Конструкция бортовых перекрытий

Бортовые перекрытия состоят из наружной обшивки борта и бортового набора. Они воспринимают действие давления воды, значение которого растет пропорционально глубине погружения. При плавании судна на взволнованной поверхности и при бортовой качке величина этого давления пе­риодически меняется в значительных пределах. Особенно замет­ные изменения нагрузки испытывает бортовое перекрытие в районе носовой оконечности, где к указанным выше нагрузкам добав­ляется динамическая нагрузка от ударов волн (слеминга). Кон­струкции бортовых перекрытий судов, плавающих во льду, испы­тывают также действие ледовой нагрузки.

Бортовые перекрытия: а—поперечная система набора; б — продольная система набора.

1– обшивка борта; 2 – шпангоут; 3 – бортовой стрингер; 4 – рамный шпангоут; 5 – продольные ребра; 6 – палуба

Бортовой набор состоит из балок, идущих в попереч­ном направлении, — шпангоутов. В зависимости от принятой системы набора, местоположения бортового перекрытия и ледо­вого класса судна в состав бортового набора могут входить про­дольные балки, называемые бортовыми стрингерами, а также продольные ребра жесткости.

Конструкцию бортового перекрытия выполняют по попе­речной или продольной системе, независимоотпринятой системы набора днищевого и палубного перекрытия. Однако на сухогрузных судах, как правило, применяют только поперечную систему набора бортовых перекрытий.

Если бортовое перекрытие выполнено по поперечной системе набора, то шпангоуты в виде катаных или составных профиль­ных балок устанавливают нормально (т. е. под прямым углом) к ДП на всем протяжении судна, за исключением района кормы (у ледоколов — кормы и носа), где шпангоуты ставят нормально к наружной обшивке; в этом случае их называют поворотными шпангоутами.

Установка шпангоутов.

1 — бортовая обшивка; 2 — поворотные шпан­гоуты

Шпангоуты, устанавли­ваемые при поперечной си­стеме набора в каждой шпа­ции, называются основными. В районе трюмов ветви ос­новных шпангоутов называ­ют трюмными, а в между­палубных помещениях — твиндеках — твиндечными. Так как нагрузка на борто­вое перекрытие в нижней его части больше, чем в верхней, трюмные шпангоуты имеют большее сечение, чем твиндечные. Нижние концы трюмных шпангоутов соединяют с крайним междудонным листом или с днищевым набором при помощи ску­ловых книц или путем обычного перекроя бортовым шпангоутом днищевого флора. Высота скуловой кницы, измеренная от верхней кромки флора, должна составлять не менее 0,1 про­лета шпангоута, т. е. расстояния от второго дна до палубы. Верх­ние концы шпангоутов крепят к подпалубному набору также с помощью книц, называемых бимсовыми (см. ниже). В рай­оне МКО устана­вливают не реже чем через каждые пять шпаций рамные шпангоуты усиленного профиля и бортовые стрингеры — гори­зонтальные балки, идущие вдоль борта. При этом рамные шпан­гоуты должны иметь высоту стенки не менее 0,1 пролета между настилом второго дна и самой нижней палубой в этом районе, а бортовые стрингеры — высоту, равную высоте рамного шпан­гоута. Расстояние между бортовыми стрингерами и настилом вто­рого дна или палубой не должно превышать 2,5 м. Рамные шпан­гоуты и стрингеры обеспечивают повышенную прочность борта в этом очень важном отсеке корпуса. Бортовой набор в форпике и ахтерпике, а также на протяже­нии 0,15 длины судна от носового перпендикуляра тоже усиливают. Это выражается в уменьшении рас­стояния между шпангоутами (в пи­ках — не более 600 мм, в носовой части на протяжении 0,2L — не бо­лее 700 мм), в установке бортовых стрингеров не реже чем через 2 м и в усилении прочности самих шпан­гоутов.

Варианты крепления нижнего конца трюмного шпангоута с днищевой конструкцией. 1 — шпангоут; 2 — флор; 3 — скуловая кница

Кроме того усиливают на 15 % прочность бортовых шпангоутов в районе бал­ластных и топливных цистерн либо устанавливают на этих участках бортовые стрингеры.

Подкрепления борта судов ледового плавания.

1 — промежуточные шпангоуты;

2 — бортовой стрингер; 3 — основ­ные шпангоуты

Для усиления прочности борто­вого перекрытия при действии ледо­вой нагрузки в бортовой набор включают промежуточные шпан­гоуты, которые ставят между основ­ными, а также бортовые стрингеры, устанавливаемые не реже чем через 1,4 м друг от друга. Размеры этих подкреплений и протяженность района, в котором их устанавливают, определяют в зависимости от ледового класса судна.

Схема бортового набора танкеров: а — при поперечной системе; б — при продольной системе

У танкеров с поперечной системой набора бортовых перекры­тий (рис. а) набор состоит из основных, а также рамных шпангоутов (устанавливаемых в плоскости рамных флоровна танкерах, у которых расстояние между поперечными перебор­ками превышает 10 м) и нескольких бортовых стрингеров, распо­ложение и размеры которых определяются Правилами классификационного общества. Бортовые стрингеры соединяют с поперечными перебор­ками и с рамными шпангоутами с помощью книц.

При продольной системе набора бортовое перекрытие танкера (рис. б) состоит из горизонтально расположенных про­дольных балок, опирающихся на широко расставленные рамные шпангоуты, которые устанавливают в плоскости рамных флоров. Высота стенки рамных шпангоутов должна быть не менее 0,08 пролета между внутренними кромками флора и рамного бимса и может уменьшаться к верхнему концу и увеличиваться к ниж­нему на 10 % (так как нагрузка в нижней части корпуса увели­чена по сравнению с верхней). В связи с тем, что рамные шпан­гоуты танкеров, особенно крупных, имеют большую высоту, их подкрепляют кницами.

На танкерах с двумя продольными переборками в бортовых танках часто ставят распорки, перевязывающие бортовые стрингеры с набором продольных переборок. Распорки устанавливают в плоскости рамных шпангоутов как при продольной, так и при поперечной системе набора. При отсутствии распорок высоту рамного шпангоута увеличивают с 0,08 до 0,11 длины про­лета между внутренними кромками флора и бимса.

Применение продольной системы бортовых перекрытий на тан­керах дает некоторый выигрыш в массе корпуса, поэтому для них данная система довольно характерна. Этому способствует и то, что крупные танкеры не плавают в ледовых условиях, в которых 5ыла бы эффективнее поперечная система бортового набора.

Недостатком продольной системы набора, применяемой на танкерах, является ухудшение условий мойки бортовых танков, так как смываемые остатки нефти задерживаются на продольных балках.

Лекция № 8