Условия размещения и площадки для размещения статей смотрите здесь
Глава 2. Прочность корпуса
2.4. Расчеты общей продольной прочности
Опыт проектирования катеров различного назначения, -малых рыболовных
сейнеров, тралботов, буксиров и многих других малых судов показывает,
что запас прочности при общем продольном изгибе как по допускаемым
напряжениям, так и по предельным нагрузкам получается очень большим,
поэтому выполнять расчет общей прочности судов обычного
архитектурно-конструктивного типа нет необходимости. Однако, для малых
стальных судов с большим отношением L/D, особенно для беспалубных судов
облегченной конструкции, а также для судов, эксплуатирующихся в особо
тяжелых условиях, общую продольную прочность следует проверить расчетом.
Напряжения в продольных связях корпуса при общем продольном изгибе
определяются по известной формуле теории изгиба балок a =(M/I)z, где М -
изгибающий момент; I - главный центральный момент инерции; г- отстояние
нейтральной оси от волокон материала, в которых определяются напряжения.
Расчетные значения изгибающих моментов и перерезывающих сил для малых
судов следует определять методом интегрирования нагрузки при статической
постановке судна на две опоры, смещенные к оконечностям, или на одну
опору, расположенную В средней части судна, что соответствует условиям
подъема судна краном или условиям его перемещения на катках. Поскольку
метод интегрирования нагрузки трудоемкий и весьма условный, расчетные
значения изгибающего момента М и перерезывающей силы N ял я малых судов
принято определять по приближенным формулам M = &L/k,; N = &2Д, где А -
водоизмещение судна.
Коэффициенты k\ и k2 можно определить по данным судна-прототипа или на
основе статистических данных. Кроме того, Для этой цели можно
воспользоваться методическими указаниями по расчету прочности малых
судов различного архитекгурно-конструктивного типа, содержащимися в
руководящих технических материалах ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова, ЦКБ
<Нептун> и в справочной литературе. На основе этих указаний для
водоизмещающнх катеров, причем меньшее значение соответствует прогибу
судна при нахождении на двух крайних опорах, а большее - перегиба на одной опоре, расположенной в средней
части. Эти значения k соответствуют изгибу балок на одной или двух
опорах, загруженных равномерно распределенной нагрузкой. Пренебрежение
фактической неравномерностью распределения масс по длине корпуса
компенсируется тем, что расстояние между стропами или катками несколько
меньше расчетной длины судна.
Деревянные и пластмассовые продольные связи не следует включать в
состав эквивалентного бруса, так как модуль упругости этих материалов
намного меньше модуля стали, и конструктивная перевязка стали с деревом
или пластмассой, обеспечивающая их совместную работу, трудно выполнима.
В целях упрощения расчетов при определении касательных напряжений,
отношение S/I принимается по тому же сечению, которое рассчитано на
нормальное напряжение, так как это отношение для различных сечений
корпуса имеет близкое значение.
Если эйлеровы напряжения для некоторых связей окажутся меньше расчетных
сжимающих напряжений, то связи будут терять устойчивость, и в этом
случае необходимо рассчитывать прочность эквивалентного бруса во втором
приближении.
Эйлеровы напряжения определяют для пластин наружной обшивки палубного
настила и других листовых конструкций. При этом все пластины обшивки
борта при проверке их устойчивости считаются свободно опертыми по
контуру.
Если эйлеровы напряжения для ребер жесткости окажутся больше предела
пропорциональности стали, то необходимо рассчитать критические
напряжения (исправленные эйлеровы), что можно сделать с помощью графика
для определения критических напряжений с учетом изменения модуля
нормальной упругости, приведенного в справочной литературе [42J.
Расчет эквивалентного бруса во втором приближении выполняется раздельно
для прогиба и для перегиба. Если напряжения в Связях, полученные при
расчете эквивалентного бруса во втором приближении, будут отличаться от
напряжений первого приближения не более чем на 5 %, то расчет следует
выполнить в третьем приближении.
Допускаемые напряжепия в продольных связях от изгиба корпуса статическим
изгибающим моментом (без учета динамической составляющей) принимаются
равными одоп = 0,5стт.
В случае, если продольные связи, участвующие в общем изгибе, подвержены
действию местной нагрузки (гидростатическому напору, действию силы
тяжести грузов), то суммарные нормальные напряжения от общего изгиба
и изгиба перекрытия не должны превышать в пролете 0,65ст, а в
опорных Сечениях они могут доходить до сгт.
В связи с тем, что корпуса малых стальных судов достаточно жесткие и
стрелка прогиба при расчетной схеме действия сил невелика, нет
необходимости проверять расчетом их общую жесткость, как это делается
для стеклопластиковых судов.
