Под действием опрокидывающих моментов, приведенных на рис. 3.1, составим уравнение моментов относительно точки N
Fн cos*hк + Fн sin * b + Pzb/ 2 = Pyhg +P'yha + P"y hз,
откуда находим
Fн = (Pyhg + P'yhn + P"y hз – 0,5 Pzb)/(bsin + hkcos)
Рис. 3.1. Схема действия сил на палубный груз:
hk - расстояние по вертикали от палубы до верхней точки крепления найтова;
b - ширина ящика;
hg - расстояние по вертикали от, палубы до середины ящика;
hn - половина высоты площади парусности;
h3 - половина высоты заливания.
Условно можно принять, что hn = h3 = hg равно половине высоты ящика.
Ру- силы инерции и тяжести по оси Y (Pу=m*а(у));
Рх - силы инерции и тяжести по оси Z (Pz=m*a(z));
Р'у - поперечная сила ветрового давления (Fw(y));
P"у - поперечная сила удара волн (Fs(y)).
Под действием сил, смещающих груз, составляем уравнения сил:
Fy = Ру + Р'у + P"у (1) Рz + Fн sin = N; (3)
Fy= Fн cos + Fmp (2) Fmp = fN, (4)
где N - реакция опоры (палубы);
f - коэффициент трения-скольжения. Подставляя значения в уравнения (2) - (4), получим:
Fy = Fн cos + fPz + fFн sin .
Принимая коэффициент f равным 0,15 (сталь - сталь); 0,5 (сталь -дерево), находим:
Fн = (Fy – fPz)/(cos + fsin)
Из полученных значений Fн выбирается большее, которое и принимается за усилие, возникающее в найтовых при бортовой качке.
Учитывая небольшую по сравнению с бортовой амплитуду килевой качки, уравнения опрокидывающих моментовй можно не составлять. Необходимо составить только уравнения сил, смещающих груз аналогично бортовой качке, откуда определяется усилие, возникающее в найтовых:
Fн1 = (Fx – fPz)/cos + fsin)
где - угол между продольным найтовым и палубой.
Поперечные и продольные найтовы для крепления груза выбираются в соответствии с ГОСТ 7679-69 по разрывному усилию Fpаз которое
определяется по формуле:
Fpаз = Fнk
где k - коэффициент запаса прочности (для крепления палубного груза k = 3; для крепления груза в трюмах k = 2,5).
Если для крепления используется несколько найтовых n, то они выбираются по формуле:
Fpаз = Fнk/n
Дополнительная нагрузка на палубу при обтяжке найтовых принимается равной 10 -12% от суммарного разрывного усилия всех найтовых.