Система набора корпуса судна кратко

Обновлено: 07.07.2024

Корпус судна представляет собой оболочку, подкреплённую системой балок – набором. Оболочка состоит из листов наружной обшивки (днища и бортов), внутренней обшивки (переборок) и настилов (палуб, второго дна). Пересекаясь и примыкая друг к другу, они образуют четырёхугольные части корпуса – перекрытия.


Балки набора разных направлений, приваренные к обшивке или настилу, пересекаются под прямыми углами, ограничивая отдельные пластины (не путать с листами!). Пластины могут быть квадратной формы или ориентированы длинной стороной вдоль или поперек судна, вертикально или горизонтально. В зависимости от их ориентации определяют систему набора отдельных перекрытий и корпуса в целом (рис. 2.1). Если длинные стороны пластин располагаются поперек судна - система набора называется поперечной (рис. 2.2, 2.3, 2.4), если вдоль - продольной (рис. 2.5). Если пластины имеют форму, близкую к квадрату, то система набора называется клетчатой (рис. 2.6).

Кроме этих основных систем набора перекрытий существует еще комбинированная система набора, когда в отдельных частях одного перекрытия имеются разные системы набора (рис. 2.7, 2.8).

Система набора корпуса судна в целом определяется системами набора перекрытий днища, бортов и палуб на большей части корпуса (кроме оконечностей). Если эти перекрытия имеют разные системы набора, то система набора судна в целом называется смешанной. В наиболее распространённом варианте смешанной системы набора корпуса судна борт имеет поперечную систему набора, а верхняя палуба и днище – продольную (рис. 2.9, 2.10).

Рис. 2.2. Поперечная система набора деревянного и клёпаного

железного корпусов судов XIX века

Рис. 2.3. Поперечная система набора одинарного днища



Рис. 2.4. Поперечная система набора борта в носовой оконечности судна

Рис. 2.5. Двойное дно с продольной системой набора


2.4. Борт с поперечной системой набора и переборка со стойками


Рис. 2.5. Поперечная система набора борта в носовой оконечности судна

Рис. 2.7. Схема палубных перекрытий по комбинированной

1 – продольная система набора; 2 - поперечная система набора


При выборе системы набора перекрытия в первую очередь рассматривают два основных вопроса: 1) в какой степени перекрытие воспринимает поперечное давление; 2) в какой степени и каким образом перекрытие работает при общем изгибе корпуса судна.

Рис. 2.8. Комбинированная система набора днищевого перекрытия:

1 – стрингеры; 2 – дополнительные стрингеры; 3 – флоры;

4 – продольные балки; 5 - переборки

Суда длиной менее 80 м имеют относительно небольшие напряжения от общего изгиба корпуса и обычно их связи испытывают преимущественно изгиб от местных усилий по нормали к плоскости перекрытия.

Рис. 2.9. Борт с поперечной системой набора и переборка со стойками

Достоинством поперечной системы набора является также возможность при работе шпангоутов использовать арочный эффект. При криволинейных обводах шпангоуты под действием поперечных нагрузок обладают большей прочностью, чем при плоских. Особенно это сказывается в оконечностях, где напряжения от общего изгиба небольшие, а шпангоуты опираются на ряд горизонтальных платформ. Поэтому здесь предпочтение отдается поперечной системе набора даже на судах длиной значительно больше 100 м. Кроме этого, прочность носовой оконечности на динамические нагрузки от ударов о волны и лёд проще обеспечивается при поперечной системе набора. До конца XIX века морские корабли и суда строили только по поперечной системе набора (см. рис. 2.2).




Примеры конструкций перекрытий с поперечной системой набора приведены на рис. 2.3 – 2.4, 2.9, 2.11 - 2.13.

Рис. 2.11. Сплошной флор днища с поперечной системой набора

Недостатки поперечной системы набора начали сказываться с появлением быстроходных и крупнотоннажных металлических судов и кораблей, конструкция которых вначале была подобна конструкции деревянных судов, что приводило к различным повреждениям корпуса. Научно обосновал необходимость перехода от поперечной системы набора корпуса к продольной и смешанной системам И. Г. Бубнов в 1904 г.



Рис. 2.12. Бракетный флор днища с поперечной системой набора



С увеличением длины судна растут напряжения от общего продольного изгиба корпуса, особенно на удалении от нейтральной оси: в верхней палубе и в днище. Они опасны в первую очередь тем, что могут привести к потере устойчивости сжатых, наиболее гибких элементов - настила палубы или обшивки днища. Балки набора повышают их устойчивость, причём выбор ориентации балок (вдоль сжимающей нагрузки или поперёк) имеет большое значение. А именно, напряжение, при котором теряет устойчивость прямоугольная пластина, подкреплённая с четырёх сторон балками, примерно в четыре раза выше, если сжатие происходит вдоль пластины в отличие от сжатия поперёк.

Рис. 2.13. Облегченный флор днища с поперечной системой набора

Для судов длиной более 100 – 120 м применение поперечной системы набора для днища, а тем более для верхней палубы нежелательно, ввиду сложности обеспечения их устойчивости при общем изгибе судна. Продольная же система набора этих перекрытий позволяет легко обеспечить их устойчивость при сжимающих напряжениях вплоть до предела текучести материала.

Особенно отчётливо преимущества системы набора Бубнова проявились при внедрении в судостроение сварки, при появлении и развитии скоростных судов из лёгких сплавов. Система набора с продольными балками набора позднее с успехом была распространена на конструкции самолётов и других летательных аппаратов.

При продольной системе набора продольные ребра опираются на высокие поперечные балки (флоры, рамные бимсы), через отверстия в которых они проходят. Эти балки устанавливают значительно реже, чем при поперечной системе, тем не менее, они уменьшают объем внутренних
помещений на судне. Поэтому на сухогрузных судах по бортам продольную систему обычно не используют, а высокие поперечные рамы в двойном дне и под палубой размещению грузов не мешают (см. рис. 2.10).

Бортовые перекрытия характерны тем, что несут большую поперечную нагрузку, особенно на судах ледового плавания и судах, часто швартующихся в море в условиях волнения (промысловые, спасательные, буксиры). Нагрузки же от общего продольного изгиба на них влияют в меньшей степени, чем на палубу и днище, ввиду их близости к нейтральной оси эквивалентного бруса корпуса. Поэтому продольная система набора бортов встречается редко – в основном на крупнотоннажных судах.

Тем не менее, на судах открытого типа, где палуба ослаблена широкими вырезами, в верхней части борта наблюдаются большие напряжения от общего продольного изгиба. В этом случае часто применяется комбинированная система набора борта, когда в верхней части добавляются продольные балки.

Участки верхней палубы между люками большинства грузовых
судов слабо нагружены продольными усилиями от общего изгиба корпуса, поэтому они могут иметь поперечную систему набора. Тогда система
набора палубных перекрытий также считается комбинированной (см.
рис. 2.7).

Комбинированная система набора характерна также для перекрытий днища и палубы в районах перехода от средней части судна к оконечностям, так как продольные балки не должны обрываться сразу по всей
ширине корпуса во избежание значительных концентраций напряжений (см. рис. 2.8).

Разновидностью продольной системы является стрингерная система набора (ее еще называют русской), предложенная в начале XX века
И. Г. Бубновым. В такой конструкции продольные балки заменяются стрингерами (рис. 2.14, 2.15). В результате узлы пересечения связей становятся более простыми, надёжными и технологичными.

Рис. 2.14. Флоры двойного дна при различных системах набора:

а – поперечной; б – продольной; в – продольной стрингерной

Клетчатая система набора обычно используется для создания повышенной местной прочности при ударных нагрузках. Такие нагрузки действуют при ударах носовой оконечности о воду, ударах волн в развал борта, а также при движении судна во льдах и при ударах грейферами о днище во время грузовых операций. Такая система обеспечивает повышенную жёсткость и меньшие амплитуды местной вибрации, что объясняет её частое применение в конструкциях машинного отделения и кормовых надстроек (рис. 2.16).

Корпус судна представляет собой оболочку, подкреплённую системой балок – набором. Оболочка состоит из листов наружной обшивки (днища и бортов), внутренней обшивки (переборок) и настилов (палуб, второго дна). Пересекаясь и примыкая друг к другу, они образуют четырёхугольные части корпуса – перекрытия.


Балки набора разных направлений, приваренные к обшивке или настилу, пересекаются под прямыми углами, ограничивая отдельные пластины (не путать с листами!). Пластины могут быть квадратной формы или ориентированы длинной стороной вдоль или поперек судна, вертикально или горизонтально. В зависимости от их ориентации определяют систему набора отдельных перекрытий и корпуса в целом (рис. 2.1). Если длинные стороны пластин располагаются поперек судна - система набора называется поперечной (рис. 2.2, 2.3, 2.4), если вдоль - продольной (рис. 2.5). Если пластины имеют форму, близкую к квадрату, то система набора называется клетчатой (рис. 2.6).

Кроме этих основных систем набора перекрытий существует еще комбинированная система набора, когда в отдельных частях одного перекрытия имеются разные системы набора (рис. 2.7, 2.8).

Система набора корпуса судна в целом определяется системами набора перекрытий днища, бортов и палуб на большей части корпуса (кроме оконечностей). Если эти перекрытия имеют разные системы набора, то система набора судна в целом называется смешанной. В наиболее распространённом варианте смешанной системы набора корпуса судна борт имеет поперечную систему набора, а верхняя палуба и днище – продольную (рис. 2.9, 2.10).

Рис. 2.2. Поперечная система набора деревянного и клёпаного

железного корпусов судов XIX века

Рис. 2.3. Поперечная система набора одинарного днища



Рис. 2.4. Поперечная система набора борта в носовой оконечности судна

Рис. 2.5. Двойное дно с продольной системой набора


2.4. Борт с поперечной системой набора и переборка со стойками


Рис. 2.5. Поперечная система набора борта в носовой оконечности судна

Рис. 2.7. Схема палубных перекрытий по комбинированной

1 – продольная система набора; 2 - поперечная система набора


При выборе системы набора перекрытия в первую очередь рассматривают два основных вопроса: 1) в какой степени перекрытие воспринимает поперечное давление; 2) в какой степени и каким образом перекрытие работает при общем изгибе корпуса судна.

Рис. 2.8. Комбинированная система набора днищевого перекрытия:

1 – стрингеры; 2 – дополнительные стрингеры; 3 – флоры;

4 – продольные балки; 5 - переборки

Суда длиной менее 80 м имеют относительно небольшие напряжения от общего изгиба корпуса и обычно их связи испытывают преимущественно изгиб от местных усилий по нормали к плоскости перекрытия.

Рис. 2.9. Борт с поперечной системой набора и переборка со стойками

Достоинством поперечной системы набора является также возможность при работе шпангоутов использовать арочный эффект. При криволинейных обводах шпангоуты под действием поперечных нагрузок обладают большей прочностью, чем при плоских. Особенно это сказывается в оконечностях, где напряжения от общего изгиба небольшие, а шпангоуты опираются на ряд горизонтальных платформ. Поэтому здесь предпочтение отдается поперечной системе набора даже на судах длиной значительно больше 100 м. Кроме этого, прочность носовой оконечности на динамические нагрузки от ударов о волны и лёд проще обеспечивается при поперечной системе набора. До конца XIX века морские корабли и суда строили только по поперечной системе набора (см. рис. 2.2).

Примеры конструкций перекрытий с поперечной системой набора приведены на рис. 2.3 – 2.4, 2.9, 2.11 - 2.13.

Рис. 2.11. Сплошной флор днища с поперечной системой набора

Недостатки поперечной системы набора начали сказываться с появлением быстроходных и крупнотоннажных металлических судов и кораблей, конструкция которых вначале была подобна конструкции деревянных судов, что приводило к различным повреждениям корпуса. Научно обосновал необходимость перехода от поперечной системы набора корпуса к продольной и смешанной системам И. Г. Бубнов в 1904 г.



Рис. 2.12. Бракетный флор днища с поперечной системой набора



С увеличением длины судна растут напряжения от общего продольного изгиба корпуса, особенно на удалении от нейтральной оси: в верхней палубе и в днище. Они опасны в первую очередь тем, что могут привести к потере устойчивости сжатых, наиболее гибких элементов - настила палубы или обшивки днища. Балки набора повышают их устойчивость, причём выбор ориентации балок (вдоль сжимающей нагрузки или поперёк) имеет большое значение. А именно, напряжение, при котором теряет устойчивость прямоугольная пластина, подкреплённая с четырёх сторон балками, примерно в четыре раза выше, если сжатие происходит вдоль пластины в отличие от сжатия поперёк.

Рис. 2.13. Облегченный флор днища с поперечной системой набора

Для судов длиной более 100 – 120 м применение поперечной системы набора для днища, а тем более для верхней палубы нежелательно, ввиду сложности обеспечения их устойчивости при общем изгибе судна. Продольная же система набора этих перекрытий позволяет легко обеспечить их устойчивость при сжимающих напряжениях вплоть до предела текучести материала.

Особенно отчётливо преимущества системы набора Бубнова проявились при внедрении в судостроение сварки, при появлении и развитии скоростных судов из лёгких сплавов. Система набора с продольными балками набора позднее с успехом была распространена на конструкции самолётов и других летательных аппаратов.

При продольной системе набора продольные ребра опираются на высокие поперечные балки (флоры, рамные бимсы), через отверстия в которых они проходят. Эти балки устанавливают значительно реже, чем при поперечной системе, тем не менее, они уменьшают объем внутренних
помещений на судне. Поэтому на сухогрузных судах по бортам продольную систему обычно не используют, а высокие поперечные рамы в двойном дне и под палубой размещению грузов не мешают (см. рис. 2.10).

Бортовые перекрытия характерны тем, что несут большую поперечную нагрузку, особенно на судах ледового плавания и судах, часто швартующихся в море в условиях волнения (промысловые, спасательные, буксиры). Нагрузки же от общего продольного изгиба на них влияют в меньшей степени, чем на палубу и днище, ввиду их близости к нейтральной оси эквивалентного бруса корпуса. Поэтому продольная система набора бортов встречается редко – в основном на крупнотоннажных судах.

Тем не менее, на судах открытого типа, где палуба ослаблена широкими вырезами, в верхней части борта наблюдаются большие напряжения от общего продольного изгиба. В этом случае часто применяется комбинированная система набора борта, когда в верхней части добавляются продольные балки.

Участки верхней палубы между люками большинства грузовых
судов слабо нагружены продольными усилиями от общего изгиба корпуса, поэтому они могут иметь поперечную систему набора. Тогда система
набора палубных перекрытий также считается комбинированной (см.
рис. 2.7).

Комбинированная система набора характерна также для перекрытий днища и палубы в районах перехода от средней части судна к оконечностям, так как продольные балки не должны обрываться сразу по всей
ширине корпуса во избежание значительных концентраций напряжений (см. рис. 2.8).

Разновидностью продольной системы является стрингерная система набора (ее еще называют русской), предложенная в начале XX века
И. Г. Бубновым. В такой конструкции продольные балки заменяются стрингерами (рис. 2.14, 2.15). В результате узлы пересечения связей становятся более простыми, надёжными и технологичными.

Рис. 2.14. Флоры двойного дна при различных системах набора:

а – поперечной; б – продольной; в – продольной стрингерной

Клетчатая система набора обычно используется для создания повышенной местной прочности при ударных нагрузках. Такие нагрузки действуют при ударах носовой оконечности о воду, ударах волн в развал борта, а также при движении судна во льдах и при ударах грейферами о днище во время грузовых операций. Такая система обеспечивает повышенную жёсткость и меньшие амплитуды местной вибрации, что объясняет её частое применение в конструкциях машинного отделения и кормовых надстроек (рис. 2.16).

1. Цель практической работы: изучить конструктивные элементы днищевого, бортового и палубного набора. Овладеть корпусной терминологией.

3. .Используемая литература:

1) Горячев А.М. Устройство и основы теории морских судов. Л.: Судостроение, 1971 г.

2) Дидык А.Д. Управление судном и его техническая эксплуатация. М.: Транспорт, 1990 г.

3) Фрид Е.Г. Устройство судна. Судостроение, Л.: 1978 г.

4) Кулагин В.Д. Теория и устройство промысловых судов. Л.: Судостроение, 1986 г.

5) Судовая документация, чертежи мидель-шпангоута разных типов судов.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Познакомиться с конструкцией наружной обшивки судна, перекрытиями, продольными и поперечными балками перекрытий судна.

3.2. Познакомиться с конструкцией шпангоутной рамы, расположенной в миделе.

4. Содержание отчета о выполненной работы: выписать и изучить всю терминалогию конструкций.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

Системы набора корпуса судна

Система набора корпуса характеризуется расположением балок главного направления в судовых перекрытиях.

Взависимости от расположения балок главного направления по отношению к длине судна различают следующие системы набора судовых перекрытий: поперечную, продольную и комбинированную.

ПОПЕРЕЧНАЯ СИСТЕМА набора корпуса

При этой системе балки главного направления во всех перекрытиях: БИМСЫ - в палубных, 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

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

При данной системе набора палубные и днищевые перекрытия в средней части длины корпуса набираются по продольной системе набора, а бортовые перекрытия в средней части и все перекрытия в оконечностях - по поперечной системе набора.

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

Конструкция днища

Днище судна состоит из днищевых перекрытий, которые представляют собой части днища, заключенные между бортами и переборками.

Днищевое перекрытие без второго дна, набранное по поперечной системе набора (рис. 35). Днищевой набор состоит из балок таврового поперечного сечения. Балки имеют вертикальную стенку и горизонтальный поясок. В диаметральной плоскости вдоль всего судна установлен вертикальный киль. Параллельно ему на расстоянии 1100—2200 мм расположены днищевые стрингеры. Поперек судна на каждом шпангоуте установлены сплошные флоры. Во флорах и стрингерах выполняют круглые или овальные вырезы — для уменьшения массы перекрытия. Между вырезами на стенки флоров приваривают ребра жесткости. В стенках поперечного и продольного набора у днища вырезают голубницы — отверстия для протока воды и прохода выступающих валиков сварных швов. Флоры со шпангоутами соединяются скуловыми кницами. Вертикальный киль разрезают на поперечных переборках, а стрингеры на каждом флоре. Флоры разрезают на вертикальном киле. Стенки балок и пояски между собой сваривают. К поперечным переборкам продольный набор крепится с помощью книц. Для удобства перевозки грузов и обслуживания трюма на днищевой набор укладывают деревянный настил — пайол. Рассмотренная конструкция днища применяется на небольших сухогрузных судах.




Днищевое перекрытие без второго дна, набранное по продольной системе набора (рис. 36). Такую конструкцию обычно имеют днищевые перекрытия в танках нефтеналивных судов. Характерной особенностью является наличие большого количества продольных днищевых ребер жесткости. Ребра выполняют из профильного проката (симметричного или несимметричного полособульба) или сварными — таврового профиля. В нижней части продольных ребер жесткости делают прорези в виде гребенки, что улучшает условия приварки балок к днищу и обеспечивает сток нефтепродуктов к борту.

Днищевое перекрытие со вторым дном, набранное по поперечной системе набора (рис. 37).Настил второго дна обеспечивает общую продольную прочность корпуса, удобство укладки груза и обслуживания трюмов, препятствует проникновению воды внутрь судна при получении пробоины. Образовавшееся междудонное пространство служит для хранения жидких судовых запасов и приема балласта. В диаметральной плоскости установлен вертикальный киль. Параллельно килю с каждого борта идут днищевые стрингеры, количество которых зависит от ширины судна. Поперек судна устанавливают сплошные, непроницаемые, брикетные или облегченные флоры. Непроницаемые флоры выгораживают междудонные отсеки.

Днищевое перекрытие со вторым дном, набранное по продольной системе набора.Такая конструкция днищевых перекрытий чаще всего применяется на крупных сухогрузных судах. В последнее время она стала использоваться и на танкерах, где настил второго дна в танковой части предохраняет море от загрязнения нефтепродуктами при получении пробоины в днище. В середине ширины судна устанавливают вертикальный киль. Днищевые стрингеры в данном случае могут быть поставлены несколько реже, чем при поперечной системе набора, но количество их с каждого борта также зависит от ширины судна и колеблется от одного до трех.

Конструкция борта

Борт судна состоит из бортовых перекрытий, которые представляют собой участки борта, заключенные между поперечными переборками, палубой и днищем.

Бортовое перекрытие, набранное по поперечной системе набора. Данная система набора применяется на сухогрузных судах, ледоколах и низкобортных танкерах. Бортовая обшивка поддерживается обыкновенными шпангоутами.При наличии нескольких палуб различают трюмные и твиндечные шпангоуты.Для увеличения местной прочности бортовые перекрытия могут быть усилены рамными шпангоутами и бортовыми стрингерами.Такие усиления чаще необходимы в МО и носовой части судна.

У судов ледового плавания между основными шпангоутами устанавливают промежуточные шпангоуты, что увеличивает местную прочность перекрытия. В носовой и кормовой частях судна могут устанавливаться поворотные шпангоуты.

Бортовое перекрытие, набранное по продольной системе набора. Такая конструкция применяется на крупнотоннажных танкерах и нефтерудовозах. Сравнительно небольшое расстояние между рамными шпангоутами позволяет поставить бортовые продольные ребра жесткости меньшей длины, чем обыкновенные шпангоуты

Конструкция палуб

Палуба – это система горизонтальных перекрытий, идущих непрерывно по всей длине и ширине судна. Платформа – горизонтальное перекрытие в пределах одного отсека или части его.

Палуба сухогрузного судна, набранная по поперечной системе набора (рис. 41).Такая система набора палубы применяется на коротких судах, так как на них действует небольшой изгибающий момент и устойчивость листов настила при сжатии обеспечивается их толщиной и небольшим количеством продольных подпалубных балок.

Палубы сухогрузных судов отличаются наличием больших вырезов — грузовых люков, обнесенных комингсами. На некоторых широких судах для удобства грузовых работ грузовые люки могут располагаться двумя рядами. Подпалубный набор состоит из бимсов и полубимсов (если бимс прерван вырезом).

- Для улучшения работы палубных перекрытий при поперечной нагрузке в качестве опор устанавливают пиллерсы, как правило, пустотелые кольцевого сечения.

В соответствии с расположением связей в палубном и днищевом, а также в бортовом перекрытии корпуса судна различают следующие системы набора. Поперечная система - основная система набора для постройки малых и средних судов длиной примерно до 140 м. При поперечной системе набора главные связи расположены поперек судна. Связи днищевого перекрытия, за исключением далеко отстоящих друг от друга продольных связей, состоят из сплошных или бракетных флоров на каждом практическом шпангоуте; связи бортового перекрытия состоят из шпангоутов с нормальным расстоянием друг от друга; связи палубного перекрытия состоят из бимсов. Все небольшие суда длиной примерно до 60 м, такие как грузовые и пассажирские суда, танкеры, рыболовные суда, буксиры, ледоколы и т. д., строятся по поперечной системе набора.


Поперечная система набора грузового судна:

1 - рубка, 2 - ребра жесткости шахты машинного отделения, 3 - двойное дно, 4 - таранная переборка

При продольной системе набора основные связи корпуса установлены вдоль судна. Связи в районе днища и бортов состоят из днищевых и бортовых стрингеров, а под палубой - из продольных подпалубных балок. Эти конструктивные элементы подкреплены в днищевом перекрытии поперечными балками (флорами), а в бортовом и палубном - рамными шпангоутами и бимсами. Флоры, рамные шпангоуты и бимсы образуют вертикальные жесткие на изгиб рамы, стоящие на расстоянии двух - четырех шпаций друг от друга (от 1,5 до 3,6 м). Преимущество продольной системы набора по сравнению с поперечной состоит в том, что при равной продольной прочности судна в перекрытиях (при условии одинаковых размеров судна) требуются меньшие затраты материала. Продольная система применяется обычно при постройке больших танкеров, длиной более 180 м (рис. а), контейнерных судов (рис. b), иногда угле- и рудовозов.



Система продольного набора: а — танкер (система Ишервуда); b — контейнеровоз

1 — коробчатая балка (поперечная связь); 2 — коробчатая продольная балка; 3 - водонепроницаемая поперечная переборка; 4 — опорная переборка; 5 — бортовая продольная переборка; 6 — туннель для трубопроводов; 7 — бортовая цистерна; 8 — вторая палуба; 9 — главная палуба.

При комбинированной продольно-поперечной системе набора днищевая обшивка подкреплена стрингерами, палуба (прочная)—продольными подпалубными балками, а бортовая наружная обшивка - шпангоутами с нормальным расстоянием друг от друга. Принято применять продольную систему набора только в прочной палубе или в днище. Комбинированную систему набора применяют обычно на грузовых и пассажирских судах длиной более 130 м, а также на грузовых судах для массовых грузов (рис. а, b); на танкерах она применяется как система Миллара (рис. с) для судов длиной от 80 примерно до 180 м.




Комбинированная продольно-поперечная система набора:

а — грузовое судно; b — судно для массовых грузов; с — танкер (система Миллара)

1 — коробчатая поперечная балка; 2 — туннель затопления; 3 — днищевая бортовая цистерна; 4 — подпалубная цистерна

Конструкция всякого корпуса состоит из тонкой оболочки и подкрепляющих ее ребер —балок, образующих так называемый набор корпуса судна. Набор конструктивно расположен внутри корпуса, к нему своей внутренней стороной прилегает наружная обшивка и настилы палуб, скрепленные с ним сварными соединениями.

В соответствии с расположением элементов набора его разделяют на подпалубный, бортовой, днищевый и набор переборок. Конструкции, образованные набором с оболочкой, представляют собою основные связи судового корпуса, которые по их расположению разделяют на продольные и поперечнце связи.

К продольным связям относятся: обшивка корпуса, настил палуб и платформ, продольные переборки и все продольные балки набора.

К поперечным связям по аналогии следует отнести ту же обшивку, настил палуб и платформ, поперечные переборки и все поперечные балки набора.

Каждый из элементов этих связей выполняет определенную работу в общей конструкции корпуса. Наружная обшивка воспринимает непосредственно давление забортной воды, обшивка переборок—давление воды на одну сторону в случае затопления отсека или давление жидкости из граничащей с ней цистерны, а детали набора (продольные и поперечные балки) являются опорами для обшивки и переборок, они воспринимают действующие на них усилия и передают их на другие прочные части корпуса.

Система продольных и поперечных балок набора, перекрытых общей обшивкой или настилом, ограниченная жестким опорным контуром, образует так называемое корпусное перекрытие. В зависимости от преобладающего направления балок набора образуется определенная система набора корпуса судна.

В судостроении приняты разнообразные конструкции корпуса, обусловленные типом судна, условиями его эксплуатации и перевозимыми грузами, но все они в зависимости от главного направления балок набора могут быть отнесены к одной из четырех основных систем набора: продольной, поперечной, смешанной и комбинированной.

Продольной называется такая система набора корпуса, при которой балки главного направления расположены вдоль судна (рис. 41, а). Конструкции этого набора воспринимают изгибающие усилия, действующие вдоль продольной оси корпуса и обеспечивают прочность и устойчивость перекрытий в продольном направлении, с меньшей затратой металла, позволяя выиграть в весе корпуса. Элементы набора этой системы приведены на рис. 42. На рис. 43 видно, что детали продольного набора, по сравнению с набором по другим системам, занимают много места во внутренних помещениях судна, затрудняя размещение габаритных грузов.

Продольную систему набора применяют для судов с большим отношением длины к ширине, таких, например, как быстроходные или наливные суда.



Рис. 41. Системы расположения основного набора корпуса судна: а — продольная; б — поперечная; в — смешанная; г — комбинированная. 1— стрингеры; 2 — рамные шпангоуты; 3 — шпангоуты; 4— поперечные переборки; 5 — холостые шпангоуты (ледовое подкрепление); 6 — вертикальный киль; 7 — радиальные (поворотные) шпангоуты.

Поперечной называется такая система набора корпуса, при которой балки главного направления расположены поперек судна в плоскости шпангоутов (рис. 41, б).



Рис. 42. Элементы продольного набора корпуса. 1 — вертикальный киль; 2 — днищевые стрингеры — кильсоны; 3 — скуловой стрингер (междудонный лист); 4— бортовые стрингеры; 5 — подпалубные стрингеры — карлингсы.



Рис. 43. Поперечное сечение корпуса танкера с продольной системой набора: а — с плоскими продольными переборками; б — с гофрированными переборками (волнистый гофр); в — с гофрированными переборками (коробчатый гофр). 1, 2, и 3 — подпалубные, бортовые и днищевые ребра жесткости соответственно; 4 — днищевые кницы; 5 — вертикальный киль; 6 — флор; 7 — продольные переборки; 8 — рамный шпангоут; 9 — рамный бимс; 10 — карлингсы; 11 — подпалубные кницы.

Поперечная система набора применяется преимущественно на морских транспортных судах с малым отношением длины к ширине, у которых продольная прочность обеспечивается наружной обшивкой, настилом палуб и вертикальным килем.

К поперечной системе набора относятся элементы, показанные на рис. 44.

Смешанной называется такая система набора корпуса, при которой балки представляют собой сетку, выполненную из непрерывных и разрезных балок продольной и поперечной систем, расположенных в продольном и поперечном направлениях — с некоторым преобладанием поперечных балок (рис. 41, в).

По этой системе строят суда с относительным удлинением, предназначаемые для перевозки генеральных грузов.



Рис. 44. Сечение корпуса судна с поперечной системой набора. 1 — шпангоут рамный (усиленный); 2 — полубимс; 3 — бимс рамный (усиленный); 4 — бимс; 5 — бимсовая кница; 6 — шпангоут; 7 — скуловая кница; 8 — флор сплошной (непроницаемый); 9 — флор с вырезами; 10 — флор открытый (бракетный); 11— браке- ты; 12, 13 — верхние и нижние балки соответственно.

Комбинированной называется такая система набора корпуса, при которой балки продольной и поперечной системы представляют комбинацию для различных перекрытий (рис. 41, в) в зависимости от преобладающих в них нагрузок.

Там, где растягивающие или сжимающие усилия достигают максимального значения, например на палубах и на днище, ставят набор по продольной, а борта — по поперечной системе. Эта система позволяет наиболее рационально располагать элементы набора корпуса и при максимальной прочности судна достичь минимального его веса. Комбинированная система набора является наиболее прогрессивной и успешно применяется на больших морских судах, предназначенных для смешанных условий плавания (во льдах).


Важное

Вице-премьер Борисов: возможности выполнить гособоронзаказ 2022 года есть


Важное

СМИ: немецкая MTU отказалась поставлять Китаю дизели для экспортных подлодок


Важное

Читайте также: