Наружная обшивка корпуса судна

Системы набора корпуса судна

Совокупность пластины с подкрепляющими её балками называют перекрытием. Каждое судо­вое перекрытие имеет опорный контур, которым служат другие смежные днищевое, бортовое и па­лубное перекрытия.

Рис. 1. Основные перекрытия корпуса судна: 1 - днищевое, 2 - бортовое, 3 - палубное

Балки, входящие в состав перекрытия, делятся на балки главногонаправления (большое количе­ство балок одного направления) и перекрёстныесвязи(мощные балки, перпендикулярные балкам глав­ного направления и поддерживающие их). В зависимости от расположения балок главного направления по отношению к длине судна различают поперечную, продольную и смешанную системы набора.

Поперечная система набора.Балки главного направления идут поперёксудна.В этом слу­чае длинная сторона пластин перекрытия, ограниченных набором, расположена поперёк судна. Об­щая продольная прочность обеспечивается настилами палуб, настилом двойного дна, наружной об­шивкой и всеми продольными связями.

Расстояние между балками главного направления называется поперечной шпацией и опреде­ляется Правилами Регистра.

Поперечная система набора для всех судовых перекрытий чаще всего применяется на относи­тельно коротких судах, поскольку напряжения от общего продольного изгиба на этих судах невели­ки (до 100-130 м). На крупных судах поперечную систему набора применяют для бортовых перекрытий и промежу­точных палуб, так как основными нагрузками, определяющими размеры прочных связей перекрытий, являются поперечные, т.е. гидростатическое давление воды и ледовые усилия, а напряжения от продоль­ного изгиба из-за близости к нейтральной оси будут небольшими.

Применение поперечной системы набора на более длинных судах приводит к резкому возрас­танию толщины листов палубы и днища и, следовательно, к увеличению массы корпуса. К преиму­ществам поперечной системы набора следует отнести меньшую трудоёмкость стыковки секций на стапеле, а также при небольшом количестве продольных перекрестных связей простоту обеспечения непроницаемости поперечных переборок.

Продольная система набора.Балки главного направления расположены вдоль судна, а пере­крестные связи в виде рам - поперёк. Известно, что пластина, сжимаемая вдоль длинной стороны, теряет устойчивость при напряжениях, в четыре раза больших, чем при сжатии вдоль короткой. Продольная система набора на судах более 100-130 м длиной применяется для днищевых и па­лубных перекрытий, а на судах длиной более 180 м - и для бортовых перекрытий. К недостаткам продольной системы набора следует отнести большую трудоёмкость стыковки секций на стапеле, сложность обеспечения непроницаемости поперечных переборок. Величина про­дольной шпации определяется по Правилам Регистра. Шпангоуты, на которых установлены балки поперечного направления, называются практическими, в отличие от теоретических, или просто шпангоутами.

Смешанная система набора.Примерно одинаковое количество балок идёт вдоль и поперёк судна; конфигурация пластин перекрытия близка к квадрату. Эту систему набора применяют, когда требуется, чтобы перекрытие обеспечивало не только общую продольную прочность, но и выдержи­вало значительные усилия от местных нагрузок (например, настил второго дна рудовоза или днище­вое перекрытие в МО судна).

гв ,з

Рис.2. Поперечный разрез сухогрузного судна. 1- планширь; 2 - стойка фальшборта; 3 - полоса ва­тервейса; 4 - бимс рамный; 5 - настил палубы; 6 - карлингс; 7 -ребро продольное; 8 - комингс люка; 9 - пиллерс; 10 - бимс концевой; 11 - стойка переборки; 12 - переборка непроницаемая; 13 - настил второго дна; 14 - киль вертикальный; 15 - киль горизонтальный; 16 - стрингер днищевой; 17- обшивка наружная дни­щевая; 18 - флор; 19 -лист крайний междудонный; 20 - киль скуловой; 21- пояс скуловой; 22- шпангоут трюм­ный; 23 - бимс; 24 - обшивка наружная; 25- шпангоут твиндечный; 26 - кница бимсовая; 27 - ширстрек; 28 - угольник стрингерный; 29 - фальшборт.

Рис. 3. Поперечный разрез нефтеналивного судна, 1 -угольник стрингерный; 2 - шпангоут рамный; 3- переборка продольная; 4 - стойка доковая; 5- ребро продольное; б - карлингс; 7 - бимс рамный; 8- переборка поперечная; 9- стойка переборки; 10 -шпангоут; 11 - стрингер бортовой; 12- шельф; 13- киль горизонталь­ный; 14 - киль вертикальный; 15 - флор; 16 - кница скуловая; 17 - пояс скуловой; 18 - распорка; 19 - кница бим­совая; 20 - ширстрек.

Комбинированная система набора.Представляет собой сочетание нескольких систем в со­ставе одного перекрытия или в составе корпуса судна в целом. Например, при общем продольном изгибе максимальные растягивающие и сжимающие усилия воспринимают перекрытия верхней палубы и днища, поэтому они набираются по продольной систе­ме набора. Бортовые перекрытия, нижние палубы и все перекрытия в оконечностях, испытывающие в основном местные нагрузки, набираются по поперечной системе набора. Комбинированная систе­ма набора применяется на крупнотоннажных сухогрузных и наливных судах. Недостаток комбини­рованной системы - сложность конструктивного перехода от одной системы набора к другой.

Наружная обшивка корпуса судна

Наружная обшивка.Корпус современного стального судна - это тонкостенная водонепрони­цаемая оболочка симметричной относительно ДП формы, подкреплённая изнутри балками, рамами и разделённая палубами, продольными и поперечными переборками. Внешняя непроницаемая поверх­ность корпуса образуется - наружной обшивкой. Наряду с обеспечением водонепроницаемости корпуса наружная обшивка участвует в общей и местной прочности корпуса судна. Совместно с подкрепляющими её балками. Соответственно раз­личным нагрузкам, внешним по отношению к корпусу, наружная обшивка выполняется из листов различной толщины. На выбор её толщины влияют также опасность повышенного износа и местной коррозии листов. Наружная обшивка состоит из ряда поясьев, состоящих из листов, сваренных между собой встык ко­роткими сторонами и расположенных длинной кромкой вдоль судна. Для наружной обшивки стараются ис­пользовать листы стандартных размеров: 1,6 * 6,0 м., 4,5 * 16,0 м, 3,2 * 14,0 м. С увеличением размеров листов уменьшаются затраты на постройку корпуса.

Рис. 4. (а) - растяжки наружной обшивки и (б) - настила верхней палубы 1 - горизонтальный киль; 2 - скуловой пояс; 3 - потеряй; 4 - ширстрек; 5 - фальшборт; 6 - след поперечной переборки; 7- палубный стрингер.

Поясья наружной обшивки носят специальные названия:

1.Ширстречный пояс (ширстрек) - это верхний бортовой пояс, примыкающий к верхней палу­бе (его толщина также увеличена по соображениям общей прочности).

Рис. 5. Поясья наружной обшивки

2. Палубный стрингер - этолисты верхней палубы, примыкающие к борту (ширстреку). Его делают толще, чем другие листы палубного перекрытия.

3. Скуловой пояс – располагается в районе скулы судна.

4. Горизонтальный киль– этосредний пояс, прохо­дящий по днищу симметрично относительно ДП (де­лают толще примыкающих к нему листов днищевого перекрытия) и крепится к вертикальному килю. Вер­тикальный киль - этопродольная балка проходя­щая в ДП устанавливаемая по всей длине судна от носа до кормы (может иметь коробчатую форму).

5. Ледовый пояс-этопояс переменной ватерлинии,
выполняемый из листов повышенной толщины.
Разбивка наружной обшивки на поясья производится на чертеже растяжки наружной обшив­ки, который представляет собой развёртку наружной обшивки одного борта на плоскость. Так как ширина растяжки наружной обшивки в оконечностях меньше, чем в средней части судна, поясья обшивки в районе оконечностей начинают сужаться. Во избежание чрезмерного сужения в этом слу­чае вводят потеряй,т.е. поясья, в которые переходят два смежных суженных пояса, заканчиваемые в одном сечении. Толщина листов наружной обшивки в оконечностях меньше, чем в средней части (кроме судов ледового плавания).

Для участия в общем продольном изгибе днищевое перекрытие должно прочно соединяться с бор­тами, В то же время днище воспринимает поперечные нагрузки со стороны бортов.

На судах длиной более 61 м на всем протяжении между форпиковой и ахтерпиковой перебор­ками в днищевое перекрытие кроме наружной обшивки и набора входит настил и набор второго (внутреннего) дна,образуя так называемое второе дно.В районе форпика и ахтерпика и диптанков двойного дна не предусмотрено.