Видеодневник инноваций
Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США Военная ипотека условия
Баннер
Импортозамещение при производстве БПЛА

"Эникс" импортозаместил
"начинку"
беспилотников

Поиск на сайте

Главная / Издания / Литература / Книжная полка / Ю.В. Горянский, П.Г. Авотин. Архитектура корпуса морского судна

КОНСТРУКЦИЯ СУДНА ПОПЕРЕЧНОЙ СИСТЕМЫ НАБОРА. Часть 1-2

Переходим теперь к детальному рассмотрению конструкции совре­менного металлического коммерческого судна. Основная, наиболее распространенная конструкция его — так называемая поперечная система набора(1) развилась из деревянной конструкции с рядом дальнейших, как мы говорили, изменений и дополнений.

Рассмотрение конструкции судна мы начнем с днища его, пере­ходя затем к бортам, к оконечностям и далее—к палубам, перебор­кам, надстройкам и всем остальным частям.

1. Днищевый набор судна.

У небольших морских судов в числе других конструкций днища сохранилась также конструкция, подобная деревянным судам. Эта конструкция показана на рис. 28.


Рис. 28. Днищевой набор с брусковым килем.

Здесь мы имеем наружный выступающий брусковый киль, состоящий из стальной (кованой) прямоугольного сечения балки, идущей от форштевня до ахтерштевня. Так как такую балку нельзя отковать цельною во всю длину судна, то ее делают из отдельных частей, соединяемых между собою в замок, показанный на рис. 29.


Рис. 29. Замковое соединение.

Брусковый киль связывается с корпусом судна посредством прилегающих к нему листов наружной обшивки, которые для этой цели отгибаются (отфланцовываются), как показано на рис. 28.

В соответствии с по­перечным набором дере­вянного судна в данной конструкции днища (рис. 28) мы имеем попереч­ные днищевые балки, идущие от борта до борта и переходящие у скулы непосредственно в бортовые попереч­ные балки (шпангоу­ты). Но в то время, как у деревянного судна дни­щевая и бортовая ветвь шпангоута отличаются дашь по толщине, у ме­таллического судна кон­струкция днищевой и бор­товой ветви шпангоута различна. По днищу по­перечная балка, для боль­шей ее крепости, делается составною (клепаною) из вертикального листа, имеющего по верхней и нижней кромкам приклепанные угольники.(2) Нижний угольник соединяет эту поперечную балку, которая назы­вается флором, с наружною обшивкою днища. На скуле флор переходит в бортовой шпангоут. Переход этот осуществляется раз­личными способами: некоторые из них показаны на рис. 30 и 31.


Рис. 30. Соединение днища с бортом (скула).

Здесь следует заметить, что иногда обратный уголь­ник флора от скулы перепускается дальше вверх, превращаясь таким образом в обратный уголь­ник шпангоута. Для того чтобы скула судна по­лучалась достаточной «крепости, флор на скуле, как это видно на рис. 30 и 31, поднимается кверху на определенную высоту или же это усиление достигается постановкою скуловой кницы;" в обоих случаях высота подъема верхнего конца флора или кницы должна быть не менее двойной высоты листа флора, измеренной у диаметральной плоскости. Если судно имеет значительный подъем днища от киля к бортам, высота флоров не должна резко уменьшаться по на­правлению к борту.


Рис. 31. Соединение днища с бортом (скула).

Для этой цели требуется, чтобы на расстоянии от диаметральной пло­скости, равном 3/8 ши­рины судна, высота флора составляла не ме­нее половины высоты его, измеренной у диаметральной плоскости. Вообще же крепость флоров, т. е. размеры их составных частей, определяется в зави­симости от влияющих на эту крепость величин: ширины судна, его грузовой осадки и расстояния между флорами (шпации). Толщина флорных листов в оконечностях судна может быть взята меньшею, чем в средней части его; наоборот, в машинном отделении флоры берутся толще против нормальных. Точно так же под машинами и котлами, а также в носовой оконечности дается усиление флорных балок путем удвоения обратных (верхних) угольников (т. е. они ставятся по обеим сторонам флорного листа).

Нижнюю кромку флорного листа для простоты обработки можно не вырезать точно по обводу нижнего прямого угольника, пере­крывая листом угольник лишь на ширину, достаточную для размещения закрепленного ряда (см. рис. 32). Для про­тока скопляющейся внутри судна по днищу случайной воды во флорах делаются от­верстия, называемые обычно голубницами (см. рис. 30).


Рис. 32. Соединение флорного листа с наружной обшивкой.

Поверх флоров в диа­метральной плоскости идет продольная клепаная балка—средний кильсон. Эта балка делается составною из нескольких профилей; на рис. 28 показан кильсон, составленный из двух склепанных между собою швеллеров Применяются комбинации и других профилей.

Кильсон соединяется с флорами путем склепывания нижних полок кильсона с горизонтальной полкой обратного угольника флора, в месте их пересечения. Для лучшей перевязки флора с кильсоном по верх­нему краю флора под кильсоном ставится короткий угольник, удваи­вающий здесь обратный угольник флора, как это показано на рис. 28.

Если расстояние между, средним кильсоном и бортом судна пре­вышает 2,25 м, то между ним и бортом ставятся в качестве необ­ходимых дополнительных продольных связей еще и боковые кильсоны. Число их должно быть таково, чтобы между кильсо­нами, а также между ними и бортом не получалось расстояния боль­шего 2,25 м. На одной четверти длины судна от форштевня ука­занное выше расстояние с 2,25 м сокращается до 1,0 м. У судов длиною до 75 м боковые кильсоны часто представляют собою балку, обычно составленную из двух угольников, как показано на рис. 33, идущую поверх флоров.


Рис. 33. Боковой кильсон.

В рассмотренной нами сейчас конструкции днища киль держится лишь заклепками на листах наружной обшивки. Поэтому в качестве дальнейшего раз-вития килевой части днищевой конструкции можно считать одну иногда встречающуюся ее разновидность, пока­занную на рис. 34.(3). Здесь связь кильсона с наружным килем уже осуществляется посред­ством вставных между флорами интеркостельных разрезных кусков листов (бракетов). Киль в этом случае, для осуществле­ния такой связи, должен браться уже не цельного сечения, а со­стоящим из двух половин, причем часто он берется даже слойчатым из ряда листовых полос.


Рис. 34. Конструкция днища со слойчатым килем.

Верхняя кромка бракета должна возвышаться над кромкою фло­ров для того, чтобы его можно было связать с кильсоном. Встав­ляемые между флорами бракеты играют вместе с тем весьма суще­ственную роль распорок между флорами, что имеет особое значе­ние при высоких флорах.

С флорами бракеты соединяются посредством коротких вертикальных угольников. Следует обратить внимание на рисунке 34 на наличие коротких угольников вверху и внизу у флора в диамет­ральной плоскости; эти угольники ставятся в связи с тем, что прямой и обратный угольники флора перерезаны у диаметральной плоскости. Этой конструкцией облегчается постановка бракет между флорами.

Стремление к получению наибольшей крепости килевой части днища приводит у судов больших размеров (длиною свыше 90 м). к требованию замены только что упомянутых разрезных (интер­костельных) вставок (бракет) между флорами — одним сплошным неразрезным листом. В этом случае получается уже очень существенная особенность конструкции килевой части судна, а именно: поскольку внутри судна появляется непрерывный внутренний вертикальный киль (из листа достаточной толщины), этот нераз­резной киль должен будет в свою очередь разрезать флоры.


Рис. 35. Конструкция днища с внутренним вертикальным килем.

Получается конструкция флоров, идущих уже не от борта до бор­та, а состоящих из двух самостоятельных ветвей: правой и левой, которые в диаметральной плоскости притыкаются к неразрезному листу внутреннего киля и соединяются с ним помощью коротких вертикальных угольников.(4) Но при этом, поскольку мы киль распола­гаем внутри судна и при этом для придания желаемой крепости, утолщаем его, то отпадает уже необходимость, с точки зрения про­дольной крепости судна, в постановке наружного, выступающего за линию днища, брускового составного или слойчатого киля.

Отсутствие наружного киля у больших судов является даже желательным по той причине, что большой, выступающий наружу, киль у большого судна может привести к ряду затруднений при ограниченных глубинах портовых вод.

В связи со сказанным наружный выступающий брусковый или слойчатый киль в настоящее время ставится только у сравнительно небольших судов, плавающих по мелководным фарватерам. В нас­тоящее время в килевой части судна основою является уже внут­ренний вертикальный киль из толстого листа. Такая кон­струкция и показана на рис. 35. Здесь при отсутствии наружного выступающего киля имеется внутренний вертикальный киль, идущий непрерывно по длине судна, от таран­ной до ахтерпиковой переборок; у этого же киля по его нижней кромке с обеих сторон идут непрерывные двой­ные солидные угольни­ки; эти угольники связывают киль со средним листом наружной обшивки днища.


Рис. 36. Нормальная конструкция среднего кильсона (киля).

Этот лист обшивки стоит на месте прежнего наружного киля в диа­метральной плоскости. Он имеет толщину более остальных листов наружной обшивки днища судна и носит название плоского или горизонтального киля судна. Он образует собою нижний поясок килевой балки судна. По верхней кромке внутреннего вертикального киля также идут продольные угольники; при этом угольники эти могут итти непрерывными поверх флоров (подобно угольникам среднего кильсона), что показано на рис. 35, или же с обращенными книзу вертикальными полками, причем в послед­нем случае эти угольники часто делаются интер­костельными, т. е. разрезными от флора до флора.


Рис. 37. Балка среднего кильсона.

Последняя конструкция киля показана на рис. 36, по которому видна ее особенность (рис. 36), а именно: громоздкие, выступающие внутрь трюма угольники, показанные на предыдущем рисунке, являющиеся продольной связью,—-отсутствуют, а их заменяет толстый горизонтальный лист (т. е. мы имеем здесь подобные горизонтальному килю). В этом последнем наиболее характерном случае мы видим, как прежний наружный брусковый киль превратился в конце концов во внутреннюю килевую балку судна, которая в сечении представ­ляется в виде составной клепаной балки профиля, схематически изо­браженного на рис. 37. В оконечностях судна все составные части внутреннего киля берутся тоньше, чем в средней части. При этом следует иметь в виду, что в пиках флоры остаются неразрезными, а вертикальный киль вставляется между ними в виде бракет.

Возвращаясь теперь еще к боковым кильсонам, мы должны указать, что в случае больших судов (длиною свыше 75 м) боковые кильсоны снабжаются также интеркостельными листами (бракетами) между флорами, получая конструкцию ясную из рис. 38. Толщина составных частей боковых кильсонов также делается в оконечно­стях тоньше, чем в средней части судна. Размеры отдельных со­ставных частей кильсонов берутся в зависимости от длины судна.

Рассмотренный нами набор днища относится к морским судам малых и средних размеров. Все же суда, имеющие длину более 100 м, а зачастую и суда меньших размеров, получают, по воз­можности на всем протяжении от форпика до ахтерпика, второе дно, назначение которого мы рассмотрели раньше. Для пассажир­ских судов указанного выше размера (100 м и более) наличие двойного дна на этом про­тяжении является совер­шенно обязательным; для пассажирских же судов меньшего разме­ра оно обязательно на участках вне машинно-котельного отделений, в особенности в носо­вой половине.


Рис. 38. Боковой кильсон.

Те преимущества, которые дает наличие у судна двойного дна, заставляют стремиться к устройству его даже на небольших судах (менее 100 м длины). Пределом возможности устройства двойного дна является то обстоятельство, что существует минимальная высота междудонного пространства, меньше которой это пространство будет уже мало доступным для ремонта, очистки и даже постройки судна; эта высота составляет около 700 мм. Но так как небольшое судно имеет при этом и небольшую глубину трюма, то у подобного судна отнятие от объема трюма значительной части его на устройство двойного дна может оказаться совершенно невыгодным. Вообще же высота двойного дна определяется в зависимости от длины и осадки судна.

Если у судна на некотором протяжении двойное дно отсут­ствует, то набор днища в этом участке устраивается по ранее рас­смотренной нами конструкции судов без двойного дна; при этом особое внимание должно конечно обращаться на то, чтобы в местах перерыва второго дна крепость продольных связей у днища не ослаблялась путем резкого перехода от одной конструкции днища к другой.

Переходя к рассмотрению двойного дна судна, нужно прежде всего указать, что в конструкции днища в этом случае есть одна весьма существенная особенность. Заключается она в том, что двой­ное дно должно образовать, как мы ранее видели, совершенно замкнутое, отделенное от трюма междудонное пространство; между тем мы до сих пор знали, что у судна должны итти поперечные связи, начиная от днища и далее по каждому борту. Следовательно эти связи должны будут проходить из междудонного пространства в трюм судна, прорезаясь сквозь второе дно, листы которого при­легают непосредственно у бортов к наружной обшивке судна. При этом, что особенно важно, места прохождения каждой связи (шпангоута) сквозь лист второго дна должны быть совершенно непроницаемы. Существуют конечно способы проведения профильной балки сквозь лист с получением совершенно непроницае­мой обделки отверстия в месте этого прохода. В качестве при­мера на рис. 39 показана непро­ницаемая обделка посредством специально высаженного обде­лочного угольника места про­хождения углобульбового про­филя сквозь лист; подобным же способом осуществляется обделка и для других профилей. Но такая обделка, как легко видеть, представляется довольно сложной и обделывать ею каждый шпангоут, проходящий сквозь второе дно, с производственной точки зрения было бы сложно и дорого.


Рис. 39. Непроницаемая обделка не-разрезного профиля.

Поэтому в настоящее время применяется другая конструкция, а именно: подобно тому как внутренний вертикальный киль пере­резает в диаметральной плоскости флоры, также перерезаются у скулы шпангоуты тем листом второго дна, который непосредственно прилегает к борту. Этот лист носит название крайнего между­донного листа, и он пересекает у борта шпангоуты, отрезая таким образом друг от друга днищевые поперечные связи — флоры— от бортовых поперенных связей — шпангоутов.(5) Место перерезания поперечных связей конечно усиливается специальной конструкцией, которую необходимо рассмотреть особенно внимательно. Предвари­тельно, однако рассмотрим положение крайнего междудонного листа.

Второе дно у судна, как мы знаем, обычно представляет собою горизонтальную поверхность. Однако, как это было видно еще на рис. 1, крайний междудонный лист примыкает к борту не горизонтально, а направляется под некоторым углом к скуле судна.(6) Такое положение листа, как мы увидим дальше, дает ряд преиму­ществ. Направляясь под углом к скуле судна, этот лист притыка­ется к наружной обшивке по определенной линии; все точки этой линии должны находиться на определенной высоте от линии днища судна и положение этих точек задается так, как это показано на рис. 40.


Рис. 40. Схема определения точки притыкания крайнего междудонного листа к наружной об­шивке.

Кроме того, край­ний междудонный лист желательно направлять в этих точках нормаль­но к кривизне скулы, так как в таком случае получается возможность сохранить прямой угол у полок соединительного (обделочного) угольника, служащего для присоединения крайнего междудонного листа к наружной об­шивке. Но так как скула по длине судна изменяет свою форму, то выдержать последнее условие является почти невозможным. Поэтому обычно идут по другому пути; от выдерживания строго нормального на­правления крайнего междудонного листа к скуле судна отказываются, но при этом ставят себе целью избежать выгибания крайнего междудонного листа по длине судна (что при выполнении второго усло­вия было бы неизбежно). Это достигается расположением крайних междудонных листов по длине судна так, как это показано на рис. 41.


Рис. 41. План двойного дна.

Здесь мы видим, что эти листы располагаются один за другим под углом друг к другу. Эти углы приходятся конечно на стыках листов; при этом нормальное положение крайнего между­донного листа не будет уже выдержано и следовательно угол между полками соединительного (обделочного) угольника, присоединяющего крайний лист к наружной обшивке, придется изменять по длине этого угольника. Делают всегда так, чтобы этот угол приходилось увеличивать, а не уменьшать против первоначального - прямого угла (90°), т. е. чтобы угольник получал так называемую разводную малку (переменную на его длине). Правильность малковки угольника крайнего междудонного листа является весьма важ­ною вследствие ответственной роли этого угольника, служащего для водонепроницаемого отделения междудонного пространства от трюма.


Рис. 42. Конструкция скулы при двойном дне.

Скула судна при рассмотренном выше устройстве крайнего междудонного листа получает конструкцию, показанную на рис. 42.

В этой конструкции, как это видно на рисунке, флор отрезан крайним междудонным листом от бортовой шпангоутной стойки; это место на скуле усилено постановкою особой скуловой кницы, которая связывает между собою конец шпангоутной стойки, скуловой лист наружной обшивки и крайний междудонный лист. К последнему скуловая кница присоединяется посредством короткою соединительного угольника. Против этого угольника с внутренней стороны крайнего междудонного листа стоит такой же угольник, присоединяющий к этому листу конец флора, находящегося внутри двойного дна. Эти соединительные угольники у больших судов, а также вообще в районе машинного отделения, ставятся двойными. Для того, чтобы не выгибать шпангоутную стойку по скуле (операция довольно сложная), шпангоут часто связывается с кницей лишь на протяже­нии равном 2 1/2 кратной высоте его (определенным числом закле­пок) и затем обрывается; далее же по скуле, как это показано на рис. 42, ставится в виде продолжения шпангоута короткий уголь­ник, связывающий кницу с наружною обшивкою. По свободной кромке у скуловой кницы отгибается фланец для придания книце достаточной жесткости или же приклепывается угольник жесткости. При высоте борта судна более 5 м скуловая кница связывается со вторым дном еще посредством горизонтальных треугольных ску­ловых накладок (косынок), показанных на том же рисунке; это накладки ставятся у больших судов на каждом шпангоуте,(7) а в остальных случаях — через определенное количество шпан­гоутов.


Рис. 43. Непрерывная скуловая на кладка.

В районе машинного и котель­ного отделений толщины крайнего междудонного листа, скуловых книц, соединительных угольников и накладок берутся большими, чем в остальной части судна. При наклонном положении край него междудонного листа междуним и бортом судна образуется так называемое бортовке льяло, в котором и расположена большая часть скуловой кницы. Это льяло служит для скопления в нем случайной воды, попадаю­щей в трюм. Для протока этой воды по льялу в нижней части каждой скуловой кницы делаются соответствующие голубницы; нижний угол кницы срезается для того, чтобы пропустить обде­лочный угольник крайнего междудонного листа, так, как этот уголь­ник должен быть обязательно непрерывным. Иногда, как это и по­казано на рис. 42, голубницы в скуловой книце упраздняются за счёт вырезания квадратного отверстия у кницы в месте прохода этого непрерывного угольника. Кроме того в книце, в средней ее части, делаются круглые вырезы большого размера, служащие для облегчения веса кницы, а также используемые для проводки трубо­проводов по льялам. При такой проводке трубопровод не загромождает трюма. Благодаря тому обстоятельству, что большая часть скуловой кницы расположена в льяле, она сама не загромождает трюма. Если же двойное дно устраивается с горизонтальным крайним междудонным листом, что, как мы говорили, делается редко, то в этом случае, во-первых, вся кница полностью распо­лагается в трюме, а, во-вторых, будут отсутствовать у судна борто­вые льяла и поэтому неизбежно придется конструировать особые колодцы внутри двойного дна.

Переходим теперь к рассмотрению днищевого набора судна внутри двойного дна. Здесь располагаются связи днища, идущие вдоль и поперек судна: вдоль судна располагаются вертикальный киль и боковые стрингера, поперек — флоры. Этот набор показан на рис. 44. Вертикальный внутренний киль судна подобен рассмот­ренному нами ранее внутреннему килю у судна без двойного дна.


Рис. 44. Днищевой набор со сплошным флором.

Единственною особенностью здесь является то, что у этого киля верхние угольники его (присоединяющие его к настилу второго дна), так же как и нижние угольники (присоединяющие его к на­ружной обшивке, т.е. к горизонтальному килю) делаются всегда непрерывными. Вертикальный киль идет непрерывно от таранной переборки до ахтерпиковой; в пиках он делается бракетным.

На расстояниях не более 4 1/2 м от вертикального киля вдоль судна располагаются днищевые боковые стрингера (в но­совой оконечности это расстояние должно быть не более 2 1/2 м); число их берется таким, чтобы указанные выше предельные рас­стояния были сохранены и между ними, а также между ними и крайним междудонным листом.

Боковые днищевые стрингера делаются интеркостельными в виде бракет, вставленных между флорами; эти бракеты крепятся по верху и по низу одинарными интеркостельными угольниками с настилом второго дна и с наружною обшивкою судна, с фло­рами же — вертикальными коротыщами Допускается у бракет стрингера, вместо постановки угольников, по краям отгибать фланцы, которыми они и приклепываются к флорам. Указанный способ не допускается однако в районе машинного отделения и носовой оконечности. В каждом из бракет по середине делается вырез, обычно овальной формы, служащий с одной стороны для облегчения веса, а с другой для возможности свободного подступа во все места междудонного пространства. Из последних соображе­ний размеры выреза должны быть достаточными для того, чтобы сквозь него мог пролезть человек; минимальные размеры выреза для этой цели — около 350 X450 мм.

В виду того, что боковые днищевые стрингера делаются, как мы только что сказали, интеркостельными, их не приходится при­нимать за продольные связи, дающие продольную крепость судну. Назначение этих стрингеров — придавать местную жесткость днищу судна, в особенности при постановке в док или на мель.(8) На­оборот, в качестве солидной продольной связи судна следует счи­тать рассмотренный ранее крайний междудонный лист, который де­лается, во-первых, значительной толщины, а, во-вторых, идет непре­рывным вдоль всего судна. Поэтому его часто называют ску­ловым стрингером, каковым он и является по существу. В оконечностях судна продольные связи судна берутся тоньше, чем в средней части.

Поперечными связями днища в районе двойного дна являются флоры. Конструкция их представляет собою при наличии двой­ного дна ряд особенностей, на которых следует остановиться. В двойном дне современного морского коммерческого судна имеются три типа флоров. Первым основным типомфлоров являются сплошные флоры. Они показаны на рис. 44. Конструкция их соответствует рас­смотренной нами ранее конструкции флоров у судов без двойного дна. Этот флор идет от вертикального киля до крайнего междудонного листа в виде сплошного листа, высотою равною высоте междудон­ного пространства; по верхней кромке он крепится посредством одинарного обратного угольника с настилом второго дна, по ниж­ней — таким же образом — прямым угольником крепится с наружной обшивкой и по боковым кромкам — посредством коротких уголь­ников соединяется с вертикальным килем и с крайним междудонным листом. Эти короткие угольники берутся на больших судах, а также у всех судов в районе котлов и машин двойными по вертикальному килю. По междудонному листу они берутся двойными лишь в тех случаях, когда взяты двойными угольники, соединяющие с крайним междудонным листом скуловую кницу. Верхний угольник флоров берется двойным и усиленным в районе котлов и машин. Нижний угольник усиливается в районе носовой оконечности. Толщина листов флоров и их угольников увеличивается под котельными фундаментами. Сплошные флоры снабжаются овальными вырезами, подобными вы­резам у боковых стрингеров; благодаря наличию и тех, и других вырезов и обеспечивается доступ во все части междудонного про­странства. Между вырезами на флорах приклепываются подкрепляю­щие лист флора вертикальные угольники — ребра (на расстоянии не более 1,5 м друг от друга). Кроме облегчающих вырезов в ниж­ней части флоров устраиваются небольшие круглые вырезы — голубийцы для протока воды и подобные же вырезы — в верхних ча­стях для прохода воздуха при заполнении междудонных отсеков водою.


Рис. 45. Днищевой набор с бракетным флором.

Конструкция только что рассмотренных сплошных флоров является весьма крепкою, в особенности принимая во внимание их высоту, равную высоте междудонного пространства и, вообще го­воря, довольно значительную. Если бы такие флоры ставились на каждой шпации, днище получилось бы весьма тяжелым с излишней его крепостью. Поэтому в настоящее время сплошные флоры ста­вятся на каждом шпангоуте лишь в некоторых местах судна, тре­бующих особой крепости. Такими местами являются: район машин­ного отделения и носовая часть судна; в других же местах флоры, в зависимости от высоты борта судна, ставятся через 2-3-4 шпа­ции, чередуясь со вторым типом флоров — облегченными, которые носят различные названия: открытые, скелетные, холостые, бракетные. Конструкция этих флоров изображена на рис. 45. Как видно, осо­бенностью и облегчением их является отсутствие у них сплошного листа. Флор составляется из прямого и обратного профилей (нижнего и верхнего), причем эти профиля берутся достаточно со­лидного размера (у больших судов — швеллерного профиля).

В качестве распорок, а одновременно для присоединения к вер­тикальному килю, к крайнему междудонному листу и боковым стрин­герам эти флоры снабжаются бракетами (см. рис. 45), причем обычно свободная кромка этих бракетов для придания ей жесткости фланцуется.

В применяемом иногда другом варианте открытого флора имеется та разница, что против боковых стрингеров бракеты не ставятся, а они заменяются стойкою из профиля (обычно швеллера), поставленной в месте пересечения флора со стрингером (см. рис. 46).

Рис. 46. Днищевой набор с бракетным флором.

Такая особенность конструкции при максимальной ее простоте по­зволяет не разрезать(9) на открытых флорах бракет бокового стрин­гера, а иметь один бракет, идущий от одного сплошного до сле­дующего сплошного флора. В бракете стрингера вверху и внизу в месте пересечения его с открытыми флорами должны делаться вырезы для прохода прямого и обратного профилей флора.

Рис. 47. Непроницаемый флор.

Наконец, для разделения междудонного пространства на отдель­ные отсеки, о которых говорилось в гл. I, применяется конструк­ция непроницаемых флоров, показанная на рис. 47.

Поскольку задачею такого флора является сделать его непро­ницаемым, он должен очевидно состоять из сплошного и при этом не имеющего никаких отверстий и вырезов листа, снабженного по всем его кромкам обделочным угольником в виде рамки. Во избе­жание прогибания листа от напора с одной стороны (при порожнем другом отсеке) по листу для жесткости наклёпываются вертикальные угольники в виде peбep на расстоянии не более 900 мм друг от друга. Постановки этих ребер не требуется, если высота флора не велика (менее 905 мм).

Что касается рассмотрения самого настила второго дна, то его мы отложим до предварительного рассмотрения устройства на­ружной обшивки днища и бортов судна. Теперь же перейдем не­посредственно к рассмотрению бортовых связей внутри судна.

2. Бортовой набор.

Начнем с поперечных (вертикальных) связей бортов судна. Такими связями являются, как нам известно, шпангоуты, идущие от скулы вверх по борту до палубы. Назначением шпангоута, как мы знаем, является: во-первых, придание судну его формы, а, во-вторых, при­дание крепости против давления воды на борта. Это давление воды будет, конечно, большим в отношении ниже лежащих частей борта,

У деревянного судна, как мы видим на рис. 14, шпангоуты поднимаются выше верхней палубы, образуя тем самым стойки па­лубного бортового ограждения, называемого фальшбортом. У металлических судов шпангоуты доводятся до верхней палубы, но при этом профиль шпангоута по высоте борта меняется, умень­шаясь от скулы к верхней палубе.

Шпангоут одного профиля идет от скулы лишь до нижней (а именно третьей) палубы; здесь трюмный шпангоут(10) может обрываться. Трюмный шпангоут будет выдерживать наибольшее давление на борт со стороны воды, так как он расположен ниже всего под уровнем ее; поэтому профиль его должен быть весьма солидным. Над трюмным шпангоутом, как его продолжение, распо­лагается междупалубный шпангоут, профиль которого естественно может быть взят легче предыдущего. Далее, таким же. образом пойдет следующий междупалубный шпангоут — шпангоут с еще более легким профилем. Такого же профиля, как последний, берутся и шпангоуты в надстройках. При этом в над­стройках, как мы увидим в дальнейшем, шпангоуты могут даже ставиться иногда не на каждой шпации, а через две.

Профиль каждого из указанных видов шпангоутов в настоящее время на большем протяжении судна берется по возможности оди­наковым, а именно: в нижних частях судна обычно берутся швел­лера или углобульбы, в верхних — углобульбы или угольники. Тот или иной профиль шпангоута назначается по требуемой для его крепости, которая зависит от пролета шпангоута, высоты борта и осадки судна. Расстояние между шпангоутами, т. е. величина шпа­ции, задается для судна в зависимости от высоты его борта.

Мы указали, что в настоящее время шпангоуты на большей части длины судна берутся однотипными, т. е. все трюмные шпан­гоуты — одного и того же профиля, междупалубные — все своего профиля и т. д. Раньше же широко применялось чередование шпангоутов разного профиля, а именно: чередовались шпангоуты простые и шпангоуты более сильного профиля; через опреде­ленное количество простых шпангоутов ставился уширенный или рамный шпангоут. В настоящее время такие уширенные шпангоуты применяются в ограниченном числе, а именно в машин­ном и котельном отделениях и в оконечностях судна, а также там, где борту судна требуется дать специальное, местное усиление. Ясно, что отсутствие таких шпангоутов в трюме, особенно в грузовом, уменьшает загромождение этого трюма набором судна; в этом заключается главное преимущество принятой сейчас системы бортового набора судна.


Рис. 48. Схема установки шпангоутных профилей.

Применяются еще изредка и усиленные шпангоуты, о кото­рых будет сказано ниже.

Рассмотрим конструкцию простых шпангоутов.

Простой шпангоут состоит из какого-нибудь определенного про­филя. Этот профиль приклепывается к наружной обшивке судна всегда своей короткой полкой, более же широкая полка, как ребро, обращается внутрь судна. Этим достигается большая жесткость шпангоута. Внутренняя полка шпангоута лежит всегда в плоскости поперечного сечения судна, т. е. направлена всегда под прямым углом к диаметральной плоскости судна (см. рис. 48). В связи с этим, как видно из рисунка, в оконечностях судна, где борт идет под углом к диаметральной плоскости, профиль шпангоута не может уже сохранить у своих полок прямой угол, вследствие чего полки профиля требуют малковки. Ради удобства клепки про­филю дают разводную малку, т. е. прямой угол увеличи­вают до тупого. Ясно, что достигнуть возможности такой малковки - шпангоутов можно только в том случае, если все носовые шпан­гоуты будут обращены своими короткими полками в корму, а все кормовые в нос, как это и видно на рис. 48.

Профиль шпангоута, обрываясь у палубы и переходя выше ее в другой профиль междупалубной шпангоутной стойки, должен в этом месте, естественно, получить надлежащую перевязку с последней, так как в противном случае поперечная крепость судна, создаваемая шпангоутным набором, бу­дет нарушена в месте перерезания. Перерезание шпан­гоута должно быть компенсировано. Способов пере­вязки между собою перерезанных шпангоутов(11) может быть два: первый осуществляется помощью книц, как это видно на рис. 49.


Рис. 49. Соединение шпангоутов кницами

Нижний шпангоут снабжается кницей вверху, причем эта же кница служит для со­единения шпангоута с поперечной подпалубной балкой — бимсом; верхняя шпангоутная стойка снабжается внизу другой кницей, связанной с коротким уголь­ником на палубе, который своей горизонтальной полкой также склепан через палубу с бимсом. Наличие указанных двух книц у шпанго­ута — одной против другой, при доста­точных размерах и жестко­сти их и создает достаточ­ную перевязку одной шпан­гоутной стойки с другой.(12) Эта связь компенсирует со­бой перерезание шпангоута у палубы.

При этом, так как па­лубный настил не перереза­ется шпангоутами, то палуба может иметь в рассматривае­мом случае полную водоне­проницаемость.

Второй способ перевязки шпангоутов, показанный на рис. 50, осуществляется путем непосредственного перепускания концов одной шпангоутной стойки на другую; перепус­каться может или нижний конец верхней шпангоутной стойки — под палубу (как показано на рис. 50), или же, наоборот, верхний конец нижней трюмной стойки—вверх. Во всяком случае один из них неизбежно должен пройти сквозь палубу. Одновременно про­пускаемый конец дол­жен перерезать собою угольник, присоединя­ющий палубу к борту судна. При таких усло­виях полная водоне­проницаемость палубы не может уже гаран­тироваться. При пока­занном способе пере­пускания одного про­филя на другой полки профилей должны быть или повернуты в раз­ные стороны или, что­бы избежать этого, одну из этих полок (у одного из профилей, обычно у меньшего) срубают на протяже­нии перекроя. В по­следнем случае полки Обоих профилей могут быть уже обращены в одну сторону.


Рис. 50. Соединение шпангоута внакрой

Применение усиленных и уширенных (или рамных) шпангоутов в настоя­щее время, как мы указывали выше, яв­ляется ограниченным. Конструкции усиленного шпангоута (см. рис. 51) состоит из про­филя обычного, прямого шпангоута (швеллера, углобульба или угольника) с приклепанным к нему с внутренней стороны обратным угольником. Применяется этот тип шпангоута в единичных местах, где нужно произвести усиление обычного шпангоута. Вместо него может быть конечно просто поставлен более сильный профиль, чем будет избегнута излишняя клепка, требующаяся для приклепывания обратного профиля к прямому. Однако, в этом случае, в заказ стали для постройки корпуса судна приходится вводить небольшое количество профилей новых размеров, что является обычно нежелательным.

Конструкция уширенных или рамных шпангоутов встречается чаще; она находит себе применение в машинном отделении и в око­нечностях судна.


Рис. 51. Рис. 51. Усиленный шпангоут.

Рамный шпангоут представляет собою клепаную балку, состоящую из листа с приклепанными по его кромкам угольниками (рис. 52). Угольники, прикле­панные по кромке, обращенной внутрь судна, ставятся двойные; угольник же, прилегающий к наружной обшивке борта, обычно берется одинарным, поскольку, кроме этого угольника к шпангоуту относится и прилегающий к нему поясок, наружной обшивки. В оконечностях однако и эти угольники делаются двойными для придания большей жесткости наруж­ной обшивке. Внизу рамные шпангоуты крепятся к междудонному листу посредством двойных соедини­тельных коротких угольников, причем при ширине листа рамного шпангоута большей, чем 750 мм. по полкам этих угольников делается двухрядная клепка. Сверху на соединение кладется горизонтальная ску­ловая накладка (как это сказано на стр. 46). Если лист рамного шпангоута значительно уже, чем вы­сота крайнего междудонного листа, то он присоедительных коротких угольников, причем при ширине листа рамного шпангоута большей, чем 750 мм. по полкам этих угольников делается двухрядная клепка. Сверху на соединение кладется горизонтальная скуловая накладка (как это сказано на стр. 46). Если лист рамного шпангоута значительно уже, чем высота крайнего междудонного листа, то он присоединяется внизу к скуловой книце, как показано на рис. 53. Вверху рамный шпангоут крепится к бимсу кницей, шириною равною ширине листа шпангоута.

Рамные шпангоуты ставятся через 4 — 6 простых шпангоутов (в оконечностях—через 3—4 шпангоута). Рамные шпангоуты в трюме судна ставятся всегда в сочетании с бортовыми стрингерами, идущими горизонтально по борту в том отсеке судна, где имеются рамные шпангоуты (от переборки до переборки). Они показаны на рис. 52. Бортовые стрингеры у судов с большою глубиною трюма ставятся в несколько рядов с таким расчетом, чтобы расстояние между ними, а равно между ними и скулою или палубою судна не превышало для носовой оконечности — 1 1/2 м, а для кормовой оконечности — 2 1/2 м.

Бортовой стрингер состоит из горизонтального листа с уголь­никами по продольным его кромкам; один угольник присоединяет лист к наружной обшивке, другой (внутренний) идет по внутрен­ней кромке, причем этот угольник обычно приклепывается снизу листа, а иногда делается двойным. При сочетании рамного шпангоута с бортовым стрингером шпангоут никогда не перерезается, что же касается стрингера, то обычно он на рамном шпангоуте перерезается полностью (рис. 52);


Рис. 52. Рамный шпангоут.

иногда у него делается нераз­резным внутренний угольник или специально поставленный уголь­ник, пропускаемый через вырез в листе рамного шпангоута, как показано на том же рис. 52, а.(13) При пересечении бортового стрингера с простыми шпангоутами (находящимися между рамными шпангоутами) в листе стрингера делаются вырезы, сквозь которые и пропускаются эти шпангоуты. Ясно, что при этом стрингерный угольник, присоединяющий стрингер к борту, делается разрезным, иду­щим от одного простого шпан­гоута до следующего. Простой шпангоут в месте прохода его сквозь лист широкого борто­вого стрингера связывается с ним посредством кницы, кон­струкция которой показана на рис. 54. Эти кницы ставятся не на каждом шпангоуте, а через один. Задачей их является поддержание бортового стрингера и придание ему жесткости в пролете между рамными шпан­гоутами.


Рис. 53. Соединение рамного шпан­гоута с днищем.

При наличии непрерыв­но идущего по стрингеру угольника (см. рис. 52, а) этот угольник про­пускается вдоль стрингера таким образом, что его вертикальная полка может быть, как это показано на рис. 52-а и 54, склепана с внутрен­ней кромкою профиля. Однако, наличие на простых шпангоутах под­держивающих стрингер книц (поставленных не на каждом, а через один—два шпангоута) является и в этом случае необходимым при большой ширине стрингера. С листом рамного шпангоута лист бортового стрингера (притыкающийся к первому) соединяется посредством двух двойных коротких угольников, для большей же жесткости этого узла изнутри со стороны трюма на узел ста­вится треугольная или ромбовидная накладка (см. рис. 52). Вариант бортового стрингера при отсутствии рамных шпангоутов, что может иметь место в оконечности судна, показан на рис. 55. На этом же рисунке видно, как бортовые стрингера обоих бортов сходятся в оконечности судна, связываясь здесь друг с другом посред­ством большой горизонтальной кницы, назы­ваемой брештуком.


Рис. 54. Соединение шпангоута с бортовым стрингером.

Система рамных шпангоутов и бортовых стрингеров, рассмотренная нами, как легко видеть, дает значительное усиление жест­кости бортов судна. Делать же такое усиление необходимо в районе машинного отделения, так как именно здесь требуется придать бор­там повышенную жесткость.

Также необходимо усиление бортов судна в оконечностях, где борта чаще всего подвер­гаются ударам снаружи. Однако, для око­нечностей, как мы уже упоминали, обязатель­ной является постановка бортовых стринге­ров, что же касается рамных шпангоутов, то таковых здесь можно и не ставить, но при условии, если в этом районе простые шпангоуты взяты более Солидного профиля, т. е. поставлены более усиленные шпангоуты, чем в средней части судна. Усиление борта судна в носовой оконечности захватывает не только форпик, но захо­дит на некотором протяжении за таранную переборку в носовой трюм.


Рис. 55. Набор носовой части судна.

Если судно предназначается к плаванию во льдах, то у него предусматривается еде устройство дополнительных более сильных креплений в носовой оконечности, как в отношении шпангоутов и бортовых стрингеров, так и в отношении наружной обшивки. На этих усилениях, как носящих специальный характер, мы оста­навливаться не будем.

(1) Набором судна называется совокупность деталей (связей) в кон­струкции корпуса судна.

(2) Нижний угольник флора принято называть прямым, верхний —об­ратным; ставятся они или оба по одну сторону листа или с разных сто­рон его.

(3) На рис. 34 представлена не типичная конструкция. Обычно в этом случае вертикальный лист среднего кильсона делается непрерывным, а листы флор на нем разрезаются, и тогда под верхние профиля киль­сона кладутся две продольные полосы, как это изображено на рис. 35. Редактор.

(4) Эти угольники берутся одинарными и лишь в районе машинного отделения, а также в средней части судов длиною более 75 м берутся двойными.

(5) Последним в этом случае часто дают название шпангоутных стоек.

(6) Конструкция горизонтального крайнего междудонного листа встре­чается, но редко.

(7) Накладки превращаются часто в этом случае в один накладной лист поверх книц, связанный по одной своей кромке со вторым дном (см. рис. 43).

(8) Бракеты днищевого стрингера, вообще говоря, имеют характер распо­рок между флорами.

(9) Эта возможность имеется и в предыдущей конструкции. Редактор.

(10) Вернее — трюмная шпангоутная стойка.

(11) Как и всякой перерезанной балки в наборе судна вообще.

(12) Кница при бимсе должна иметь высоту не менее тройной высоты профиля бимса, высота же кницы на палубе должна быть не менее, чем в 2 1/2 раза больше высоты профиля непосредственно присоединенного к ней шпангоута; остальные размеры книц назначаются по их высоте. Для уве­личения жесткости кницы (за счет уменьшения ее толщины) по свободной кромке кницы отгибается фланец; наоборот в случае достаточной толщины кницы для выигрыша места и веса, кромке кницы иногда придается дуго­образная форма (см. рис. 49—50).

(13) Две последних конструкции даются в ряде иностранных руководств, но вряд ли их стоит предпочесть первой конструкции, более рациональ­ной. Эти две последние конструкции являются устарелыми и не могут быть рекомендованы как нерациональные. Редактор.

Вперед
Оглавление
Назад

Главное за неделю