Глава 5 конструкция корпуса судна. Его элементы: балки, пластины и рамы. Перекрытия и конструктивные мидель-шпангоуты судов разных типов с разной системой набора

5.1 Элементы перекрытия. Перекрытия в составе корпуса. Системы набора

Перекрытием называется система балок, поддерживающая настил или обшивку. Элементами перекрытия являются балки различного профиля (полосы, угольники, полособульбы, т – образные и другие профили) и стальные листы (рис. 5.1).

Преобладающим типом соединений стальных конструкций в судостроении являются сварные соединения. Сварка обеспечивает равнопрочность соединения свариваемых листов, балок и других деталей.

Листы свариваются между собой, образуя полотнища. Балки привариваются к полотнищам, образуя перекрытия.

Часто расположенные (на каждой шпации) балки перекрытий называют балками главного направления или основным набором. Балки перекрытия, расположенные через несколько шпаций и перпендикулярно балкам главного направления, называют перекрестными связями или рамным набором. Перекрестные связи поддерживают балки главного направления, поэтому они выше и сквозь них проходят балки главного направления.

В корпусе судна различают перекрытия: палубы, борта, днище, переборки (рис. 5.2). Перекрытия на судне взаимонесущие, так как опираются друг на друга. В зависимости от ориентации балок главного направления различают систему набора судовых перекрытий (рис. 5.3). Если в перекрытии балки главного направления расположены вдоль судна, то такое перекрытие набрано по продольной системе набора. Если балки главного направления идут поперек судна, то это перекрытие – с поперечной системой набора. В некоторых случаях расстояние между взаимно перпендикулярными балками перекрытия может быть примерно равным. В этом случае говорят, что перекрытие имеет клетчатую систему набора (например: двойное дно балкера).

5.2 Система набора судна

Если все перекрытия корпуса судна имеют поперечную систему набора, то и корпус судна следует считать набранным по поперечной системе набора (рис. 5.4).

Если все перекрытия корпуса имеют продольную систему набора, то и корпус судна имеет продольную систему набора (рис. 5.5).

Если часть перекрытий корпуса (обычно палуба и днище в средней части) набраны по продольной системе, а часть (обычно борта, вторая палуба и оконечности) – по поперечной системе набора, то это судно имеет смешанную систему набора (рис. 5.6).

Поперечная система набора более технологична при постройке судна, так как нет узлов пересечения основного и рамного набора, балки сравнительно короткие и упрощена их установка. В то же время при поперечной системе набора требуется больше металла, значительно увеличивается толщина обшивки для обеспечения общей прочности судна при длине его более 100 м. Поэтому суда длиной от 100 м до 170 выполняют по смешанной системе набора. При этой системе набора участвуют в общем изгибе не только листы палубы и днища, но и большое количество балок главного направления палубы и днища, расположенных вдоль судна, и увеличивается устойчивость листов палубы и днища при сжатии.

При длине судна более 170 м все перекрытия делают по продольной системе набора. Продольная система загромождает грузовые помещения рамными балками, сложна технологически (продольные балки главного направления проходят через переборки и поперечные связи вдоль всего судна, образуя сложные узлы), но обеспечивает уменьшение веса корпуса для судов длиной более 170 м. Поэтому применяют эту систему на судах большой длины.