1.2.5 Набор* Общие положении.

1.2.5.1    Элементы набора судов полярного класса должны проектироваться па восприятие ледовых нагрузок, установленных в 1.2.3,

1.2.5.2    Термин «элемент набора» относится к шпангоутам и продольным ребрам жесткости, несущим стрингерам и рамным шпангоутам в районах корпуса, испытывающим ледовое давление (см* рис. 1 *2*2,1)* Нели установлены несущие стрингеры, то их размещение и размеры должны соответствовать требованиям Регистра,

1.2.5.3    Прочность элемента набора зависит от способа его крепления па опорах. Жесткое закрепление имеет место, если элементы набора являются непрерывными па опоре или закреплены па опоре с помощью бракеты. В других случаях элемент считается свободно опертым, если нельзя показать, что закрепление обеспечивает достаточное ограничение вращению* Жесткое закрепление должно быть обеспечено на опоре каждого элемента, который оканчивается в пределах района ледовых усилений*

1.2.5.4    Детальное оформление пересечения элементов набора с другими элементами набора, включая листовые конструкции, а также детали закрепления концов элементов набора па опорах должны соответствовать требованиям Регистра.

1.2.5.5    Расчетный пролет элемента набора должен определяться на основе его теоретической длины. 1хли установлены бракеты, то расчетный пролет может быть уменьшен в соответствии с требованиями Регистра. Ьраксты должны иметь конфигурацию, обеспечивающую устойчивость в области упругих напряжений и за пределом текучести.

1.2.5.6    При расчете момента сопротивления сечения и площади сдвига элемента набора должна использоваться нетто-толшииа стенки, пояска (если имеется) и присоединенного пояска обшивки. Площадь сдвига элемента набора может включать тот материал, который относится к полной высоте элемента, т. е. площадь стенки, включая поясок (если имеется), но исключая присоединенный поясок обшивки.

1.2.5.7    Фактическая площадь сдвига см², элемента набора определяется по формуле

A_w — Л/^sinqv/lOO,    (]    .2.5.7)

где А — высота ребра жесткости, мы, (см. рис. 1.2.5.7);

— непо-голщина стенки, мм;

" Ас “ A?j

/_н. — построечная толщина стенки, мы. (см. рис. 1.2.5.7);

1_С — надбавка на коррозию, мы, вычитаемая из построечной толщины стенки и пояска (согласно 3.10.4.1 части 11 «Корпус», но не менее ^ в соответствии с 1.2.11.3); ф„. — наименьший угол между листом иаружной обшивки и стенкой ребра жесткости, измеренный в середине пролета последнего (см. рис. I *2.5.7). Утл <p_w может приниматься равным 90" при условии, что наименьший угол составляет не менее 75°.

1.2.5.8 Если площадь поперечного сечения присоединенного пояска листа превышает площадь поперечного сечения балки набора, то фактический пластический момент сопротивления см³, определяется по формуле

* 3-

<7 _ . ;ал ,    \у    ■    л    /L.    ^т    т    \/1Л

Aptffpfil/.it ■    2000    о_цШ5ф_ч,)/]0,

(1.2.5.8-1)

где k t_wn. t_c ^и <Pw — см. 1.2.5.7, a s приведено в 1.2.4.2;

Арп — площадь поперечного ссчсния присоединенного пояска Нетто, см", (равна I    но    не    должна    приниматься

более площади поперечного сечения балки набора); г_рп — нетто-толщина присоединенного пояска наружной обшивки, мм, (должна состгаегсгвовагь t_ne, сошасно 1.2.42); A*.— высота стенки балки набора, мм, (см. рис. L2.5.7):

А/_п— рабочая площадь поперечного ссчсния пояска балки набора, см¹”;

hji- — высота банки набора, измеренная до центра площади пояска, мм, (см. рис. 1.2.5.7); b_w — расстояние от плоскости, проходящей через середину толщины стспки балки набора до центра площади

пояска, мм. (см. рис. 1.2.5.7).

При определении предельного момента сопротивления в случае, когда площадь поперечного сечения балки больше площади поперечного сечения присоединенного пояска, отстояние нейтральной оси z_na от присоединенного пояска определяется по формуле

= (100Ajb + ht_wt — 1000/^)/2/_и,_г,    (1.2.5.8    2)

и фактический рабочий пластический момент сопротивления Z_p> см³, определяется по формуле

Z_p- t_pns (z„_a+-^)sinc.p_w+(^((K Z«4²+^)U^5Юф№ + +A_fn((hfc-z_na) sinф„ — Л„cosip„ )/10)    (1.2.5.8-3)

1.2.5.9 В случае применения диагональной системы набора (70° > Q > 20°, где Q определяется согласно 1.2.4.2) должна использоваться линейная интерполяция.

1.2.6 Набор. Бортовые и днищевые конструкции с поперечной системой набора.

1.2.6.1    Шпангоуты и флоры судов с поперечной системой набора (т. е. районы корпуса В1_Ь М_ъ и S_b) должны иметь такие размеры, чтобы совместное влияние сдвига и изгиба не превышало пластической прочности элемента. Пластическая прочность определяется величиной нагрузки в середине пролета, которая вызывает развитие пластического механизма.

1.2.6.2    Фактическая площадь сдвига шпангоута

гу

A_w см , согласно 1.2.5.7, должна соответствовать условию A_w ^ А_ь в котором

A_t = l00²-0,5LL-s(AF-PPF_t-P_avg)/(0,577c>y), (1.2.6.2)

где LL —длина нагруженной части пролета; равна меньшей из а и

Ь, м;

а — пролет шпангоута согласно 1.2.5.5, м;

Ъ — высота расчетного участка ледовой нагрузки согласно формуле (1.2.3.3.1-2) или (1.2.3.3.2-2), м; s — расстояние между балками основного набора, м;

AF— см. табл. 1.2.3.5.1;

PPF_t— см. табл. 1.2.3.4.2;

P<ivg — среднее давление в пределах участка нагружения согласно формуле (1.2.3.4.1), МПа; а_у — минимальный верхний предел текучести материала, Н/мм².

1.2.6.3    Фактический пластический момент сопротивления Z_p балки набора с присоединенным пояском, согласно 1.2.5.8, должен соответствовать условию Z_p^Z_pb где Z_ph см³, должен быть наибольшим, рассчитанным на основе двух видов нагрузки, — действующей в середине пролета шпангоута и действующей вблизи опоры, и должен определяться по формуле

Z_pt = 100³ LL-Y-s(AF- PPF₍ P_mg)a -А^Оу),    (1.2.6.3)

где AF, PPF_b P-avgi LL, b, s, а и o_y приведены в 1.2.6.2;

Y = 1 - 0,5(LL/a);

A i — наибольшее из Aa = 1/(1+j/2 + kj/2[(l-ajf’⁵ - IT);

Aib = (1 -1/(2_Д1-У)У(0,275 + 1,44k⁰/);

y=l для набора с одной свободной опорой вне районов ледовых усилений;

7=2 для набора без свободных опор; а_х = A^A_W\

A_t — минимальная площадь сдвига шпангоута согласно 1.2.6.2, см²;

A_w — эффективная площадь сдвига шпангоута (рассчитывается согласно 1.2.5.7), см²; kw =    где    Af_n согласно 1.2.5.8;

kz = Zp/Zp, как правило;

kz = 0,0, если шпангоут имеет концевую бракету; z_p = сумме отдельных пластических моментов сопротивления пояска и листа наружной обшивки по фактической установке, см³;

Z_P = (bftjjA + V^VIOOO; bf— ширина пояска, мм, (см. рис. 1.2.5.7); tf_n — нетто-толщина пояска, мм; tf_n ⁼ tf—t_c (^{с согласно 1.2.5.7);

tf— построечная толщина пояска, мм, (см. рис. 1.2.5.7); t_pn — нетто-толщина листа наружной обшивки, мм, (не должна быть менее t_nel согласно 1.2.4); b_eff — эффективная ширина пояска листа наружной обшивки, мм; b_eff = 500 s;

Z_p — эффективный рабочий пластический момент сопротивления шпангоута (рассчитывается согласно 1.2.5.8), см³.

1.2.6.4 Размеры шпангоута должны отвечать требованиям к устойчивости в 1.2.9.

1.2.7 Набор. Бортовые продольные связи (суда с продольной системой набора).

1.2.7.1    Бортовые продольные связи должны иметь такие размеры, чтобы совместное влияние сдвига и изгиба не превышало пластической прочности элемента. Пластическая прочность определяется величиной нагрузки в середине пролета, которая вызывает развитие пластического механизма.

1.2.7.2    Фактическая площадь сдвига шпангоута A_w согласно 1.2.5.7, должна соответствовать условию A_w^Al> в котором

А,-\W?(AFFPF<P_avg)^5b^№XI7<3y\см², (1.2.7.2)

тдеАР—см. табл. 1.2.3.5.1;

PPF_S— см. табл. 1.2.3.4.2;

Pavg — среднее давление в пределах участка нагрузки согласно

формуле (1.2.3.4.1), МПа;

Ь\ = кф₂, м;

£₀ = 1—0,3/Ь';

b' = b/s;

b — высота расчетного участка ледовой нагрузки согласно формуле (1.2.3.3.1-2) или (1.2.3.3.2-2), м; s — расстояние между продольными связями, м; b₂ = b( 1 — 0,256'), м, если Ь' < 2;

Ь₂ = 5, м, если Ь' > 2;

а — продольный расчетный пролет согласно 1.2.5.5, м;

G_y — минимальный верхний предел текучести материала, Н/мм².

1.2.7.3    Фактический пластический момент сопротивления Z_p комбинации лист/ребро жесткости, согласно 1.2.5.8, должен соответствовать условию Z_p > Z_pLi в котором

Z_PL = 100³(AF-PPF_S-Pavgjbха¹ A₄!%<3_у, см³, (1.2.7.3)

где AF, PPF_S, P._avg, 6_Ь а к G_y приведены в 1.2.7.2;

А_Л= 1/(2 + А^,,[(1 —а|)⁰’⁵— 1]);

#4 — A_L/A_W,

Al — минимальная площадь сдвига продольной связи согласно 1.2.7.2, см²;

A_w — эффективная площадь сдвига продольной связи (рассчитывается согласно 1.2.5.7), см, k_wi = 1/(1+2Af_n/A_w), где Af_n согласно 1.2.5.8.

1.2.7.4    Размеры продольных связей должны отвечать требованиям к устойчивости в 1.2.9.

1.2.8    Набор. Рамные шпангоуты и несущие стрингеры.

1.2.8.1    Рамные шпангоуты и несущие стрингеры должны рассчитываться таким образом, чтобы выдерживать ледовые нагрузки согласно 1.2.3. Участок нагрузки должен располагаться в районах, где несущая способность указанных конструктивных элементов при совместном действии изгиба и сдвига минимальна.

1 *2*8.2 Рамные шпангоуты и несущие стрингеры должны иметь такие размеры, чтобы совместное действие изгиба и сдвига не превышало предельное состояние, определяемое Регистром. Если указанные конструктивные элементы образуют часть перекрытия, то должны использоваться сосутветствующие методы анализа. Если конфигурация конструкции такова, что указанные конструктивные элементы не являются частью перекрытия, то должен использоваться соответствующий коэффициент пикового давления PPF из табл. L2.3.4.2. Особое внимание следует уделить способности конструкции противостоять сдвигу в районе облегчающих вырезов и вырезов в районе пересечения конструктивных элементов.

1.2.8.3 Размеры рамных шпангоутов и несущих стрингеров должны отвечать требованиям к устойчивости в 1.2.9.

1.2.9    Набор. Конструктивная устойчивость.

1.2.9.1    Для предотвращения местной потери устойчивости стенки конструктивного элемента отношение высоты стенки h_w к ее толщине f_u,„ для любого элемента набора не должно превышать:

для полосового профиля:

^А,,,^282/сг£'⁵;    (1.2.9.1-1)

для полособульбового, таврового и углового профиля:

А,Л„_ч^805/ст.?'⁵,    (I.2.9.1-2)

гас h_w — высота стенки;

lw — нетто-топщина стенки;

су — минимальный верхний предел текучести материала, НЛым².

1.2.9.2    Для элементов набора, для которых невозможно выполнить требования 1.2.9.1 (например, рамные шпангоуты или несущие стрингеры), требуется эффективное подкрепление их стенок. Прочные размеры ребер жесткости для подкрепления стенки рамной балки должны обеспечивать устойчивость элемента набора. Минимальная нетто-толщи на стенки таких элементов набора, мм, определяется по формуле

*„.,=2,63 ■ \Q-³c_lyJv,i(5M + 4<с,ЛъЛ О-2.9.2)

где cj = /**.—0,8/1, мм:

Л₁₍₁— высота стенки стрингера/рамного шпангоута, мм, (см. рис. 1.2.9.2):

Л— высота элемента набора, проходящего через рассматриваемую связь (0 при отсутствии такого элемента набора), мм, (см. рис. 1.2.9.2);

С2— расстояние между опорными конструкциями, ориентированными перпендикулярно рассматриваемой святи, мм, (см. рис. 1.2.9.2); а_у — минимальным верхний предел текучести материала, Н/мм².

1 *2*9.3 Кроме того, подлежит выполнению следующее:

U ^ 0,35^₍{а,/235)⁰--,    (1.2.9.3)

где c_v — минимальный верхний предел текучести материала,

И/мм²;

/,,.д — негго-тачшина стенки, мм:

t_pn — летто-толщина листа наружной обшивки в районе элемента набора, мм.

1.2.9.4 Для предотвращения местной потери устойчивости пояска сварных профилей должно быть выполнено следующее:

Л ширина пояска Ь₍, мм, должна быть не менее пяти нетто-толщин стенки

.2 отстояние кромки пояска от стенки Ь_оиЬ мм, должно отвечать условию

b_njt_fll*z 155/ст?\    (1.2.9.4.2)

где tfa — кегго-тошшша пояска, мм:

Gy — минимальный верхний предел текучести материала, Н/мм",

1*2*10 Листовые конструкции.

1.2Л 0.1 Листовые конструкции — конструкции, состоящие из листовых элементов, подкрепленных ребрами жесткости, примыкающие к наружной обшивке и подверженные ледовым нагрузкам. Настоящие требования распространяются на конструкции в пределах расстояния от борта внутрь судна, наименьшего из следующих:

Л высоты стенки смежного параллельного рамного шпангоута или стрингера: или

,2 2,5 высоты набора, пересекающего листовую конструкцию.

1.2Л0.2 Толщина листов и размеры примыкающих ребер жесткости должны быть такими, чтобы обеспечить степень закрепления концов, необходимую для набора наружной обшивки.

1.2.10*3 Устойчивость листовой конструкции должна быть достаточной для противостояния ледовым нагрузкам согласно 1,2.3,

1.2.11 Надбавки на каррозиш/абразивный

износ и обновление стальной конструкции.

1.2.11.1    Для всех поверхностей наружной обшивки судов полярного класса рекомендуется защита от коррозии и абразивного износа, вызванного льдом.

1.2.11.2    Величины надбавок па коррозию/ абразивный износ t_£y применяемые при определении толщины наружной обшивки для каждого знака полярного класса, приведены в табл. 1.2.11.2.

1.2.11.3    Суда полярного класса должны иметь минимальную надбавку па коррозию/абразивиый износ — 1,0 мм применительно ко всем внутренним конструкциям в пределах районов ледовых усилений корпуса, включая листовые элементы, примыкающие к наружной обшивке, а также стенки и пояски ребер жесткости.

1.2.11.4    Обновление стальной конструкции требуется, когда замеренная толщина меньше t.„_et -i- 0,5 мм.

1.2.12 Материалы.

1.2.12.1 Категории стали для обшивки корпусных конструкций должны быть не ниже указанных в табл. 1.2.12.4 и 1.2.12.5, в зависимости от построечной толщины, знака полярного класса

судна и группы связей конструктивных элементов в соответствии с 1.2.12.2.

1.2.12.2 Группы связей, указанные в табл. 1.2.3.7-1 части II «Корпус», применимы к судам полярного класса независимо от их длины. Кроме того, группы связей наружных конструктивных элементов в надводной и подводной части судна и элементов, примыкающих к надводной и подводной наружной обшивке судов ледового плавания, приведены в табл. 1.2,12.2. Если группы связей в табл. 1.2.12.2 настоящей части и табл. 1.2.3.7-1 части И «Корпус» различаются, то должна применяться более ответственная группа связей.

1.2Л 2.3 Категории стали для всей обшивки и примыкающего набора корпусных конструкций и выступающих частей, расподожешши шоке уровня 0,3 м ниже нижней ватерлинии, как показано на рис. 1.2.12.3, принимаются по табл. 1.2.3.7-2 части II «Корпус» для группы связей из табл, 1.2.12.2, независимо от полярного класса,

1.2.12.4 Категории стали для всей открытой наружному воздуху обшивки корпусных конструкций и выступающих частей, расположенных выше уровня 0,3 м ниже нижней ледовой ватерлинии, как показано на рис. 1.2.12.3, должны быть не ниже указанных в табл. 1.2.12.4.

JT3_^

Категории стили согласно 1.2.12.4    ледовая

Рис. 1.2.12.3

Требования к категории стали для надводной И подводной частя наружной обшивки

1.2.12.5    Категории стали для всех внутренних элементов набора, примыкающих к открытой наружному воздуху обшивке, должны быть не ниже указанных в табл. 1.2.12.5. Это применимо ко всем внутренним элементам набора, а также к другим прилегающим внутренним конструкциям (например, переборки, палубы) в пределах 600 мм от открытой наружному воздуху обшивки.

1.2.12.6    Отливки должны иметь заданные свойства, соответствующие ожидаемым эксплуатационным температурам.

1.2.13 Продольная прочность.

1.2.13.1    Область применения.

1.2.13.1.1    Ледовые нагрузки следует объединять только с нагрузками на тихой воде. Суммарное напряжение должно сравниваться с допускаемыми нормальными и касательными напряжениями в различных районах по длине судна. Кроме того, должна быть также проверена местная устойчивость.

1.2.13.2 Расчетное вертикальное ледовое усилие в носу судна.

1.2.13.2.1    Расчетное вертикальное ледовое усилие в носу судна F_IB, МН, должно приниматься равным:

Fib~^тЩ^1в,и Fjb^X    (1.2.13.2Л-1)

где F_iba = 0,534^’* ⁵sm⁰’²(y,_/ew) (DK_hf⁵CF_L;    (1.2.13.2.1-2)

'F_ib,2 = 1,20 CF_f;    (1.2.13.2.1-3)

Kj — параметр формы разрушения льда носом судна = Kf/K_h\ .1для тупых носовых обводов:

Щ= (2СВ'^^ЬЦ\ +e_b)f-\ (y_slemr°*'^+eb\

.2 для клиновых носовых обводов (OL_stem < 80°), еь = 1 и формула выше имеет упрощенный вид:

К/ (tg<a^_m)/tg²(T_s,_em))°ⁱ';

K_h = 0,01 A_wp, МН/м;

CFi — показатель класса по продольной прочности из табл. 1.2.3.2.1;

е_ь — показатель формы носа, который наилучшим образом описывает плоскость ватерлинии (см. рис. 1.2.13.2.1-1 и

1.2.13.2.1-2):

еь — 1,0 для простой клиновой формы носовых обводов; еь ⁼ 0,4 — 0,6 для ложкообразной формы носовых обводов; еь — 0 для формы носовых обводов десантного судна; приемлемо приближенное значение е_ь, определенное простым подбором;

Istem — угол наклона форштевня, измеренный между горизонтальной осью и касательной к форштевню в точке верхней ледовой ватерлинии, град, (угол наклона батокса на рис. 1.2.3.2.1.1.1, измеренный на диаметральной плоскости);

ct_slem — угол наклона верхней ледовой ватерлинии, определяемый в соответствии с рис. 1.2.13.2.1-1, град;

С = 1/(2 (L_B/Bf>);

В — теоретическая ширина судна, м;

L_B — длина носовой части, используемая в уравнении у = B/2(x/L_B)^eb, м, (см. рис. 1.2.13.2.1-1 и 1.2.13.2.1-2);

D — водоизмещение судна, кг, но не менее 10 кг;

Анр — площадь ватерлинии судка, м⁼;

Cf_F— коэффициент класса по отказу в результате изгиба из табп. 1.2.3.2.1.

Если применимо, величины, окисямще от осечки, должны определяться на уровне ватерлинии, соответствующей рассматриваемому случаю нагрузки.

1.2.13.3 Расчетная вертикальная перерезывающая сила.

1.2.13.3.1 Расчетная вертикальная ледовая перерезывающая сила /7, МН, по длине эквивалентного бруса должна определяться по формуле

F; = CjFm,    (1.2.13.3.1)

где Су— коэффициент продольного распределения, принимаемый следующим образом:

.1 положительная перерезывающая сила:

Су~ 0.0 между кормовым концом .длины /- и 0,6/- от кормы; Су = 1,0 между 0,9/. от кормы и носовым концом даты /.; .2 отрицательная перерезывающая сила:

Су — 0.0 на кормовом конце длины /,;

Су — —0,5 между 0,2L И 0,6/, ОТ кормы;

Су — 0,0 между 0,8/. от кормы и носовым концом длины L.

Промежуточные значения должны определяться линейной интерполяцией.

1,2.133,2 Действующее вертикальное касательное напряжение т₍₁ должно определяться по длине эквивалентного бруса аналогично 1.6.5.1 части 11 «Корпус» посредством замены расчетной вертикальной волновой перерезывающей силы па расчетную вертикальную ледовую перерезывающую силу.

1.2.13.4 Расчетный ледовый изгибающий момент А//, МНм действующий в вертикальной плоскости.

1.2.13.4.1 Расчетный ледовьгй изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости, по длине эквивалентного бруса должен определяться по формуле

М, = 0,1 C„,isi    (1.2.13.4.1)

где /. — длина судна (длина согласно 1.1.3 чисти II «Корпус»), м; Ътп — см. L2.13.2.1;

— расчетная вертикальная ледовая перерезывающая сила в носу, МН;

С_т — коэффициент продольного распределения для расчетного ледового изгибающего момента, действующего в верти кал ьной плоскости, прин и маем ого следую Щи м

образом:

C»_t — 0,0 па кормовом конце длины L:

С_т = 1,0 между 0,51 и 0,71 от кормы;

С,„ — 0,3 Па 0,95L от кормы;

Си, = 0,0 на носовом конце ДЛИНЫ

Промежуточные значения должны определяться линейной интерполяцией. Если применимо, величины, зависящие от осадки, должны определяться для ватерлинии, соответствующей рассматриваемому случаю нагрузки.

1.2.13.4.2 Действующее напряжение при изгибе в вертикальной плоскости <з_а должно определяться по длине эквивалентного бруса аналогично 1.6.5.1 части II «Корпус» посредством замены расчетного волнового изгибающего момента, действующего в вертикальной плоскости, на расчетный ледовый изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости. Изгибающий момент, действующий на судно на тихой воде, должен приниматься как наибольший момент при прогибе.

1.2.13.5 Критерии продольной прочности.

1.2.13.5.1    Должны выполняться критерии прочности, указанные в табл. 1.2.13.5.1. Действующие напряжения не должны превышать допускаемые.

1.2.14    Носовые и кормовые шпангоуты.

1.2.14.1    Носовые и кормовые шпангоуты должны проектироваться согласно требованиям Регистра. Для судов полярных классов РС6 и РС7, требующих эквивалентности с ледовыми классами 1AS и 1А, требования Финско-шведских правил к ледовому классу для носовой и кормовой частей судна могут потребовать дополнительного рассмотрения.

1.2.15    Выступающие части.

1.2.15.1    Все выступающие части должны проектироваться для восприятия усилий, соответствующих месту их крепления к корпусной конструкции или положению в пределах района корпуса.

1.2.15.2    Определение величины нагрузки и критерии реакций конструкции должны соответствовать требованиям Регистра.

1.2.16    Местные конструктивные особенности.

1.2.16.1 Для передачи вызванных льдом нагрузок на

опорные конструкции (изгибающие моменты и

перерезывающие силы) местные конструктивные детали должны соответствовать требованиям Регистра.

1.2.16.2 Нагрузки на конструктивную связь в районе вырезов не должны вызывать потерю устойчивости. При необходимости конструкция должна быть подкреплена.

1.2.17    Прямые расчеты.

1.2.17.1    Прямые расчеты не должны применяться как альтернатива аналитическим процедурам, установленным в настоящей главе.

1.2.17.2    Если непосредственные расчеты используются для проверки прочности конструктивных систем, то нагрузки прикладываются на участке согласно 1.2.3.

1.2.18    Сварка.

1.2.18.1    Все сварные швы в пределах районов ледовых усилений должны быть непрерывными, двухсторонними.

1.2.18.2    Непрерывность прочностных характеристик должна обеспечиваться во всех конструктивных направлениях.

1.3 ТРЕБОВАНИЯ К МЕХАНИЗМАМ СУДОВ ПОЛЯРНЫХ КЛАССОВ

1.3.1    Область применения.

Требования настоящей главы относятся к главным пропульсивным установкам, рулевому устройству, аварийным и вспомогательным системам ответственного назначения, необходимым для обеспечения безопасности судна и жизнедеятельности команды.

1.3.2    Общие положения.

1.3.2.1 Представляемые чертежи и данные:

.1 детальное описание условий окружающей среды и требуемый полярный класс для механизмов, если он отличается от полярного класса судна;

.2 детальные чертежи главной пропульсивной установки. Описания главной пропульсивной установки, рулевого устройства, аварийных и вспомогательных систем ответственного назначения должны включать эксплуатационные ограничения. Информация о функциях управления нагрузкой главной пропульсивной установки ответственного назначения;

.3 подробное описание размещения и защиты основных, аварийных и вспомогательных систем для предотвращения проблем, связанных с замерзанием, льдом и снегом и доказательства их способности функционировать в условиях окружающей среды, для которых они предназначены;

.4 расчеты и документация, удостоверяющие соответствие требованиям настоящей главы.

1.3.2.2 Проектирование систем.

1.3.2.2.1    Механизмы и обеспечивающие вспомогательные системы, с точки зрения пожарной безопасности, должны проектироваться, изготавливаться и эксплуатироваться в соответствии с требованиями для машинных помещений без постоянной вахты. Любая система автоматики (например, управления, аварийной сигнализации, систем безопасности и индикации), обеспечивающая работу ответственно важных систем, должна эксплуатироваться в соответствии с этими же требованиями.

1.3.2.2.2    Системы, подверженные опасности повреждения вследствие замерзания, должны предусматривать осушение.

1.3.2.2.3    Одновинтовые суда полярных классов от РС1 до РС5 включительно должны быть оборудованы средствами, способными обеспечить достаточную работоспособность судна в случае поломки винта, включая механизм изменения шага винта.

1.3.3    Материалы.

1.3.3.1    Материалы, подверженные воздействию морской воды.

Материалы, подверженные воздействию морской воды, такие как лопасти винта, ступица винта, болты крепления лопастей, должны иметь удлинение не менее 15 % испытываемого образца, длина которого составляет 5 диаметров.

Испытания на ударный изгиб по методу Шарпи (определение работы удара KV для остро надрезанного образца) должны проводиться для материалов, за исключением бронзы и аустенитных сталей. Испытываемые образцы, взятые из отливок лопастей, должны отбираться в наибольшем сечении лопасти. Среднее значение работы удара KV по методу Шарпи при температуре —10 °С, взятое по трем испытаниям, должно быть равно 20 Дж.

1.3.3.2    Материалы, подверженные воздействию температуры морской воды.

Материалы, подверженные воздействию температуры морской воды, должны быть из стали

или из других одобренных пластичных материалов. Среднее значение работы удара KV по методу Шарпи при температуре —10 °С, взятое по трем испытаниям, должно быть равно 20 Дж.

1.3.3.3 Материалы, подверженные воздействию низких температур воздуха.

Материалы узлов и деталей ответственного назначения, подверженные воздействию низких температур воздуха, должны быть из стали или других одобренных пластичных материалов.

Значение работы удара KV по методу Шарпи должно быть определено для температуры на 10 °С ниже самой низкой расчетной температуры. Среднее значение указанной величины, взятое по трем испытаниям, должно быть равно 20 Дж.

1.3.4 Нагрузка при взаимодействии со льдом.

1.3.4.1    Взаимодействие гребного винта со льдом.

Настоящие требования относятся к открытым

винтам и гребным винтам в направляющей насадке, расположенным в корме судна с лопастями регулируемого или фиксированного шага. Ледовые нагрузки на носовые и тянущие винты подлежат специальному рассмотрению Регистром.

Предполагается, что указанные нагрузки имеют максимальное значение и однократны за весь период работы судна при нормальных условиях эксплуатации.

Данные нагрузки не распространяются на нерасчетные условия эксплуатации, например, на взаимодействие остановленного гребного винта со льдом.

Настоящие требования касаются нагрузок, вызванных взаимодействием гребного винта со льдом, и распространяются на винторулевые колонки (ВРК) с зубчатыми передачами и с двигателем в гондоле. Однако ледовые нагрузки от удара льда о корпус ВРК в данных требованиях не рассматриваются.

Нагрузки, описываемые в 1.3.4, являются суммарными нагрузками (если не указано иначе) при взаимодействии гребного винта со льдом, действуют независимо (если не указано иначе) и предназначаются только для расчета прочности узлов и деталей. Каждый вариант нагрузки, приводимый в настоящем разделе, должен рассматриваться отдельно от других.

F/, представляет собой силу, изгибающую лопасть гребного винта в направлении, противоположном направлению движения судна, когда гребной винт фрезерует кусок льда, вращаясь в направлении переднего хода.

Ff представляет собой силу, изгибающую лопасть гребного винта в направлении движения судна, когда гребной винт взаимодействует с куском льда, вращаясь в направлении переднего хода.

1.3.4.2    Коэффициенты полярного класса.

В приведенной ниже табл. 1.3.4.2 даются расчетная толщина льда и коэффициенты ледовой прочности, которые должны использоваться для оценки ледовых нагрузок на гребной винт.

1.3.4.3 Проектные ледовые нагрузки для открытого гребного винта.

1.3.4.3.1    Максимальная сила, действующая на лопасть в направлении, противоположном направлению движения судна, F_b , кН:

Для D < D_Umit\

F_b= -27S_ice[nD]°’⁷[EAR/Zf’³ [D]²;    (1.3.4.3.1-1)

для D D_llmU:

F_b= -23 S_ice[nDf^p\EAR/Z\°’³{H_icef^A{Df, (1.3.4.3.1-2)

где D_ltmt, = 0,85{H_tce)^lA-

n — номинальная частота вращения (при максимальной длительной мощности на чистой воде) для ВРШ и 85 % номинальной частоты вращения (при максимальной длительной мощности на чистой воде) для гребного винта с фиксированным шагом (независимо от типа двигателя привода).

F_b должна прикладываться как равномерно распределенное давление по площади на засасывающей поверхности лопасти для следующих случаев нагрузки: .1 случай нагрузки 1: от 0,67? до конца лопасти и от входящей кромки лопасти до величины, равной 0,2 длины хорды;

.2 случай нагрузки 2: нагрузка, равная 50 % Ту, должна прикладываться на периферийную часть лопасти от радиуса 0,97? до конца лопасти;

.3 случай нагрузки 5: для реверсируемого гребного винта нагрузка, равная 60 % Ту, должна прикладываться на участок от 0,67? до конца лопасти и от выходящей кромки лопасти до величины, равной 0,2 длины хорды.

См. случаи нагрузок 1, 2 и 5 в табл. 1 приложения.

1.3.4.3.2    Максимальная сила, действующая на лопасть в направлении движения судна, Ту кН:

Для D < D_limit:

F_f =250[EAR/Z][Df;    (1.3.4.3.2-1)

Для D ^ D_Umit:

F_f = 500--— H_ice[EAR/Z\[D]²,    (1.3.4.3.2-2)

/1    « ч

2

где D_Umit = -~—H_ice;    (1.3.4.3.2-3)

a

⁽¹-zT>

d — диаметр ступицы винта, м;

D — диаметр винта, м;

EAR — дисковое отношение гребного винта;

Z — число лопастей винта.

Ту должна прикладываться как равномерно распределенное давление на участок нагнетающей поверхности лопасти для следующих случаев нагрузки:

.1 случай нагрузки 3: от радиуса 0,67? до конца лопасти и от передней кромки лопасти до величины, равной 0,2 длины хорды;

.2 случай нагрузки 4: нагрузка, равная 50 % Ту должна прикладываться на периферийную часть лопасти от радиуса 0,97? до конца лопасти;

.3 случай нагрузки 5: для реверсируемого гребного винта нагрузка, равная 60 % Ту, должна прикладываться на участок от 0,67? до конца лопасти и от выходящей кромки лопасти до величины, равной 0,2 длины хорды.

Случаи нагрузок 3, 4 и 5 — см. табл. 1 приложения.

1.3.4.3.3    Максимальный момент, скручивающий лопасть относительно оси ее поворота.

Скручивающий лопасть момент относительно оси ее поворота (2_Л._тяу, кНм, должен рассчитывается для случаев нагрузки, описанных в 1.3.4.3.1 и

1.3.4.3.2 для F_b и Ту Если скручивающий лопасть момент относительно оси ее поворота меньше значения приведенного ниже, то применяется следующее минимальное значение по умолчанию:

Qsm ах =0,2 5Fc_0;7,    (1.3.4.3.3)

где Coj — ширина лопасти на радиусе 0,7R гребного винта, м;

F — F_b или Ff_y в зависимости от того, какое абсолютное значение больше.

1.3.4.3.4    Ледовый максимальный момент сопротивления вращению гребного винта £>_тах, кНм, (приложенный к валу в плоскости диска гребного винта):

Для D < D_hmit\

Йпах= Ю5(1

(1.3.4.3.4-1)

Для D ^ D_ltmU\ fiU* = 202(1 — d/iyfiqjcJFiteQ^QpID^

(1.3.4.3.4-2)

где D_Umit — 1,8//^,

S_qice — индекс прочности льда для ледового момента на лопасти; P_Q1 — шаг гребного винта на радиусе 0,7/?, м;

*о,7 — максимальная толщина лопасти на радиусе 0,7/?, м; п — частота вращения гребного винта на швартовном режиме, об/с. Если эта величина не известна, то она должна приниматься как указано в табл. 1.3.4.3.4.

Для ВРШ шаг винта Р₀,i должен соответствовать максимальной длительной мощности при работе в швартовном режиме. Если эта величина не известна, то Pqj принимается как 0,7То,7«> где Р_07п — шаг винта для максимально длительной мощности на чистой воде.

1.3.4.3.5 Максимальный ледовый упор, воздействующий на гребной вал (осевые ледовые нагрузки на гребном винте, действующие на вал в месте посадки винта).

Максимальный положительный ледовый упор (максимальная ледовая осевая сила, действующая на гребной винт в направлении движения судна):

Tf = 1,1 Ту.    (1.3.4.3.5-1)

Максимальный отрицательный ледовый упор (максимальная ледовая осевая сила, действующая на гребной винт в направлении, противоположном движению судна):

Т_ь = 1,1 F_b.    (1.3.4.3.5-2)

1.3.4.4 Расчетные ледовые нагрузки для гребных винтов в направляющей насадке.

1.3.4.4.1 Максимальная сила, действующая на лопасть в направлении, противоположном движению судна F_b:

Для D < D_limit:

F_b= -9,5 S_ice(EAR/Zf’\nD)°’⁷D¹;    (1.3.4.4.1-1)

Для D ^ D_limit:

F_b= -66S_icXEAR/Zf^{nD)^0p{H_icef^AD^0fi, (1.3.4.4.1-2) где D_Umil — 4H_jce,

n принимается так же, как в 1.З.4.З.1.

F_b должна прикладываться как равномерно распределенное давление по площади на засасывающей поверхности лопасти для следующих случаев нагрузки (см. табл. 2 приложения):

Л случай нагрузки 1: от 0,67? до конца лопасти и от передней кромки лопасти до величины, равной 0,2 длины хорды;

.2 случай нагрузки 5: для реверсируемого гребного винта нагрузка, равная 60 % 7% должна прикладываться на участок от 0,67? до конца лопасти и от выходящей кромки лопасти до величины, равной

0,2 длины хорды.

1.3.4.4.2    Максимальная сила, действующая на лопасть в направлении движения судна, Ту, кН:

Для D < D_Umit:

F_f=250(EAR/Z)D¹;    (1.3.4.4.2-1)

Для D ^ Dn_mi{.

F_f = 500--— H_ice[EAR/Z\[Df,    (1.3.4.4.2-2)

d-f)

2

где Damn = -J- H_ice, м.    (1.3.4.4.2-3)

⁽¹-F >

Ff должна прикладываться как равномерно распределенное давление на участок нагнетающей поверхности лопасти для следующих случаев нагрузки (см. табл. 2 приложения):

Л случай нагрузки 3: от радиуса 0,67? до конца лопасти и от передней кромки лопасти до величины, равной 0,5 длины хорды;

.2 случай нагрузки 5: нагрузка равная 60 % F_b должна прикладываться на участок от 0,67? до конца лопасти и от выходящей кромки лопасти до величины, равной 0,2 длины хорды.

1.3.4.4.3    Ледовый максимальный момент сопротивления вращению гребного винта (2тах> кНм, (приложенный к валу в плоскости диска гребного винта):

Для D < D_Umit:

Йпах - 74(1 — d/D)S_qi_Ce(Poj/D)^0,1\t() j/D)^0,\nD)^

(1.3.4.4.3-1)

Для D ^ D_Umit:

Q_mах-141(1 -J/D)S^

(1.3.4.4.3-2)

где D_Umit — 1,8H_ice, м,

п — частота вращения гребного винта при работе на швартовном режиме, об/с.

Если величина п не известна, она должна приниматься согласно табл. 1.3.4.4.3.

Для ВРШ шаг винта Род должен соответствовать максимальной длительной мощности при работе на швартовых. Если эта величина не известна, то Р₀,₇ принимается как 0,7Р_0)7п, где 0,7Род_и — шаг винта при максимально длительной мощности на чистой воде.

1.3.4.4.4    Максимальный скручивающий лопасть момент для проектирования механизма изменения шага Qsmzx-

Скручивающий лопасть момент Q_smax> кНм, относительно ее оси вращения рассчитывается для случаев нагрузки, описанных в 1.3.4.1. Если скручивающий лопасть момент относительно оси ее поворота меньше значения, приведенного ниже, то применяется следующее минимальное значение по умолчанию:

ft_max = 0,25Рс_0;7,    (1.3.4.4.4)

где cqj — ширина хорды сечения лопасти на радиусе 0,7Д, м;

F — F_b или Ff, в зависимости от того, какое абсолютное значение больше.

1.3.4.4.5    Максимальный ледовый упор, воздействующий на гребной винт (осевые ледовые нагрузки на гребном винте, действующие на вал в месте посадки винта).

Максимальный положительный ледовый упор (максимальная ледовая осевая сила, действующая на гребной винт в направлении движения судна):

T_f = 1ДР/.    (1.3.4.4.5-1)

Максимальный отрицательный ледовый упор (максимальная ледовая осевая сила, действующая на гребной винт в направлении, противоположном движению судна):

T_b = l,lF_b.    (1.3.4.4.5-2)

1.3.4.5    Зарезервировано.

1.3.4.6    Расчетные нагрузки в пропульсивной линии.

1.3.4.6.1 Крутящий момент.

Процесс изменения ледового крутящего момента на гребном винте для динамического анализа линии вала должен быть описан последовательностью импульсов, принимающих форму половины синуса и воспринимаемых лопастью. Крутящий момент, возникающий вследствие столкновения единичной лопасти со льдом, является функцией угла вращения винта и равен:

6(ф) - C_?jg_maxsin(<p(180/Qt_i)) для ср - 0...0С,-;

Q(ср) = 0 для ф = a_z...360.    (1.3.4.6.1-1)

Параметры C_q и а,- приведены в табл. 1.3.4.6.1.

Суммарный ледовый крутящий момент получается суммированием крутящего момента каждой отдельной лопасти с учетом сдвига фаз 3607Z. Число оборотов винта в период фрезерования можно получить по формуле

N_q = 2H_ice.    (1.3.4.6.1-2)

Число ударов равняется ZNq (см. рис. 1 приложения).

Представленная выше продолжительность взаимодействия гребного винта со льдом на режиме фрезерования не распространяется на тянущие носовые гребные винты. Для носовых гребных винтов продолжительность взаимодействия со льдом на режиме фрезерования является в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистром.

Крутящий момент для любого компонента вала должен быть определен с учетом крутящего момента Q(ф) от гребного винта, реального крутящего момента двигателя Q_e и инерционно-упругих характеристик системы.

Q_e — фактический максимальный крутящий момент двигателя в зависимости от частоты вращения.

Расчетный крутящий момент вдоль линии «гребной винт — вал».

Расчетный крутящий момент Q_r для компонента вала должен быть определен на основе анализа крутильных колебаний пропульсивной линии. Расчеты следует выполнять для всех случаев возбуждения, указанных выше, а значение ответной реакции должно быть наложено поверх среднего гидродинамического крутящего момента на швартовном режиме при рассматриваемой частоты вращения винта.

1.3.4.6.2 Максимальный динамический упор (максимальная осевая сила в линии валопровода).

Максимальная осевая сила в линии валопровода рассчитывается по нижеприведенным формулам. Коэффициенты 2,2 и 1,5 учитывают динамическое усиление осевых колебаний в линии валопровода. Коэффициенты динамического усиления можно рассчитать с помощью динамического анализа.

Максимальная осевая нагрузка в линии валопровода в направлении движения судна, кН:

1    Требования к судам полярных классов    6

1.1    Описание полярных классов и их применение .    6

1.2    Конструктивные требования к судам

полярных классов............. 6

1.3    Требования к механизмам судов полярных

классов.................. 17

Приложение............. 25

2    Технические требования к эскортным

буксирам................ 27

2.1    Общие положения............ 27

2.2    Технические требования......... 27

2.3    Эскортные испытания.......... 28

2.4    Отчетные документы........... 29

3    Требования по оборудованию судов на

соответствие знакам ECO и ECO-S в символе класса............. 30

3.1    Общие положения............ 30

3.2    Классификация.............. 31

3.3    Применение требований международных

документов................ 32

3.4    Требуемая документация......... 32

3.5    Технические требования по присвоению

знака ECO в символе класса....... 34

3.6    Технические требования по присвоению

знака ECO-S в символе класса...... 40

3.7    Отчетные документы........... 43

4    Требования по оборудованию судов на

соответствие знаку ANTI-ICE в символе класса.................. 44

4.1    Общие положения............ 44

4.2    Технические требования по назначению

знака ANTI-ICE в символе класса ....    44

4.3    Испытания................ 46

4.4    Отчетные документы........... 46

5    Требования по оборудованию нефтеналивных судов для проведения грузовых операций

с морскими терминалами........ 47

5.1    Общие положения............ 47

5.2    Конструкция судна............ 47

5.3    Конструкция помещений......... 48

5.4    Устройство и закрытие отверстий.....48

5.5    Якорное устройство............48

5.6    Швартовное устройство..........48

5.7    Специальное устройство..........49

5.8    Системы и трубопроводы.........49

5.9    Измерительные устройства

и автоматизация..............49

5.10    Противопожарная защита.........51

5.11    Электрическое оборудование.......51

5.12    Средства связи..............51

5.13    Испытания................51

5.14    Отчетные документы...........51

6    Требования к вертолетным устройствам 52

6.1    Общие положения.............52

6.2    Конструкция вертолетных палуб......53

6.3    Оборудование вертолетных палуб.....53

6.4    Противопожарная защита.........54

6.5    Системы и трубопроводы.........56

6.6    Электрическое оборудование.......57

6.7    Средства связи..............57

6.8    Испытания................57

6.9    Отчетные документы...........57

7    Требования по оборудованию судов для обеспечения длительной эксплуатации

при низких температурах........58

7.1    Общие положения.............58

7.2    Расчетные температуры..........59

7.3    Общие требования к конструкции судна. . 59

7.4    Устройства, оборудование, снабжение ... 60

7.5    Остойчивость и деление на отсеки ....    61

7.6    Механические установки.........61

7.7    Системы и трубопроводы.........61

7.8    Палубные механизмы...........62

7.9    Спасательные средства..........63

7.10    Грузовые устройства............65

7.11    Электрическое, радио- и навигационное

оборудование ............... 66

7.12    Материалы................67

7.13    Испытания................68

7.14    Отчетные документы...........68

1.1 ОПИСАНИЕ ПОЛЯРНЫХ КЛАССОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

1.1.1    Область применения.

1.1.1.1    Требования к судам полярных классов применяются к стальным самоходным судам, за исключением ледоколов (см. 1.1.1.3), предназначенным для эксплуатации в полярных водах, покрытых льдом.

Требования настоящего раздела применяются к судам, контракт на постройку которых заключен 1 марта 2008 года или после этой даты.

Примечание. Под датой «контракта на постройку» понимается дата, на которую контракт на строительство судна подписан между будущим судовладельцем и судостроителем. Подробнее о дате «контракта на постройку» - см. 1.1.2 части I «Классификация».

1.1.1.2    Знаки полярных классов, перечисленные в табл. 1.1.1.2, могут быть присвоены судам, соответствующим требованиям 1.2 и 1.3. Требования 1.2 и 1.3 являются дополнительными к требованиям Регистра к судам без ледовых усилений. Если корпус и механизмы соответствуют требованиям различных полярных классов, то и корпусу и механизмам присваивается в классификационном свидетельстве наименьший из этих классов. Соответствие корпуса или механизмов требованиям более высокого полярного класса также должно быть указано в классификационном свидетельстве в разделе «прочие характеристики».

1.1.1.3    К судам, которые должны получить символ класса Icebreaker (ледокол), предъявляются дополнительные требования, и они должны рассматриваться особо. «Ледоколом» называется любое судно, в функциональные задачи которого включены ледовая проводка и ледовое сопровождение и которое обладает достаточной мощностью и размерениями, позволяющими осуществлять интенсивные действия в водах, покрытых льдом, и

имеет классификационное свидетельство с таким символом класса.

1.1.2 Полярные классы.

1.1.2.1    В табл. 1.1.1.2 перечислены знаки и описания полярных классов (PC). Полярный класс выбирает судовладелец. Описания полярных классов, приведенные в табл. 1.1.1.2, предназначены для судовладельцев, проектантов и Администраций государств флага при выборе подходящего знака полярного класса, соответствующего требованиям, предъявляемым к судну в предполагаемых районах эксплуатации.

1.1.2.2    Знаки полярного класса используется во всех главах настоящего раздела для передачи разницы функциональных возможностей и прочности судна.

1.1.3 Верхняя и нижняя ледовые ватерлинии.

1.1.3.1    Верхняя и нижняя ледовые ватерлинии, принятые в проекте, должны быть указаны в классификационном свидетельстве. Верхняя ледовая ватерлиния (ВЛВЛ) определяется максимальной осадкой в носовой, миделевой и кормовой частях судна. Нижняя ледовая ватерлиния (НЛВЛ) определяется минимальной осадкой в носовой, миделевой и кормовой частях судна.

1.1.3.2    Нижняя ледовая ватерлиния определяется с учетом балластного состояния при движении в ледовых условиях (например, принимая во внимание погружение гребного винта).

1.2 КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СУДАМ ПОЛЯРНЫХ КЛАССОВ

1.2.1    Область применения.

1.2.1.1    Требования настоящего раздела применяются к судам полярных классов, указанным в 1.1.

1.2.2 Районы корпуса судна.

1.2.2.1    Корпус всех судов полярных классов подразделяется на районы, в зависимости от

величины ожидаемых в данном районе нагрузок. В продольном направлении выделены 4 района: носовой (В), носовой промежуточный (BI), средний (М) и кормовой (S). Носовой промежуточный, средний и кормовой районы подразделяются дополнительно в вертикальном направлении на днищевой (/>), нижний {!) районы и район ледового пояса (/). Протяженность каждого района корпуса показана на рис. 1.2.2.1.

1.2.2.2 Определения верхней ледовой ватерлинии (ВЛВЛ) и нижней ледовой ватерлинии (НЛВЛ) приведены в 1.1.3.

1.223 Во всех случаях, несмотря на рис. 1.2.2.1, граница между носовым и носовым промежуточным районами не должна располагаться в нос от точки пересечения лшгаи форштевш с основной плоскостью судна.

1.2.2.4    Во всех случаях, несмотря на рис. 1.2.2.1, кормовую границу носового района не следует располагать более чем на 0,45/. в корму от носового перпендикуляра (НИ).

1.2.2.5    Границу между днищевым и нижним районами следует принимать в точке, где обшивка имеет наклон к горизонту 7°.

1.2.2.6    Если в ледовых условиях предполагается работа судна задним ходом, то кормовая оконечность судна должна проектироваться с учетом требований к носовому и носовому промежуточному районам корпуса судна.

1.2..3 Расчетные ледовые нагрузки.

1.2.3.1    Общие положения.

1.2.3.1.1    Для судов всех полярных классов расчетной моделью для определения размеров

связей корпуса, необходимых для противостояния ледовым нагрузкам, является боковое ударное воздействие на носовую часть судна.

1.2.3.1.2    Расчетная ледовая нагрузка характеризуется средним давлением P_avg, равномерно распределенным па прямоугольном участке высотой Ь и шириной tv.

1.2.3.1.3    В пределах носового района судов всех полярных классов и в пределах носового промежуточного района ледового пояса судов полярных классов РС6 и РС7 параметры ледовой нагрузки являются функциями фактической формы носовой оконечности. Для определения параметров ледовой нагрузки Р_т№ Ь и и-- требуется рассчитать следующие характеристики ледовой нагрузки для носовой части: коэффициент формы /_в(, полное усилие бокового удара Р_{, погонную нагрузку Q_t и давление Р,.

1.2.3.1.4    В других районах ледовых усилений параметры ледовой нагрузки P_av&, h_NonBow и w_Noattow определяются независимо от формы корпуса и основаны на фиксированном соотношении размеров участка нагрузки AR = 3,6.

1.2.3.1.5    Расчетные ледовые усилия, рассчитанные согласно 1.2.3.2, применимы только к судам с ледокольной формой корпуса. Расчетные ледовые усилия для других форм носовой оконечности подлежат специальному рассмотрению Регистром.

1.2.3.1.6    Судовые конструкции, нс испытываю-щис непосредственно ледовых нагрузок, могут вес же подвергаться инерционным нагрузкам от перевозимого груза и оборудования в результате

взаимодействия судна со льдом. Инерционные нагрузки, вызванные ускорениями, величины которых могут быть определены по согласованной с Регистром методике, должны учитываться при проектировании таких конструкций.

1.2.3.2 Характеристики бокового ударного воздействия.

1.2.3.2Л Параметры, определяющие характеристики бокового ударного воздействия, отражены в коэффициентах класса, перечисленных в табл. 1.2.3,2,!.

1.2.3.2.1.1 Носовой район.

1.2.3.2ЛЛ.1 В носовом районе усилие 1% погонная нагрузка Q, давление Р и соотношение размеров участка нагрузки AR, в соответствии с моделью бокового ударного воздействия, являются функциями углов формы корпуса, измеренных па уровне верхней ледовой ватерлинии. Влияние этих углов учитывается с помощью расчета коэффициента формы носовой оконечности fa. Углы формы корпуса показаны на рис. 1.23,2.1 Л.1.

1.2.3.2.1 Л.2 Длина по ватерлинии носового района должна подразделяться на 4 участка равной длины. Усилие F_y погонная нагрузка Q, давление Р и соотношение размеров участка нагрузки AR должны определяться па середине длины каждого участка (в расчете параметров ледовой нагрузки P_avs, b и w должны использоваться максимальные значения F, Q и Р).

1.2.3.2Л.1.3 Характеристики нагрузки в носовом районе определяются следующим образом:

Л коэффициент формы fai принимается как:

fa, = min {fa_itu fa_it2\ fa_u)_y    (1.23.2.1.13.1-1)

гдеfa_Ki = (0,097 - 0,6S(jt/L - 0,15)²) • аДР/)⁰’⁵;    (1.2.3.2.1.1.3.1 -2)

A.2 = I _y2CFjAsm(p;) CF_c - D^{0 64});    <1.2.3.2.1.1.3.1-3)

fa^ = 0,60-    (12.32.1.1.3.1-4)

i — рассматриваемый участок;

L — длина судна, измеренная па уровне верхней ледовой ватерлинии в соответствии е 1.1.3 части 11 «Корпус»; х — расстояние от носокшю перпендикуляра до рассматриваемою сечения, м; а— угол наклона ватерлинии, град., (см. рис. 1.2.3.2.1.1.1);

Р' — угол наклона шпангоута в плоскости шпангоута, град.

(см. рис. 1 .2.3.2.1.1.1);

D — водоизмещение судна, кт, но не менее 5;

СЬ'с— см. табл. 1.2.32.1;

Cl'_F— см. табл. 12.32.1;

*2 усилие F_y МН:

F_t = /й, • а-с ■ D^0M,    (1.23.2.1.1.3.2)

где I — рассматриваемый участок; fa, — коэффициент формы участка /;

СЬ'с— см. табл. 12.3.2.1;

D — водоизмсшснис судна, кт, но нс мснсс 5;

.3 соотношение размеров участка нагрузки AR;

Рис. 1.2.3.2.1.1.1 Определение углов наклона

Примечания: Р' — угол ][аклопа шпангоута, изморенный по нормали к наружной обшивке, град; а — угол наклона 13J113J1, град; у — угол наклоЕ)а форштевня, град;

IgfS = tgti/tg у;

Igp' = tgfVcosa.

ARi = 7,46sin(P/)> 1,3,    (1.2.З.2.1.1.3.3)

где i — рассмафиваеммн у част к;

Р/ — угол наклона шпангоута на участке / в плоскости

шманшутц, град;

А погонная нагрузка Q_t МН/м; а = 1'Т^6] CFJAR^⁵,    (1.2.3.2.1Л .3.4)

где i — рассматриваемый участок;

F[ — усилие на участке /, МН;

CF_d — см. табл. 1.2.3.2.1;

ARf — соотношение размеров /-го участка нагрузки;

.5 давление Р\ МПа:

Pi = F’²²CF_d²AR-’\    (1.2.3.2.1.1.3.5)

где / — рассматриваемый участок;

Ft — усилие на участке /, МН;

CF_d — см. табл. 1.2.3.2.1;

ARf — соотношение размеров /-го участка нагрузки.

1.2.3.2.2 Районы корпуса за пределами носового района.

1.2.3.2.2.1    В районах корпуса за пределами носового района усилие F_NonBow ^и погонная нагрузка Q^onBow^ используемые при определении размеров участка нагрузки b_NonBow, w_NonBow и расчетного давления P_avg, определяются следующим образом:

.1 усилие FnohBow, МН:

F_NonBow = 0,3 6CF_cDF,    (1.2.3.2.2.1 Л)

где CF_c — см. табл. 1.2.3.2.1;

DF — коэффициент водоизмещения судна:

DF = D^0M при D < CF_D1S;

DF = CFois + 0,10 (D-CF_dis) при D > CF_DIS;

D —водоизмещение судна, кт, но не менее 10;

CF_dis— см. табл. 1.2.3.2.1;

.2 погонная нагрузка Q^₀nBow> МН/м:

QjfonBaw = 0,639F%⁶0^lnBowCF_D,    (1.2.3.2.2.1.2)

где F_NonBow — усилие из формулы (1.2.3.2.2.1.1), МН;

CFd — см. табл. 1.2.З.2.1.

1.2.3.3 Расчетный участок нагрузки.

1.2.3.3.1    В носовом районе и носовом промежуточном районе ледового пояса для судов с символом класса РС6 и РС7 расчетный участок нагрузки имеет размеры — ширину w_Bow и высоту b_BoWi м, определяемые как:

w_Bow ⁼ F_Bow/Q_Bow;    (1.2.3.3.1-1)

&Bow Qbow!F_Bow,

1.2.3.5.2 Если конструктивный элемент выходит за Гранину района корпуса судна, то при определении размеров элемента должен испольюваться наибольший коэффициент района корпуса судна.

L2.3.5.3 Для судов с випторулевыми комплексами коэффициенты S_t и St подлежат специальному рассмотрению Регистром.

1.2.4 Требования к наружной обшивке.

1.2.4.1    Толщина наружной обшивки t_% мм, определяется по формуле

/ = *№/ + и*    (1.2.4.1)

где (_}Ш — толщина листа, требуемая для восприятия ледовых ншру:юк согласно 1.2.4.2. мм;

А, — надбавка на коррозию н абразивный итнос согласно 1.2.11, мм.

1.2.4.2    Требуемая толщина наружной обшивки t„ei_t мм. для восприятия расчетной ледовой нагрузки зависит от ориентации набора.

В случае обшивки с поперечной системой набора (£2 > 70°), включая всю днищевую обшивку, т. е. обшивку в районах корпуса    и    нстто-

толпщна определяется по формуле

t„e, = SmsHAF-PPF^P^jCyf-ji 1 + sj2b), (1.2.4.2-1)

где Q — наименьший угол между ватерлинией и ли иней первого уровня набора, как видно иа рис. 1.2.4.2. град; s — расстояние между шпангоутами при поперечной системе набора или расстояние между продольными связями при продольной системе набора, м;

AF— коэффициент района корпуса судна в табл. 1.23.5.1; FPFp— коэффициент пикового давления в табл, 1,23,4.2;

Р_а%^ — среднее давление иа участке нагрузки согласно формуле (1.23.4.1). МПа;

с1_у — минимальный верхним предел текучести материала, Н/мм²;

В случае обшивки с продольной системой набора (Q ^ 20°), если h ^ .т, нетто-толщина определяется по формуле

V/ = 500.v((/I F-PPF_p-P_mv)fa$*j( 1 + ,v/2/>. (1.2.4.2-2)

В случае обшивки с продольной системой набора (Q ^ 20"), если b < j, нетто-толщина определяется по формуле

tm ^ш 500.?fYAFPPFpP^jOyf 'ilbis - (Ы*)У*К 1 + *121).

(1.2.4.2-3)

В случае обшивки с диагональной системой набора (70° > П > 20^е) должна использоваться линейная интерполяция.