Местная прочность. 
Теория и устройство корабля

Элементы корпуса судна испытывают напряжение не только от общего изгиба, но и от локальных, местных, нагрузок. Так, например, на днищевое перекрытие действует гидростатическое давление воды, силы тяжести грузов, механизмов и т. д.

Для оценки прочности связей судового корпуса необходимо определять суммарные напряжения. Задача осложняется тем, что одни и те же элементы корпуса могут воспринимать нагрузки, участвуя в общем изгибе, изгибе перекрытия, в состав которого они входят, изгибе отдельной балки этого перекрытия и, наконец, изгибе пластины, опирающейся на балки перекрытия. В этом случае, характерном для днищевой обшивки, суммарные нормальные напряжения будут складываться из четырех составляющих.

Корпус судна — совокупность связанных между собой перекрытий (днищевых, бортовых, палубных). Для обеспечения необходимой жесткости и сохранности формы сечения корпус подкрепляется поперечными переборками.

Для упрощения расчетов местной прочности отдельные перекрытия рассматриваются изолированно друг от друга. Их взаимодействие учитывают, задавая заделки перекрытий по контуру. Так, днищевое перекрытие обычно считается простирающимся от борта до борта между поперечными переборками, т. е. рассматривается в пределах одного отсека. Бортовое перекрытие принимается опирающимся на днище, палубы и поперечные переборки. Палубные перекрытия, в свою очередь, опираются на продольные и поперечные переборки и на борта судна.

Заложенная в расчеты местной прочности определенная идеализация реальной конструкции является вынужденной. Она позволяет определить напряжения известными методами строительной механики корабля. Для решения этой задачи необходимо знать все нагрузки, воспринимаемые перекрытием, причем в самых неблагоприятных условиях эксплуатации. Кроме того, нужно выбрать рациональную расчетную схему, которая достаточно правильно отражала бы принцип работы конструкции и давала верное представление о напряженном состоянии связей, входящих в состав перекрытия. Правила Регистра содержат рекомендации по выбору расчетных нагрузок для различных перекрытий. Эти нагрузки зависят от типа и назначения судна, его размеров, условий эксплуатации.

Расчетные схемы постоянно совершенствуются. В этом плане весьма продуктивен метод конечных элементов, позволяющий рассчитывать не только сложные плоскостные перекрытия, но и некоторые пространственные конструкции судовых корпусов.

Устойчивость продольных связей.

Продольные связи должны не только обеспечивать прочность от общего и местного изгиба, но и не терять устойчивость под действием сжимающих усилий. Размеры некоторых элементов судового корпуса определяют в основном из условий обеспечения их устойчивости.

В соответствии с изложенным, Правила Регистра требуют выполнять проверку устойчивости элементов конструкций, испытывающих сжатие при общем изгибе корпуса. В первую очередь это относится к листовым элементам настила верхней палубы, днищевой и бортовой обшивке, а также к продольным балкам, подкрепляющим эти листовые конструкции.

Исходя из необходимости обеспечения прочности, идеальной следует признать конструкцию, которая разрушалась бы без потери устойчивости ее элементов, т. е. с полным использованием площади всех связей. Применительно к тонкостенной конструкции корпуса судна этот принцип, к сожалению, на практике пока реализован быть не может.