для какой конструкции нерационально использование поперечной системы набора
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПОПЕРЕЧНОЙ И ПРОДОЛЬНОЙ
СИСТЕМ НАБОРА.
ПОПЕРЕЧНАЯ СИСТЕМА НАБОРА.
Преимущества:
1. При поперечной системе набора, балки набора имеют набольшую высоту, не загромождают помещения, и поэтому, позволяют эффективнее использовать внутренний объем трюмов и твиндеков.
2. Простота конструкции и отдельных корпусных узлов.
3. При сборке на стапеле отпадает необходимость стыковки большого числа продольных балок смежных секций.
Недостатки:
1. Для обеспечения устойчивости перекрытий при действии сжимающих усилий необходимо увеличивать толщину листов наружной обшивки и настила палуб, что приводит к увеличению массы перекрытия.
2. При всех прочих равных условиях масса корпуса. Набранного по поперечной системе набора оказывается несколько больше чем при продольной системе набора, а следовательно уменьшается полезная грузоподъемность судна.
ПРОДОЛЬНАЯ СИСТЕМА НАБОРА.
Преимущества:
1. Продольная система набора обеспечивает устойчивость перекрытий при действии сжимающих усилий с помощью установки продольных балок, которые одновременно обеспечивают и поперечную прочность.
2. Продольная система набора позволяет уменьшить толщину листов корпуса, особенно при применении сталей высокой прочности, что значительно снижает массу перекрытия и корпуса в целом.
Недостатки:
1. Редко поставленные рамные балки поперечного набора загромождают внутренние помещения и затрудняют грузовые операции. Однако для современных крупнотоннажных судов, имеющих двойное дно и двойные борта, указанный недостаток продольной системы отсутствует, так как в этом случае в трюмах и танках набор отсутствует.
2. При продольной системе набор необходимо делать большое количество отверстий в рамном наборе для пропуска продольных балок, что увеличивает объем работы при сборке секций.
3. Сложность сборки секций на стапеле из-за необходимости согласования и стыковки большого числа продольных балок.
4. Сложность конструкции узлов соединения балок набора. Поэтому в тех случаях, если поперечная система набора обеспечивает общую продольную прочность, то следует отдавать ей предпочтение.
КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА НАБОРА.
Если палуба и днище судна набраны по продольной системе набора, а борта по поперечной то такая система набора называется комбинированной. Эта система впервые была предложена советским ученым академиком Ю.А. Шиманским, которую он назвал продольно-поперечной или смешанной.
При общем продольном изгибе наибольшие сжимающие и растягивающие усилия возникают в палубе и днище, поэтому палубные и днищевые перекрытия набирают по продольной системе набора. Незначительное участие в общем продольном изгибе принимают борта, поэтому их набирают по поперечной системе набора. По комбинированной системе набора строят: сухогрузные суда, балкеры, (навалочники), нефтерудовозы, контейнеровозы, универсальные сухогрузные суда, рефрижераторы, танкеры, паромы, плавбазы и др.
Поперечный набор днищевого перекрытия состоит из флоров: водонепроницаемых, сплошных и бракетных. Сплошные флоры устанавливают через 4-5 шпаций. Стенки флоров подкрепляются вертикальными ребрами жесткости. Продольный набор состоит из вертикального или туннельного киля, днищевых стрингеров и продольных балок днища и двойного дна.
Стенки киля и днищевых стрингеров подкрепляются бракетами, установленными на каждой шпации между сплошными флорами.
Поперечный набор бортового перекрытия состоит из рамных трюмных и твиндечных шпангоутов, установленных в плоскости сплошных флоров и основных (обыкновенных) шпангоутов, установленных между рамными шпангоутами. К продольному набору борта относятся бортовые стрингеры, имеющие такую же высоту, как и рамные шпангоуты. Число стрингеров зависит от высоты борта. Шпангоуты соединяются с флорами с помощью скуловых книц. Поперечный набор палубы состоит из рамных бимсов и полубимсов, установленных в плоскости рамных шпангоутов. К продольному набору относятся карлингсы и продольные подпалубные балки. Продольные подпалубные балки и продольные балки днища устанавливают в одной плоскости.
Все продольные балки пересекают рамные поперечные балки. Грузовой люк по периметру обносится комингсом, а по углам люка устанавливают пиллерсы (вертикальные трубчатые стойки). Основные шпангоуты соединяются с междудонным листом скуловыми кницами, а с продольными днищевыми балками – бракетами. Верхние концы основных шпангоутов соединяются с продольными подпалубными балками доведенными до ближайшей продольной балки.
Рис. 2. Схема поперечного сечения сухогрузного судна, набранного по поперечной
Рис. 3. Схема поперечного сечения танкера, набранного по продольной системе набора.
Рис. 4. Схема поперечного сечения сухогрузного судна, набранного по
комбинированной системе набора.
1. – поперечный комингс грузового люка;
2. – продольный комингс грузового люка;
5. – полубимс рамный (бимс);
7. – настил главной палубы;
8. – стрингер палубный;
11. – шпангоут междупалубный рамный;
12. – настил нижней палубы;
13. – шпангоут трюмный рамный;
15. – стрингер бортовой;
16. – кница скуловая;
17. – стрингер скуловой (крайний междудонный лист);
18. – скуловой пояс наружной обшивки;
19. – стрингер днищевой;
20. – флор непроницаемый;
22. – настил второго дна;
24. – вертикальный киль;
25. – горизонтальный киль;
27. – шпангоут трюмный обыкновенный;
28. – шпангоут междупалубный обыкновенный;
30. – стойка переборки;
31. – ширстречный пояс наружной обшивки;
32. – ребра жесткости;
35. – продольная переборка;
36. – продольная днищевая балка;
37. – продольная бортовая балка;
38. – продольная подпалубная балка;
39. – продольная балка второго дна;
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4
Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 3246 ; Мы поможем в написании вашей работы!
КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА набора корпуса.
Конструкция корпуса стального судна.
Система набора корпуса характеризуется расположением балок главного направления в судовых перекрытиях, что зависит от многих факторов. В зависимости от расположения балок главного направления по отношению к длине судна различают четыре системы набора судовых перекрытий: поперечную, продольную, клетчатую и комбинированную. Системы набора большинства перекрытий характеризуют систему набора корпуса в целом.
В настоящее время различают три системы набора корпуса: поперечную, продольную и комбинированную.
ПОПЕРЕЧНАЯ СИСТЕМА набора корпуса.
Рис. 32. Поперечная система набора корпуса.
Обозначения позиций смотри в подписи к рис. 34.
При этой системе балки главного направления во всех перекрытиях:
ШПАНГОУТЫ – в бортовых,
ФЛОРЫ – в днищевых, расположены поперёк судна.
Поперечная система набора применяется на сравнительно коротких судах (до длины 100-130 м), т.к. на корпус короткого судна действует небольшой изгибающий момент. Общая продольная прочность таких судов обеспечивается сравнительно небольшой толщиной настила палубы и обшивки днища с небольшим количеством перекрёстных связей карлингсами и днищевыми стрингерами, расположенными вдоль судна.
Применение поперечной системы набора на более длинных судах приводит к резкому возрастанию толщины листов палубы и днища для обеспечения их устойчивости при сжимающих усилиях, а это снижает грузоподъёмность судна.
Поперечная система набора выгодна на ледоколах и судах ледового плавания, т.к. хорошо обеспечивает устойчивость листов днища и палубы при поперечном сжатии судна льдами.
К преимуществам поперечной системы набора следует отнести простоту конструкции, лёгкость стыковки секции на стапеле, без большого числа продольных связей легче обеспечить непроницаемость поперечных переборок.
Недостатком системы является большое число гибочных работ.
ПРОДОЛЬНАЯ СИСТЕМА набора корпуса.
51 6 38 8 50 52 7 5 3 4 38 1 2
Рис. 33. Продольная система набора корпуса.
Обозначения позиций смотри в подписи к рис. 34.
При данной системе набора во всех перекрытиях в средней части длины корпуса балки главного направления расположены вдоль судна. Оконечности судна при этом набираются по поперечной системе набора, т.к. в оконечностях продольная система не эффективна. Балками главного направления в средних днищевых, бортовых и палубных перекрытиях являются соответственно днищевые, бортовые и под палубные продольные рёбра жёсткости. Перекрёстными связями служат флоры, равные шпангоуты и рамные бимсы.
Применение продольной системы в средней части длины судна позволяет обеспечить высокую продольную прочность. Поэтому данная система применяется на длинных судах, испытывающих действие большого изгибающего момента.
Большое число продольных рёбер жёсткости обеспечивает хорошую устойчивость листов палубы, и днища при продольных сжимающих нагрузках, что позволяет применять листы из высокопрочной низколегированной стали меньшей толщины. В результате увеличивается грузоподъёмность судна.
К недостаткам следует отнести установку высокого рамного набора, загромождающего трюма: большое количество отверстий в поперечном наборе.
КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА набора корпуса.
Рис. 34. Комбинированная система набора корпуса;
Такое комбинирование систем набора перекрытий позволяет более рационально решить вопросы общей продольной и местной прочности корпуса, а также обеспечить хорошую устойчивость листов палубы и днища при их сжатии.
Комбинированная система набора применяется на крупнотоннажных сухогрузных судах и низко бортовых танкерах. Применение данной системы набора приводит к увеличению грузоподъёмности судна, т.к. из-за рационального размещения балок набора в поперечном сечении корпуса можно снизить толщину листового и профильного проката
Системы набора корпуса судна.
Если все перекрытия судна набраны по одной системе, то можно определить систему корпуса в целом. Но гораздо чаще встречаются суда, имеющие разные системы набора для разных перекрытий.
Поперечную систему набора всех перекрытий, а, следовательно, и корпуса, имеют многие суда, особенно небольшого размера. Поперечная система набора применяется у ледоколов и судов ледового плавания, а также у паромов, которые перевозят сосредоточенные грузы на палубе, на толкачах и буксирах.
К достоинству поперечной системы следует отнести испытанность и надежность в эксплуатации. Суда, имеющие поперечную систему набора, хорошо переносят эксплуатационные перегрузки, различного рода удары и большие поперечные сжатия корпуса.
Что касается продольной системы набора корпуса, то таких судов практически нет. Даже если борта, днище и корпус судна набраны по продольной системе, носовая и кормовая оконечности, скорее всего, будут набраны по поперечной системе набора.
К достоинствам продольно системы набора судна можно отнести значительную продольную прочность таких судов.
Недостатками продольной системы набора можно считать незначительную местную прочность бортов, что сказывается при действии нагрузок в районе действующей ватерлинии. К таким нагрузкам можно отнести давление льда, навал судов, удары от плавающих предметов и др., которые могут повредить обшивку между продольными ребрами жесткости.
Также при продольной системе набора наблюдается повышенная коррозия бортов, которая объясняется застоем воды на продольных бортовых балках, которые затрудняют сток воды.
Продольная система набора довольно широко применялась при постройке нефтеналивных судов, благодаря хорошему протеканию груза вдоль судна, сравнительной простоте и технологичности конструкции. В настоящее время чисто продольная система почти не применяется.
Как уже отмечалось, и у поперечной системы, и у продольной системы набора есть свои преимущества и недостатки. Это послужило причиной появления смешанных систем набора корпуса. Под смешанной системой набора понимается такая система, при которой отдельные основные перекрытия корпуса (днище, борта, палуба) набраны по различным системам набора.
. 
Корпус, набранный по смешанной системе:
Наибольшее распространение получила смешанная система набора, предложенная в 1918 году Ю.А.Шиманским, которая теперь носит его имя. В конструкциях, набранных по системе Шиманского, палуба и днище имеют продольную систему набора, так как они больше, чем борта, участвуют в общем изгибе судна. Борта же, часть которых, согласно эпюре нагрузок, изображенной на рисунке 94, меньше участвуют в общем изгибе, мало того, на борту в районе нейтральной линии нормальные напряжения равны нулю. Зато борта испытывают местные нагрузки, например, при швартовке или давлении льда, поэтому их набирают по поперечной системе набора.
§ 70. Днищевые перекрытия.
На судах применяются различные конструкции днищевых перекрытий: они могут быть одинарные и двойные. Одинарное дно имеют, как правило, небольшие, длиной менее 60 м, суда. Флоры и шпангоуты таких судов образуют непрерывный поперечный набор. Продольные связи днища – кильсоны – противостоят изгибу. Средний кильсон, находящийся в диаметральной плоскости, является основной продольной связью судна. Как правило, независимо от системы набора, средний кильсон делают неразрезным, к нему приваривают две ветки флоров. Исключение делают для небольших судов. Средний кильсон в носу и в корме переходит в форштевень и ахтерштевень
В оконечностях судна, в форпике и ахтерпике, флоры делают высокими. В ахтерпике через флор проходит дейдвудная труба, служащая для пропуска гребного вала.
Одинарное дно между таранной и ахтерпиковой переборками, за исключением машинного отделения, закрывают настилом. В районе машинного отделения простое дно закрыто донными листами сланями, которые обычно изготавливают из стальных рифленых листов.
Днищевое перекрытие одинарное, набранное по продольной системе набора, обычно применялось на танкерах. Правда, современные требования безопасности мореплавания, в том числе – экологические – не позволяют эксплуатацию нефтеналивных судов без двойного дна и двойных бортов.
Большинство транспортных судов больших размеров имеют двойное дно. При наличии двойного дна
С другой стороны, второе дно увеличивает вес судна и увеличивает его стоимость. Поэтому на небольших судах двойное дно появляется только в районе машинного отделения.
Днищевые перекрытия с двойным дном могут быть набраны как по продольной системе набора, как показано на рисунке 102, так и по поперечной системе набора, показанной на рисунке 105. Для танкеров характерна продольная система набора днища. Это объясняется тем, что танкеры в большой степени испытывают общий изгиб. Местные нагрузки во время эксплуатации не столь значительны. К тому же характер перевозимого груза, как уже говорилось выше, способствует выбору именно этой системы набора.
Поперечная система набора характерна больше для сухогрузных судов, имеющих значительные нагрузки на настилах второго дна от перевозимого груза.
Днищевое перекрытие со вторым дном, набранное по поперечной системе набора:
1 –рамный шпангоут, 2 –холостые шпангоуты, 3 –скуловые кницы, 4 –крайний междудонный лист, 5 – настил второго дна, 6 – стойки, 7 – вертикальный киль, 8 – днищевые стрингеры, 9 – голубница, 10 – рамные флоры, 11 – бракеты.
Вертикальный киль служит не только для увеличения продольной прочности судна, но и для увеличения жесткости днища, а также для предотвращения деформации флоров. Киль идет от носа до кормы через все судно. На середине длины судна его делают непроницаемым, он делит цистерны двойного дна по ширине, что уменьшает площадь свободной поверхности жидкости. В оконечностях, где ширина судна значительно уменьшается, цистерны проходят от борта до борта, а в киле делают так называемые лазы – облегчающие вырезы.
В отличие от вертикального киля днищевые стрингеры имеют вырезы – лазы, которые значительно облегчают конструкцию и обеспечивают доступ в помещение второго дна. Для облегчения перетекания жидкости через набор, на линии соединения стрингеров и флоров с днищем делают специальные вырезы – голубницы. Для обеспечения доступа во второе дно в каждом отсеке делается закрывающийся люк.
Флоры расположены перпендикулярно диаметральной плоскости. Различают три вида флоров:
1. водонепроницаемые, которые выполняют роль переборок, разделяя пространство двойного дна на отдельные цистерны;
2. сплошные, которые в отличие от водонепроницаемых, имеют облегчающие вырезы – лазы;
3. открытые бракетные флоры, которые состоят из ребер жесткости, скрепленных бракетами
Скуловые бракеты или кницы соединяют трюмные шпангоуты с крайним междудонным листом или вторым дном и подкрепляют скулу. Для уменьшения массы и прокладки трубопроводов в них делают вырезы.
Если сухогрузные суда перевозят тяжелые грузы, то на каждом шпангоуте в трюме устанавливают сплошные флоры.
§ 71. Палубные перекрытия.
Палубы корпуса испытывают большие нагрузки при его изгибе. Роль палуб в обеспечении общей продольной прочности возрастает по мере удаления от нейтральной оси. Главную роль играет верхняя палуба. Она является наиболее напряженной связью, т.к. образует крайний поясок корпуса судна.
Палубы также обеспечивают местную прочность от веса перевозимых на них грузов, а открытые палубы – от накатывающихся на них волн, массы льда при обледенении судна в зимних условиях.
Верхняя палуба, кроме того, обеспечивает также непроницаемость корпуса, что предъявляет особые требования к жесткости ее связей, поскольку большие, пусть даже упругие, ее деформации могут нарушить герметичность люковых закрытий.
Эти особенности верхней палубы требуют особенно внимательного наблюдения за ее состоянием в процессе эксплуатации. Это относится и к наливным судам, палубы которых в связи со спецификой перевозимых грузов особенно подвержены износу, и к сухогрузным, имеющим на палубах вырезы грузовых люков.
Судно может иметь несколько палуб и платформ. Платформы, в отличие от палуб, располагаются не по всей длине судна, а на части его. На палубах и платформах располагаются различные судовые помещения, судовое оборудование, грузы. В корпусе может быть несколько палуб и платформ.
Верхняя палуба с грузовым люком:
1 – продольный комингс люка, 2 – карлингс, 3 – поперечная переборка, 4 – пиллерс,
5 – поперечный комингс люка, 6 – бимс, 7 – полубимс, 8 – рамный шпангоут
Верхняя палуба, как правило, имеет продольный изгиб – седловатость, которая представляет собой подъем палубы в носу и в корме, причем подъем в носу в два раза больше, чем в корме. Седловатость палубы уменьшает ее заливаемость встречной или попутной волной. Кроме того, верхняя палуба имеет поперечный изгиб, называемый погибь бимса, который обеспечивает скатывание воды с палубы. Стандартная стрелка погиби бимса равна 1/50 ширины судна.
При поперечной системе набора (Рисунок 106) бимсы и полубимсы являются балками главного направления. Перекрестные связи – карлингсы – представляют собой балки, как правило, таврового сечения, через которые походят бимсы, имеющие, как правило, меньшую высоту. В местах расположения рамных шпангоутов бимсы делаются усиленными – рамные бимсы.
При продольной системе набора бимсы ставятся только в плоскости с рамными шпангоутами и представляют собой перекрестные связи. В продольном направлении, кроме карлингсов, появляются продольные ребра жесткости, проходящие через рамные бимсы.
Продольная система набора обычно применяется только на крупных сухогрузах, где возможно получить в таком случае выигрыш в весе, и на танкерах, так как танкеры не имеют больших вырезов в палубе, а такая система набора обеспечивает лучшую устойчивость пластин настила палубы при общем изгибе судна.
Продольные подпалубные балки устанавливают в одной плоскости с продольными днищевыми балками. Опорами для них служат рамные бимсы.
Если на танкере установлены две продольные переборки (Рисунок 103), то в диаметральной плоскости под палубой устанавливают высокий карлингс, который, кроме того, что участвует в общем изгибе, является также отбойным листом, гасящим ударные нагрузки от жидкости при качке.
§ 72. Ограждение палуб
С целью безопасного перемещение по верхним палубам судов вдоль бортов, а также по периметру надстроек устанавливают ограждения в виде фальшбортов или лееров. На сухогрузных судах фальшборты должны обеспечивать еще и надежное крепление палубного груза.
Леерные ограждения состоят из леерных стоек, через которые пропускают леера, в качестве которых могут использовать тросы, такелажные цепи, стальные прутки и т.д.
На палубах сухогрузов леерные ограждения могут повреждаться перемещаемыми грузами, поэтому палубы сухогрузов ограждают фальшбортами – прочными листовыми конструкциями, подкрепленными мощными стойками и планширями.
§ 73. Переборки.
Продольные и поперечные переборки устанавливаются как в корпусе, так и в надстройках и имеют различное назначение. На транспортных судах переборки обеспечивают непотопляемость судна и разделяют судно на отсеки. На пассажирских судах они должны обеспечить безопасность пассажиров и экипажа в случае повреждения корпуса или пожара.
Водонепроницаемые переборки должны выдерживать забортное давление воды в случае аварийного затопления отсеков, инерционные нагрузки при качке в случае перевозки подвижных грузов (сыпучих или жидких).
Продольные переборки воспринимают поперечную нагрузку от жидких и сыпучих грузов, а также, в случае значительной протяженности их по длине, часть усилий при общем изгибе. Продольные переборки также являются несущими конструкциями при постановке судна в док, именно в местах пересечения продольных переборок с днищем устанавливают кильблоки.
Поперечные переборки обеспечивают поперечную жесткость всего корпуса. Кроме того, поперечные переборки служат опорным контуром для всех остальных перекрытий корпуса и воспринимают реакцию этих перекрытий, как в обычных условиях эксплуатации, так, особенно, при постановке судна в док. Отсюда – наличие мощной сойки в диаметральной плоскости переборки, которая так и называется – доковая стойка.
Прочные водонепроницаемые переборки, ограничивающие отсеки, называются главными переборками. Они обеспечивают общую и местную прочность корпуса, служат опорным контуром для палубных, бортовых и днищевых перекрытий, а также для переборок противоположного направления.
Непроницаемые переборки могут быть плоскими, как на рисунке 98, и гофрированными (Рисунок 103), а их число и расположение для грузовых судов регламентируется правилами Регистра.
К поперечным переборкам, которые должны быть установлены на всех судах, относятся
o форпиковая (таранная) переборка, которая ограничивает первый носовой отсек, называемый форпиком;
o ахтерпиковая переборка, которая устанавливается в корме судна, и отделяет крайний кормовой отсек, называемый ахтерпиком.
o Переборки машинного отделения (МО)
Если рядом с отсеком, перевозящим жидкое топлив, расположены жилые помещения, то они отделяются отсеком, длина которых – одна шпация – 500 ÷ 600 мм. Этот отсек называется коффердамом. Коффердам оборудуется вытяжной вентиляцией, которая предотвращает проникновение испарений топлива в жилые отсеки.
Продольные переборки на сухогрузных судах устанавливают, в основном в виде двойных бортов или продольных переборок в диаметральной плоскости. На танкерах, комбинированных судах устанавливают обычно две продольные переборки. Если ширина центрального танка более 18 м, устанавливают третью продольную переборку в диаметральной плоскости, которая может быть отбойной – проницаемой. Продольные переборки наливных судов уменьшают влияние свободной поверхности жидкости на остойчивость судна и способствуют снижению динамического воздействия переливающейся жидкости при бортовой качке.
Внутри диптанков (топливных или балластных цистерн) тоже устанавливают продольные отбойные переборки (Рисунок 108). Как правило, они проницаемые, с большими вырезами.
Простейшими переборками являются плоские переборки с горизонтально расположенными поясьями полотнища переборки, которые могут быть разной толщины – более толстые листы переборки устанавливают снизу. Переборки подкреплены вертикальными балками – стойками и горизонтальными – шельфами. Стойка, расположенная в диаметральной плоскости, называется доковой и представляет собой мощную рамную балку. Она вместе с вертикальным килем рассчитывается на восприятия днищевых нагрузок при постановке судна на кильблоки.
Кроме плоских переборок, подкрепленных балками, на танкерах (в основном) применяют гофрированные переборки с коробчатыми или волнистыми гофрами. Гофрированные переборки изготавливают из полотнищ на специальных прессах штамповкой. Гофрированные переборки при одинаковой прочности с плоскими имеют меньший вес, и при их изготовлении значительно уменьшается длина сварных швов. Трудоемкость изготовления гофрированных переборок на 10-15% ниже, чем аналогичных плоских. Кроме того, при наличии на танкерах гофрированных переборок облегчается процесс очистки танков. Гофрированные переборки танкеров должны иметь у днища и у палубы плоские участки, подкрепленные при необходимости ребрами жесткости.
Недостатком гофрированных переборок является несколько больший объем, занимаемый ими на судне, что не имеет особого значения для танкеров, и сложность их установки в корпусе судна. С увеличением размеров судна преимущества гофрированных переборок уменьшаются, и поэтому на крупнотоннажных танкерах их практически не устанавливают.
Вырезы (двери и лазы) в переборках устраивают только тогда, когда они совершенно необходимы и не могут нанести ущерб прочности корпуса судна. Так в таранной переборке ниже палубы переборок нет дверей или лазов. В переборках между трюмами водонепроницаемые двери делают только выше летней грузовой ватерлинии.
Кроме водонепроницаемых переборок на грузовых судах устанавливают так называемые опорные полупереборки, служащие для подкрепления палубы и поперечных комингсов люка, а также на них крепятся направляющие конструкции для разборных переборок – шифтинг-бордсов. Шифтинг-бордсы представляют собой брусья, размещенные в направляющих на полупереборках, и применяются на судах, перевозящих сыпучие грузы (Рисунок 109)
Для разделения пространства в надстройках и рубках, а также межпалубного пространства на отдельные судовые помещения предназначены выгородки.
§ 74. Бортовые перекрытия
Бортовые перекрытия являются связью днищевых и палубных перекрытий, заставляя их совместно работать при общем продольном изгибе. Кроме того, они обеспечивают непроницаемость корпуса и воспринимают местные нагрузки: давление забортной воды, удары волн, ледовые нагрузки, нагрузки при швартовке.
Бортовые перекрытия должны воспринимать давление забортной воды, которое увеличивается с увеличением глубины погружения борта, кроме того, при плавании судна на волнении величина давления воды постоянно меняется в значительных пределах. Особенно значительные нагрузки от давления воды испытывают бортовые перекрытия в носовой оконечности, где к нагрузкам добавляется еще динамические нагрузки от ударов волн (слеминга). При плавании во льдах судно получает дополнительные нагрузки от ударов льдин и сжатия. В таких случаях, помимо увеличения толщины обшивки, в районе ватерлинии на судах устанавливают дополнительные короткие ребра жесткости. Также ударные нагрузки возможны при швартовке судна.
Бортовой набор состоит из балок, идущих в поперечном направлении – шпангоутов, продольных балок – бортовых стрингеров.
В зависимости от действия внешних нагрузок конструкции бортов на различных судах значительно различаются. Бортовые перекрытия могут иметь как продольную систему набора, так и поперечную. Так как бортовые перекрытия в меньшей степени воспринимают общий изгиб судна, но при этом, как уже было отмечено, подвергаются значительным местным нагрузкам, то преимущественной системой набора бортов является поперечная система набора, которая лучше воспринимает местные нагрузки. Даже если все судно набирается по продольной системе, бортовые перекрытия в носу и в корме, часто имеют поперечную систему набора. Кроме того, как уже говорилось, даже для судов, подвергающихся значительному общему изгибу, при продольной системе набора палуб и днища борта часто набирают по поперечной системе набора (система набора Шиманского).
Шпангоуты, установленные при поперечной системе набора на каждой шпации, называются основными, ветви шпангоутов, находящиеся в трюме, называются трюмными, в твиндеке – твиндечными. Причем трюмные шпангоуты могут иметь большее сечение, чем твиндечные, так как давление забортной воды в районе трюма (внизу) больше, чем в районе твиндека.
При продольной системе набора, например, танкера, бортовое перекрытие состоит из часто расположенных продольных балок (балок главного направления), опирающихся на поперечные рамные шпангоуты, которые устанавливают на расстоянии нескольких шпаций друг от друга. На танкерах, имеющих две и более продольных переборки, между рамным шпангоутом и рамной стойкой продольных переборок устанавливают так называемые распорки, увеличивающие жесткость конструкции и передающие часть нагрузки от борта к переборке, что позволяет уменьшить высоту рамного шпангоута на таком танкере.
Появление на танкере продольной системы набора дает некоторый выигрыш в весе конструкций, но при этом ухудшаются, например, условия мойки танкера, так как вода застаивается на продольных ребрах жесткости борта.
Привальный брус.
Привальный брус необходим для предохранения борта судна от повреждений при ударах во время швартовки.
а) – деревянный, б) – металлический, в) – резинометаллический.1 – кница (ставится через одну шпацию)
На морских судах привальный брус, как правило, не ставят. Брус устанавливают в один ряд в районе палубного стрингера или в два ряда в районе палубного стрингера и грузовой ватерлинии. Привальные брусья могут быть стальными, деревянными со стальной защитной полосой или без нее и резиновые.
§ 75. Конструкция оконечностей
1 – башмак, 2 – поперечные ребра, 3 – продольное вертикальное ребро, 4 – брештуки
Набор оконечностей транспортных судов отличается от набора средней части судна более значительной прочностью, так как оконечности судна испытываю значительные нагрузки во время эксплуатации. Это прежде всего ударные нагрузки от волн, льда, гидродинамическое давление воды при движении судна, удары о грунт при посадке на мель. Корма к тому же испытывает значительные вибрационные нагрузки при работе винтов. Поэтому носовые и кормовые оконечности получают дополнительное усиление.
Форпиковая и ахтерпиковая переборки образуют два концевых отсека: форпик и ахтерпик, в которых устанавливают важнейшие судовые устройства, определяющие и конструкцию оконечностей. В носовой оконечности это якорное устройство с брашпилем, клюзами и цепным ящиком внутри форпика, в кормовой – рулевое устройство, кормовое якорное и дейдвудное устройство, образующее опору для выходящего из корпуса гребного вала с винтом. Носовая и кормовая оконечности корпуса ограничивают соответственно форштевнем и ахтерштевнем, которые надежно соединены с обшивкой правого и левого бортов, вертикальным килем, бортовыми стрингерами и палубой.
Форштевень – это продолжение киля, на котором сходятся поясья наружной обшивки, все непрерывные палубы и продольные связи. Он принимает на себя удары при столкновении с другими судами, удары о грунт, причал, лед. Форма форштевня зависит от назначения судна, от его формы.
Существуют три варианта исполнения форштевня, представленные на рисунке 112.
· Брусковый форштевень применяется только на небольших судах, которые имеют, как правило, брусковый киль.
· Литой форштевень, который применяется на судах, требующих более надежный и массивный форштевень.
· Основная масса судов имеет сварной или листовой форштевень, состоящий из отдельных листов. Для предотвращения деформаций листвой форштевень подкреплен горизонтальными распорными листами – брештуками, которые соединены с бортовыми стрингерами.
У судов ледового класса форштевень имеет продольное ребро жесткости, устанавливаемое в вертикальном направлении и связанное с карлингсом. Суда с более высоким ледовым классом имеют ледокольный форштевень, который до зимней грузовой ватерлинии должен состоять из одной цельной детали.
Форштевень прочно связан с набором носовой оконечности (Рисунок 113), то есть с палубами, платформами, бортовыми стрингерами, флорами и вертикальным килем, что улучшает распределение возникающих усилий. Расстояние между шпангоутами в форпике не превышает 600 мм, на судах ледового плавания могут быть установлены промежуточные шпангоуты в районе ватерлинии. По бортам в форпике устанавливают бортовые стрингеры, которые поддерживаются холостыми бимсами, которые часто устанавливают без настила. В балластном отсеке в диаметральной плоскости устанавливают проницаемые отбойные переборки, которые увеличивают прочность носовой оконечности, гасят ударные нагрузки от жидкости внутри отсека.
Флоры в форпике делают, как правило, высокими.
Основой кормовой оконечности судна (Рисунок 114) служит расположенный в ДП ахтерштевень. Он предназначен для прочного соединения листов наружной обшивки обоих бортов в кормовой оконечности и создания прочной опоры рулям и гребному валу.
Ахтерштевень – мощная литая или сварная конструкция, которая завершает кормовую оконечность корпуса судна. Ахтерштевень служит опорой для руля, а на одновинтовых судах – опорой для дейдвудной трубы, которая проходит через отверстие в яблоке ахтерштевня. Старн-постом называется часть ахтерштевня, которая непосредственно примыкает к корпусу судна, на нем смыкаются поясья наружной обшивки судна.
Форма ахтерштевня зависит от типа судна, количества винтов и типа рулевого устройства. Ахтерштевни бывают литые, кованные и сварные.
Ахтерштевень в корпусе соединяется с вертикальным и горизонтальным килем, который в кормовой оконечности имеет коробчатое сечение.
Набор корпуса в корму от ахтерпиковой переборки характерен установкой высоких флоров, через которые проходит дейдвудная труба с гребным валом.
Дейдвудная труба является основной деталью дейдвудного устройства, создающего опору кормовому концу гребного вала и обеспечивающего непроницаемость корпуса в месте выхода из корпуса гребного вала. Дейдвудная труба проходит от ахтерпиковой переборки до ахтерштевня и крепится я яблоку ахтерштевня. При двухвальной установке дейдвудная труба крепится к яблоку кронштейна гребного вала.
В местах выхода гребного вала из корпуса судна устанавливают конструкции, называемые мортирами, которые обеспечивают непроницаемость корпуса. Мортиры представляют собой трубы, отлитые по обводу корпуса. Фланец мортиры приваривается к обшивке корпуса.
§ 76. Надстройки и рубки
Конструкции, образующие помещения выше главной палубы, называются надстройками. В надстройках располагаются жилые и служебные помещения, машинно-котельные шахты, световые люки и т.п.
Отдельно стоящие помещения на любой палубе судна называются рубками.
С корпусом судна надстройки прочно связаны наружной обшивкой, а также внутренними выгородками и переборками. Носовая переборка надстройки называется фронтальной, кормовая – концевой.
Надстройки делятся на длинные, участвующие в обеспечении общей прочности, и короткие, легкие надстройки. Длинные надстройки размещены в средней части или в кормовой части судна. Легкими надстройками могут быть короткие бак и ют, а также средняя надстройка.
Рубки расположены на главной палубе или на палубах надстроек. Они не идут от борта до борта. В них расположены помещения, необходимые для эксплуатации судна. Часто рубки располагают одна над другой.
По назначению различают:
· Лебедочные рубки, основное назначение которых – расположение лебедки высоко над палубой. Внутри рубки располагают различные служебные помещения.
· Палубные рубки для жилых или хозяйственных помещений
· Рубки на мостике для центрального управления судном
Надстройки и рубки бывают стальными и из легких сплавов. Надстройки их легких сплавов получили особое распространение на пассажирских судах.
§ 77. Конструкция отдельных узлов корпуса.