- •От авторов
- •Основные обозначения
- •Раздел I. Основы строительной механики морских судов глава 1. Изгиб и устойчивость стержней-балок и стержневых систем § 1. Изгиб статически определимых балок
- •§ 2. Подбор поперечного сечения балок
- •§ 3. Основные требования, предъявляемые к профилю балок набора
- •§ 4. Изгиб статически неопределимых балок и рам
- •§ 5. Расчет простейших перекрытий
- •§ 6. Устойчивость стержней
- •Глава 2. Изгиб и устойчивость пластин § 7. Пластины в составе судового корпуса, их размеры и характер закрепления на опорном контуре
- •§ 8. Классификация пластин
- •§ 9. Расчет абсолютно жестких пластин
- •§ 10. Расчет пластин конечной жесткости
- •§ 11. Устойчивость пластин
- •Вопросы для повторения
- •Раздел II. Проектирование конструкций корпуса морских судов глава 3. Основные понятия о конструкции корпуса § 12. Общие сведения об архитектурно-конструктивных типах судов
- •§ 13. Основные архитектурно-конструктивные типы судов
- •§ 14. Судовые перекрытия — структурные части корпуса судна
- •§ 15. Системы набора перекрытий. Шпация
- •Вопросы для повторения
- •Глава 4. Общий изгиб и общая продольная прочность судна § 16. Внешние силы, вызывающие общий изгиб судна
- •§ 17. Изгиб судна на тихой воде
- •§ 18. Изгибающие моменты на регулярном волнении
- •§ 19. Изгибающие моменты на нерегулярном волнении
- •§ 20. Требования к общей продольной прочности судна
- •§ 21. Расчет общей прочности
- •§ 22. Силы, действующие на корпус при постановке судна в док и при спуске с продольного стапеля
- •Вопросы для повторения
- •Глава 5. Технический надзор и нормирование прочности судовых конструкций § 23. Правила классификации и постройки морских судов
- •§ 24. Нормирование общей прочности корпуса судна в Правилах Регистра ссср
- •§ 25. Требования к размерам элементов конструкции корпуса
- •Вопросы для повторения
- •Глава 6. Технологичность корпусных конструкций и материалы § 26. Общие положения и принципы технологичности
- •§ 27. Технологичность деталей, узлов и секций корпуса
- •§ 28. Требования к судокорпусным сталям
- •§ 29. Выбор материала для судовых конструкций
- •Вопросы для повторения
- •Глава 7. Наружная обшивка § 30. Требования к наружной обшивке
- •§31. Конструкция наружной обшивки
- •Вопросы для повторения
- •Глава 8. Днищевые перекрытия § 32. Общая характеристика днища сухогрузных судов
- •§ 33. Конструктивные типы днища сухогрузных судов
- •§ 34. Конструкция двойного дна сухогрузных судов
- •§ 35. Особенности конструкции днища наливных и специализированных судов
- •Глава 9. Бортовые перекрытия § 36. Борт сухогрузных судов
- •§ 37. Борт наливных судов
- •§ 38. Усиление бортового набора
- •§ 39. Борт специализированных судов
- •Вопросы для повторения
- •Глава 10. Палубные перекрытия и платформы § 40. Палубы сухогрузных судов
- •§ 41. Конструкция палубных перекрытий сухогрузных судов
- •§ 42. Палуба наливных судов
- •§ 43. Палубы специализированных судов
- •§ 44. Платформы
- •Вопросы для повторения
- •Глава 11. Переборки § 45. Общая характеристика переборок
- •§ 46. Плоские непроницаемые переборки
- •§ 47. Гофрированные и легкие переборки
- •Глава 12. Надстройки, рубки, ограждения § 48. Надстройки
- •§ 49. Рубки
- •Вопросы для повторения
- •Глава 13. Оконечности и штевни корпуса судна § 51. Носовая оконечность
- •§ 52. Кормовая оконечность
- •§ 53. Конструкция штевней
- •Вопросы для повторения
- •Глава 14. Судовые фундаменты § 54. Общие требования к фундаментам
- •§ 55. Конструкция фундаментов под главные механизмы и котлы
- •Вопросы для повторения
- •Глава 15. Расчет местной прочности основных перекрытий корпуса судна § 56. Характеристика расчетных нагрузок и норм местной прочности
- •§ 57. Прочность днищевых перекрытий
- •§ 58. Прочность бортовых перекрытий
- •§ 59. Прочность поперечных и продольных переборок
- •§ 60. Прочность палубных перекрытий
- •§ 61. Примеры определения нагрузки на перекрытия корпуса сухогрузного и наливного судна
- •§ 62. Понятие об общей и местной вибрации корпуса
- •§ 63. Использование эвм при проектировании конструкций корпуса
- •Вопросы для повторения
- •Приложение Справочные данные о профильной стали
- •Список литературы
- •Предметно-тематический указатель
- •Оглавление
- •Isbn 5-7355-0132-1 1
- •Isbn 5-7355-0132-1 © Издательство «Судостроение», 1989. 1
- •Раздел I. Основы строительной механики морских судов 6
- •Глава 1. Изгиб и устойчивость стержней-балок и стержневых систем 6
- •§ 1. Изгиб статически определимых балок 6
- •§ 2. Подбор поперечного сечения балок 14
- •§ 3. Основные требования, предъявляемые к профилю балок набора 18
- •§ 4. Изгиб статически неопределимых балок и рам 20
- •1) Оба конца заделаны и не могут, следовательно, поворачиваться при изгибе балки; 20
- •2) Один конец заделан, второй свободно оперт; не может поворачиваться только сечение балки у заделки. 20
- •§ 5. Расчет простейших перекрытий 32
- •§ 6. Устойчивость стержней 35
- •1) Устойчивое, когда система, мало отклоненная от состояния равновесия под действием приложенной нагрузки, после удаления этой нагрузки, снова возвращается в состояние равновесия; 35
- •2) Неустойчивое, когда при тех же условиях система не возвращается в состояние равновесия, а стремится еще более отклониться от него; 35
- •3) Безразличное, когда при тех же условиях система не возвращается в состояние равновесия и не стремится увеличить отклонение, т. Е. Система имеет бесконечно много положений равновесия. 36
- •Глава 2. Изгиб и устойчивость пластин 39
- •§ 7. Пластины в составе судового корпуса, их размеры и характер закрепления на опорном контуре 39
- •§ 8. Классификация пластин 41
- •§ 9. Расчет абсолютно жестких пластин 42
- •§ 10. Расчет пластин конечной жесткости 48
- •§ 11. Устойчивость пластин 51
- •Раздел II. Проектирование конструкций корпуса морских судов 55
- •Глава 3. Основные понятия о конструкции корпуса 55
- •§ 12. Общие сведения об архитектурно-конструктивных типах судов 55
- •§ 13. Основные архитектурно-конструктивные типы судов 58
- •§ 14. Судовые перекрытия — структурные части корпуса судна 76
- •§ 15. Системы набора перекрытий. Шпация 79
- •Глава 4. Общий изгиб и общая продольная прочность судна 85
- •§ 16. Внешние силы, вызывающие общий изгиб судна 85
- •§ 17. Изгиб судна на тихой воде 87
- •§ 18. Изгибающие моменты на регулярном волнении 94
- •§ 19. Изгибающие моменты на нерегулярном волнении 98
- •§ 20. Требования к общей продольной прочности судна 102
- •§ 21. Расчет общей прочности 108
- •§ 22. Силы, действующие на корпус при постановке судна в док и при спуске с продольного стапеля 115
- •Глава 5. Технический надзор и нормирование прочности судовых конструкций 118
- •§ 23. Правила классификации и постройки морских судов 118
- •§ 24. Нормирование общей прочности корпуса судна в Правилах Регистра ссср 120
- •§ 25. Требования к размерам элементов конструкции корпуса 125
- •Глава 6. Технологичность корпусных конструкций и материалы 132
- •§ 26. Общие положения и принципы технологичности 132
- •§ 27. Технологичность деталей, узлов и секций корпуса 136
- •§ 28. Требования к судокорпусным сталям 138
- •§ 29. Выбор материала для судовых конструкций 140
- •Глава 7. Наружная обшивка 145
- •§ 30. Требования к наружной обшивке 145
- •§31. Конструкция наружной обшивки 149
- •Глава 8. Днищевые перекрытия 155
- •§ 32. Общая характеристика днища сухогрузных судов 155
- •§ 33. Конструктивные типы днища сухогрузных судов 162
- •§ 34. Конструкция двойного дна сухогрузных судов 169
- •§ 35. Особенности конструкции днища наливных и специализированных судов 180
- •Глава 9. Бортовые перекрытия 190
- •§ 36. Борт сухогрузных судов 190
- •§ 37. Борт наливных судов 200
- •§ 38. Усиление бортового набора 205
- •§ 39. Борт специализированных судов 210
- •Глава 10. Палубные перекрытия и платформы 213
- •§ 40. Палубы сухогрузных судов 213
- •§ 41. Конструкция палубных перекрытий сухогрузных судов 221
- •§ 42. Палуба наливных судов 228
- •§ 43. Палубы специализированных судов 233
- •§ 44. Платформы 237
- •Глава 11. Переборки 238
- •§ 45. Общая характеристика переборок 238
- •§ 46. Плоские непроницаемые переборки 243
- •§ 47. Гофрированные и легкие переборки 251
- •Глава 12. Надстройки, рубки, ограждения 257
- •§ 48. Надстройки 257
- •§ 49. Рубки 261
- •§ 50. Ограждения 265
- •Глава 13. Оконечности и штевни корпуса судна 268
- •§ 51. Носовая оконечность 268
- •§ 52. Кормовая оконечность 272
- •§ 53. Конструкция штевней 275
- •Глава 14. Судовые фундаменты 280
- •§ 54. Общие требования к фундаментам 280
- •§ 55. Конструкция фундаментов под главные механизмы и котлы 284
- •Глава 15. Расчет местной прочности основных перекрытий корпуса судна 287
- •§ 56. Характеристика расчетных нагрузок и норм местной прочности 287
- •§ 57. Прочность днищевых перекрытий 289
- •§ 58. Прочность бортовых перекрытий 292
- •§ 59. Прочность поперечных и продольных переборок 296
- •§ 60. Прочность палубных перекрытий 298
- •§ 61. Примеры определения нагрузки на перекрытия корпуса сухогрузного и наливного судна 303
- •§ 62. Понятие об общей и местной вибрации корпуса 305
- •§ 63. Использование эвм при проектировании конструкций корпуса 309
- •213 Скуловой киль 150 Скуловой пояс 147 Стрингер 78 320
§ 49. Рубки 261
Определение и назначение рубок. Одно- или многоярусные сооружения, расположенные на ВП или на палубе надстройки и имеющие меньшую ширину, чем надстройки, называют рубками. Рубки (рулевая, штурманская, радио и др.), подобно надстройкам, предназначены для различных служебных и иных помещений, размещения в них и на них постов управления судном, многочисленного оборудования, приборов, устройств, приводных механизмов. В зависимости от назначения, архитектурного типа и размерений судна количество, расположение, размеры и форма рубок значительно различаются. Короткие рубки имеют длину не более l1 = 3(b1 + с1) Wф/Wd, где b1 —полуширина непрерывного участка палубы рубки между ее боковыми стенками, м; с1 — ширина бортового свеса палубы рубки, м; Wф и Wd — см. обозначения к формуле (12.1). Рубки, расположенные на расчетной палубе в средней части по длине судна и не являющиеся короткими, называют длинными. Они участвуют в общем изгибе судна. Участки по концам рубок длиной lк = 0,5l1 считают концевыми, входящими, как и у надстроек, в их общую длину. 261
Материал рубок. Рубки, как и надстройки, изготовляют на грузовых судах из стали. Причем нижний пояс обшивки боковых стенок рубок, расположенных в средней части судна, выполняют из стали категории не ниже требуемой и с пределом текучести не ниже принятого для расчетной палубы, на которой установлена рубка. На пассажирских и научно-исследовательских судах, имеющих длинные и многоярусные надстройки и рубки, для уменьшения их массы с целью понижения ЦТ корпуса и обеспечения необходимой остойчивости иногда для рубок применяют алюминиевые сплавы. Однако шахты МКО, палубы жилых и служебных помещений, расположенных над МО и грузовым твиндеком, выполняют только из стали. 262
Проектирование длинных рубок из легких сплавов, т. е. участвующих в общем изгибе, практически нецелесообразно. Если же такие рубки необходимо предусмотреть для размещения в них требуемых помещений, то по длине эти рубки разделяют расширительными (скользящими) соединениями. 262
Расширительные соединения. Длинные рубки из легких сплавов, а также и из стали расширительными соединениями разбиваются на короткие участки, способные изменять взаимное положение при общей деформации корпуса судна. Это уменьшает степень участия рубок в общем продольном изгибе корпуса, а следовательно, и их массу за счет снижения толщины настила палуб. Однако если продольные стенки рубок располагаются над продольными переборками или карлингсами, расширительные (подвижные) соединения не допускаются. 262
Расширительные соединения при их устройстве размещают по всему поперечному сечению (по палубе и боковым стенкам) рубки или рубок, если они установлены в несколько ярусов. Такие соединения предпочтительнее располагать в сквозных поперечных проходах и вне углов больших вырезов в верхней палубе. Конструкция расширительных соединений при условии непроницаемости должна обеспечивать необходимое перемещение концевых сечений смежных участков рубки при общем изгибе корпуса судна. 262
Размеры связей и конструкция рубок. Толщину листов обшивки носовых, кормовых и боковых переборок (стенок) вычисляют в зависимости от расчетной нагрузки, шпации балок набора, предела текучести материала. Минимальная толщина настила палубы рубок равна 5 мм и может быть уменьшена до 4 мм на судах длиной менее 50 м. Требования к набору палубы рубок и концевых переборок такие же, как и для настроек. Стойки боковых переборок (стенок) нижнего яруса рубок по концам крепятся кницами (рис. 12.3). При установке рамных шпангоутов или поперечных полупереборок на расстоянии до 8 м стойки к палубам допускается приваривать без книц (см. рис. 12.2, в). Концы стоек наружных стенок рубок второго и выше расположенных ярусов могут быть срезаны «на ус» при установке рамных шпангоутов или частичных переборок в плоскости подобных конструкций первого яруса рубки. 262
Боковые стенки длинных рубок соединяют с концевыми переборками, расположенными в средней части длины судна, по радиусу до 1,4 м. При расположении концевых переборок рубки вне пределов средней части длины судна радиус скругления боковых стенок может быть уменьшен вдвое. Если невозможно скругление углов соединения боковых стенок рубок с концевыми переборками, допускается конструкция с большими кницами высотой до 1/3h в плоскости карлингсов или конструкция 263
263
263
Рис. 12.3. Кничное закрепление концов стоек боковых стенок коротких (а) и длинных (б) рубок. 263
1 — боковая стенка; 2 — свес; 3 — настил палубы рубки; 4 — настил палубы надстройки. 263
Рис. 12.4. Варианты (а и б) подкрепления настила палубы по концам рубок. 263
1 — боковая стенка рубки; 2 — концевая переборка; 3 —кница; 4 — карлингс; 5 — утолщенный лист настила палубы; 6 — скос боковой стенки рубки; 7 —поперечная переборка в надстройке; 8 — рамный шпангоут в рубке; 9 — рамный бимс. 263
со срезом углов рубки вертикальной плоскостью под углом 30° к ДП и при обязательной установке утолщенных листов палубного настила под этими углами (рис. 12.4). В варианте а под концевой переборкой рубки находится рамный бимс, а в варианте б — обычный бимс при условии, что в плоскости соседнего шпангоута поперечная переборка расположена под рубкой, а рамные стойки — в самой рубке. 263
Как и в надстройках, углы всех прямоугольных вырезов в боковых стенках рубок делают скругленными. Вырезы в боковых стенках высотой боле 0,7 высоты длинной рубки подкрепляют сверху и снизу утолщенными вварными листами в районе средней части длины судна и только снизу выреза — в остальных районах (рис. 12.5). В средней части судна по концам длинных рубок на участке, равном высоте рубки, как правило, прямоугольные вырезы не допускаются. В боковых стенках коротких рубок, независимо от их положения по длине судна, утолщенные листы тех же размеров (см. рис. 12.5, б) устанавливают только снизу больших прямоугольных вырезов. 263
Вырезы в палубах и платформах над МО ограждают прочными машинными шахтами, состоящими из обшивки, подкрепленной стойками. Вырезы в расчетной палубе для машинной шахты имеют скругления углов, а сама палуба – подкрепления и компенсацию этих вырезов. Толщину обшивки машинной шахты выше открытой ВП увеличивают на 15 %, а момент сопротивления стоек – на 50 % по сравнению с требуемыми для рубки на том же уровне. Если часть машинной шахты, расположенная ниже палубы переборок, в расчетах непотопляемости не учитывалась, то толщину обшивки шахты в междупалубных помещениях принимают 264
равной 6 мм, а толщину комингсов – 7 мм. Высота комингсов над соответствующей палубой составляет 230— 450 мм. Момент сопротивления стоек машинной шахты принимают на 30 % меньше, чем для соответствующих по высоте стоек поперечных аварийных переборок. 264
264
Рис. 12.5. Подкрепление больших вырезов в боковых стенках длинных рубок: а — сверху; б — снизу выреза. 264
Стенки с горизонтальным расположением гофров подкрепляют вертикальными рамными стойками. Аналогично палубы с продольными гофрами подкрепляют рамными бимсами, а с поперечными гофрами — карлингсами и (или) продольными переборками. 264
Стенки надстроек и рубок из алюминиевых сплавов соединяют со стальной палубой клепкой на клею. Их крепят к стальному комингсу высотой 200—300 мм, приваренному к палубе. Конструкции из термически неупрочняемых алюминиевых сплавов толщиной до 12 мм, с пределом текучести до 210 МПа, за исключением наружных стенок длинных рубок, соединяют сваркой со стальными конструкциями (кроме ширстрека) при помощи биметаллических вставок на стальном комингсе (рис. 12.6, а). Аналогично соединяют стойки из легкого сплава со стальной палубой (рис. 12.6,6). Совмещение в одном сечении клепаного соединения обшивки и сварного соединения стоек при помощи биметаллической полосы не допускается. 265
265
Рис. 12.6. Соединение надстройки из алюминиевого сплава с помощью биметаллических планок со стальным корпусом. 265
1 – надстройка из алюминиевого сплава; 2 – биметаллические планки; 3 – стальной комингс; 4 – стальной настил ВП; h 150 мм. 265
