3.5 Бортовые перекрытия

Бортовые перекрытия (рис. 27) состоят из наружной обшивки борта и бортового набора. Они воспринимают действие давления воды, значение которого растет пропорционально глубине погружения борта. При плавании судна на взволнованной поверхности и при бортовой качке величина этого давления периодически меняется в значительных пределах. Особенно заметные изменения нагрузки испытывает бортовое перекрытие в районе носовой оконечности, где к указанным выше нагрузкам добавляется динамическая нагрузка от ударов волн (слеминга). Конструкции бортовых перекрытий судов, плавающих во льду, испытывают также действие ледовой нагрузки.

Бортовой набор состоит из балок, идущих в поперечном направлении, — шпангоутов. В зависимости от принятой системы набора, местоположения бортового перекрытия и ледового класса судна в состав бортового набора могут входить продольные балки, называемые бортовыми стрингерами, а также продольные ребра жесткости.

Рис. 27. Бортовые перекрытия:

а — поперечная система набора; б — продольная система набора.

1 — обшивка борта; 2 — шпангоут; 3 — бортовой стрингер; 4 — рамный шпангоут;

5 — продольные ребра; 6 — палуба

Конструкцию бортового перекрытия выполняют по поперечной или продольной системе, независимо от принятой системы набора днищевого и палубного перекрытия. Однако на сухогрузных судах, как правило, применяют только поперечную систему набора бортовых перекрытий.

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 всем протяжении судна, за исключением района кормы (у ледоколов — кормы и носа), где шпангоуты ставят нормально к наружной обшивке; в этом случае их называют поворотными шпангоутами (рис. 28).

Рис. 28. Установка шпангоутов.

1 — бортовая обшивка; 2 — поворотные шпангоуты

Шпангоуты, устанавливаемые при поперечной системе набора в каждой шпации, называются основными. В районе трюмов ветви основных шпангоутов называют 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 книц или путем обычного перекроя бортовым шпангоутом днищевого флора (рис. 29).

Рис. 29. Варианты крепления нижнего конца трюмного шпангоута

с днищевой конструкцией.

1 — шпангоут; 2 — флор; 3 — скуловая кница

Высота скуловой кницы, измеренная от верхней кромки флора, должна составлять не менее 0,1 пролета шпангоута, т. е. расстояния от второго дна до палубы. Верхние концы шпангоутов крепят к подпалубному набору также с помощью книц, называемых бимсовыми. В районе МКО в соответствии с Правилами Регистра устанавливают не реже чем через каждые пять шпаций рамные шпангоуты усиленного профиля и бортовые стрингеры — горизонтальные балки, идущие вдоль борта. При этом рамные шпангоуты должны иметь высоту стенки не менее 0,1 пролета между настилом второго дна и самой нижней палубой в этом районе, а бортовые стрингеры — высоту, равную высоте рамного шпангоута. Расстояние между бортовыми стрингерами и настилом второго дна или палубой не должно превышать 2,5 м. Рамные шпангоуты и стрингеры обеспечивают повышенную прочность борта в этом очень важном отсеке корпуса. Бортовой набор в форпике и ахтерпике, а также на протяжении 0,15 длины судна от носового перпендикуляра тоже усиливают.

Это выражается в уменьшении расстояния между шпангоутами (в пиках — не более 600 мм, в носовой части на протяжении 0,2L — не более 700 мм), в установке бортовых стрингеров не реже чем через 2 м и в усилении прочности самих шпангоутов.

Кроме того, Правила предписывают усиливать на 15 % прочность бортовых шпангоутов в районе балластных и топливных цистерн либо устанавливать на этих участках бортовые стрингеры.

Для усиления прочности бортового перекрытия при действии ледовой нагрузки в бортовой набор включают промежуточные шпангоуты, которые ставят между основными (рис. 30), а также бортовые стрингеры, устанавливаемые не друг от друга. Размеры этих подкреплений и протяженность района, в котором их устанавливают, определяют по Правилам Регистра в зависимости от ледового класса судна.

Рис. 30. Подкрепления борта судов ледового плавания.

1 — промежуточные шпангоуты; 2 — бортовой стрингер; 3 — основные шпангоуты

У танкеров с поперечной системой набора бортовых перекрытий (рис. 31, а) набор состоит из основных, а также рамных шпангоутов (устанавливаемых в плоскости рамных флоров на танкерах, у которых расстояние между поперечными переборками превышает 10 м) и нескольких бортовых стрингеров, расположение и размеры которых определяются Правилами Регистра. Бортовые стрингеры соединяют с поперечными переборками и с рамными шпангоутами с помощью книц.

При продольной системе набора бортовое перекрытие танкера (рис. 31, б) состоит из горизонтально расположенных продольных балок, опирающихся на широко расставленные рамные шпангоуты, которые устанавливают в плоскости рамных флоров. Высота стенки рамных шпангоутов должна быть не менее 0,08 пролета между внутренними кромками флора и рамного бимса и может уменьшаться к верхнему концу и увеличиваться к нижнему на 10 % (так как нагрузка в нижней части корпуса увеличена по сравнению с верхней). В связи с тем, что рамные шпангоуты танкеров, особенно крупных, имеют большую высоту, их подкрепляют кницами.

Рис. 31. Схема бортового набора танкеров:

а — при поперечной системе; б — при продольной системе

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 и при поперечной системе набора (рис. 31). При отсутствии распорок высоту рамного шпангоута увеличивают с 0,08 до 0,11 длины пролета между внутренними кромками флора и бимса.

Применение продольной системы бортовых перекрытий на танкерах дает 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 СССР рекомендуют на танкерах длиной более 180 м применять по бортам продольную систему набора.