Особенности контроля общей прочности крупнотоннажных судов.

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 и на 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 распределения груза по длине судна (например, при загрузке концевых трюмов и отсутствии груза в средних, или наоборот, при загрузке средних трюмов и отсутствии груза в концевых трюмах), а также для выяснения возможности 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 M _т.в и перерезывающей силы Q _т.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 .

2. В табличной форме рассчитывают дедвейт судна  Δ _w и сумму Σ M_x   положительных моментов части дедвейта, расположенной в нос от данного поперечного сечения.

3. На диаграмме контроля общей продольной прочности откладывают значение дедвейта Δ _w. От полученной точки переходят по наклонной прямой к горизонтали, отвечающей найденному ранее дифференту. Через найденную точку проводят вертикаль, на которой откладывают сумму моментов + M_x и ставят точку A.

Прочность корпуса считается достаточной, если точка A находится в безопасной зоне, т.е. для плавания в рейсе, когда она лежит между линиями «Опасно − перегиб в рейсе» и «Опасно − прогиб в рейсе». Если точка A лежит за этими линиями, но между линиями «Опасно − перегиб на рейде» и «Опасно − прогиб на рейде», то прочность достаточна только для выполнения грузовых операций на рейде и т.д.

Допустимые значения суммы + M_x 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.