Конструкция всякого корпуса состоит из
тонкой оболочки и подкрепляющих ее ребер —балок, образующих так называемый
набор корпуса судна. Набор конструктивно расположен внутри
корпуса, к нему своей внутренней стороной прилегает наружная
обшивка и настилы палуб, скрепленные с ним сварными соединениями.
В соответствии с расположением элементов набора его разделяют на подпалубный, бортовой, днищевый и набор переборок.
Конструкции, образованные набором с оболочкой, представляют
собою основные связи судового корпуса, которые по их расположению разделяют на продольные и поперечнце связи.
К продольным связям относятся: обшивка корпуса, настил палуб и платформ, продольные переборки и все продольные
балки набора.
К поперечным связям по аналогии следует отнести ту
же обшивку, настил палуб и платформ, поперечные переборки и
все поперечные балки набора.
Каждый из элементов этих связей выполняет определенную работу в общей конструкции корпуса. Наружная обшивка воспринимает непосредственно давление забортной воды, обшивка переборок—давление воды на одну сторону в случае затопления
отсека или давление жидкости из граничащей с ней цистерны, а детали набора (продольные и поперечные балки) являются опорами
для обшивки и переборок, они воспринимают действующие на них
усилия и передают их на другие прочные части корпуса.
Система продольных и поперечных балок набора, перекрытых
общей обшивкой или настилом, ограниченная жестким опорным
контуром, образует так называемое корпусное перекрытие.
В зависимости от преобладающего направления балок набора
образуется определенная система набора корпуса судна.
В судостроении приняты разнообразные конструкции корпуса,
обусловленные типом судна, условиями его эксплуатации и перевозимыми грузами, но все они в зависимости от главного направления балок набора могут быть отнесены к одной из четырех основных систем набора: продольной, поперечной, смешанной и комбинированной.
Продольной называется такая система набора корпуса, при
которой балки главного направления расположены вдоль судна
(рис. 41, а). Конструкции этого набора воспринимают изгибающие усилия, действующие вдоль продольной оси корпуса и обеспечивают прочность и устойчивость перекрытий в продольном направлении, с меньшей затратой металла, позволяя выиграть в весе
корпуса. Элементы набора этой системы приведены на рис. 42.
На рис. 43 видно, что детали продольного набора, по сравнению с набором по другим системам, занимают много места во
внутренних помещениях судна, затрудняя размещение габаритных
грузов.
Продольную систему набора применяют для судов с большим
отношением длины к ширине, таких, например, как быстроходные
или наливные суда.
Рис. 41. Системы расположения основного набора корпуса судна: а —
продольная; б — поперечная; в — смешанная; г — комбинированная.
1— стрингеры; 2 — рамные шпангоуты; 3 — шпангоуты; 4— поперечные переборки;
5 — холостые шпангоуты (ледовое подкрепление); 6 — вертикальный киль; 7 — радиальные (поворотные) шпангоуты.
Поперечной называется такая система набора корпуса, при которой балки главного направления расположены поперек судна
в плоскости шпангоутов (рис. 41, б).
Рис. 43. Поперечное сечение корпуса танкера с продольной системой набора: а — с плоскими продольными переборками; б — с гофрированными переборками (волнистый гофр); в — с гофрированными переборками (коробчатый гофр).
1, 2, и 3 — подпалубные, бортовые и днищевые ребра жесткости соответственно; 4 — днищевые кницы; 5 — вертикальный киль; 6 — флор; 7 — продольные переборки; 8 — рамный шпангоут; 9 — рамный бимс; 10 — карлингсы; 11 — подпалубные кницы.
Поперечная система набора применяется преимущественно на
морских транспортных судах с малым отношением длины к ширине, у которых продольная прочность обеспечивается наружной
обшивкой, настилом палуб и вертикальным килем.
К поперечной системе набора относятся элементы, показанные
на рис. 44.
Смешанной называется такая система набора корпуса, при которой балки представляют собой сетку, выполненную из непрерывных и разрезных балок
продольной и поперечной
систем, расположенных
в продольном и поперечном направлениях — с некоторым преобладанием
поперечных балок (рис.
41, в).
По этой системе строят суда с относительным
удлинением, предназначаемые для перевозки
генеральных грузов.
Рис. 44. Сечение корпуса судна с поперечной
системой набора.
1 — шпангоут рамный (усиленный); 2 — полубимс;
3 — бимс рамный (усиленный); 4 — бимс; 5 — бимсовая кница; 6 — шпангоут; 7 — скуловая кница; 8 —
флор сплошной (непроницаемый); 9 — флор с вырезами; 10 — флор открытый (бракетный); 11— браке-
ты; 12, 13 — верхние и нижние балки соответственно.
Комбинированной называется такая система
набора корпуса, при которой балки продольной
и поперечной системы
представляют комбинацию для различных перекрытий (рис. 41, в) в зависимости от преобладающих в них нагрузок.
Там, где растягивающие
или сжимающие усилия
достигают максимального значения, например
на палубах и на днище,
ставят набор по продольной, а борта — по поперечной системе. Эта система позволяет наиболее
рационально располагать элементы набора корпуса и при максимальной прочности судна достичь минимального его веса. Комбинированная система набора является наиболее прогрессивной
и успешно применяется на больших морских судах, предназначенных для смешанных условий плавания (во льдах).