтальный клиренс на мидель-шпангоуте, м;

h _в.ср — среднее значение вертикального клиренса на участке от носовой оконечности моста до пятого теоретического шпангоута‚ если мост доходит до плоскости нулевого теоретического шпангоута, м,

(4.2.2-7)

если же носовая оконечность моста лежит на расстоянии x _м‚ м‚ в корму от нулевого шпангоута,

(4.2.2-8)

h _вн — вертикальный клиренс на носовой оконечности моста;

k — коэффициент

, (4.4.2-9)

b_c, b_h — коэффициенты, учитывающие влияние горизонтального и вертикального клиренсов в носовой оконечности на стеснение потока между корпусами:

; (4.2.2-10)

(4.2.2-11)

c ₂ — горизонтальный клиренс на втором теоретическом шпангоуте, м;

y_c, y_h — коэффициенты, учитывающие влияние клиренсов на мидель-шпангоуте на килевую качку катамаранов:

; (4.2.2-12)

; (4.2.2-13)

k ₃ — коэффициент‚ зависящий от числа Фруда по длине :

(4.2.2-14)

k ₄ — коэффициент, учитывающий снижение ударного момента при уменьшении длины моста в носовой части оконечности; принимается равным 1, если мост доходит до нулевого теоретического шпангоута; если же носовая оконечность моста находится на расстоянии x _м в корму от нулевого шпангоута,

(4.2.2-15)

δ — коэффициент общей полноты при расчетном случае нагрузки, для которого найдено M _тв;

h — высота расчетной волны, м.

4.2.3 Нормальные и касательные напряжения от общего продольного изгиба следует рассчитывать в соответствии с 2.2.40, при этом связи моста включаются в эквивалентный брус.

4.2.4 Напряжения в продольных связях от общего продольного изгиба и местного изгиба суммируются в соответствии с указаниями 2.2.61 – 2.2.66.

4.2.5 Максимальные нормальные и касательные напряжения от общего продольного изгиба и суммарные напряжения не должны превышать допускаемых напряжений, указанных:

.1 в табл. 2.2.68 для стальных судов;

.2 в табл. 3.4.2 для судов из легких сплавов.

4.2.6 Должна быть проверена общая прочность корпуса судна по предельным моментам в соответствии с указаниями 2.2.76 – 2.2.94.

В переборках надстройки, обеспечивающих общую поперечную прочность, недопустимы вырезы, ширина которых превышает 0,5 высоты переборки, а имеющиеся вырезы следует подкреплять комингсами. Дверные вырезы должны отстоять от рамных стоек, расположенных в плоскостях внутренних бортов, и от концов переборки не менее чем на половину высоты выреза.

4.4.7 Конструкция моста должна быть доступной для осмотра и ремонта.

Такие же кницы следует ставить в узле соединения полосы рамного бимса корпуса с внутренним бортом на уровне зашивки моста. Вместо книц можно использовать скругленные бракеты (фестоны) соответствующих размеров.

4.4.13 При поперечной системе набора в закрытом мосте и в открытом сверху мосте со съемной палубой между рамными

Рис. 4.4.11

Рис. 4.4.12

бимсами должны быть установлены бракетные бимсы, состоящие из верхних и нижних холостых балок, соединенных бра-кетами у карлингсов и внутренних бортов.

4.4.14 Ширина бракет должна быть не менее 0,3 высоты закрытого моста или
расстояния от подшивки до съемной палубы, толщина — не менее толщины стенки рамного бимса; при отношении ширины бракеты к толщине, превышающем 35, свободные кромки бракет должны иметь пояски или фланцы.

4.4.15 В пролете между бракетами верхние и нижние балки можно соединять с помощью распорок. В открытом сверху мосте при расстоянии между карлингсами или карлингсом и внутренним бортом, превышающем 1,5 м, постановка распорок обязательна.

Жесткости

; (5.1.1)

Скорости

, (5.1.2)

где I — момент инерции наиболее ослабленного поперечного сечения эквивалентного бруса в средней части судна, м⁴;

D — водоизмещение судна в грузу, т;

L — наибольшая длина корпуса судна (рис. 5.1.1), м;

Рис. 5.1.1

v — расчетная скорость судна на крыльях на тихой воде, м/c.

5.1.2 Настоящий раздел предусматривает продольную систему набора корпуса и надстройки.

Для продольных ребер днища

, (5.2.14-2)

где s — расчетные напряжения в палубе надстройки‚ МПа;

R _eH — предел текучести материала продольных ребер днища‚ МПа.

Критические нормальные напряжения ребра s_кр определяются по графику рис. 3.3.7 в зависимости от отношения s_э/ R _eH, где s_э — эйлерово нормальное напряжение ребра‚ при вычислении которого ребро считается свободно опертым по концам.

5.2.15 Э йлеровы касательные напряжения пластин обшивки борта корпуса и стенки надстройки должны удовлетворять условию

, (5.2.15)

где t — расчетные касательные напряжения пластин в сечении.

При определении t _э пластины следует считать свободно опертыми по контуру.

РАСЧЕТЫ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ

5.3.1 Значения местных нагрузок, задаваемые расчетным напором p, кПа‚ по длине судна, для проверки прочности пластин днищевой обшивки и продольных ребер днища должны приниматься равными (рис. 5.3.1-1):

Рис. 5.3.1-1

p ₀ — нагрузка на участке от нулевого расчетного шпангоута до сечения A – A (рис. 5.2.3-3)‚

; (5.3.1)

a p ₀ — на 10-м расчетном шпангоуте;

0,7a p ₀ — на 20-м расчетном шпангоуте,

где a— коэффициент, определяемый по графику рис. 5.3.1-2 в зависимости от отношения b₁₀/b_А(здесь b₁₀ и b_A — углы‚ измеряемые как показано на рис. 5.2.3-3, на 10-м расчетном шпангоуте и в сечении A – A).

Рис.5.3.1-2

Для сечений‚ расположенных по длине судна между сечением А ‚ 10‚ 20 шпангоутами (см. рис. 5.3.1-1) значения расчетных напоров p определяют линейной интерполяцией.

При установке только бимсов

d = 0,500(d ₁ + d ₂); (5.3.5-2)

Для носового крыла

P _н = kF _тн; (5.4.1-1)

Для кормового крыла

P _к = 0,75 kF _тк, (5.4.1-2)

где k — коэффициент, равный для судов, спроектированных на расчетную высоту волны (при ходе судна на крыльях):

2,2 — при h = 1,5 м;

2,0 — при h = 1,3 м;

1,8 — при h = 0,8 м и менее.

F _тн, F _тк — силы поддержания на носовом и кормовом крыльях, определяемые по формулам (5.2.4.2-1) и (5.2.4.2-2).

Для промежуточных высот волн значения k определяются линейной интерполяцией.

Прочность крыльевых устройств должна проверяться также на совместное действие сил F _тн и F _тк и горизонтальных нагрузок, задаваемых горизонтальными сосредоточенными силами, приложенными в местах соединения стоек с крылом, равнодействующая которых, кН,

, (5.4.1-3)

где l ₀ — расстояние между точками приложения сил поддержания на носовом и кормовом крыльях, м.

Равнодействующая P _с должна быть распределена между стойками крыла пропорционально проекциям их погруженной площади на диаметральную плоскость.

Силы F _тн, F _тк, P _н и P _к должны приниматься равномерно распределенными по размаху крыльев и направленными по нормали к нижней плоскости их (рис. 5.4.1).

5.4.2 Э йлеровы напряжения пластин обшивки пустотелых крыльев должны быть не меньше напряжений, полученных при расчете крыльевого устройства на нагрузки P _н и P _к.

Рис. 5.4.1

5.4.3 Прочность дополнительных носовых крыльев и закрылков должна проверяться на действие нагрузки, задаваемой вертикальной силой Q, кН,

, (5.4.3-1)

где v ₁ — скорость выхода на дополнительное крыло на тихой воде, м/с;

c _y — коэффициент подъемной силы при угле атаки a ₁, соответствующем выходу на дополнительное носовое крыло;

a₁ = a_уст + y - a₀; (5.4.3-2)

здесь a_уст — установочный угол дополнительного крыла или закрылка;

y— угол дифферента при выходе на дополнительное носовое крыло на тихой воде;

a₀ — угол нулевой подъемной силы профиля дополнительного крыла или закрылка;

k — коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями 5.4.1;

S ₁ — площадь дополнительного носового крыла или закрылка, м².

В случае отсутствия экспериментальных данных допускается принимать:

kc _у = 1 (5.4.3-3)

и

v ₁ = 0,7 v. (5.4.3-4)

РАСЧЕТЫ И НОРМЫ ВИБРАЦИИ

5.6.1 Проверка местной вибрации обязательна для отдельных судовых конструкций корпуса в районе кормовой оконечности и машинного отделения, а также для кормового крыльевого устройства и кронштейнов гребных валов.

5.6.2 Для предотвращения резонанса частоты свободных колебаний отдельных конструкций должны превышать частоты возмущающих сил при основных эксплуатационных режимах (ход судна на крыльях и в водоизмещающем состоянии):

.1 для кормового крыльевого устройства 1 и кронштейнов гребных валов — частоту вращения гребного винта не менее чем на 30 %;

.2 для пластин пустотелых крыльев — частоту вращения гребного винта и частоту вращения гребного винта, умноженную на число его лопастей [1], не менее чем на 50 %;

.3 для пластин и ребер жесткости днища корпуса в кормовой оконечности — частоту вращения гребного винта и частоту вращения гребного винта, умноженную на число его лопастей [2], не менее чем на 50 и 30 % соответственно;

.4 для пластин и для набора корпуса в районе машинного отделения — частоту вращения коленчатого вала и удвоенную частоту вращения коленчатого вала главных и вспомогательных двигателей, не менее чем на 50 и 30 % соответственно.

5.6.3 Уменьшение разности частот по сравнению с регламентируемой 5.6.2 может быть разрешено при условии представления обоснованных данных, показывающих, что амплитуды и напряжения при вибрации не будут превышать допускаемых (см. 5.6.4 и 5.6.5).

5.6.4 Допускаемые амплитуды вибрации в центре пластин корпуса и надстройки, не должны превышать значений, определяемых по формуле‚ мм:

, (5.6.4)

где k — коэффициент, равный:

для пластин, приваренных по контуру сплошным двусторонним швом или приклепанных к набору, — 2,90;

для пластин, приваренных по контуру сплошным односторонним или прерывистым двусторонним швом, — 1,45;

a — короткая сторона пластины, см;

t — толщина пластины, см.

5.6.5 Вибрация набора считается допустимой, если наибольшие напряжения, замеренные или вычисленные по замеренным амплитудам, не превосходят 20 МПа.

5.6.6 В местах установки фундаментов двигателей, креплений крыльевых устройств к корпусу и в районе действия пульсирующих давлений от винтов приварка пластин по опорному контуру должна выполняться сплошным двусторонним швом.

Область распространения

6.1.1 Требования настоящего раздела распространяются на пассажирские, разъездные и грузовые суда на воздушной подушке (СВП) скегового и амфибийного типов, способные двигаться в режимах парения и плавания в условиях водных бассейнов разрядов «О», «Р» и «Л» и удовлетворяющие условиям:

; (6.1.1-1)

< 2, (6.1.1-2)

где E — модуль нормальной упругости, кПа;

I — момент инерции поперечного сечения, вычисленный в предположении полного участия прочной надстройки в общем изгибе, м⁴ (для СВП без прочной надстройки — момент инерции поперечного сечения корпуса);

g — ускорение свободного падения, м/с².

Определения и пояснения

6.1.8 Надстройкой в настоящем разделе считается часть судна выше нижней кромки оконных вырезов, а при отсутствии последних — часть судна выше верхней палубы.

6.1.9 Под перегрузкой понимается отношение суммарного вертикального ускорения в рассматриваемой точке корпуса СВП к ускорению свободного падения.

6.1.10 В настоящем разделе приняты следующие обозначения:

L — длина судна по конструктивной ватерлинии в водоизмещающем положении, м;

B — ширина судна в сечении по мидель-шпангоуту по конструктивной ватерлинии, м;

H — высота борта в сечении по мидель-шпангоуту, измеренная от нижней кромки скегов (при отсутствии последних — от днища) до линии надстройки, определяемой в соответствии с 6.1.8, а для судна без надстройки — до верхней палубы, м;

T — осадка судна в водоизмещающем положении, измеренная от нижней кромки скегов (при отсутствии последних — от днища) до конструктивной ватерлинии, м;

D _г — водоизмещение судна в полном грузу, т;

D _ск — суммарное водоизмещение скегов, соответствующее расчетному водоизмещению судна D, т;

b _ск — ширина скега на уровне днища при D _ск < D и на уровне конструктивной ватерлинии при D _ск > D, м;

h _ск — высота скега, м;

l ₀ — отстояние центра тяжести судна от кормового перпендикуляра, м;

v — расчетная скорость судна в режиме парения на тихой воде, м/с;

L _вп — длина воздушной подушки, м;

F _вп — площадь воздушной подушки, м²;

p _вп — нормальное давление в воздушной подушке, МПа.

6.2 РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ
И УСТОЙЧИВОСТИ

Расчетные нагрузки при общем изгибе
и скручивании

6.2.1 Расчетные нагрузки, вызывающие общий изгиб и скручивание корпуса СВП, определяются для следующих условий:

.1 движение в режиме парения на расчетном волнении;

.2 движение в режиме плавания на расчетном волнении;

.3 выход на берег (постановка на опоры);

.4 подъем краном.

6.2.2 Для условий, указанных в 6.2.1, должны быть рассмотрены наиболее неблагоприятные возможные случаи нагрузки, зависящие от конструктивных и эксплуатационных особенностей СВП.

6.2.3 Расчетные нагрузки, вызывающие общий изгиб и скручивание корпуса СВП, определяются по наибольшим перегрузкам, измеренным в центре тяжести судна G (см. рис. 6.2.5). Значения перегрузок при движении СВП на волнении должны определяться по результатам модельных испытаний проектируемого судна или по прототипу (раздельно для каждого режима движения и каждого вида общей деформации корпуса).

При отсутствии данных необходимую для расчетов продольной прочности перегрузку в центре тяжести СВП при движении в режиме парения на начальных стадиях проектирования рекомендуется определять по формуле

. (6.2.3-2)

6.2.4 Значения перегрузок уточняются при испытаниях головного судна в соответствии с 6.1.6 с последующей корректировкой расчетов прочности исходя из фактических величин перегрузок.

6.2.5 Схема приложения и расчетные соотношения внешних сил при движении СВП на волнении в режимах парения и плавания принимаются в соответствии с рис. 6.2.5 и табл. 6.2.5.

Значения внешних сил принимаются равными, кН:

; (6.2.5-1)

. (6.2.5-2)

6.2.6 Расчетные нагрузки при постановке СВП на опоры и подъеме краном определяются исходя из принятой схемы размещения опор и рымов. При этом должны учитываться возможность посадки судна на опоры с непогашенной вертикальной скоростью, а также динамичность приложения нагрузок при подъеме краном. Коэффициент перегрузки n _g принимается равным 1,25.

В том случае, если найденное значение больше вычисленного согласно 6.2.8, расчеты прочности, конструкцию и размеры связей корпуса серийных судов следует откорректировать в соответствии с продольным изгибающим моментом СВП на мидель-шпангоуте, полученным при прочностных натурных испытаниях.

Расчетные местные нагрузки

6.2.13 Местная нагрузка на днище и скеги СВП определяется для следующих случаев:

.1 давление в воздушной подушке (при отсутствии контакта конструкции с водой);

.2 удар конструкций о воду;

.3 гидростатическое давление (при плавании судна в водоизмещающем положении);

.4 постановка на опоры.

6.2.14 Распределение давлений воздушной подушки на днище по длине СВП при отсутствии контакта с водой принимается в соответствии с рис. 6.2.14. Давление по ширине днища следует считать равномерно распределенным.

Ординаты эпюры давлений равны:

p ₁ = 9,81(2 Dn _g / F _вп); (6.2.14-1)

p ₂ = 9,81 Dn _g / F _вп. (6.2.14-2)

Значение расчетного давления должно быть не меньше увеличенного на 30 % давления, создаваемого вентиляторной установкой при нулевом расходе воздуха.

Рис. 6.2.14

6.2.15 Распределение давлений по длине при плоском ударе днищем о волну принимается в соответствии с рис. 6.2.15. Давление по ширине судна следует считать равномерно распределенным.

Значения давлений, действующих на конструкции в процессе удара, принимаются равными‚ кПа:

; (6.2.15-1)

; (6.2.15-2)

(6.2.15-3)

где k — коэффициент неравномерности:

k = 1 — при расчете перекрытий;

k = 3 — при расчете продольных ребер жесткости и пластин в районе 0 – 10 шп.;

k = 1,25 — при расчете продольных ребер жесткости и пластин в районе 20 шп.

Рис. 6.2.15

6.2.16 Гидростатическое давление принимается равным‚ кПа:

На днище

; (6.2.16-1)

На скеги и борта

, (6.2.16-2)

где h — высота расчетной волны, м;

z — расстояние по высоте от основной плоскости до рассматриваемой точки поверхности скега или борта, м.

6.2.17 Местные нагрузки на днище и скеги при постановке на опоры определяются в соответствии с 6.2.6.

6.2.18 Давление воздушной подушки на внутренние поверхности скегов принимается равномерно распределенным по высоте. Давление воздушной подушки следует считать распределенным по длине СВП в соответствии с рис. 6.2.14.

6.2.19 Расчетная нагрузка для палуб принимается равной‚ кПа:

.1 для участков палуб, на которых возможно скопление пассажиров или команды, — 5,0;

.2 для палуб в районе расположения кресел для пассажиров — 3,5;

.3 для пластин и продольных балок палуб надстроек — 3,0;

.4 для бимсов палуб надстроек — 1,0.

6.2.20 Расчетная равномерно распределенная нагрузка на лобовые стенки и окна надстройки первого яруса принимается равной:

Класс судна	Расчетная равномерно распределенная нагрузка, кПа
«О»
«Р»
«Л»

Расчеты общей прочности

6.2.24 Общая прочность корпуса судна должна проверяться по нормальным и касательным напряжениям. При продольном изгибе должна выполняться также проверка по суммарным напряжениям и по предельным изгибающим моментам.

6.2.25 Проверка общей продольной прочности должна выполняться для наиболее неблагоприятных случаев расчетной нагрузки, соответствующих максимальному прогибу и максимальному перегибу корпуса. При этом должны быть рассмотрены наиболее характерные в отношении прочности сечения корпуса: в районах действия максимальных изгибающих моментов и перерезывающих сил, а также скручивающих моментов; в местах больших вырезов и т. п. Число проверяемых сечений принимается в зависимости от конструктивных особенностей проектируемого судна и должно быть обосновано в представляемых Речному Регистру расчетах прочности.

6.2.26 Включение связей в эквивалентный брус при расчете продольной прочности должно производиться в соответствии с 2.2.33. Площадь сечения горизонтальных перекрытий надстройки при отношении длины надстройки к ширине перекрытия меньше пяти должна вводиться в эквивалентный брус с редукционным коэффициентом y ‚ учитывающим неравномерность распределения нормальных напряжений по ширине и определяемым по табл. 6.2.26, в которой:

B ₁ — ширина перекрытия, м;

l _н — расчетная длина (расстояние между концевыми переборками) надстройки, м.

Таблица 6.2.26

В 1/ l н	0,2	0,3	0.4	0,5	0,6	0,7
y	1,00	0,83	0,74	0,66	0,58	0,52

6.2.27 Должна быть проверена устойчивость перекрытий в целом и отдельных их элементов (балок набора и пластин) в соответствии с 6.2.5. Жесткие части пластин, прилегающие к продольным балкам с каждой стороны, принимаются равными:

0,25 øïàöèè ïðè b / t ≤ 80

20 t при b / t > 80.

6.2.28 Напряжения в поперечных сечениях СВП с прочной надстройкой вычисляются с учетом участия надстройки в общем изгибе. Если надстройка клепаная, а корпус сварной, площадь сечения связей надстройки должна вводиться в эквивалентный брус с коэффициентом 0,9.

6.2.29 Нормальные напряжения в поперечных сечениях корпуса от стесненного скручивания не учитываются.

6.2.30 Расчетные суммарные значения нормальных и касательных напряжений в междуоконных перемычках прочной надстройки определяются по формулам:

; (6.2.30-1)

, (6.2.30-2)

где , — нормальные и касательные напряжения в междуоконных перемычках, вызванные скручиванием судна, МПа;

, — нормальные и касательные напряжения в междуоконных перемычках, вызванные общим продольным изгибом судна, МПа.

6.2.31 Расчетные суммарные касательные напряжения в поперечных сечениях корпуса принимаются равными

, (6.2.31)

где t ^скр — касательные напряжения в корпусе от скручивания, МПа;

t ^изг — касательные напряжения в корпусе от общего продольного изгиба, МПа.

6.2.32 Для обеспечения общей предельной прочности судна должно выполняться условие

M _пр ³ kM _p, (6.2.3.9)

где M _р — изгибающий момент при продольном изгибе или перегибе, кН×м;

M _пр — предельный изгибающий момент, кН×м;

k — коэффициент запаса прочности по предельному моменту, принимаемый равным 1,5.

6.2.33 При движении в режиме плавания должна быть проверена общая продольная прочность по суммарным напряжениям общего и местного изгиба в связях днища и скегов. Местная нагрузка при этом принимается с учетом указаний 6.2.16.

Для судов, перевозящих грузы, такая проверка должна быть выполнена и для грузовой палубы (платформы) при движении СВП как в режиме парения, так и в режиме плавания. Местная нагрузка в последнем случае определяется по 6.2.23.

6.2.34 Объем и характер расчетов общей поперечной прочности определяются в зависимости от конструктивных особенностей проектируемого судна.

Расчеты местной прочности

6.2.35 При расчетах местной прочности погибь бимсов, составляющая не более 10 % ширины перекрытия, в расчете допускается не учитывать.

6.2.36 Для балок, непосредственно соединяющихся с обшивкой, ширина присоединенного пояска d принимается равной:

.1 при расчете холостого набора, а также рамных связей, расположенных перпендикулярно холостому набору,

d = 0,5 b при (6.2.36.1-1)

d = 40 t при (6.2.36.1-2)