1.2. Выбор шпации

Нормальная шпация в средней части судна, п. (1.1.3) Правил, определяется по формуле

а₀ = 0,002L + 0,48 м,

где L – длина между перпендикулярами, м.

Правила разрешают отклонение взятой шпации от нормальной в пределах ±25 %. Рассчитанную величину шпации необходимо округлить и взять равной величине стандартной шпации согласно ОСТ 5.1099-78.

Ряд стандартных шпаций: 400, 500, 550, 600, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000 мм. Правила рекомендуют не применять шпацию более 1000 мм.

Для морских транспортных судов для судов длиной менее 80 м величина практической шпации должна находиться в пределах от 0,5 до 0,7м, для крупных судов – 0,71,0 м.

В форпике и ахтерпике шпация не должна превышать 600 мм, в переходном районе между таранной переборкой и сечением х = 0,2L величина шпации а₀  0,7 м, рис.1.

При конструировании перекрытий нужно иметь в виду, что нормальная шпация, которая определяет расстояние между балками основного набора, может быть различной для продольных и поперечных балок.

Поперечные рамные балки набора перекрытий устанавливаются через рамную шпацию. Согласно Правилам Регистра рамная шпация может включать в себя от 2 до 5 обыкновенных шпаций, но не более 3,6 м. Обычно в средней части а_р.н = 3-4а₀, в оконечностях а_р.н = 2а₀.

1.3. Выбор системы набора перекрытий корпуса судна

Выбор системы набора для того или иного перекрытия определяется достаточно большим числом факторов: длиной судна, его назначением, условиями плавания, применением сталей повышенной прочности.

Бортовые перекрытия сухогрузных судов длиной до 180 м целесообразно набирать по поперечной системе набора, как более технологичной и хорошо воспринимающей локальные нагрузки при плавании во льдах и швартовке. Когда напряжения сжатия от общего изгиба сравнительно невелики, днищевые и палубные перекрытия сухогрузных судов длиной менее 120 м также следует конструировать по поперечной системе набора.

Продольные связи перекрытий верхней палубы и днища сухогрузных судов длиной более 120 м испытывают значительные напряжения сжатия при изгибе корпуса и их целесообразно набирать по продольной системе, которая обеспечивает необходимую прочность и устойчивость пластин обшивки перекрытий при значительно меньших толщинах и, стало быть, затратах материала.

Нижние грузовые палубы, за исключением накатных судов, короткие надстройки и рубки нужно набирать по поперечной системе, которая проще в изготовлении. Оконечности корпуса сухогрузного судна также следует набирать по поперечной системе, лучше воспринимающей слеминговые нагрузки со стороны моря.

1.4. Компоновка миделевого сечения судна

1.4.1. Прорисовка обводов поперечного сечения корпуса

Перед выполнением проектировочных расчетов по определению размеров связей судового корпуса необходимо выполнить прорисовку обводов и компоновку поперечного сечения корпуса судна. Для выполнения этой части работы необходимо определить характерные особенности конструкции проектируемого судна и определить номенклатуру конструктивных элементов, образующих расчетный отсек (см. прил. 2). Поэтому перед началом работы следует ознакомиться с соответствующим материалами в учебной и специальной литературе.

Прорисовывают сечение по грузовому трюму, слева – по рамному шпангоуту, справа – по обыкновенному шпангоуты (между рамными шпангоутами). Дополнительно может быть дано сечение по машинному отделению, рис.2. Форма обводов подводной части сечения с заданным коэффициентом полноты c_m характеризуется подъемом днища над основной плоскостью (килеватостью), радиусом закругления скулы, наклоном к ДП борта (развалом или завалом борта). В надводной части обводами борта над ГВЛ и погибью палубы. При отсутствии теоретического чертежа прорисовку обводов в средней части можно выполнить следующим образом. Сначала на чертеже или эскизе сечения наносятся линии пересечения базовых плоскостей: внизу горизонтальная основная линия (ОЛ) – пересечение основной плоскости с плоскостью мидель-шпангоута; слева для правой половины или справа для левой половины поперечного сечения вертикальная ось симметрии – штрихпунктирная линия пересечения диаметральной плоскости с плоскостью мидель-шпангоута.

На расстоянии В/2 от ДП проводится вертикальная линия борта, а на расстоянии [D – (n – 1)h_тв] от ОЛ – горизонтальные линии палуб с учетом расстояний между ними h_тв и номера палубы n. При наличии развала (завала) бортовая линия проводится на расстоянии В/2 от ДП на уровне ГВЛ под принятым углом наклона борта к вертикали.

В машинном отделении дополнительно над верхней палубой проводятся горизонтальные линии палубы жилой надстройки (по числу ярусов) и палубы рубки, а под нижней палубой – линия платформы в случае ее установки.

Высота трюма сухогрузного судна, приспособленного для перевозки контейнеров, должна составлять без учета набора около 5,5 м при укладке 2-х ярусов контейнеров и 8 м при укладке 3-х ярусов. Высота твиндеков принимается обычно по эксплуатационным требованиям, таким как использование стандартных поддонов, подвеска замороженных туш животных, максимальное количество ящиков, которые могут быть уложены друг на друга, перевозка контейнеров, ро-ро грузов и т.д. В таком случае, высоту твиндека h_тв можно взять равной 3,5...4,5 м, что позволяет разместить в нем с учетом высоты комингса 1-2 яруса контейнеров. Высота ярусов надстройки (рубки) должна составлять 2,5-2,8 м. Если вместо надстройки используют рубку, то расстояние боковой стенки рубки от борта должно быть не менее 1,2 м.

Далее определяются и наносятся на чертеж обводы днища и верхней палубы. При килеватом днище с подъемом  t, рис. 2, радиус R закругления скулы приближенно можно определить по формуле

R = , м,

где высота подъема днища t зависит от размеров судна, его назначения, коэффициентов полноты c_b и c_m и составляет 50-200 мм. Если величина t не задана, в первом приближении её можно принять по формуле t = d(1 – c_m).

Высота двойного дна рассчитывается по формуле

h_д = (L – 40)/570 + 0,04В + 3,5d/L и не должна быть менее 0,65 м.

На лесовозах и рефрижераторных судах высота двойного дна берется увеличенной по сравнению с регистровской для размещения дополнительных объемов балласта в днищевых цистернах в порожних рейсах.

Второе дно на сухогрузном судне простирается от форпиковой до ахтерпиковой переборки и от борта до борта.

Рис. 2. Компоновка поперечного сечения судна. Слева – сечение по машинному отделению, справа – сечение по грузовому трюму.

Рис.3. К определению положения наклонного междудонного листа

Настил второго дна на сухогрузных судах в средней части устанавливается горизонтально. Крайний пояс второго дна (междудонный лист) может быть как горизонтальным, так и наклонным. На современных судах в грузовых трюмах междудонный лист принимают горизонтальным, что упрощает установку и соединение с днищем поперечных переборок и бортовых секций, а так-же размещение грузов. Если его выполняют наклонным, например, в машинном отделении, то необходимо, чтобы его притыкание к скуловому поясу наружной обшивки находилось выше точки А (рис. 3). Глубину льяла желательно иметь не менее половины высоты вертикального киля.

Верхнюю палубу выполняют с погибью, которая равняется В/50, а нижнюю – без неё, плоской.

Размеры люков для всех трюмов судна должны быть одинаковы и согласованы с расположением поперечных переборок. Ширину грузовых люков универсальных судов следует брать в пределах (0,5-0,7)B, лесовозов – около 0,7B, навалочных – 0,5B, рефрижераторных – (0,3-0,4)B. Ячеистые контейнеровозы имеют полное раскрытие палубы над грузовыми трюмами, в связи с чем продольные комингсы люков выполняются у них как продолжение продольных переборок внутреннего борта. Аналогичную контейнеровозам конструкцию палубы имеют многоцелевые сухогрузные суда, проектируемые в основном под перевозку контейнеров.

Палубы накатных судов выполняются без грузовых люков. Для перемещения грузов между палубами эти суда оборудуются пандусами и лифтоподъемниками.

Ширина шахты машинного отделения должна быть достаточна для погрузки выгрузки силового и вспомогательного оборудования МО, включая главный двигатель. В первом приближении можно принять равной 0,3B.