Палубное перекрытие

Бортовые перекрытия

Бортовые перекрытия состоят из наружной обшивки борта и бортового набора. Они воспри­нимают действие давления воды, значение которого возрастает пропорционально глубине погруже­ния борта.

При плавании судна на взволнованной поверхности и при бортовой качке величина этого дав­ления периодически меняется в значительных пределах, особенно в носовой оконечности, где к указанным нагрузкам добавляется динамическая нагрузка от ударов волн (слеминга), а также действие ледовой нагрузки при плавании во льдах.

А) б)

Рис. 1. Бортовые перекрытия: а - поперечная система набора; б - продольная система набора. 1 - обшивка борта; 2 - шпангоут; 3 - бортовой стрингер; 4 - рамный шпангоут; 5 - продольные рёбра; б - палуба.

Рис. 2. Варианты крепления нижнего конца трюмного шпангоута с днищевой конструкцией: 1- шпангоут; 2- флор; 3- скуловая кница.

Бортовой набор состоит из балок, идущих в поперечном направлении, шпангоутов, продольных балок, называемых бортовыми стрингерами,а также продольные рёбра жёсткости.

Конструкцию бортового перекрытия выполняют по поперечной или продольной системе, неза­висимо от принятой системы набора днищевого и палубного перекрытия.

Если бортовое перекрытие выполнено по поперечной системе набора, то шпангоуты в виде ка­таных или составных профильных балок устанавливают нормально (т.е. под прямым углом) к ДП на всём протяжении судна, за исключением района кормы (у ледоколов - носа и кормы), где шпангоуты ставят нормально к наружной обшивке; в этом случае их называют поворотными шпангоутами.

Шпангоуты, устанавливаемые при поперечной системе набора в каждой шпации, называются основными.

В районе трюмов ветви основных шпангоутов называются трюмными, а в междупалубных помещениях-твиндеках - твиндечными,так как нагрузка на бортовое перекрытие в нижней его час­ти больше, чем в верхней, трюмные шпангоуты имеют большее сечение, чем твиндечные. Нижние концы трюмных шпангоутов соединяют с крайним междудонным листом или с дни­щевым набором при помощи скуловых кницили путём обычного перекроя бортовым шпангоутом днищевого флора. Верхние концы шпангоутов крепят к под палубному набору также с помощью книц,называемымибимсовыми.

В районе МО в соответствии с Правилами Регистра устанавливают не реже чем через каждые пять шпаций рамные шпангоутыусиленного профиля и бортовые стрингеры- горизонтальные балки, идущие вдоль борта. Рамные шпангоуты и стрингеры обеспечивают повышенную прочность борта в этом очень важном отсеке корпуса.

При продольной системе набора бортовое перекрытие танкера состоит из горизонтально распо­ложенных продольных балок, опирающихся на широко расставленные рамные шпангоуты, которые устанавливают в плоскости рамных флоров. В связи с тем, что рамные шпангоуты танкеров, особенно крупных, имеют большую высоту, их подкрепляют кницами.

На танкерах с двумя продольными переборками в бортовых танках часто ставят распорки,пе­ревязывающие бортовые стрингеры с набором продольных переборок. Распорки устанавливают в плоскости рамных шпангоутов как при продольной, так при поперечной системе набора.

Применение продольной системы бортовых перекрытий на танкерах даёт некоторый выигрыш в массе корпуса, поэтому для них данная система довольно характерна. Этому способствует и то, что крупные танкеры не плавают в ледовых условиях, в которых была бы эффективнее поперечная сис­тема бортового набора. Недостатком продольной системы набора, применяемой на танкерах, является ухудшение ус­ловий мойки бортовых танков, так как смываемые остатки нефти задерживаются на продольных балках. Правила Регистра рекомендуют на танкерах длиной более 180 м применять по бортам про­дольную систему набора.

Фальшбортпредставляет собой конструкцию из листов с подкрепляющим набором, предна­значенную для ограждения открытых палуб от действия волн и ветра. На верхней палубе фальшборт устанавливают в плоскости наружной обшивки, поэтому снаружи он кажется продолжением ширстрека. Высоту фальшборта принимают обычно 1,1-1,2 м. Более высокий фальшборт 1,3-1,5 м на судах, перевозящих палубные грузы - на лесовозах, контейнеровозах, судах типа ро-ро и пр. Фальшборт состоит из листов 3,0-8,5 мм (в зависимости от длины судна), устанавливаемых длинной кромкой вдоль палубы. Через каждые две-три шпации, но не реже чем через 1,8 м (на судах, перевозящих палубный груз, не реже чем через 1,2 м) устанавли­вают подкрепляющие стойкив виде книц с отогнутым фланцем шириной 60-90 мм. Толщина стоек на 1 мм больше толщины листов фальшборта, а ширина их внизу зависит от длины судна и колеблется в пределах 200-360 мм. Ширину стоек вверху принимают равной ширине планширя,представляющего собой горизонтально расположенную поверх листа фальшборта поло­су из профильной или полосовой стали шириной 75-150 мм.

Рис. 3. Конструкция фальшборта: 1- фальшборт; 2-стойка;3- планширь; 4- штормовой портик с решёткой.

 

 

Рис. 4. Привальный брус: а - деревянный; б - металлический; в - резинометаллический.

Поверх металлического планширя иногда укладывают деревянный. В нижней части фальш­борта делают вырезы - штормовые портики,предназначенные для стока за борт попавшей на палу­бу воды. В штормовых портиках имеются решетки, препятствующие выбрасыванию за борт смывае­мых волной предметов. Площадь вырезов, определяемая по Правилам о грузовой марке, должна быть достаточной для удаления всей массы воды за полупериод качки. Иногда вместо штормовых портиков в фальшборте делают сплошной вырез по линии соединения его с ширстреком.

Привальныйбрус - это деревянная, металлическая или резинометаллическая конструкция, ус­танавливаемая вдоль борта выше ватерлинии и предназначенная для защиты борта судна при швар­товке от ударов о пирс или другое швартуемое к борту судно.

Рис. 5. Конструкция боковых килей

Боковые килислужат для уменьшения размахов (амплитуд) бортовой качки. Их устанавли­вают в районе скулы в средней части судна на протяжении около 0,25- 0,35 L. Местоположение боковых килей обычно определяют так, как показано на (рис.6.). При этом обеспе­чивается наименьшее сопротивление воды движению судна, так как боковые кили располагаются вдоль линии обтекания корпуса водой, а также наибольшее уменьшение бортовой кач­ки, поскольку в этом случае плечо противодействующего рас­качиванию судна момента будет большим. Особое внимание обращают на то, чтобы кили не вышли за пределы прямоугольника, описывающего мидель-шпангоут судна: в противном случае возможны повреждения килей при швартовке.

Боковые кили обычно делают плоскими - из листа свнешней кромкой, подкрепленной круглым или полукруглымпрокатом, при двухслойными - из двух расположенных подуглом листов с подкрепляющими поперечными бракетами, на расстоянии около 2,0 м одна от другой. Кромку боковых килей, примыкающих к наружной обшивке, обычно делают гре­бенчатой: это уменьшает сварочные напряжения и препятствует распространению на наружную об­шивку трещин, возникающих в боковых килях.

Палубное перекрытие

Палубы судна выполняют эксплуатационную, гидромеханическую и прочностную функции. Они служат для размещения грузов, экипажа, устройств и оборудования судна, обеспечивают непо­топляемость, а также общую и местную прочность корпуса.

Палубные перекрытия на современных судах делаются плоскими. Верхняя палуба должна быть водонепроницаемой, для чего многочисленные вырезы в ней имеют надежные закрытия. Традиционная погибь бимсов в виде плавной кривой заменяется ломаной линией. Седловатость верхней палубы отсутствует на судах с избыточным надводным бортом. На судах же с мини­мальным надводным бортом взамен седловатости при горизонтальной палубе удлиняют надстройки бака и юта. Последнее мероприятие также обеспечивает возможность создания надводных обводов судового корпуса в оконечностях, улучшающих всхожесть судна на волну, и уменьшение заливаемости во время плавания на волнении. Благодаря устройству удлиненного бака на сухогрузных судах облегчается их удиффирентовка в порожнем состоянии. Это позволяет выделять в носовом трюме большие объёмы для балластных цистерн, а потерянные грузовые объемы компенсировать за счет дополнительного твиндека на баке.

Все палубы и платформы транспортных судов используют для перевозки на них грузов на ле­совозах, контейнеровозах, железнодорожных паромах, накатных судах и баржах баржебуксирных составов горизонтальные (без погиби и седловатости) палубы обеспечивают удобство размещения грузов. Усилия от груза должны быть безопасно восприняты палубами и переданы на вертикальные перекрытия корпуса. Промежуточные палубы и платформы предназначаются в основном для размещения на них грузов. При наличии только одной верхней палубы штучные грузы, расположенные на втором дне, могут быть раздавлены массой грузов, лежащих сверху.

Это не касается контейнеров, прочность которых обеспечивается при расположении их стоп­кой один над другим в четыре-пять ярусов.

Контейнеровозы имеют только одну палубу, а контейнеры устанавливают один на другой, На верхней палубе штабели контейнеров закрепляют фитингами и тросовыми растяжками к палубе и между собой.

На многих многопалубных судах в машинном отделении устраивают платформы, являющиеся продолжением палуб, расположенных в грузовых трюмах или в пассажирских помещениях. Их ис­пользуют для установки вспомогательных механизмов и размещения служебных помещений (инст­рументальные, токарные, посты управления и т.п.). На однопалубных наливных судах и контейнеровозах платформы в машинном отделении слу­жат тем же целям, однако их устанавливают отдельно и перевязывают с бортовыми стрингерами, идущими в грузовых помещениях.

На некоторых судах платформы являются палубами балластных танков или рефрижераторных и наливных помещений. Верхние палубы, как указывалось, имеют погибь бимса в виде ломаной линии, с максимальным возвышением у ДП по отношению к бортам, равным ¹/₅₀ ширины судна в данном попе­речном сечении. В последнее время на многих судах это возвышение значительно уменьшено.

Палубы современных судов выполняют следующие основные функции:

- служат для размещения в корпусе судна перевозимого груза, пассажиров, экипажа и судового оборудования;

- предотвращают попадание воды внутрь судна, чем достигается безопасность плавания и со­хранность грузов;

- в месте с другими продольными связями корпуса входят в состав эквивалентного бруса, обеспе­чивая прочность при общем продольном изгибе;

- воспринимают местные нагрузки - постоянные (давление грузов), переменные (накат волны) и аварийные;

- обеспечивают непроницаемость внутренних помещений, предназначенных для хранения жидкостей;

- являются опорными конструкциями для бортовых перекрытий, продольных и поперечных пере­борок, воспринимают и уравновешивают усилия, передаваемые этими перекрытиями.

Палубыпредставляют собой горизонтальные перекрытия, расположенные по всей (или почти по всей) длине судна. Платформагоризонтальное перекрытие (такое же, как палуба) расположенное в пределах од­ного отсека или части его (на части длины или ширины судна). В корпусе судна может быть одна или несколько палуб и платформ.

Верхняя непрерывная палуба является важнейшей продольной связью, обеспечивающей общую прочность корпуса. Эту палубу, называемую также главной палубой, рассчитывают на действие усилий от общего изгиба, а также на действие местных нагрузок от массы палубного груза, давления вкаты­вающейся на палубу воды во время шторма, массы льда при обмерзании в зимних условиях.

Палубный набор включает подпалубные балки: бимсы, рамные бимсы, концевые бимсы, комингсы грузовых люков, карлингсы, продольные подпалубные балки. При поперечной системе палубного наборабимсы, установленные на каждом шпангоуте, под­держиваются одним или несколькими карлингсами, представляющими собой сварные тавровые балки с вырезами в стенках через которые проходят бимсы, имеющие, как правило, меньшую высоту. Вместе со шпангоутами борта и флорами днища бимсы образуют в одном поперечном сечении корпуса шпангоутную раму.В местах расположения рамных шпангоутов устанавливают усиленные рамные бимсы.

При продольной системе палубного наборабимсы в виде высоких рам ставят в плоскости бортовых рамных шпангоутов (при продольной системе бортового набора) и рам днищевого пере­крытия. В этом случае в продольном направлении помимо карлингсов располагают продольные рёб­ра, которые проходят сквозь рамные бимсы. Продольную систему палубного набора применяют обычно только на крупных судах, где она позволяет получить некоторый выигрыш в массе палубного перекрытия.

Палубные перекрытия опираются на борта, продольные и поперечные переборки, а при боль­шой величине пролёта поддерживается ещё и пиллерсами или полупереборками.

Рис. 6. Конструкция верхней палубы, набранной по поперечной системе: 1- настил верхней палубы; 2- бимс; 3- фальшборт; 4- бортовая обшивка; 5- шпангоут; 6- поперечная переборка; 7- пиллерс; 8- карлингс; 9- комингс люка; 10- настил нижней палубы.

Рис. 7. Конструктивные элементы палубного перекрытия. 1-бимс; 2-карлингс; 3- палубный на­стил; 4- бимсовая кница; 5- пиллерс.

Установка пиллерсов способствует уменьшению массы палубных перекрытий. Пиллерсы ста­вят либо по концам грузового люка в ДП (два пиллерса на каждый трюм), либо по углам грузового люка (по четыре пиллерса на каждый трюм). На многопалубных судах пиллерсы, по возможности, располагают один над другим, причём чем ниже находится пиллерс, тем большую нагрузку он воспринимает и, следовательно, тем больше его размеры.

Большие вырезы в палубах в районе грузовых люков подкрепляют по периметру мощными балками- комингсами,которые опираются на пиллерсы или, чаще, на продольные полупереборки, установленные в ДП.

Вид из грузового трюма в просвет люка

Рис. 8. Набор в районе грузового люка (схема и вид изнутри грузового трюма: 1- настил палубный; 2- полубимс; 3- продольный комингс; 4- поперечный комингс; 5- продольная полупереборка; б - бимс концевой.

Рис. 9. Пиллерс (конструкция и установка): 1- наружная обшив­ка днища; 2- настил второго дна; 3- накладной лист; 4- пиллерс; 5-поперечный комингс люка; 6- утолщённый поясок карлингса.

палубе (от палубного настила) регламентируется Правилами Регистра с учётом безопасности при заливании. У судов дальнего плавания она должна быть не менее 600 мм в носовой части судна на про­тяжении 0,25 длины от носового перпендикуляра и не менее 450 мм в остальном районе судна. На нижележащих палубах верхние кромки комингсов гру­зовых люков располагают заподлицо с настилом палубы (в за­крытых водонепроницаемых помещениях высота комингса Правилами Регистра не регламентируется). Верхние кромки комингсов грузовых люков служат опор­ным контуром для люковых закрытий имеют соответствующее оформление.

Бимсы, расположенные в районе грузовых люков между бортом и продольным комингсом грузового люка, называют полубим­сами.Если бимс не покрыт палубным настилом, его называют холостым.

Верхние кромки комингсов грузовых люков служат опор­ным контуром для люковых закрытий имеют соответствующее оформление.

Бимсы, расположенные в районе грузовых люков между бортом и продольным комингсом грузового люка, называют полубим­сами.Если бимс не покрыт палубным настилом, его называют холостым.