1.2. Основные элементы корпуса судна и системы набора.
Корпус судна состоит из тонкой водонепроницаемой оболочки (наружной обшивки) и подкрепляющих ее ребер – балок, образующих набор корпуса судна. Балки набора являются опорными контурами для пластин наружной обшивки, палубного настила, переборок. Балки набора и пластины оболочки образуют перекрытия: бортовые, днищевые, палубные и переборочные.
Соотношение продольных и поперечных балок набора образует определенную систему набора корпуса судна. Название системы набора определяется по количеству продольных и поперечных балок: продольная, поперечная и продольно-поперечная.
Продольная система набора корпуса (Рис.8):
балки главного направления расположены вдоль судна. Они воспринимают изгибающие усилия, действующие вдоль продольной оси судна, обеспечивают продольную прочность с меньшей затратой металла, позволяя выиграть в весе корпуса.
Поперечная прочность обеспечивается установкой рамных шпангоутов, которые занимают много места во внутренних помещениях судна и делают трюмы неудобными для размещения габаритных грузов.
Рис. 8 Элементы продольного набора корпуса: 1-верткальный киль; 2-днищевые стрингеры – кильсоны; 3 – скуловой стрингер (междудонный лист); 4 – бортовые стрингеры; 5 – подпалубные стрингеры-карлингсы. |
Продольную систему набора применяют для судов с большим отношением длины к ширине: быстроходные или наливные суда, военные корабли.
Поперечная система набора корпуса (Рис.9): балки главного направления расположены поперек судна. На днище эти балки называются – флоры, по бортам – шпангоуты, под палубами – бимсы. Флоры, шпангоуты и бимсы, находящиеся в одной плоскости, параллельной плоскости мидель-шпангоута, образуют шпангоутную рамку. Расстояние между шпангоутными рамками называется шпацией, при поперечной системе набора ее ширина от 500 до 800 мм.
Рис. 9. 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 – бракеты; 12,13 – верхние и нижние балки. |
Продольно-поперечная система набора подразделяется на: комбинированную и смешанную.
При комбинированной системе набора днище и палуба выполнены по продольной системе, а борта – по поперечной. Эта система позволяет рационально располагать элементы набора корпуса и при максимальной прочности судна достичь минимального веса. Применяется на больших морских судах: пассажирские суда, крупные сухогрузы, рудовозы и танкеры.
Смешанная система набора характерна примерно одинаковыми расстояниями, как между продольными балками, так и между поперечными.
Корпус судна состоит из наружной обшивки и настила верхней палубы, изнутри подкрепленных продольными и поперечными переборками, палубами и платформами.
Наружная обшивка (Рис.10) обеспечивает водонепроницаемость и одновременно участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна. Листы обшивки своими длинными сторонами располагаются вдоль судна, образуя поясья. Соединения поясьев между собой длинными горизонтальными кромками называются пазами, а соединения листов короткими кромками называются стыками.
Поясья, составляющие наружную обшивку днища и бортов, называются днищевыми и бортовыми. Верхний пояс бортовой обшивки, который примыкает к настилу верхней палубы, называется ширстреком, пояс, идущий по скуле корпуса, - скуловым, а пояс обшивки днища, расположенный в диаметральной плоскости, - горизонтальным килем. Толщина наружной обшивки от 8 до 22 мм. Горизонтальный киль и ширстрек испытывают при продольном изгибе корпуса наибольшие напряжения, поэтому их утолщают по сравнению с остальными поясьями или выполняя из материала более высокой прочности.
Палубный настил обеспечивает водонепроницаемость корпуса сверху и обеспечивает продольную и местную прочность. Стальные листы располагаются длинной стороной вдоль судна, а крайние поясья левого и правого борта идут вдоль бортов, имеют большую толщину и называются палубные стрингеры. Палубный стрингер соединяется с ширстреком сваркой, а на больших судах – с помощью заклепок.
Для устройства грузовых люков в палубном настиле делают вырез, по краям которого устраивают комингсы и устройства для закрытия трюмов.
Палубный набор: бимсы – поперечные балки главного направления; карлингсы – продольные балки; пиллерсы – вертикальные стойки; между бортом и комингсом грузовых люков устанавливаются полубимсы.
Для обеспечения безопасности, крепления палубного груза и предотвращения смывания за борт предметов на палубах устанавливают фальшборт или леерные ограждения.
Фальшборт выполнен из листового металла, подкрепленного с внутренней стороны косыми стойками –
контрфорсами.
На
верхней торцевой кромке фальшборт
обделан горизонтальной полосой –
планширем.
По длине фальшборта для
быстрого стока воды во время шторма делают большие вырезы –
штормовые пор
Леерные ограждения выполняются на высоко расположенных палубах и танкерах. Это стойки высотой 1,2 м с туго натянутыми тросами или цепями. Иногда стойки соединяются стальными
горизонтальными прутьями – релингами.
Днищевые перекрытия обеспечивают прочность, и водонепроницаемость в нижней части судна. Они состоят из набора и обшивки. Основной балкой днищевого набора является вертикальный киль, к которому привариваются поперечные балки – флоры. Флоры бывают трех видов: водонепроницаемые,
сплошные, бракетные.
Рис.10 Расположение деталей наружной обшивки: 1 – горизонтальный киль; 2 – обшивка днища; 3 – скуловой пояс; 4 – обшивка борта; 5 – бортовой ширстрек; 6 – палубный стрингер; 7 – настил палуб. |
одонепроницаемые
флоры изготавливают
из листовой стали
по высоте киля и приваривают к днищевой обшивке и
междудонному листу.
Сплошные флоры имеют вырезы (лазы) размером
350 – 450 мм.
Для облегчения конструкции набора через 3-4 шпации ставятся бракетные флоры – это две полосы, соединенные стойками из стали – бракетами.
На судах длиной 45 – 60 м выполняется двойное дно, которое обеспечивает непотопляемость судна при повреждении днища и увеличивает продольную прочность судна.