第十三讲总纵强度计算实例.

第十三讲 总纵强度计算实例

一、计算依据

计算剖面选取船中附近大开口的94#肋位

1. 参考图纸和计算书

基本结构图、典型横剖面图、肋骨型线图、弯矩和剪力计算书 2. 计算载荷

计算弯矩 m KN M ⋅=3.816010 计算剪力 KN N 9.22225=

3.船体材料

计算剖面的所有构件均采用低碳钢，屈服极限 2

2.235mm N Y =σ

4．

许用应力

1） 总纵弯曲许用应力[]Y σσ5.0=

2）

总纵弯曲与板架局部弯曲合成应力的许用应力：

在板架跨中[]Y σσσ65.021=+ 在横舱壁处[]Y σσσ=+21

3）

许用剪应力[]Y στ35.0=

1、 总纵弯曲正应力的一次近似计算：

()

∑∑∑==+=⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛-==

∆i

i i i i i

i i A A Z A B i Z A C A B C I A Z A 0

2

22

2、 临界应力计算

注意：各种不同结构型式、不同构件在计算临界应力时的计算方法有所不同。具体参见稳定性检验中各式。 3、 船底板架弯曲应力计算

在这里进行计算时，大多采用计算机编程计算，此处略讲。 4、 船体总纵弯曲应力的二次近似计算 重点讲解：

1） 剖面折减系数计算

如何选出需要折减的构件，即折减系数小于1，该构件需要折减，从表中可以看中，构件14号在中底桁和第一旁底桁附近需要进行折减。

2） 总纵弯曲应力的二次近似计算

重点在于，剖面折减时的折减对象即为柔性构件剖面面积，在进行折减前，需要先计算出柔性构件，再进行折减。 5．折减后的应力计算。

根据对各列表进行分析，完成以上的各次计算。 三、船体中剖面极限弯矩计算

极限弯矩按中拱、中垂分别进行计算 1、 极限弯矩作用下的构件内应力计算

根据第一次近似计算结果及构件临界应力计算结果列表2-17。 2、 剖面模数yh W 计算

要计算此剖面模数，即要选择出计算对象，在进行极限弯矩计算时，总是选取最大的最小剖面模数对象来进行，此处为上甲板。 选取中拱状时为计算状态，根据极限弯矩计算方法可知，此时，甲板所受的为拉应力，即取屈服极限作为计算应力。

根据表2-17可以得出，构件24、25号折减系数小于1，则需进行折减。

算出折减后的剖面积、惯性矩及中和轴的位移量。 3、 极限弯矩计算

波峰时 m kN W M Y gh j ⋅==4.1758002σ

例：某船舯剖面设计如图例

所示，其几何特性如下：全剖面面积A =5000cm 2

，中和轴距基线高度e =6m 剖面惯性矩I =30000cm 2m 2，数W d =6000cm 2m 。因加工装配时发生差

错，误将上下甲板的纵桁互相调换（即上甲板装配了4根载面积各为f 2=15cm 2的小纵桁，而下甲板装配了4根载面积各f 1=25cm 2的大纵桁）。若已知型深H =11m ，两层甲板的间距d =2.5m ，试计算实际的甲板剖面模数d

W /。

解 以装错时的中和轴为参考轴，因而对调前后总的剖面面积不

变，但对调前后面积相对于参考轴来说产生的静矩会发生变化，则

m cm B B B ⋅-=⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=-=∆21005.241554255.24255415错正

则实际中和轴与参考轴间的距离为

m A B Z 02.05000

100

-=-=∆=

∆ 又正、错两种情况相对参考轴的惯性矩变化量为：

2222227505.26051005.21005600m cm I I I ⋅-=⨯-⨯-⨯+⨯=-=∆错正

此时整个剖面对参考轴的惯性矩为：

222925075030000m cm I =-=正

则装正确后新的中和轴的位置为：

m e 98.502.06/=-=

所以，整个剖面对新的中和轴的惯性矩为：

222/2924802.0500029250m cm I ⋅=⨯-=

则实际的甲板剖面模数为m cm Z I W

d

⋅=+==2///

582602

.0529248

因此，重新装正确后的剖面模数比以前减小了。