Теория и устройство судна

Вопрос 2. Выполните эскиз половины (по ДП) поперечного сечения судна, набранного по продольной системе набора. Составьте спецификацию всех элементов набора, наружной обшивки, палубного настила, настила второго дна, кратко поясните назначение каждого элемента. При постройке каких судов применяется эта система, каковы ее преимущества и недостатки?

Ответ

При продольной системе набора (рис. 1) главными балками, вос­принимающими основные нагрузки, являются продольные балки рам­ного и холостого профилей. Поперечными связями служат рамные шпангоуты, которые устанавливают через три-четыре шпации, т. е. на расстоянии 1650—2400 мм друг от друга. Расстояние между холос­тыми балками продольного набора принимают 500—600 мм, а кильсоны и карлингсы устанавливают на расстоянии 1500—2500 мм друг от друга.

Продольная система набора обеспечивает повышенную прочность корпуса на изгиб, так как листы обшивки, подкрепленные продольными ребрами жесткости, устойчиво работают на сжатие. Поэтому продольную систему набора применяют при изготовлении корпусов судов значительной длины. К недостаткам продольной системы набора относят более сложную стыковку секций при сварке корпуса и меньшую поперечную прочность.

Наружную обшивку корпуса и настил палубы сваривают из отдельных листов, длинные кромки которых направляют вдоль судна: они образуют пояса обшивки. Швы листов, идущие поперек судна, называют стыками, а вдоль судна — пазами. Стыки должны лежать на расстоянии ¹ /4 — ¹ /з шпации от шпангоутов.

Для определения количества и размеров стальных листов, необхо­димых для постройки корпуса, вычерчивают растяжку наружной обшивки и палубного настила с показанием всех стыков и пазов, а также набора корпуса. Обшивку растягивают поперек судна — по шпангоутам по одну сторону от ДП.

Обшивка и настил палубы являются основными связями эквива­лентного бруса, обеспечивающими общую и местную прочность корпуса. Роль отдельных поясов обшивки в обеспечении прочности неодинакова и определяется положением их относительно нейтральной оси эквивалентного бруса. Наиболее нагружены пояса палубы и днищевой обшивки, верхний пояс обшивки борта, называемый шир-стреком, и закругленный скуловой пояс в месте перехода бортов в днище (рис. 3).

Толщины обшивки и настила палубы назначают из условия обес­печения общей прочности корпуса. Однако Правилами Речного Регистра РСФСР установлены минимально допустимые толщины отдельных поясов из условия обеспечения судну необходимой долговечности с учетом коррозии и механического износа. Минимальную толщину наружной обшивки, настила палубы, ширстрека и палубного стрингера назначают в зависимости от длины, класса и типа судна по специальной таблице. При этом толщину наружной обшивки в носовой

Рис. 2. Отсеки корпусов судов с поперечной и продольной системами набора:

1 — ширстрек; 2 7— палубный и бортовой стрингеры; 3 — пиллерс; 4 — карлингсы; 5 — рамный бимс; в — холостые бимсы; 7— кница; 8, 9, 10 — холостой, флорный и рамный шпангоуты; // — голубницы; 12, 14, 24 — средний, бортовой и днищевый кильсоны; 13 — утолщенный килевой пояс; /5 —флор рамного днищевого шпангоута; 16 — скуловой пояс обшивки; 18, 23 — рамные шпангоуты борта и днища; 19,21 — соответственно палубные и бортовые продольные ребра жесткости; 20 — обшивка палубы; 22 — днищевые холостые продольные балки оконечности принимают не менее 1,25 толщины наружной обшивки в средней части судна, а толщину наружной обшивки в районе ахтерпика — не менее толщины наружной обшивки в средней части кор­пуса. Ширина ширстрека должна быть не менее 0,2Н (где Н — высота борта судна).

Основным поясом палубного настила является палубный стрингер, идущий вдоль бортов от носа до кормы. Ширину палубного стрингера у палубных судов принимают не менее 600 мм, а толщину — не менее толщины ширстрека. Остальные пояса палубного настила делают несколько тоньше. Для сохранения прочности в палубном стрингере запрещается делать вырезы диаметром более d = 20 t _пс (где t _пс — толщина палубного стрингера) без надлежащего подкрепления.

Суда, плавающие в битом льду, вдоль всего корпуса имеют ледо­вый пояс, толщину обшивки которого в носовой части судна принимают равной 1,25t, в районе ахтерпика — 1,2t. на остальной длине судна— 1,15 t (где t — толщина обшивки борта в соответствующем районе для судна без ледовых подкреплений).

Верхняя граница ледового пояса проходит на 0,5 м выше грузовой ватерлинии, а нижняя — на 0,5 м ниже ватерлинии порожнем, с учетом возможности дифферента судна.

Палубный настил судов-площадок и настил второго дна сухогрузных судов для защиты от повреждений при перегрузочных операциях утолщают на 3 мм и более, т. е. t_ш . > t ₀ + 3 мм (где t ₀ — толщина наружной обшивки днища).

Рис. 3. Обшивка корпуса в поперечном сечении (а) и растяжка наружной обшивки (б):

I — пояс горизонтального киля; 2,3 — пояса днищевой обшивки; 4 — скуловой пояс; 5 — пояс обшивки наружного борта; 6 — ширст-рек; 7 — палубный стрингер