01 раздел – самый "тяжелый" в нагрузке порожнего судна. Массу этого раздела можно определить одним из четырех способов:
В способах первой группы используются наиболее простые, а поэтому и наименее точные формулы вида,
Рк = рк D или Рк = qк LBH,
где D, LBH – модули, а рк, qк – измерители, определяемые по прототипу, отнесенные к соответствующим модулям.
Формулы второй группы учитывают такие особенности, как: тип судна, высота надводного борта, количество палуб, развитость надстроек и т.п. Результаты расчета по формулам второй группы оказываются более достоверными, чем в первом случае. Типовая формула второй группы для массы голого корпуса (суммы групп с 0101 по 0107)
,
где А1 = 1 – для судов с минимальным надводным бортом и 0,96 – для судов с избыточным надводным бортом. А2 = 1 – для однопалубных судов, 1,06 – для двухпалубных судов, 1,12 – для трехпалубных судов. А3 = 1 – для судов длиной более 70 м, для судов меньшей длины А3 = 2,9 : L0,25. Приведенная высота борта Н', определяется по формуле
,
где hн и lн – соответственно высота и длина надстроек.
Формулы третьей группы выведены исходя из требований, предъявляемых к прочности судна. Выполнение этих требований обеспечивается, в первую очередь, продольными связями, входящими в эквивалентный брус. Следовательно, строго говоря, по формулам третьей группы, можно определить массу именно этих связей, но поскольку их масса составляет 80 – 90 % массы стали в составе корпуса, то формулы распространяются на все остальные связи, что приводит к незначительной погрешности, допустимой на начальных этапах проектирования.
Масса связей, участвующих в продольном изгибе, зависит от удельной массы стали ρ, площади поперечного сечения эквивалентного бруса F и длины судна L.
Рпс = ρ L сF,
где с – коэффициент уменьшения площади сечения эквивалентного бруса по длине судна.
Площадь поперечного сечения влияет на момент сопротивления эквивалентного бруса
W = η H F,
где η – коэффициент утилизации площади сечения эквивалентного бруса. В то же время минимальный момент сопротивления равен отношению изгибающего момента к допустимым напряжениям в связях корпуса
.
Изгибающий момент при постановке судна на волну
,
где k – коэффициент изгибающего момента.
Тогда:
,
.
По статистике, коэффициент с ≈ δ1/3, а η ≈ 0,05L1/2. Тогда
,
где – измеритель массы продольных связей корпуса.
Учитывая, что Рпс = (0,8 – 0,9) Р01, можно определить массу всего раздела.
Способы четвертой группы основаны на постатейном пересчете масс отдельных конструкций. В этом случае общую массу корпуса разбивают на ряд составляющих (объединяя отдельные статьи, например, по функциональным признакам), для каждой из которых подбирают соответствующий модуль пересчета. Результаты, получаемые в результате расчета, по формулам четвертой групп наиболее точны, но в то же время трудоемкость расчетов гораздо больше, чем в предыдущих способах.