Moment bezwładności figury płaskiej:

Moment bezwładności prostokąta przechodzący przez środek układu:

Dla kwadratu:

I_x = I_{x: z} - I_{x: w} - gdzie: I_{x: z} - zewnętrzny; I_{x: w} - wewnętrzny

Różnica w momencie bezwładności większa odporność na zginanie (dla statków ze stali)

Wytrzymałość na zginanie:

gdzie: M_g - moment gnący; W_x - wskaźnik na zginanie

gdzie: e_x - najdalej położone włókno rozciągane lub zginane (odległość od osi zginania do najdalej oddalonego punktu).

Odstęp wręgowy - odległość między ramami (najmniejszy zerowy)

W części dziobowej lub rufowej: 0 < a ≤ 600mm - według PRS (czyli usztywnienia co 600 mm)

Na śródokręciu - odstęp nie większy niż 1000 mm: 0 < a ≤ 1000 mm

Ramy są równoległe do płaszczyzny owręża.

Wrężnica teoretyczna - linia przecięcia statku równoległa do płaszczyzny owręża (ilość od 11 do 20)

Linia teoretyczna - linia przecięcia kadłuba: wręg budowlany

Wyporność = masa statku pustego + nośność: D = P_s + N

USZTYWNIENIA:

Wzdłuż jest dobre usztywnienie ale w poprzek słabe, prostopadle się nie da, bo za dużo spawania (ręcznego).

W budowie kadłuba jest zasada: „JAK NAJMNIEJ CIEPŁA” - bo potem konstrukcje stygną i się kurczą.

Ze względu na naprężenia wewnętrzne - w poprzek usztywnienia rzadsze, ale wyższe - odstęp 3 - 4 a

Różna grubość w różnych rejonach.

1,005 - współczynnik na grubość poszycia

Usztywnienia I rzędu / rodzaju: (spawane automatycznie)

Usztywnienia II rzędu - spawane są ręcznie.

Płaskownik łebkowy - podstawowy profil.

Wzdłużny układ wiązań - usztywnienia pierwszego rzędu

Układ poprzeczny równoległy do płaszczyzny owręża

UKŁADY WIĄZAŃ KADŁUBA:

1). Jeżeli usztywnienia I rzędu biegną wzdłuż statku (równolegle do płaszczyzny symetrii), to konstrukcję taką nazywamy konstrukcją wzdłużną.

2). Jeżeli usztywnienia I rzędu biegną w poprzek statku (równolegle do płaszczyzny owręża), to kadłub statku posiada poprzeczny układ wiązań.

3). Jeżeli część usztywnień I rzędu biegnie wzdłuż statku, a część w poprzek wtedy mamy mieszany układ wiązań.

Podgrupy konstrukcyjno - technologiczne PKT:

Dwie pierwsze cyfry określają podgrupę, trzecia cyfra określa rejon kadłuba.

PKT 110 - dno; PKT 120 - grodzie; PKT 130 - burty; PKT 140 - pokłady i to co na nich stoi (np.: zrębnice); PKT 150 - skrajnik rufowy; PKT 160 - skrajnik dziobowy; PKT 170 - nadbudówka

Dwa główne elementy konstrukcyjne:

1). Kratowa konstrukcja wewnętrzna (kratownica - usztywnienia I i II rzędu)

2). Poszycie zewnętrzne kadłuba

Kadłub mocny i nadbudowy (na ogół 1 nadbudówka)

Cała konstrukcja dzieli się na podgrupy konstrukcyjno - technologiczne.

GRODZIE:

Grupa 120.

Pokład wytrzymałościowy = pokład górny = pokład grodziowy = pokład wolnej burty

Skrajniki - zawsze poprzeczne!!!

Wolna burta = wysokość boczna - zanurzenie konstrukcyjne (W_b = H - T)

Zapas pływalności (nie zamoczona część statku) / nie zamoczona część kadłuba liczona od pokładu wolnej burty

Bez względu na wielkość, wszystkie statki mają skrajniki w poprzecznym układzie wiązań (nie decydują o układzie wiązań statku, wyłączone z klasyfikacji) - zapewniają wytrzymałość lokalną dużą.

Ilość grodzi zależy od położenia maszynowni - maszynownia musi być grodziami (wodo-, gazo-, ognioszczelne itp.) oddzielona od reszty statku.

Gródź - gródź poprzeczna, wodoszczelna (od burty do burty, od dna do pokładu wolnej burty) - dzieli kadłub na wodoszczelne przedziały.

Jak maszynownia na śródokręciu - na statku minimum 4 grodzie - ale im dłuższy wał tym gorzej.

Tak było zanim zrobiono małe silniki i przesunięto je!

L ≤ 30 m (wg PRS)

L / 2 + L / 2 ≤ L_T

L_T - linia przedziału wodoszczelnego

Wręgi:

- teoretyczne (tak jak przekroje)

- budowlane (linia teoretyczna powstała w wyniku przecięcia kadłuba statku płaszczyzną równoległą do owręża w odstępach wręgowych)

- konkretne usztywnienia (wręgi)

4 RODZAJE GRODZI:

- grodź kolizyjna (1);

- grodź skrajnika rufowego (1);

- grodzie ograniczające przedział maszynowni (1 -2, tylna gródź maszynowni może być grodzią skrajnika rufowego);

- gródź oddzielająca ładunek - pozostała (zależna ilość od długości statku)

Liczba poprzecznych grodzi wodoszczelnych (minimalna):

Długość położenie maszynowni

statku na rufie na śródokręciu

L_f ≤ 65 m 3 4

65 - 95 4 4

95 -105 4 5

105 - 125 5 6

125 - 145 6 7

145 - 165 7 8

165 - 190 8 9

190 - 225 9 10

≥ 225 według uzgodnień PRS

L_f - długość równa 96% całkowitej długości wodnicy o współrzędnej z = 0,85 H lub długość mierzona od przedniej krawędzi dziobnicy do osi trzonu sterowego na tej wodnicy, w zależności od tego, która z tych wartości jest większa.

Konstrukcja grodzi:

p = ξ * h = f(n) gdzie: p - ciśnienie; ξ - gęstość wody; h - wysokość na jakiej mierzymy

Najlepiej by było, aby gródź była trójkątna.

Pod grodzią dennik wodoszczelny jako przedłużenie grodzi.

Blachy powinny krzyżować się z usztywnieniami.

Grodzie płaskie - mogą mieć układ pionowy, poziomy lub mieszany.

Na niektórych statkach są grodzie wzdłużne tylko w rejonach ładunkowych (na zbiornikowcach - bo przy kołysaniu swobodna część cieczy może wybijać dziury w statku - z pewny opóźnieniem). Część środkowa szersza, a boczne - węższe. Też czasami na kontenerowcach i masowcach.

2 większe zbiorniki boczne i 1 szeroki zbiornik środkowy. Masa dna podwójnego = ok. 10% masy kadłuba

Zadania grodzi poprzecznych:

1). Podział statku na wodoszczelne lub olejoszczelne przedziały

2). Zapewnienie wytrzymałości kadłuba (ściskanie, ścinanie i skręcanie kadłuba)

3). Zapobieganie rozprzestrzeniania się ognia na cały statek w czasie pożaru.

GRODZIE.

PKT 120

1). Poprzeczne:

a). grodź płaska: - usztywnienia pionowe; - uszt poziome; uszt krzyżowe

b). grodź profilowana: - fale pionowe; - fale poziome

c). grodź podwójna

2). Wzdłużne:

a). grodź płaska: - usztywnienia pionowe; - uszt poziome; - uszt krzyżowe

b). grodź profilowana: - fale pionowe; - fale poziome

Słaba wytrzymałość na zginanie

Wg PRS związek między grubością t fali a jej odstępami;

t=S₂/0,05[mm] gdy S₂/S₃ =0,5

t=S₂/0,07[mm] gdy S₂/S₃ ≥1,0

Grodzie profilowane: zajmują mniej przestrzeni (bo nie ma usztywnień) stosuje się je do ładunków masowych, też do zbiornikowców.

Grodzie podwójne:

Ustalenia dla grodzi wg PRS:

1). Gródź skrajnika rufowego może sięgać do pierwszego wodoszczelnego pokładu położonego powyżej LWŁ

2). Gródź kolizyjna na statkach z dziobówką lub pokładem ciągłym ponad pokładem wolnej burty powinna dochodzić do pokładu dziobówki lub pokładu ciągłego.

3). Konstrukcja grodzi wzdłużnej w rejonie x ≥ - 0,25 L₀ i x ≤ 0,25 L₀ w pasie o szerokości 0,15 H powyżej dna i poniżej pokładu wytrzymałościowego ciągłość usztywnień konstrukcji grodzi powinna być taka jak dla usztywnień wzdłużnych pokładu i dna.

4). Przedziały ochronne tzw. koferdamy (przedziały izolacyjne ograniczone wodoszczelnymi przegrodami) oddzielające wskazane przez przepisy przedziały miedzy sobą.

Szerokość pionowa przedziałów ochronnych powinna być nie mniejsza niż 0,6 m, a wysokość nie może być mniejsza nić 0,7 m. Należy zapewnić odpowiedni dostęp do przedziałów ochronnych dla przeglądów i remontów.

Na statku NIE może być przedziałów do których NIE można dotrzeć.

Przedziały ochronne należy stosować w przypadku sąsiedztwa:

a). zbiorników paliwa z pomieszczeniami mieszkalnymi, służbowymi i chłodzonymi oraz zbiornikami wody słodkiej, oleju smarowego i roślinnego.

b). zbiorników oleju z pomieszczeniami mieszkalnymi, służbowymi i chłodzonymi oraz zbiornikami paliwa i wody słodkiej.

c). zbiorników ładunkowych i resztkowych z pomieszczeniami służbowymi, mieszkalnymi, maszynowni, kotłowni i ładowni drobnicowej.

d). zbiorników oleju roślinnego ze zbiornikami paliwa, oleju i wody słodkiej

e). Zbiorników wody słodkiej ze zbiornikami paliwa, oleju smarowego i roślinnego.

Moment bezwładności - suma poszczególnych pól bryły razy kwadrat odległości od osi obrotu.

Warunki techniczne - warunki, które stawia armator.

Projekt kontraktowy - wstępne wyliczenie: długość, masa itp. Niezbędne do podpisania kontraktu.

Projekt ofertowy - dane biuro ma jakiś projekt i oferuje go poszczególnym zainteresowanym.

Wzmocnienia lodowe:

wg PRS: Pas przewidziany przez przepisy, który może stykać się z lodem - jest to kategoria stali wyższa od A - udarność w o⁰; 20⁰

Wstawka równoległa do płaskiej burty to - wstawka cylindryczna

Linia LL - linia ładunkowa - linia określona na poszyciu burt przez maksymalne zanurzenie statku, na niej zmienia się kolor farby.

Statek pływa na granicy trzech ośrodków i inną farba maluje się część kadłuba, które:

1 - jest zanurzona: jest ona samopoleryzująca, ma właściwości parzące, które zniechęcają żyjątka do podczepiania się do kadłuba; przy schnięciu dostaje prawie metalicznego połysku.

2 - drugi pas: raz zanurzony, raz wynurzony; farba ta uwzględnia wpływ powietrza

3 - najwyższe pas malowany farbą o kolorze jaki chce armator

BL - linia balastowa:

- linia określona na poszyciu burt przez minimalne zanurzenie statku na dziobie oraz rufie

- również jest zaznaczona, określa minimalne zanurzenie statku, bardziej nie może się wynurzyć

- ukośna, bo jeżeli pływa pod balastem (50 % wielkości ładunku) musi być przegłębiony na rufie, aby śruba była zanurzona w wodzie

Przy takich zanurzeniach maluje się jeszcze jeden pas (dla odpowiednich klas jest różny w zależności od klas).

Gdy obejmuje cały statek, to jest szerszy o 25 m od max i min zanurzenia; założono tak, gdyż lód może się sprężać.

Podobnie jest na długości -przy ruchu statku do przodu, to na kadłub uderza i pcha lód, więc dodaje się jeszcze pas wzmocnień lodowych na największą szerokość.

L₀ - długość zbliżona między pionami - długość obliczeniowa statku.

p. 26. 3. 5. - wielkość nadatku nad i pod liniami wzmocnienia pasa lodowego:

Typ wzmocnienia Powyżej Poniżej

pasa lodowego LL (m) BL (m)

L1 A 0,6 0,75

L1 0,5 0,6

L2 0,4 0,5

L3 0,4 0,5

Rejon dziobowy - sięga od dziobnicy do linii przechodzącej równolegle do dziobowego obrysu płaskiej części burty (dla linii osiowej) w odległości 0,4 L₀ ku rufie.

Rejon rufowy - 0,4 L₀ ku rufie poza linią obrysu płaskiej części burty.

Dla L1 A dla rejonu dziobowego - 5 odstępów wręgowych od stępki do dziobnicy.

Rejon lodowy - musi być wykonany z innego gatunku od B, wytrzymałoś na niskie temperatury i bardziej odporny na kruche pękanie - uspokojenie.

Grubość - pas lodowy jest również o podwyższonej grubości do 50 %.

Wzmocnienia lodowe (25 dodatkowych rozwiązań):

1). Zmiana gatunku stali; 2). Zwiększenie jej grubości; 3). Zmiana kształtu dziobu - podwójnie złamany dziób Mayera, dla części wchodzi na lód, swoim ciężarem go załamuje, cofa się po czym znów napiera; 4). Odpowiedni kształt wręgów w rejonie dziobowym; 5). Dodanie miedzy wręgów.; 6). Dodatkowe wzdłużniki burtowe; 7). Dodanie mocy silnika głównego - L4, L3 mogą pływać po pokruszonym lodzie, więc silnik musi być silniejszy; 8). 3 razy mocniejsza maszynka sterowa; 9). Skrzynie dwukomorowe, kingstonowe.; 10). Mocniejsze śruby i wały napędowe; 11). Dodanie ostrogi lodowej12). Przegłębienie konstrukcyjne na rufie; 13). Usytuowanie pokładu w rejonie wodnicy lodowej; 14). Dodatkowe zbiorniki trymujące i przechyłowe; 15). Usytuowanie dodatkowych godzi; 16). Wzmocnienie dziobnicy i tylnicy oraz wykonanie ich z odlewów staliwnych; 17). Zwiększenie mocnicy burtowej

NADBUDÓWKA.

PKT 170

Typy nadbudówek:

1). Pokładówka długa - pokładówka, której długość lub część długości znajduje się w obrębie 0,4 L₀ (L₀ - długość między pionami) w środkowej części statku i wynosi nie mniej niż 0,2 L₀

2). Pokładówka krótka - pokładówka, która nie może być określona jako długa.

3). Kondygnacja - przestrzeń między kolejnymi pokładami nadbudówki lub pokładówki; kondygnacje liczone są od pokładu górnego.

4). Ściana dziobowa nadbudówek i pokładówek powinna znajdować się w płaszczyźnie grodzi poprzecznej.

- gródź poprzeczna

Pierwsze piętro nad pokładem rufówki` jest cięższa aby ułatwić przejście, następne kondygnacje są szersze.

Wysokość kondygnacji 2,5 - 2,7 m.

Ustawa o nadbudówce - jak w kadłubie (takie same odstępy usztywnień jak kadłub)

Jak liczymy wytrzymałość: to kadłub mocny osobno i nadbudówka osobno.

Przez pokłady nadbudówki przebiega kilka wzdłużników ramowych.

Tam gdzie rozpiętość między wzmocnieniami jest duża to stosuje się rury (pilersy) podporowe.

Kiedyś komin był wbudowany w nadbudówkę obecnie komin się oddziela od nadbudówki - bo jest hałaśliwy; schody zewnętrzne i wewnętrzne.

Spoiny kątowników „chuda krowa” - spoina ściąga poszycie i się wygina.Zamiast spoin są wytłoczenia.

Ostatnie dwie kondygnacje są węższe (sterówka) a statek ma wysunięte z boku skrzydła.

Rozmieszczeni iluminatorów (bulajów):

1). Liczbę iluminatorów w poszyciu kadłuba poniżej pokładu wolnej burty (PWB) należy sprowadzić do minimum.

2). Najniższe krawędzie iluminatorów burtowych nie powinny w żadnym przypadku znajdować się poniżej linii umownej przeprowadzonej równolegle do pokładu wolnej burty.

3). Iluminatory powinny mieć pokrywy sztormowe stale zawieszone na ich ramach.

Rodzaje iluminatorów:

- ciężkie: szkło o grubości co najmniej 10 mm przy średnicy do 200 mm.

t_s ≥ 10mm d ≤ 200 mm

t_s = 15 mm d = 300 - 350 mm

t_s = 19 mm d ≤ 400mm

- normalne: szkło o grubości od 8 do 12 mm (okno 250 - 650 mm)

- lekkie: szkło o grubości od 6 do 10 mm (okno 250 - 450 mm)

Są iluminatory nie otwierane i otwierane.

Okna - konstrukcja okna powinna zapewnić strugo szczelność połączenia i wykluczać ogniska korozji (stopy miedzi)

Okna są nie otwierane i prostokątne o zaokrąglonych rogach.

Drzwi - wszystkie otwory wejściowe w grodziach krańcowych zamkniętych nadbudówek i w ścianach zewnętrznych zamkniętych pokładówek powinny być wyposażone w drzwi z progiem. Wysokość progów otworów drzwiowych powinna wynosić 380 mm. Urządzenia do zamykania drzwi wyjściowych powinny zapewniać możliwość uruchamiania ich z obu stron.

Kierunek otwierania:

1). Drzwi pomieszczeń mieszkalnych i służbowych wiodących na korytarz: do wewnątrz pomieszczenia

2). Drzwi pomieszczeń ogólnego użytku: na zewnątrz lub w obie strony

3). Drzwi zewnętrzne w grodziach krańcowych nadbudówek: na zewnątrz i w stronę najbliższej burty

4). Drzwi pomieszczeń mieszkalnych powinny mieć w swej dolnej połowie wkładki o wymiarach 0,4 x 0,5 m dające się wybijać.

SKRAJNIK RUFOWY.

PKT 150

Skrajnik rufowy - (śruba napędowa); są też pędniki zamontowane w innych miejscach. Na zewnątrz w skrajniku rufowym 1lub kilka płetw steru.

Długość skrajnika rufowego konstruktorzy projektują aby była jak najmniejsza (bo nie za wiele ma się tam znajdować).

Wysoki zbiornik balastowy, stąd nie może być aż tak wykorzystywany do przewozu różnych płynów.

Skrajnik rufowy - ograniczony grodzią skrajnika rufowego: nie ma przepisów jak daleko ona ma być.

Bardzo ważne bo tam przecinają się dwa bardzo ważne linie teoretyczne: pion rufowy i oś linii wału

Pochwa wału trzyma się na dwóch elementach:

- piasta wału (odlew)

- piasta wału napędowego tylnicy

Przykład tylnicy zamkniętej i

Zależność elementów dna śrubowego rufowego od średnicy śruby:

a ≥ 0,2 A [m] 2R = A

b ≥ (0,7 - 0,04 Z) [m] Z - liczba skrzydeł śruby

c ≥ (0,48 - 0,02 Z) * A [m]

e ≥ 0,07 A [m]

W skrajniku rufowym znajdują się:

1 - Maszyna sterowa

2 - Zbiorniki wody pitnej

Rodzaje sterów:

1). Ster typu zawiasowego

2). Ster typu Simplex

3). Ster podparty częściowo zrównoważony (część zakreskowana porusza się)

4). Ster podwieszany.

5). Ster częściowo zrównoważony zawieszony na wsporniku

6). Ster aktywny

7). Ster Beckera

Skrajnik rufowy - tylko konstrukcja poprzeczna; pełna lub niepełna rama nadająca kształt, usztywniająca oraz wzmacniająca ją lokalnie.

SKRAJNIK DZIOWOBY.

PKT 160

Na statkach towarowych odległość L_c grodzi kolizyjnej od pionu dziobowego PD powinna być zawarta w przedziale:

dla: L_F < 200 m : 0,05 L - L_V

dla: L_F ≥ 200 m : 10 - L_V

całość ≤ L_C ≤ 0,08 L_F - L_r [m]

L_F - długość statku

L_r - zależy od kształtu dzioby; dla dziobu klasycznego L_r = 0; dla statków z gruszą L_r = 0,5 L_b

Skrajnik dziobowy - zbiornik balastowy (generalnie); znajdują się tam tylko 2 skrzynie łańcuchowe

Czasami zamiast grodzi kolizyjnej jest rampa dziobowa.

Na statkach z furtami dziobowymi, na których pochyła rampa ładunkowa stanowi część grodzi kolizyjnej powyżej pokładu wolnej burty. Część zamkniętej rampy leżąca powyżej poziomu 2,3 m nad pokład wolnej burty może sięgać w kierunku dziobu poza granicą określoną dla grodzi kolizyjnej.

Pokład wolnej burty - do którego doprowadzone są grodzie wodoszczelne.

Jeżeli szerokość tej skrzynki zbiornika balastowego jest większa niż 2/3 szerokości kadłuba, wtedy w płaszczyźnie symetrii zbiornika wysokiego musie być zamontowana gródź przelewowa.

Na przedzie grodzi zderzeniowej od strony zbiornika balastowego jest zainstalowana skrzynka łańcuchowa. Każda skrzynka łańcuchowa ma podwójne dno. To dno wewnętrzne jest perforowane (gruba płyta z nawierconymi otworami aby z łańcucha odebrać wodę z jaką on jest wciągany).

Łańcuch jest regularnie przy podnoszeniu spłukiwany. Łańcuch nie jest zamocowany na skrzyni, na zewnątrz aby móc go jednym ruchem zwolnić.

Skrzynka łańcuchowa na nowszych statkach w takiej postaci - mają podwójne dno itd., ale robi się wszystko aby miały jak największą wytrzymałość.

2 skrzynie dla łańcucha z lewej i prawej burty i zawsze w SR i podwójne dno.

Pokład dziobówki (wyższy o ok. 2,5 - 3 m):

1). Wysokość dziobu musi być odpowiednia.

Minimalna wysokość dziobu - wymaganą wysokością dziobu H_b określoną w Międzynarodowej Konwencji o Liniach ładunkowych mierzona na pionie dziobowym od letniej wodnicy ładunkowej do górnej krawędzi nieosłoniętego pokładu przy burcie należy obliczać ze wzoru na str 102 przepisów PRS.

2). Musimy uzyskać na pokładzie dziobówki odpowiednią przestrzeń do rozplanowania pokładu manewrowego.

Skrajniki są konstrukcji poprzecznej!!!

Przestrzeń i magazyn materiałów niebezpiecznych. Tam 4 rury:

1). rura kluzy kotwicznej - przez nią wchodzi łańcuch na pokład dziobówki

2). rura kluzy łańcuchowej między pokładem głównym a pokładem dziobówki - przez nią wpada i wypada łańcuch ze skrzyni łańcuchowej.

Łańcuch opuszczamy grawitacyjnie.

Skład skrajnika dziobowego - dziobnica wykonana z blach wygięta na kształt kielicha; w płaszczyźnie symetrii ma usztywnienia - nadających jej kształt.

D = N + P_S

Materiały użyte do bodowy statku - ok. 60 % wartości statku.

Otwory ulżeniowe - komunikacyjne w dnie otwartym (większe pole nie trzeba szczelności)

Otwór komunikacyjny - jest zawsze obramowany, bo to obramowanie wzmacnia wytrzymałość otworu, który nie powinien być ze względu na wytrzymałość, ale jest ze względów komunikacyjnych.

Cały skrajnik jest poszatkowany ramami.

OBCIĄŻENIA:

1). Dziób:

** technologiczne: - w trakcie budowy i w trakcie wodowania; - od wody (slamming: trzepotanie wody w kadłub od spodu); - holownicze; - od lodu

**eksploatacyjne: - od furt dziobowych

**inne: - kolizyjne

2). Rufa:

**technologiczne: - od budowy

**eksploatacyjne: - od napędu śruby; - od działania steru; - holownicze; - furty rufowe

**inne: - od wejścia na mieliznę; - od drgań

ZADANIA:

1). Dziób:

** zamiana oporu falowania na opór tarcia (gruszka)

**rozchylanie strug wody

**usunięcie lodu i jego skruszenie

**umiejscowienie balastu wodnego w celu zrównoważenia ciężaru siłowni

**spełnienie funkcji eksploatacyjnych

**stateczność kursowa statku

2).Rufa:

**przeniesienie mocy z silnika

**właściwy dopływ wody do śruby

**likwidacja strumienia nadążającego

**ochrona steru i śruby oraz poprawa ich sprawności

**likwidacja drgań i innych zakłóceń

**spełnienie funkcji eksploatacyjnych: - kotwiczne; - cumownicze

Wytrzymałość kadłuba statku:

Na obciążenie statku wpływają siły zewnętrzne ( dynamiczne) i wewnętrzne - problem bardzo skomplikowany i dlatego się go upraszcza. Prawdopodobieństwo 10 ^-8 że zostaną przekroczone wytrzymałości konstrukcyjne.

1). Pojęcia podstawowe:

a). Podział wytrzymałości kadłuba statku:

- wytrzymałość ogólna (wzdłużna): cały kadłub mocny jako 1 element (pokładniki wzdłużne - usztywnienia I rodzaju)

- wytrzymałość lokalna (miejscowa): np.: od ładunku, fal, nabrzeża

b). Zginanie kadłuba traktujemy jak zginanie belki.

2). Naprężenia:

**ściskające i rozciągające:

δ=2Mg/I, W=I/Z_max , δ_max=Mg/W

gdzie: δ - naprężenia; z - odległość od osi obojętnej w dowolnym miejscu; I - moment bezwładności przekroju względem osi obojętnej; W - wskaźnik wytrzymałości na

zginanie (wskaźnik przekroju poprzecznego); Mg - moment gnący

3) Ścinanie: (siły występują stycznie do powierzchni ścinanej)

- zależy tylko od wielkości pola przekroju

- nie od kształtu

Naprężenie na ścinanie:

τ=P/F [ N / mm²]

gdzie: P - siła; F - powierzchnia przekroju; τ -tał

4) Teoria Hibnera:

Naprężenie zredukowane (zupełnie):

δ_red =(δ²+3τ²)^1/2

5) Naprężenie δ wg PRS: δ_r=(M_S+M_W)/I_N Z*10⁵ [MPa]

gdzie: δ - naprężenie ściskające; M_s - obliczeniowy moment zginający działający na statek na wodzie spokojnej w rozpatrywanym przekroju poprzecznym; M_w - falowa składowa obliczeniowego momentu zginającego statek w rozpatrywanym przekroju poprzecznym; z - pionowa odległość od osi obojętnej przekroju do rozpatrywanego punktu; I_n - moment bezwładności

W obliczeniach I_n należy uwzględnić powierzchnię (1) przekroju ciągu wiązań wzdłużnych, (2) wiązania wzdłużne między rzędami luków z współczynnikiem redukcyjnym 0,6, nie uwzględniać (3) nadbudówek i pokładówek.

6) Zginanie kadłuba na fali:

Zakładamy, że kadłub na wodzie spokojnej się nie ugina -nieprawda

- obliczamy momenty gnące (Mg) i siły tnące (Q) dla takich przypadków:

a). na wodzie spokojnej

b). na grzbiecie fali

Etapy obliczania Mg:

a). sporządzić krzywą ciężaru statku

b). nałożyć krzywą wyporu

**Wzór na obliczeniowe naprężenie styczne w poszyciu burty:

τ_r=(0,5|Q_S+Q_W|)/t * S_n/I_n *10² [MPa] gdzie:

Q - siły ścinające ( s - na wodzie spokojnej; w - na wodzie wzburzonej); t - grubość poszycie; S_n - moment statyczny (pole razy ramię) poprzecznego przekroju wzdłużnych elementów konstrukcyjnych położonych powyżej lub poniżej osi obojętnej obliczamy względem tej osi [cm³]; Q_s - obliczeniowa wartość siły poprzecznej na wodzie spokojnej w [kN]; Q_w - obliczeniowa wartość falowej składowej siły poprzecznej (siły tnącej) [kN]; I_n - jak wcześniej

**Naprężenia krytyczne δ_c, τ_c: (wg PRS)

[MPa] ;
[MPa]

współczynnik bezpieczeństwa: 2; 0,5;

δ_c ≥ δ τ_c ≥ τ_r R_e - granica plastyczności (sprężystości)

7) Kontrola (ciągła) obciążenia statku („monitoring”)

a). Pojęcie podstawowe:

**„Informacja o kontroli obciążenia” - dokument określający:

- stany załadowania, na których został oparty projekt statku z dopuszczalnym zakresem wartości momentu gnącego i sił poprzecznych działających na statek na wodzie spokojnej

- dopuszczalne obciążenia miejscowe na konstrukcji obciążonych ładunkami lub zapasami

Przyrząd kontroli obciążenia statku - przyrząd analogowy lub cyfrowy przy pomocy którego można łatwo i szybko sprawdzić czy w dowolnym stanie załadowania momenty gnące i siły poprzeczne nie przekraczają dopuszczalnych wartości.

Statki I kategorii - wszystkie statki posiadające duże otwory w pokładzie wytrzymałościowym (kontenerowce)

Statki II kategorii - statki przeznaczone do przewożenia ładunków nierównomiernie rozłożonych po długości statku.

Statki III kategorii - chemikaliowce i gazowce

Statki IV kategorii - statki o małych możliwościach zmian we wzdłużnym rozkładzie ładunku, dla których „Informacja o kontroli obciążenia” daje wystarczająco dokładne wskazówki.

***Zalecenia PRS dotyczących kontroli obciążenia:

a). Wszystkie nowobudowane statki powinny być zaopatrzone w „Informację o kontroli obciążenia statku”. Prócz tego, każdy nowobudowany statek kategorii I, II. III powinien być zaopatrzony w przyrząd kontroli obciążenia statku. Dla statków kategorii I i II wymagany jest przyrząd cyfrowy.

b). Przyrząd kontroli obciążenia statku powinien mieć świadectwo uznania PRS. Instrukcje użytkowania przyrządu również musi być zatwierdzona przez PRS.

c). „Informacja o kontroli obciążenia statku: oraz przyrząd kontroli obciążenia statku powinny być opracowane na podstawie ostatecznie ustalonych danych statku.

d). W przypadku zmiany głównych parametrów (np.: w trakcie przebudowy) statku lub zmiany jego przeznaczenia wymagane jest nowe opracowanie „informacji ...” i ponowne jest zatwierdzenie. Dotyczy to również przyrządu kontroli obciążenia.

e). „Informacja...” powinna być napisana w języku, którym posługują się użytkownicy. Konieczne jest posiadanie na statku tłumaczenia informacji na język angielski.

Zamknięcia otworów w kadłubie mocnym:

1). Drzwi wodoszczelne.

wodoszczelność - zamknięcie musi wytrzymać ciśnienie wody i pod powierzchnią wody

strugo szczelność - ponad powierzchnią wody - woda nie działa pod ciśnieniem

Mamy 3 rodzaje zamknięć / otworów;

- przeładunkowe; - komunikacyjne; - oświetleniowe

Przepisy nie zalecają stosowania drzwi wodoszczelnych (bo osłabiają szczelność przedziałów), robi się je tylko tam gdzie muszą być.

1). Na statkach towarowych drzwi wodoszczelnych w kadłubie mocnym się nie przewiduje

2). Dla statków pasażerskich i specjalistycznych - o długości min 50 m:

a). w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa uszkodzenia w wyniku awarii, której może ulec statek, stanowiska

operowania drzwiami powinny być usytuowane jak najbliżej drzwi.

b). maksymalna szerokość drzwi w świetle nie może przekroczyć 1,2 m

c). każde drzwi powinny być zaopatrzone w dźwiękowe urządzenie sygnalizacyjne różniące się od jakichkolwiek innych urządzeń sygnalizacyjnych w tym rejonie. Sygnał dźwiękowy powinien się włączać gdy drzwi się zamykają zdalnie.

Drzwi powinny mieć:

Centralną instalację hydrauliczną z dwoma źródłami zasilania, też akumulatory hydrauliczne na trzykrotne zamknięcie wszystkich drzwi na statku, dźwignię z napędem po obu stronach drzwi na wysokości min 1,6 m nad podłogą. W pulpicie centralnego sterowania na mostku musi być przełącznik dyspozytorski umożliwiający zamknięcie automatyczne drzwi (każdych z osobna lub wszystkich). - na tym pulpicie:

**światło czerwone - drzwi całkowicie otwarte;

**światło zielone - drzwi całkowicie zamknięte

3). Statki ze znakami niezatapialności: 1, 2, 3 - na nich drzwi w grodziach dzielimy na 3 typy:

- drzwi zawiasowe

- drzwi zasuwowe poruszane ręcznie

- drzwi zasuwowe poruszane ręcznie i mechanicznie

Drzwi te muszą: być wykonane ze stali, wytrzymałość ciśnienia (min 49 kPa) h wody (równej odległości od dolnej krawędzi otworu drzwiowego do dolnej krawędzi pokładu grodziowego)

Każde zamknięcie musi działać przy kącie przechyłu do 15⁰ i przegłębieniu do 5⁰.

Drzwi typy 2 (zasuwane poruszane ręcznie) - czas zamykania ≤ 90 s

Drzwi typu 3 (zasuwane poruszane ręcznie i mechanicznie) - czas zamykania 20 s ≤ t_z ≤ 40 s

Automatyzacja jak na statkach specjalistycznych.

2). Furty:

3 rodzaje:

- dziobowe; - rufowe; - burtowe

Burtowe - na statkach samochodowych: (wysoko ponad pokładem grodziowym)

Furty dziobowe - 2 rodzaje:

a). Furty przyłbicowe (podnosi się do góry; tak jak przyłbicę) Otwierane przez obrót do góry na zewnątrz wokół poziomej osi na 2 lub więcej zawiasach przy pomocy wzdłużnych ramion podnoszących.

b). Forty burtowe (otwierane na zew. przez obrót wokół pionowej osi)

Każda furta składa się z zewnętrznej i wewnętrznej.

Zewnętrzna - nie jest wodoszczelna

Wewnętrzna - jest wodoszczelna, lepsza wytrzymałość, jest jednocześnie rampą najazdową.

Furty dziobowe wychodzą z użycia!!!

Urządzenie zamykające - urządzenie służące do utrzymania furty w pozycji zamkniętej poprzez zabezpieczenie jej przed obrotem na zawiasach (albo blokady zawiasów, albo coś innego)

Urządzenie blokujące - urządzenie, które blokuje urządzenie zamykające w położeniu zamkniętym.

Rozmieszczenie urządzeń zamykających i blokujących:

- wskaźnik położenia otwarte / zamknięte każdej furty powinien być zainstalowany na stanowisku zdalnego sterowania.

- oddzielne wskaźniki optyczne i alarmy dźwiękowe powinny być zainstalowane na mostku, a panel ze wskaźnikiem powinien być zaopatrzony w lampkę kontrolną. Nie powinno być możliwe wyłącznie lampki wskaźnika.

- podstawowe dane i rysunki

- warunki pracy (np.: dopuszczalne luzy)

- informację o próbach działania i o stanie technicznym

- rejestr przeglądów i napraw

Furty rufowe: Na statkach ro - ro

3). Pokrywy lukowe:

Otwory w pokładzie na drobnicowcach ma wymiary jak ładownia.

Strugo szczelne pokrywy lukowe:

1). Pokrycie jednociągowe (single pull) - nie stosowane (były gdy były wciągarki bomowe)

2). Pokrywy składane (falding) - składa się jak książka (nie mogą być otwierane w morzu z wyjątkiem od lichtowania na redzie)

3). Pokrywy pociągane wprost (direct pull)

4). Pokrywy zwijane (roll stowing)

5). Pokrywy odtaczane (odsuwane) na burtę (side rolling)

6). Pokrywy odsuwane ku końcowi (end rolling)

7). Pokrywy unoszone i odtaczane (lift and roll)

8). Pokrywy łuskowe (sliding)

9). Pokrywy pontonowe (ponton) - nic z nimi nie można zrobić tylko zabrać dźwigiem.

Na kontenerowcach pokrywę można położyć tylko na drugą pokrywę lub na nabrzeże.

Pod kątem pokryw:

Wodoszczelność (dotyczy zamknięć otworów) - oznacza, że ciecz o stałym ciśnieniu nie przenika przez zte otwory.

Strugoszczelność (uszczelki gumowe najlepsze) - określenie mające zastosowanie do zamknięć otworów w części nadwodnej statku i oznaczające, że podczas zalewania falami woda nie przenika przez te otwory.

Strugoszczelność pokryw lukowych:

Pokrywa nie może spoczywać na uszczelce (opiera się na zrębnicy)

Zasady ogólne:

1). Szczelność pokryw lukowych należy zapewnić za pomocą uszczelek z gumy lub innego odpowiedniego materiału oraz urządzeń do zamykania.

2). Konstrukcja pokryw powinna być taka, aby niemalże było ich samoczynne otwarcie w warunkach działania morza.

---