Конструкция судового набора

Существует три вида судового набора, которые обеспечивают корпусу устойчивость и способность выдерживать напряжения от внешних нагрузок.

Днищевой набор на судах без двойного дна

Конструкция днища без двойного дна применяется на небольших транспортных судах, а также на судах вспомогательного и промыслового флота. Поперечными связями в этом случае являются флоры – стальные листы, нижняя кромка которых приварена к днищевой обшивке, а к верхней кромке приварена стальная полоса. Флоры идут от борта до борта, где они соединяются со шпангоутами скуловыми кницами.

Продольными связями днищевого набора на судах без двойного дна являются брусковый и вертикальный кили, а также днищевые стрингеры.

Брусковый киль представляет собой стальной брус прямоугольного сечения, который сваркой соединен с вертикальным килем, а с днищевой обшивкой – либо сваркой, либо заклепками. Другой вид брускового киля – три стальные полосы, одна из которых (средняя) имеет значительно большую ширину и является вертикальным килем.

Вертикальный киль выполняется из стального листа, поставленного на ребро и идущего непрерывно по всей длине судна. Нижней кромкой вертикальный киль соединен с брусковым килем, а по его верхней кромке приварена полоса.

Днищевые стрингеры также выполняются из стальных листов, но в отличие от вертикального киля эти листы разрезаются на каждом флоре. Нижней кромкой листы днищевых стрингеров соединяются с днищевой обшивкой, а по их верхней кромке приваривается стальная полоса.

Днищевой набор на судах с двойным дном (рис. 2). Все сухогрузные судаСпециализированные суда для перевозки сухих грузов длиною более 61 м имеют двойное дно, которое образуется между днищевой обшивкой и стальным настилом второго дна, накладываемым поверх днищевого набора. Высота двойного дна не менее 0,7 м, а на больших судах 1-1,2 м. Такая высота позволяет проводить работы на двойном дне при постройке судна а также при очистке и окраске отсеков двойного дна в период эксплуатации.

Поперечными связями днищевого набора на судах с двойным дном являются флоры, которые бываю трех типов:

• Сплошные;
• Водонепроницаемые;
• Открытые (бракетные облегченные).

Сплошной флор состоит из стального листа, поставленного на ребро. Нижней кромкой флор соединен днищевой обшивкой, а верхней – с настилом второго дна. В сплошной флоре имеются большие овальные вырезы – лазы, обеспечивающие сообщение между отдельными ячейками двойного дна. Кроме больших вырезов, в листе сплошного флора у днищевой обшивки и у настила второго дна делается несколько небольших вырезов – голубниц для прохода воды и воздуха.

Водонепроницаемый флор консруктивно ничем не отличается от сплошного, но он не имеет никаких вырезов.

Бракетный (открытый) флор не имеет сплошного листа, a состоит из двух балок профильной стали нижней, идущей по днищевой обшивке, и верхней, которая идет под настилом второго дна. Верхняя и нижняя балки соединены между собой прямоугольными обрезками листовой стали – бракетами.

Продольными связями днищевого набора на судах с двойным дном являются вертикальный киль, крайние междудонные листы и днищевые стрингеры.

Вертикальный киль – лист, поставленный на ребро и идущий в диаметральной плоскости непрерывно по всей длине судна. Он выполняется водонепроницаемым и делит двойное дно на отсеки левого и правого бортов. Вместо вертикального киля может устанавливаться туннельный киль, который состоит из двух листов, идущих параллельно диаметральной плоскости на расстоянии 1-1,5 м друг от друга.

С бортов междудонное пространство ограничивается междудонными листами (скуловыми стрингерами), идущими по всей длине двойного дна непрерывно и не имеющими никаких вырезов. Нижней кромкой междудонный лист соединен с наружной обшивкой, а верхней – с настилом второго дна. Крайние междудонные листы обычно устанавливают наклонно, в результате чего в трюме по бортам образуются льяла, в которых собирается трюмная вода.

Рекомендуется к прочтению: Конструкция корпуса морских стальных судов

Днищевые стрингеры представляют собой вертикальные листы, устанавливаемые по обе стороны от вертикального киля. Их разрезают на каждом сплошном флоре, а для прохода нижней и верхней балок бракетного флора в листе стрингера делают вырезы соответствующих размеров.

Бортовой набор

Поперечными связями бортового набора являются шпангоуты. Различают шпангоуты обыкновенные и рамные. Обыкновенные шпангоуты выполняют из профильной стали (неравно-полочный уголок, углобульб, швеллер и полособульб). Рамный шпангоут представляет собой неширокий стальной лист. Этот лист сварным швом соединяется с бортовой обшивкой, а по его свободной кромке приваривается стальная полоса.

Рамные шпангоуты имеют повышенную прочность и поэтому их устанавливают, чередуя с обыкновенными, на судах ледового плавания. Но установка рамных шпангоутов не всегда целесообразна, так как они загромождают помещение. Поэтому на судах, не имеющих ледовых подкреплений, рамные шпангоуты устанавливают только в машинном отделении, а в носовом трюме, где требуется повышенная прочность, устанавливают обыкновенные шпангоуты увеличенного профиля – усиленные или промежуточные шпангоуты.

Нижний конец шпангоута крепят к крайнему междудонному листу скуловой кницей, которую одной кромкой приваривают к наружной обшивке, а второй – к междудонному листу. По свободной кромке скуловой кницы отгибают фланец.

Продольными связями бортового набора являются бортовые стрингеры. Они состоят из стального листа, по свободной кромке которого приваривается стальная полоса. Другой кромкой лист бортового стрингера крепят к бортовой обшивке. Для прохода шпангоутов в листе стрингера делают вырезы. На рамных шпангоутах и поперечных переборках бортовые стрингеры разрезают.

Подпалубный набор

Поперечными связями подпалубного набора являются бимсы, которые идут непрерывно от одного борта до другого, где бимсовыми кницами соединяются со шпангоутами. В тех местах, где в палубе имеются большие вырезы (грузовые люки, машинно-котельные шахты и др.), бимсы разрезают, и они идут от борта до выреза. Разрезанные бимсы называют полубимсами. Полубимсы у борта соединяют со шпангоутами, а у выреза – с продольным комингсом люка или шахты.

Бимсы и полубимсы изготавливают из профильной стали (неравнополочные уголки, швеллеры, углобульбы, полособульбы). По концам грузовых люков, а также в местах расположения палубных механизмов иногда устанавливают рамные бимсы, которые представляют собой тавровую балку, состоящую из стального листа, по свободной кромке которого приварена стальная полоса.

Для уменьшения пролета бимсов устанавливают продольные подпалубные балки – карлингсы, которые создают дополнительные опоры для бимсов. Число карлингсов зависит от ширины судна и обычно не превышает трех. Карлингс имеет такую же конструкцию, как и бортовой стрингер. Он также состоит из стального листа, который одной кромкой соединен сварным швом с настилом палубы, а к его свободной кромке приварена стальная полоса. Для прохода бимсов в листе рамного карлингса делают вырезы.

Промежуточными опорами для карлингсов являются пиллерсы – вертикальные трубчатые стойки. Верхний конец пиллерса соединен с карлингсом, а нижний – опирается на настил нижней палубы или второго дна. Чтобы пиллерсы меньше загромождали трюм, их устанавливают только по углам грузового люка. На новых судах пиллерсы обычно не устанавливают, а жесткость палубы обеспечивают повышенной прочностью карлингсов.

Продольная система набора

Характеризуется наличием большого числа продольных балок, идущих по днищу, бортам и под палубой. Эти балки выполняют из профильной стали и устанавливают на расстоянии 750-900 мм друг от друга. При таком числе балок легко обеспечить общую продольную прочность судна, так как, с одной стороны, балки участвуют в общем изгибе судна, а с другой – повышают устойчивость тонких листов обшивки и настила палуб.

Поперечную прочность при такой системе набора обеспечивают широко расставленные рамные шпангоуты и часто поставленные поперечные переборки.

Рамные шпангоуты, идущие по бортам, днищу (днищевой рамный шпангоут или флор) и под палубой (рамный бимс), устанавливают через 3-4 м. Рамный шпангоут изготавливают из стального листа шириной 500-1 000 мм. Одну его кромку приваривают к наружной обшивке, а по другой приваривают стальную полосу. Для прохода продольных балок
в листе рамного шпангоута делают вырезы.

Поперечные переборки на судах продольной системы должны устанавливаться чаще, чем при поперечной системе, так как широко расставленные рамные шпангоуты не обеспечивают достаточной поперечной прочности судна Обычно переборки устанавливают на расстоянии 10-15 м друг от друга.

На поперечных переборках продольные балки разрезают и их концы крепят к переборкам большими кницами. Иногда продольные балки пропускают через переборки, а для обеспечения непроницаемости места прохода – обваривают.

Продольная система набора применяется только в средней части длины судна, где при общем изгибе возникают наибольшие усилия. Оконечности на судах продольной системы выполняют по поперечной системе, так как здесь могут действовать дополнительные поперечные нагрузки

Продольная система набора имеет следующие преимущества:

• Более простое по сравнению с поперечной системой обеспечение общей прочности, что очень важно для крупных судов, имеющих большую длину и сравнительно малую высоту борта;
• Уменьшение массы корпуса на 5-7 % при одинаковой с поперечной системой прочности;
• Более простая технология постройки, так как балки продольного набора в основном прямолинейной формы и не нуждаются в предварительной обработке.

Вместе с тем эта система имеет ряд недостатков:

• Загромождение судовых помещений рамным набором и большим количеством книц;
• Ограничение длины трюмов частой постановкой поперечных переборок, что усложняет грузовые операции.

По этим причинам продольная система набора на сухогрузных судах почти не применяется. Но ее широко используют на нефтеналивных судах, где эти недостатки не имеют существенного значения. Нефтеналивные суда, набранные по продольной системе, имеют в районе грузовых танков одну или две продольные переборки, которые также выполняются по продольной системе.

Комбинированная система набора

При изгибе судна наиболее напряженными будут продольные связи палубы и днища. Продольные связи бортов напряжены в меньшей степени. Поэтому устанавливать продольные балки по бортам нерационально, так как они оказывают незначительное влияние на общую прочность судна. Целесообразнее по бортам иметь поперечные балки и таким образом обеспечить поперечную прочность.

Читайте также: Соединение частей корпуса судна

Исходя из этого акад. Ю. А. Шиманский в 1908 г. предложил комбинированную систему набора, при которой днище и палуба выполняются по продольной системе, а борта – по поперечной. Такая комбинация позволяет наиболее рационально использовать материал и сравнительно легко обеспечить как продольную, так и поперечную прочность. Наличие продольных балок по палубе и днищу позволяет сохранить преимущества продольной системы, а наличие поперечных балок борта устраняет ее недостатки, так как в этом случае оказываются ненужными рамный набор и частая постановка поперечных переборок.

Комбинированную систему набора применяют как на сухогрузных, так и на нефтеналивных судах. При этом сухогрузные суда выполняются с двойным дном, набранным по продольной системе. В этом случае вместо продольных балок из профильной стали по днищу и под настилом второго дна допускается установка дополнительных днищевых стрингеров с большими вырезами.

Изображение судового набора на судовых чертежах

Одним из основных судовых чертежей является мидель-шпангоут (рис. 6 – поперечное сечение судна. В связи с тем что конструкция набора на одном и том же судне может быть неодинаковой в различных местах, обычно вычерчивают не одно сечение, а несколько, что позволяет дать полное представление о конструкции судового набора.

Другим чертежом конструкции судового набора является конструктивный продольный разрез корпуса по диаметральной плоскости. На этом чертеже обычно в виде схемы изображают все изменения в конструкции набора по длине судна (рис. 7).

Кроме этих основных чертежей судового набора, вычерчивают много чертежей отдельных узлов конструкций и т. д.