Материал: GOSY

53. Местная и общая прочность судна. Особенности контроля общей прочности крупнотоннажны судов.

Прочностью судна называется способность его корпуса не разрушаться и не изменять своей формы под действием постоянных и временных сил. Различают общую и местную прочность судна.

Общей продольной прочностью корпуса судна называется его способность выдерживать действие внешних сил, приложенных по длине.

Общая прочность судна обеспечивается водонепроницаемой оболочкой, которой служит обшивка и верхняя палуба, настил других палуб, продольные переборки с подкрепляющими их конструкциями и всеми конструктивными связями, имеющими длину больше высоты борта.

Местной прочностью корпуса называется способность его отдельных конструкций противостоять дополнительному воздействию сил: главным образом давлению забортной воды и сосредоточенным нагрузкам. Местная прочность в первую очередь характеризует прочность палуб судна и крышек трюмов, на которые оказывает давление установленный груз. Местная прочность выражается допустимыми давлениями тонн деленных на метр (т/м) и необходимо, чтобы давление от размещенного груза не превосходило величину допустимого.

Для обеспечения местной прочности отдельных конструкций предусматривают их специальное местное подкрепление.

Наиболее значительными и опасными видами общей деформации корпуса являются общий продольный изгиб и кручение корпуса.

Прочность корпуса при общем продольном изгибе называется общей прочностью корпуса судна. Для транспортных судов, в особенности для крупнотоннажных, наиболее опасной деформацией является общий изгиб. Различают прогиб и перегиб. При прогибе палуба оказывается сжатой, а днище растянутым, при перегибе − наоборот.

При плавании на волнении начальная деформация увеличивается и становится опасной, особенно при попадании корпуса с начальным прогибом на подошву волны

ина вершину волны корпуса с начальным перегибом. Поэтому в практике

эксплуатации судна необходимо в каждом рейсе постоянно контролировать состояние общей прочности корпуса.

Деформация кручения корпуса может оказаться опасной для судов новых типов с большим раскрытием палуб (в частности, балкеров), особенно при плавании на косом волнении.

При типовых случаях нагрузки транспортных судов длиной L≥80 м, приводимых в Информации об остойчивости и прочности судна для капитана, общую прочность корпуса можно считать обеспеченной. Поэтому необходимость проверки общей прочности таких судов в эксплуатации может возникнуть при загрузке трюмов, отличной от типовых случаев, с большой неравномерностью

выполнения грузовых операций в порту или на рейде в требуемой последовательности.

Напряженное состояние корпуса судна определяется изгибающим моментом и перерезывающей силой, действующими на судно в различных его поперечных сечениях. Для сухогрузных судов, перевозящих генеральные, лесные и легкие сыпучие

грузы, обычно ограничиваются проверкой общей прочности по изгибающему моменту, действующему в миделевом сечении судна. Для танкеров, а также для судов, предназначенных для перевозки тяжелых навалочных грузов (например, рудовозов), как правило, необходима проверка общей прочности по изгибающим моментам и перерезывающим силам, действующим в нескольких поперечных сечениях корпуса.

Полные изгибающий момент и перерезывающая сила при данном состоянии нагрузки судна складывается из изгибающего момента и перерезывающей силы на тихой воде и дополнительных изгибающего момента и перерезывающей силы от морского волнения, которые практически одинаковы при различных осадках судна. Поэтому без большой погрешности допустимо оценивать и проверять напряженное состяние корпуса судна по значению изгибающего момента Mт.в и перерезывающей силы Qт.в на тихой воде.

Типовая Информация об остойчивости и прочности грузового морского судна содержит специальные диаграммы контроля прочности, по которым общая прочность судна может быть проверена для любого состояния его нагрузки и в любых условиях его эксплуатации (в рейсе, на рейде, в

порту).

При наличии диаграммы контроля общей продольной прочности судна по изгибающему моменту или перерезывающей силе проверку прочности в отдельном поперечном сечении производят следующим образом:

1. Определяют дифферент судна dн dк .

2.В табличной форме рассчитывают

дедвейт судна w и сумму ΣMx положительных моментов части дедвейта, расположенной в нос от данного поперечного сечения.

3.На диаграмме контроля общей продольной прочности откладывают значение

дедвейта w. От полученной точки переходят по наклонной прямой к горизонтали, отвечающей найденному ранее дифференту. Через найденную точку проводят вертикаль, на которой откладывают

сумму моментов +Mx и ставят точку A.

Прочность корпуса считается достаточной,

Допустимые значения суммы +Mx определяют по точкам пересечения вертикали для заданного дедвейта и дифферента с соответствующими границами.

Аналогично проверяется прочность корпуса по перерезывающим силам. Для этого используется другая диаграмма, где по вертикали откладывается часть дедвейта, расположенная в нос от контролируемого сечения.

Если хотя бы для одного сечения прочность по изгибающему моменту или перерезывающей силе оказывается недостаточной, необходимо перераспределить груз по длине судна.

54. Условия равновесия плавающего судна, запас плавучести, грузовая марка. Информация о непотопляемости.

Условия равновесия плавающего судна. Можно записать два условия равновесия плавающего судна. Первое вытекает из закона Архимеда, − масса судна равна массе вытесненной им воды:

P V ,

где P − водоизмещение судна, т;

γ − удельный вес воды, т/м3;

V − объём подводной части судна, м3.

Второе условие плавучести определяется тем, что центр тяжести и центр величины находятся на одной прямой:

где ψ − угол дифферента судна.

Запасом плавучести называется масса дополнительного груза, которую судно может принять вплоть до полного затопления. Мерой запаса плавучести служит объём надводной водонепроницаемой части корпуса.

грузовой марки, палубной линии и гребёнки грузовой марки. При этом различают знаки грузовой марки для судов, совершающих международные рейсы и не совершающих международные рейсы.