Конструкции корпуса корабля

Размещено на http://www.allbest.ru/

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. Алексеева

Кафедра «Кораблестроение и авиационная техника»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Конструкция корпуса корабля»

Выполнил:

студент группы М15-КС-1

Савин В.В.

Проверил:

Ларин А.Г.

Нижний Новгород 2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Требования к носовой и кормовой оконечности

1.1 Носовая оконечность

1.2 Кормовая оконечность

2. Расчёт нагрузок, действующих на носовую оконечность

2.1 Расчёт статических и волновых нагрузок

2.2 Расчёт гидродинамических нагрузок

2.3 Ледовая нагрузка

3. Расчёт нагрузок, действующих на кормовую оконечность

4. Конструкция носовой оконечности

4.1 Наружная обшивка

4.2 Проектирование днищевого перекрытия

4.3 Проектирование бортового перекрытия

4.4 Проектирование палубного перекрытия

4.5 Проектирование конструкции форштевня

5. Конструкция кормовой оконечности

5.1 Наружная обшивка

5.2 Проектирование днищевого перекрытия

5.3 Проектирование бортового перекрытия

5.4 Проектирование палубного перекрытия

6. Конструкция корпуса переборок

6.1 Расчёт давления на переборку в средней части судна и ахтерпиковую

6.2 Расчёт конструкции переборки в средней части судна и ахтерпиковую

6.3 Расчёт форпиковой переборки

7. Конструкция бака, юта, надстройки

7.1 Расчётные нагрузки

7.2 Проектирование бортового перекрытия

7.3 Проектирование палубного перекрытия

8. Конструкция фальшборта

9. Конструкция корпуса в средней части судна

Заключение

Список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по конструкции корпуса контейнеровоза дедвейтом 3200 т класса КМIce2R2AUT2 выполняется на базе бакалаврской работы со следующими характеристиками:

1) тип судна: однопалубный контейнеровоз с дизель-редукторной силовой установкой, баком, ютом, двойным дном, вертикальными внутренними бортами в районе грузовых трюмов, тремя грузовыми трюмами с люковыми закрытиями, кормовым расположением машинного отделения, наклонным форштевнем и транцевой кормой;

2) назначение судна: перевозка контейнеров международного стандарта в трюмах;

3) район плавания: СПб - порты Западной Европы с ограничениями плавания R2;

4) автономность: 10 суток;

5) скорость хода: 14,5 узлов;

6) экипаж: 12 человек;

7) главные размерения: м, м, м, м;

8) полное водоизмещение: т;

9) мощность энергетической установки: кВт;

10) коэффициенты полнот: - водоизмещения ,

- ватерлинии ,

- мидель - шпангоута ;

В качестве основного материала корпуса принимается углеродистая судостроительная сталь категории D по ГОСТ 5521-93.

Разработанный проект по «Конструкции корпуса» соответствует Правилам Морского Регистра 2014 г.

1. ТРЕБОВАНИЯ К НОСОВОЙ И КОРМОВОЙ ОКОНЕЧНОСТИ

1.1 Носовая оконечность

В главе приводятся требования к следующим конструкциям: форпику и бульбу, если последний предусматривается, днищу в районе 0,25L в корму от носового перпендикуляра, борту в районе 0,15L. в корму от носового перпендикуляра, конструкциям, расположенным в корму от переборки ахтерпика, а также конструкциям усилений днища и борта в носу в районе действия ударного давления.

В настоящей главе принимается, что верхней границей форпика и ахтерпика является непроницаемая палуба или платформа, расположенная непосредственно над летней грузовой ватерлинией.

В настоящей главе приняты следующие обозначения: dH - наименьшая расчетная осадка (на носовом перпендикуляре), м;

a_x - угол между вертикалью и прямой линией, соединяющей точки пересечения летней грузовой ватерлинии и верхней открытой палубы с бортом судна в поперечном сечении, отстоящем на расстоянии 0.05L от носового перпендикуляра (см. рис. 2.8.1.2-1), град;

B_x - угол между касательной к ватерлинии, расположенной посередине вертикальною расстояния между летней грузовой ватерлинией и верхней открытой палубой на носовом перпендикуляре, и линией, параллельной диаметральной плоскости, в поперечном сечении судна, отстоящем на расстоянии 0.05L от носовою перпендикуляра (см. рис. 2.8.1.2-2), град.

Конструкция.

Предусматриваются следующие системы набора оконечностей:

- поперечная для днища в пиках;

- поперечная или продольная для остальных конструкций.

Флоры в форпике устанавливаются на каждом шпангоуте. Их высота должна быть не более 2,25 м, толщина не менее требуемой формулой (2.4.4.3.1) при К = 1 и а = 0.6 м; однако нет необходимости делать их толще днищевой обшивки в данном районе. Стенки флоров должны быть подкреплены вертикальными ребрами жесткости, устанавливаемыми на расстоянии не более 0.6 м друг от друга.

Пояски флоров должны иметь толщину не менее толщины флоров и ширину согласно 1.7.3.1. корабль нагрузка днищевый фальшборт

В диаметральной плоскости должен устанавливаться днищевой стрингер, являющийся продолжением вертикального киля в районе трюмов и состоящий из разрезных на флорах листов с пояском по верхней кромке. Высота и толщина листов днищевого стрингера, а также толщина и ширина его пояска должны быть такими же, как у флоров.

Если установка вертикальных листов стрингера невозможна, пояски флоров должны быть соединены между собой в диаметральной плоскости угольником, тавровой балкой или балкой другого профиля, имеющего ширину и толщину полок такие же, как у поясков флоров.

При поперечной системе набора борта форпика, по крайней мере, до палубы, расположенной непосредственно над летней грузовой ватерлинией, должны быть установлены бортовые стрингеры. Расстояние между бортовыми стрингерами, измеренное по вертикали, не должно, как правило, превышать 2 м.

Бортовые стрингеры должны поддерживаться распорными бимсами, установленными через шпангоут и опирающимися по возможности на продольную переборку в диаметральной плоскости.

Свободная кромка бортовых стрингеров должна быть подкреплена пояском, имеющим толщину не менее толщины стенки стрингера и ширину согласно 1.7.3.1. Стенка стрингера на каждом шпангоуте должна быть подкреплена кницами с размерами сторон не менее ¹/₂ высоты стенки стрингера, а в местах установки распорных бимсов не менее требуемых в 1.7.2.2. Толщина книц должна быть не менее толщины стенки стрингера.

Вместо распорных бимсов бортовые стрингеры могут поддерживаться рамными шпангоутами, установленными не далее 3 м друг от друга.

Вместо бортовых стрингеров с распорными бимсами или рамными шпангоутами рекомендуется установка проницаемых платформ. В этом случае расстояние между платформами может быть увеличено до 2.5 м. Бимсы проницаемых платформ должны устанавливаться на каждом шпангоуте.

Если в конструкции с распорными бимсами или рамными шпангоутами расстояние от основной плоскости до ближайшей палубы или платформы превышает 9 м. По середине этого расстояния должна быть установлена проницаемая платформа, у которой общая площадь вырезов не должна превышать 10 % ее площади.

При продольной системе набора борта форпика расстояние между рамными шпангоутами должно быть не более 2.4 м. В местах прохода или закрепления рамных шпангоутов на палубах и платформах должны быть установлены рамные бимсы.

Флоры, в плоскости которых отсутствуют iрамные шпангоуты, должны соединяться кницами с ' ближайшими бортовыми продольными балками.

Носовой бульб должен быть подкреплен платформами, расстояние между которыми по вертикали не должно превышать 2 м. Бимсы платформы должны устанавливаться на каждом шпангоуте.

Если протяженность бульба в нос от носового перпендикуляра превышает 0.03L в диаметральной плоскости, должна быть установлена проницаемая переборка, подкрепленная стойками на каждом шпангоуте.

При протяженности бульба менее 0.03L он может быть подкреплен установкой в диаметральной плоскости рамной балки, являющейся продолжением вертикального киля.

Конструкция носовой оконечности при наличии бульба должна обеспечивать свободное прохождение якоря мимо бульба при антикрене 5 градусов.

В районе возможного касания якоря должны быть предусмотрены промежуточные шпангоуты, а также увеличение толщины наружной обшивки бульба.

Конструкция двойного дна в носовой оконечности вне форпика должна удовлетворять требованиям 2.4.2 приведенным ниже требованиям.

В районе 0.25L от носового перпендикуляра расстояние между стрингерами должно быть не более 2.2 м. В этом районе при поперечной системе набора должны бить дополнительно установлены полустрингеры, приваренные к днищу и флорам. Расстояние между стрингерами и полустрингерами не должно превышать 1.1 м. Эти полустрингеры должны быть продлены по возможности дальше в носа их свободные кромки должны быть подкреплены фланцами или поясками.

Флоры должны быть подкреплены ребрами жесткости в плоскости каждого полустрингера и в плоскости каждой продольной балки днища при продольной системе набора.

На судах длиной более 80 м с минимальной осадкой на носовом перпендикуляре менее 0.025L в районе 0.25L от носового перпендикуляра кромки вырезов в стенках флоров, стрингеров и вертикального киля должны быть подкреплены.

При поперечной системе набора борта в районе 0.15L от носового перпендикуляра, вне форпика, на уровне бортовых стрингеров форпика должны быть установлены интеркостельные бортовые стрингеры. Высота и толщина стенки стрингера должны быть равны, соответственно, высоте и толщине стенки шпангоута. Бракеты образующие стенку

стрингера, должны быть приварены к стенкам шпангоутов и наружной обшивке. На свободной кромке стрингер должен иметь свободный поясок толщиной не менее толщины стенки и шириной согласно 1.7.3.1.

Допускается конструкция интеркостельного бортового стрингера из того же профиля, что и шпангоуты.

Поясок (фланец) стрингера не следует приваривать к пояскам шпангоутов.

Интеркостельные стрингеры должны крепиться к переборкам кницами.

Если расстояние между шпангоутами не превышает их удвоенной высоты, допускается выполнять интеркостельные стрингеры без свободного пояска или фланца. При этом их толщина Sмм должна быть не менее S=l/4s+?s или S= 0.05hв зависимости от того, что больше, где l протяженность свободной кромки стрингера между шпангоутами, мм; h - высота стрингера, мм.

На судах, имеющих характеристику v₀/>1.5 или значительный развал шпангоутов в носу, должны быть предусмотрены рамные шпангоуты и поддерживаемые ими бортовые стрингеры. Расстояние между рамными шпангоутами не должно превышать 5 шпаций.

При продольной системе набора борта в носу вне форпика расстояние между рамными шпангоутами должно быть не более 3 м. В трюмах всех судов, а также в твиндеках и надстройках судов, имеющих характеристику v₀/>1.5 или значительный развал шпангоутов в носу, должна быть предусмотрена установка между рамными шпангоутами вертикальной интеркостельной связи, имеющей размеры бортовых продольных балок. Конструкция указанной связи должна быть аналогичной конструкции интеркостельных бортовых стрингеров, требуемых при поперечной системе набора. Интеркостельная связь может заканчиваться на верхней и нижней бортовых продольных балках трюма, твиндеков и надстройки. Каждая вторая бортовая продольная балка должна соединяться с рамными шпангоутами кницами доведенными до свободного пояска шпангоута.

В районе до 0.1L от носового перпендикуляра пролет рамных бимсов открытых палуб не должен превышать 3 м, а пролет карлингсов 3.6 м.

В районе до 0.2L от носового перпендикуляра момент сопротивления сечения рамных бимсов открытых палуб должен быть не менее требуемого для карлингсов при одинаковых пролетах и расстояниях между балками.

1.2 Кормовая оконечность

Конструкция в корму от переборки ахтерпика должна иметь достаточную жесткость в вертикальной и горизонтальной плоскостях. С этой целью может быть потребована установка дополнительных продольных переборок или платформ, утолщение настила палубы и наружной обшивки, а также перевязка продольных связей днища и верхней палубы пиллерсами или раскосами. Если свес кормы велик или ширина ахтерпика в каком-либо сечении превышает 20 м, рекомендуется установка дополнительных продольных проницаемых переборок по правому и левому борту.

При наличии плоского участка днища могут быть потребованы дополнительные подкрепления для восприятия нагрузок от ударного давления.

Флоры в ахтерпике должны отвечать требованиям 1.2.1.

На одновинтовых судах флоры должны быть подняты над дейдвудной трубой не менее чем на 0,8 м. Если это требование окажется практически невыполнимым, сверху дейдвудной трубы на каждом шпангоуте должны устанавливаться поперечные связные полосы с поясками по обеим кромкам. Толщина этих полос должна быть не менее

толщины флора. При длине полосы более 1,5 м на ее середине должно быть поставлено ребро жесткости.

Флоры с отогнутыми фланцами не допускаются.

На судах длиной более 200 м флоры доводятся до платформы, расположенной выше дейдвудной трубы. В продольном направлении следует подкреплять флоры бракетами, установленными в диаметральной плоскости, как правило, по всей высоте флоров. Выше дейдвудной трубы установка бракет обязательна. Следует доводить бракеты до старнпоста. Бракеты могут не устанавливаться, если над флорами установлен отбойный лист, нижняя кромка которого расположена ниже поясков флоров не менее чем на 0,8 м.

Вырез во флорах для пропуска дейдвудной трубы следует подкреплять пояском. Вырезы во флорах, расположенные ниже дейдвудной трубы, должны подкрепляться поясками или ребрами жесткости.

При поперечной системе набора борта ахтерпика конструкция распорных бимсов и стрингеров, бимсовых книц, соединения шпангоутов со стрингерами, расстановка и конструкция рамных шпангоутов и проницаемых платформ должны соответствовать требованиям 1.2.2. Расстояние между бортовыми стрингерами, измеренное по вертикали, не должно превышать 2,5 м. При этом пролет шпангоута, измеренный по борту, не должен превышать 3,5 м.

На двух- и многовинтовых судах с крейсерской и транцевой кормой расстояние между стрингерами, измеренное по борту, не должно превышать 2 м; при этом один из стрингеров должен устанавливаться у верхней кромки выкружки или в плоскости кронштейна гребного вала. При установке рамных шпангоутов расстояние между ними не должно быть более 2,4 м.

При продольной системе набора борта ахтерпика должны выполняться соответствующие требования 1.2.2.

Концы балок набора ахтерпика (включая набор палуб, платформ и переборок), а также концы горизонтальных и, по возможности, вертикальных ребер жесткости флоров должны быть закреплены.

Пояски флоров и рамных бимсов ахтерпика должны срезаться на «ус» в местах соединения флоров и рамных бимсов с продольными переборками. При этом стойки переборок должны крепиться к пояскам флоров кницами, установленными с обеих сторон переборок.

Указанное относится также к узлам соединения карлингсов и днищевых стрингеров с поперечными переборками.

Расстояние между обыкновенными или поворотными шпангоутами может быть таким, как в середине длины судна, но не более 750 мм. В диаметральной плоскости должен устанавливаться стрингер одинаковой высоты с флорами. При наличии транцевой кормы и/или плоского участка днища должны быть установлены днищевые стрингеры, расположенные на расстоянии не более 2 м друг от друга.

При полной крейсерской корме и при пролете шпангоута от верхней кромки флоров до ближайшей палубы более 2,5 м должны предусматриваться дополнительные подкрепления в виде рамных шпангоутов и бортового стрингера.

При использовании пиков в качестве цистерн рекомендуется установка в диаметральной плоскости отбойной переборки.

2. РАСЧЁТ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА НОСОВУЮ ОКОНЕЧНОСТЬ

Внешнее давление на корпус определяется по формуле (п. 1.3.2.):

,

где - статическое давление.

2.1 Расчёт статических и волновых нагрузок

,

где - отстояние точки приложения нагрузки от летней грузовой ватерлинии.

кПа.

- расчётное давление, обусловленное перемещением корпуса относительно профиля волны, определяемое по формулам:

для точек приложения нагрузок, расположенных ниже летней грузовой ватерлинии,

для точек приложения нагрузок, расположенных выше летней грузовой ватерлинии,

где ,

Где ,

.

Для судов II ограниченного района плавания волновой коэффициент умножаем на редукционный коэффициент следовательно,

.

,

,

,

кПа,

кПа,

,

м,

кПа.

Внешнее давление на корпус для точек приложения нагрузок, расположенных ниже летней грузовой ватерлинии () и для точек приложения нагрузок, расположенных выше летней грузовой ватерлинии ().

кПа,

кПа.

2.2 Расчёт гидродинамических нагрузок

Размеры конструктивный элементов носовой оконечности в районе действия ударного давления должны быть проверены на действие экстремальных нагрузок :

1) Согласно п. 2.8.3.2. для судов длинной более 65 м с минимальной осадкой на носовом перпендикуляре менее 0,045L

L=84,15 м

2) Согласно п. 2.8.3.3. для судов с характеристикой или имеющих значительный развал в носу

Вывод:

Из первого условия следует, что при минимальной осадке Т=4,456, в соответствии с

п. 2.8.3.2. расчет производить не следует.

Из второго условия следует что характеристика для судов , меньше чем 1,5.

Таким образом расчет экстремальные значения расчётного гидродинамического

давления , кПа, при ударах волн в днище носовой оконечности производить не нужно.

2.4 Расчёт ледовых нагрузок

Рисунок 2.1 - Районы ледового усиления

2.4.1 Интенсивность ледовой нагрузки

Интенсивность ледовой нагрузки , кПа, для судов ледового плавания определяется по формуле (п. 3.10.3.2.):

,

где - коэффициент, принимаемый по таблице 3.10.3.2.1. в зависимости от категории ледовых усилений, ;

= 5049 т - водоизмещение по летнюю грузовую ватерлинию;

- максимальное в пределах района значение коэффициента формы , определяемое в сечениях … от носового перпендикуляра на уровне ледовой ГВЛ (, где - расстояние от точки пересечения ледовой ГВЛ с форштевнем до сечения, в котором ледовая ГВЛ имеет наибольшую ширину, но не более ).

 при ,

- при м: , , ;

- при м: , , ;

- при м: , , ;

.

Принимаем .

кПа.

2.4.2 Высота распределения ледовой нагрузки

Высота распределения ледовой нагрузки, м, определяется по формулам (п. 3.10.3.3):

,

- коэффициент, принимаемый по таблице 3.10.3.3.1 в зависимости от категории ледового усиления, ;

, но не более 3.5,

- водоизмещение по летнюю грузовую ватерлинию, т;

= 5049 т;

.

- максимальное в пределах района значение коэффициента формы , определяемое в сечениях ;… от носового перпендикуляра на уровне ледовой ГВЛ (, где - расстояние от точки пересечения ледовой ГВЛ с форштевнем до сечения, в котором ледовая ГВЛ имеет наибольшую ширину, но не более ).

при ,

- при м: , , , ;

;

- при м: , , , ;

- при м: , , , ;

Принимаем .

м.

2.4.3 Длина распределения ледовой нагрузки

Длина распределения ледовой нагрузки определяется по следующей формуле (п.3.10.3.4, [1]).

,

где м;

- угол в расчетном сечении района А, для которого величина параметра максимальна;

для сечения м и ;

;

м.

, что удовлетворяет требованию.

3. РАСЧЁТ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КОРМОВУЮ ОКОНЕЧНОСТЬ

Предполагаем, что на кормовую оконечность действуют только ледовые нагрузки.

Интенсивность ледовых нагрузок, кПа, для судов ледового плавания определяется по формуле (п. 3.10.3.2.):

,

где - коэффициент, принимаемый по таблице 3.10.3.2.1. в зависимости от категории ледовых усилений, ;

- интенсивность ледовых нагрузок, кПа, для судов ледового плавания в районе BI определяется по формуле (п. 3.10.3.2.):

,

где - коэффициент, принимаемый по таблице 3.10.3.2.1. в зависимости от категории ледовых усилений, ;

- водоизмещение по летнюю грузовую ватерлинию, т.

кПа.

кПа.

Высота распределения ледовой нагрузки, м, определяется по формуле (п. 3.10.3.3):

,

где - высота распределения ледовой нагрузки в районе BI, м, определяется по формуле (п. 3.10.3.3):

,

где - коэффициент, принимаемый по таблице 3.10.3.3.1 в зависимости от категории ледового усиления, ;

- коэффициент, принимаемый по таблице 3.10.3.3.3 в зависимости от минимального угла наклона борта к вертикали в среднем районе ледовых усилений на уровне летней ГВЛ, .

м.

м.

Длина распределения ледовой нагрузки, м, определяется по формуле (п. 3.10.3.4):

, но не менее м,

где - высота распределения ледовой нагрузки в районе СI, м,

м.

Принимаем м.

4. КОНСТРУКЦИЯ НОСОВОЙ ОКОНЕЧНОСТИ

4.1 Наружная обшивка

Внешние давления на наружную обшивку днища и борта определяются в пункте 2.2.

Расчёт наружной обшивки ведётся в таблице 4.1.1.

Толщина наружной обшивки определяется по формуле (п. 1.6.4.4):

,

где - коэффициенты изгибающего момента и допускаемых напряжений, определяемые в определённом районе корпуса;

, но не более 1,1,

и - меньший и больший размеры сторон опорного контура листов элемента, м;

- расчётное давление, кПа;

- расчётный предел текучести, МПа:

,

- коэффициент использования механических свойств стали,

для стали категории D32 с пределом текучести МПа.

МПа.

- запасы на износ и коррозию,

- среднегодовое уменьшение толщины связи, мм/год;

- срок службы, год, года.

Таблица 4.1.1 - Расчёт наружной обшивки носовой оконечности

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Наружная обшивка днища	1.6.4.4, 2.8.4.2.1	, м, м, кПа, , мм/год	мм	9,21	10
2	Ширина горизонтального киля	2.2.4.4	, мм	мм	1344	1350
3	Толщина горизонтального киля	2.2.4.4		мм	12	12
4	Толщина обшивки борта	2.8.4.3.1 1.6.4.4	, м, м, кПа , мм/год	мм	8,4	12
5	Ледовый пояс для района AI	3.10.4.1	мм, , мм , м, м, мм/год	мм	18,2	20
6	Настил палубы	1.6.4.4 2.2.4.8	, м, м, кПа, , мм/год,	мм мм	4,7 9,2	12

Толщину скулового пояса в соответствии с п. 2.2.4.3 принимаем мм.

Толщину ширстрека в соответствии с п. 2.2.4.5 принимаем мм. Ширину ширстрека вычисляем по формуле (п. 2.2.4.4):

,

мм.

Ширину ширстрека принимаем мм.

Толщину палубного стрингера в соответствии с п. 2.6.4.1.5 вычисляем по формуле:

при м,

мм.

Толщину палубного стрингера принимаем: мм.

4.2 Проектирование днищевого перекрытия

В носовой оконечности днищевое перекрытие набрано по поперечной системе набора.

Основные элементы днищевого набора: вертикальный киль, стрингеры.

В сплошных флорах выполняют вырезы (лазы) минимальным размером 400Ч400 мм.

На расстоянии 1200мм, 2400мм, 3600мм от вертикального киля устанавливаются днищевые стрингеры.

В форпике днищевое перекрытие набрано по поперечной системе набора.

Основные элементы днищевого набора: вертикальный киль, стрингеры, сплошные флоры, устанавливаемые на каждой шпации.

Вертикальный киль состоит из разрезных на флорах листов и доходит до форштевня.

Расчёт элементов днищевого перекрытия ведётся в таблице 4.2.1.

Таблица 4.2.1 - Расчёт элементов днищевого перекрытия

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Флоры	2.4.4.3	,	мм	8,8	10
2	Днищевой полустрингер	2.4.4.3	, , , кПа мм/год , м, м, ,	мм	97	Тавр №16б

4.3 Проектирование бортового перекрытия

Бортовое перекрытие набрано по поперечной системе набора.

В форпике устанавливаются бортовые стрингеры. Рамные шпангоуты устанавливаются через 1,2 м, холостые - через 1,2 м.

Расчёт элементов бортового перекрытия ведётся в таблице 4.3.1.

Таблица 4.3.1 - Расчёт элементов бортового перекрытия

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Холостые шпангоуты	3.10.4.2.4	Y=1-0,5b/l, р=1532кПа, kk=1, Е=1, щш=1,15	см3	128	Полособульб №16а
2	Рамные шпангоуты	3.10.4.5.1	kp=0,63, km=2, G=nQm, щр=1,15 - при упрощенном расчете р=1532кПа	см3	853	Тавр №32б
3	Бортовые стрингеры	3.10.4.3.1	kc=0,63, щc=1,15 - при упрощенном расчете С6i=0,358, C2i=0,11, р=1532кПа.	см3	413	Тавр №25б

4.4 Проектирование палубного перекрытия

Палубное перекрытие в носовой оконечности набрано по поперечной системе набора. По палубе идут карлингсы в плоскости днищевых стрингеров на расстоянии 1600 мм и 6450 мм от ДП.

Бимсы располагаются на расстоянии 650 мм друг от друга.

Расчёт элементов палубного перекрытия ведётся в таблице 4.4.1.

Таблица 4.4.1 - Расчёт элементов палубного перекрытия

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Карлингсы носовой оконечности	1.6.4.1	, , , кПа, , м, м, , мм/год,	см3	512	Тавр №25б
2	Рамные бимсы	1.6.4.1	, , , кПа, , м, м, , мм/год,	см3	265	Тавр №22б
3	Холостой бимс	1.6.4.1	, , , кПа, , м, м, , мм/год,	см3	60	Полособульб №12

4.5 Проектирование конструкции форштевня

Брусковой форштевень на участке от киля до летней ВЛ должен иметь площадь поперечного сечения , см² (п. 3.10.4.10.1):

,

где - коэффициент, принимаемый по таблице 3.10.4.10.1,

при т,

- водоизмещение по летнюю грузовую ватерлинию, т.

см².

Брусковый форштевень на участке от киля до летней грузовой ватерлинии должен иметь площадь поперечного сечения , не менее определяемой по формуле (2.10.4.1.1).

,

.

Принимаем площадь форштевня

Выбираем брусок размерами: толщиной см, шириной см.

Рисунок 4.1 - Конструкция форштевня.

5. КОНСТРУКЦИЯ КОРМОВОЙ ОКОНЕЧНОСТИ

5.1 Наружная обшивка

Внешние давления на наружную обшивку днища и борта определяются в пункте 2.

Расчёт наружной обшивки ведётся в таблице 5.1.1.

Толщина наружной обшивки определяется по формуле (п. 1.6.4.4):

,

где - коэффициенты изгибающего момента и допускаемых напряжений, определяемые в определённом районе корпуса;

, но не более 1,

и - меньший и больший размеры сторон опорного контура листов элемента, м;

- расчётное давление, кПа;

- расчётный предел текучести, МПа:

,

- коэффициент использования механических свойств стали,

для стали категории D с пределом текучести МПа.

МПа.

 - запасы на износ и коррозию,

- среднегодовое уменьшение толщины связи, мм/год;

- срок службы, год, года.

Таблица 5.1.1 - Расчёт наружной обшивки кормовой оконечности

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Наружная обшивка днища	1.6.4.4, 2.8.4.2.1	, м, м, кПа , мм/год	мм	7.4	10
2	Ширина горизонтального киля	2.2.4.4	, мм	мм	1344	1350
3	Толщина горизонтального киля	2.2.4.4		мм	12	12
4	Толщина обшивки борта	2.8.4.3.1 1.6.4.4	, м, м, кПа , мм/год	мм	7.8	10
5	Ледовый пояс	3.10.4.1	, , мм , м, м, мм/год	мм	8.8	12
6	Настил палубы	1.6.4.4 2.2.4.8	, м, м, кПа, , мм/год,	мм мм	5,11 8.7	12

5.2 Проектирование днищевого перекрытия

В кормовой оконечности днищевое перекрытие набрано по поперечной системе набора.

Основные элементы днищевого набора: вертикальный киль, стрингеры, продольные балки, идущие в одной вертикальной плоскости по днищу и настилу двойного дна. Опорами двойного дна являются сплошные флоры.

На расстоянии 1200 мм, 3000 мм от вертикального киля устанавливаются днищевые стрингеры.

Расчёт элементов днищевого перекрытия ведётся в таблице 5.2.1.

Таблица 5.2.1 - Расчёт элементов днищевого перекрытия

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Высота флора в ахтерпике		Принимаем равной высоте двойного дна	м	0.8	0.8
2	Толщина флора в ахтерпике	2.4.4.3.2		мм	8.8	10
3	Толщина вертикального киля			мм	12	12
4	Толщина днищевого стрингера		Принимаем на 2мм толще флора	мм	14	14
5	Высота днищевого стрингера		Принимаем равной высоте двойного дна	м	0.8	0.8
6	Высота вертикального киля		Принимаем равной высоте двойного дна	м	0.8	0.8

5.3 Проектирование бортового перекрытия

Бортовое перекрытие набрано по поперечной системе набора. Вдоль борта установлены рамные шпангоуты, в плоскости диафрагмы, находящейся в средней части, установлены бортовые стрингеры.

Расчёт элементов бортового перекрытия ведётся в таблице 5.3.1.

Таблица 5.3.1 - Расчёт элементов бортового перекрытия

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Холостые шпангоуты	1.6.4.1	, , , кПа , м, м, , мм/год,	см3	161	Полособульб №16б
2	Рамные шпангоуты	1.6.4.1	, , , кПа , м, м, , мм/год,	см3	237	Тавр №22б
3	Бортовой стрингер	1.6.4.1	, , , кПа , м, м, , мм/год,	см3	181	Тавр №18б

5.4 Проектирование палубного перекрытия

Палубное перекрытие в кормовой оконечности набрано по поперечной системе набора. По палубе идут карлингсы в плоскости днищевых стрингеров на расстоянии 900 мм, 2700мм, 4500мм от ДП.

Расчёт элементов палубного перекрытия ведётся в таблице 5.4.1.

Таблица 5.4.1 - Расчёт элементов палубного перекрытия

№	Наименование	№ п. Регистра	Формула из Правил Регистра	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Карлингсы	1.6.4.1	, , , кПа, , м, м, , мм/год,	см3	165	Тавр №18б
2	Рамные бимсы	1.6.4.1	, , , кПа, , м, м, , мм/год,	см3	192	Тавр №20а
3	Холостой бимс	1.6.4.1	, , , кПа, , м, м, , мм/год,	см3	37	Полособульб №10

6. КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА ПЕРЕБОРОК

6.1 Расчёт давления на переборку в средней части судна и ахтерпиковую

Расчётное давление на переборку рассчитывается по формуле (п. 2.7.3.1.):

, кПа,

- отстояние, измеренное в ДП, от точки приложения расчётной нагрузки до её верхнего уровня, м.м,,

кПа.

6.2 Расчёт конструкции переборки в средней части судна и ахтерпиковой

Расчёт конструкции переборки ведём в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет конструкции переборки в средней части судна

№ пункта	Наименование связи	№ параграфа Регистра	Формула	Размерность	Расчётное значение	Принимаемое значение
1	Толщина обшивки переборки Верхние листы Нижние листы	2.7.4.1. 1.6.4.4. 2.7.4.1-2		мм	6,1	7 8
2	Горизонтальная балка	1.6.4.1. 1.6.4.2. 1.1.5.3.	м кН	см3	816	Т№32б
3	Рамная стойка	1.6.4.1. 1.6.4.2. 1.1.5.3.	м кН	см3	816	Т№32б
4	Холостая связь	1.6.4.1. 1.6.4.2. 1.1.5.3.	м кН	см3	73	№14a
5	Расчёт книц Для рамного набора Для холостого набора	2.7.4.1-2		мм	42,5 16,0	10Ч425Ч425 7Ч160Ч160

6.3 Расчёт форпиковой переборки

Расчётное давление на переборку рассчитываем по формуле (2.7.3.1):

, кПа ,но Р12 кПа

где а=10 ;

м- максимальный вертикальный размер переборки

кПа.

Описание: переборка состоит холостых связей, в плоскости бортового стрингера расположен шельф. Весь набор перевязан с помощью книц с набором палубы, борта и днища.

Проектирование конструкции переборки ведём в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Проектирование конструкции переборки

№	Наименование	№ [1]	Формула	Размер.	Расчётное значение	Принятое значение
1	Толщина обшивки переборки	2.7.4.1 1.6.4.4	m=15,8 =0,9 a=0,6 b=2,6 k=1 P=52 =1,2 Нижние поясья должны быть на 1 мм больше остальных	Мм м м кПа мм мм мм	6,3	7 8
2	Рамная стойка	2.7.4.2 1.6.4.1	Q=pal=162 k=0,75; m=12; а=0,6 м l=5,2м k=1+kS=1,11 р=52	смі	342	Тавр 25а
3	Холостые связи	1.6.4.1. 1.6.4.2. 1.1.5.3.	=57 кН P=52	см3	70	14а
4	Расчёт книц Для рамного набора Для холостого набора	2.7.4.12		мм	32,7 15	9х350х350 5х150х150

7. КОНСТРУКЦИЯ БАКА, ЮТА, НАДСТРОЙКИ

В соответствии с п. 2.12.2.1 надстройки выполняются с одинаковыми по длине толщинами бортовой обшивки и настила палубы и из той же категории стали, что и расчётная палуба в данном районе.

Согласно п. 2.12.2.4 концы стоек концевых переборок надстроек должны привариваться к палубам.

Переборки надстроек в соответствии с п. 2.12.2.5 должны быть подкреплены рамными конструкциями и частичными переборками в соответствии с приведёнными ниже требованиями:

- в надстройках должны быть предусмотрены рамные шпангоуты и рамные стойки, установленные в плоскости рамных связей или переборок, расположенных ниже. Расстояние между частичными переборками или рамными шпангоутами и стойками боковых стенок в надстройках не должно превышать 10м;

- в местах опирания концевых переборок надстроек на продольные подпалубные связи должны быть установлены кницы и бракеты, расположенные выше переборок надстроек.

На проектируемом судне имеются две надстройки: в носу (бак) и корме (ют).

Высота бака - 2,15 м, высота юта - 2,15 м.

7.1 Расчётные нагрузки

Давление на концевые переборки надстроек п.2.12.3.2 определяется по формуле

(2.12.3.2)

где n - коэффициент, определяемый в соответствии с табл. 2.12.3.1-1;

n = 0,5+L/150 = 1,22 - для носовой переборки

-для кормовой переборки;

;

b=10,52 м- ширина бака;

b=12,97м- ширина юта;

=10,52м- ширина судна на уровне верхней палубы в районе бака;

=12,97м- ширина судна на уровне верхней палубы в районе юта ;

- для бака;

- для юта;

м- принимается по таблице 2.12.3.1-2;

=2,38м - вертикальное расстояние от летней грузовой ватерлинии до середины ширины рассматриваемого листа;

k = - коэффициент для концевых переборок;

х, м- отстояние рассматриваемого сечения от перпендикуляра:

х=9,0 м - отстояние переборки бака

х=14,0 м- отстояние переборки юта;

=0,7;

- для носовой переборки;

- для кормовой переборки;

кПа- для носовой переборки

кПа- для кормовой переборки

Согласно п. 2.12.3.2. в любом случае расчетное давление не должно быть менее указанного в табл. 2.12.3.2.

= 13+0,052L= 13+0,052x108,8 = 18,6 кПа;

= 6,5+0,026L= 6,5+0,026x108,8 = 9,3 кПа.

№	Наименование	№ [1]	Формула	Размер.	Расчётное значение	Принятое значение
1	Толщина бортовой обшивки бака			мм	7,2	8
2	Толщина настила палубы бака			мм	8,3	9
3	Толщина нижнего яруса надстройки			мм	7,2	8
4	Толщина остальных ярусов			мм	6,1	7
5	Толщина палубы надстройки нижнего яруса			мм	6,1	7
6	Толщина для палуб надстроек остальных ярусов			мм	5,1	6
7	Толщина концевых переборок надстройки		Принимаем равную толщине обшивки борта	мм		8

7.2 Проектирование бортового перекрытия

Бортовое перекрытие бака и юта набрано по поперечной системе набора. По бортам надстроек в одной плоскости с рамными шпангоутами борта корпуса установлены рамные связи, в одной плоскости с холостыми шпангоутами - холостые связи. Расчёт конструкции бортового перекрытия приведён в

таблице 1.5.2

№	Наименование	№ [1]	Формула	Размер.	Расчётное значение	Принятое значение
1	Холостой шпангоут бака	2.12.4.5.3 1.6.4.1		смі	75	Полособульб № 14а
			Q=pal=52,5
			k=0,6
			m=12
	Рамный шпангоут бака		p =40,7
			а=0,6 l=2.15			Тавр
					152	№16б
2	Холостой шпангоут юта	2.12.4.5.3 1.6.4.1		смі	51	Полособульб № 12
			Q=pal=30
			k=0,6
			m=12
			р=22,5
			а=0,6
			l=2,15
3	Бортовой стрингер юта	2.12.4.5.3 1.6.4.1		смі	238	Тавр №22б
				смі
			Q=pal=346	кН
			k=0,6
			m=12
			k=1,24
			р=22,5
			а=12,8
			l=1,2
4	Рамный шпангоут юта	2.12.4.5.3 1.6.4.1	Q=pal=29 k=0,6 m=12 k=1,4 р=22,5 а=1,2 l=1,07	смі	24	Тавр №10

7.3 Проектирование палубного перекрытия

Палубное перекрытие набрано по поперечной системе набора.

Бак: рамные бимсы расположены через 2 шпации; в ДП проходит рамный кильсон, на расстоянии 2,5 м от ДП в одной плоскости с днищевыми стрингерами по обоим бортам проходят рамные кильсоны.

Ют: рамные бимсы расположены через 2 шпации; в ДП проходит карлингс, через 2,9 м по палубе проходят карлингсы.

Результаты расчёта приведены в таблице 7.3

Таблица 7.3 - Расчёт конструкции палубного перекрытия

№	Наименование	№ [1]	Формула	Размер.	Расчётное значение	Принятое значение
1	Холостой набор бака	2.12.4.5.3 1.6.4.1	=44,2 Q=pal=26 k=0,65 m=10 k=1+kS=1,1 р=17,3 а=0,6 l=2,6	смі	48,6	Полособульб №12
2	Холостой набор юта	2.12.4.5.3 1.6.4.1	Q=pal=26 k=0,65 р=17,3 а=0,6 l=2,6	смі	48,6	Полособульб №12
3	Рамный бимс бака		Q=pal=256,5 k=0,65 р=17,3 а=1,2 l=10,5	смі	2364	Тавр №50а
4	Рамный бимс юта		Q=pal=268,5 k=0,65 р=17,3 а=1,2 l=12,9	смі	2590	Тавр №50а

8. КОНСТРУКЦИЯ ФАЛЬШБОРТА

Конструкция должна быть такой, чтобы фальшборт не принимал бы участия в общем изгибе корпуса [1]. Обшивка фальшборта не должна привариваться к верхней кромки ширстрека.

Высота фальшборта от верхней кромки стального настила должна быть не менее 1 м. Фальшборт необходимо подкрепить стойками через расстояние не менее 1,8 м. Стойки должны располагаться у бимсов и привариваться к планширю, фальшборту и палубе. Планширь должен иметь фланец или изготовляться из полособульбового профиля. Нижнюю кромку фальшборта необходимо подкрепить горизонтальным ребром жёсткости.

Принята высота фальшборта , расстояние между стойками .

Расчётное давление на фальшборт определяем по формуле:

.

Принимаем расчётное давление на фальшборт равное

Толщина обшивки фальшборта должна быть не менее:

, но .

Принимаем толщину обшивки фальшборта .

Толщина планширя должна быть на больше толщины листов фальшборта, принимаем . Ширина планширя от до . Таким образом, в качестве планширя принимаем несимметричный полособульб ГОСТ 5353-82 №14б.

Толщину стоек принимаем на больше толщины обшивки фальшборта: . Свободные пояски стоек .

В качестве горизонтального ребра жёсткости нижней кромки фальшборта принимаем несимметричный полособульб ГОСТ 5353-82 №5.

Ширина нижнего конца стойки, принятого по сварному шву, принимаем .

9. КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА В СРЕДНЕЙ ЧАСТИ СУДНА

Расчёт конструктивных элементов корпуса в средней части судна представлен в курсовом проекте по «Основам кораблестроения» и в таблице 9.1.

Таблица 9.1 - Конструктивные элементы корпуса в средней части судна

Район корпуса	Элементы обшивки или набора	Размеры в мм или № профиля
Обшивка и листовые конструкции	- горизонтальный киль - днищевая обшивка - скуловой пояс - бортовая обшивка - ширстрек - палубный настил - внутренний борт - настил второго дна	12х2000 10 10 12 20х2400 12 12 11
Комингс	- стенка - полка - РЖ - стойки	16х2100 28х350, фл 100 № 14а 16, 8х50
Днищевой набор	- вертикальный киль - днищевые стрингеры - бракеты вертикального киля и днищевых стрингеров - продольные РЖ днища - продольные РЖ второго дна - флоры - РЖ флоров - скуловая бракета - фестонные листы	12 10 10, 10х75 № 18а № 18а 10 № 6 10 10
Скуловой пояс	-полоса - ребро	12 № 24а
Фальшборт	- обшивка - планширь - РЖ - стойка	7 № 14б № 5 8
Бортовой набор	- платформа - диафрагма - шпангоуты - продольные РЖ наружного борта - продольные РЖ внутреннего борта - РЖ платформ и диафрагм - подпалубные РЖ - подпалубные бракеты	12 10 № 16б № 16б № 16б № 14а № 14а 10, 10х75

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Спроектирована конструкция корпуса корабля для грузового теплохода DW 3200т. на класс суда КМ Ice2 [1] R2 АUT2. в соответствии с техническим заданием и удовлетворяет Правилам классификации и постройки морских судов.

В объеме данного курсового проекта:

- спроектирована носовая оконечность;

- спроектирована кормовая оконечность;

- спроектирована конструкция бака и юта;

- спроектирована конструкция форпиковой переборки;

- выполнен расчет надстройки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) Морской Регистр Судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. - СПб.; 2013. Т.1.

2) Проектирование конструктивного мидель - шпангоута морских транспортных судов.: Учеб. пособие/В. А. Зуев; Нижегород. Гос. Техн. Ун-т - Н. Новгород, 2002.

3) Правдин, А. А. Конструкция корпуса судов. - Ленинград: Государственное Союзное издательство судостроительной промышленности, 1956.

4) Методические указания по выполнению курсового проекта по «Конструкции корпуса судна».: Учеб. пособие/В. А. Зуев; Нижегород. Гос. Техн. Ун-т - Н. Новгород, 1989.

Размещено на Allbest.ru