Книга: Проектирование судов Теория проектирования
Запас водоизмещения, Рзв = Р 11 .
Экипаж, Рэ = Р 14 .
Груз Рг = Р 15 .
Определение массы корпуса
01 раздел – самый "тяжелый" в нагрузке порожнего судна. Массу этого раздела можно определить одним из четырех способов:
В способах первой группы используются наиболее простые, а поэтому и наименее точные формулы вида,
Рк = рк D или Рк = q к LBH ,
где D , LBH – модули , а рк , q к – измерители , определяемые по прототипу, отнесенные к соответствующим модулям.
Формулы второй группы учитывают такие особенности, как: тип судна, высота надводного борта, количество палуб, развитость надстроек и т.п. Результаты расчета по формулам второй группы оказываются более достоверными, чем в первом случае. Типовая формула второй группы для массы голого корпуса (суммы групп с 0101 по 0107)
,
где А 1 = 1 – для судов с минимальным надводным бортом и 0,96 – для судов с избыточным надводным бортом. А 2 = 1 – для однопалубных судов, 1,06 – для двухпалубных судов, 1,12 – для трехпалубных судов. А 3 = 1 – для судов длиной более 70 м, для судов меньшей длины А 3 = 2,9 : L 0,25 . Приведенная высота борта Н' , определяется по формуле
,
где h н и l н – соответственно высота и длина надстроек.
Формулы третьей группы выведены исходя из требований, предъявляемых к прочности судна. Выполнение этих требований обеспечивается, в первую очередь, продольными связями, входящими в эквивалентный брус. Следовательно, строго говоря, по формулам третьей группы, можно определить массу именно этих связей, но поскольку их масса составляет 80 – 90 % массы стали в составе корпуса, то формулы распространяются на все остальные связи, что приводит к незначительной погрешности, допустимой на начальных этапах проектирования.
Масса связей, участвующих в продольном изгибе, зависит от удельной массы стали ρ , площади поперечного сечения эквивалентного бруса F и длины судна L .
Рпс = ρ L с F ,
где с – коэффициент уменьшения площади сечения эквивалентного бруса по длине судна.
Площадь поперечного сечения влияет на момент сопротивления эквивалентного бруса
W = η H F ,
где η – коэффициент утилизации площади сечения эквивалентного бруса. В то же время минимальный момент сопротивления равен отношению изгибающего момента к допустимым напряжениям в связях корпуса
.
Изгибающий момент при постановке судна на волну
,
где k – коэффициент изгибающего момента.
Тогда:
,
.
По статистике, коэффициент с ≈ δ 1/3 , а η ≈ 0,05L 1/2 . Тогда
,