Если все перекрытия корпуса судна имеют поперечную систему набора, то и корпус судна следует считать набранным по поперечной системе набора (рис.1).
Если все перекрытия корпуса в средней части имеют продольную систему набора, то и корпус судна имеет продольную систему набора (рис. 2).
Если часть перекрытий корпуса (обычно палуба и днище в средней части) набраны по продольной системе, а часть (обычно борта и вторая палуба) – по поперечной системе набора, то это судно имеет смешанную систему набора (рис. 3, 4).
Рис. 1. Поперечная система набора корпуса судна без двойного дна
1 – обшивка днища; 2 – голубница; 3 – киль вертикальный; 4 – киль горизонтальный; 5 – ребро жесткости флора; 6 – стрингер днищевой; 7 – лаз; 8 – флор сплошной; 9 – кница скуловая; 10 – стрингер бортовой; 11 – шпангоут трюмный; 12 – лист накладной; 13 – шпангоут рамный трюмный; 14 – бимсовая кница; 15 – полубимс; 16 – фальшборт; 17 – стойка фальшборта; 18 – концевой бимс; 19 – планширь; 20 – бимс; 21 – переборка поперечная; 22 – карлингс; 23 – настил верхней палубы; 24 – комингс люка поперечный; 25 – ребро жесткости комингса; 26 – лист вварной утолщенный; 27 – стойка переборки рамная; 28 – стойка переборки; 29 – стрингер палубный; 30 – ширстрек; 31 – обшивка борта; 32 – лист скуловой обшивки; 33 – стойка доковая; 34 – бракета; 35 – контрофорс; 36 – пиллерс; 37 – комингс люка продольный
Рис. 2. Продольная система набора корпуса танкера
1 – рамный бимс; 2 – продольная подпалубная балка; 3 – настил верхней палубы; 4 – карлингс; 5 – ребро жесткости; 6 – карлингс; 7 – переборка поперечная; 8 – переборка продольная; 9 – кница; 10 – бимс рамный; 11 – стойка переборки; 12 – кница; 13 – карлингс; 14 – скругленный ширстрек; 15 – обшивка борта; 16 – продольная балка переборки; 17 – шельф; 18 – продольная балка борта; 19 – рамная стойка переборки; 20 – настил второго дна; 21 – голубница; 22 – обшивка днища; 23 – ребро жесткости; 24 – стрингер днищевой; 25 – киль горизонтальный; 26 – киль вертикальный; 27 – ребро жесткости флора; 28 – лаз; 29 – днищевая продольная балка; 30 – флор сплошной; 31 – ребро жесткости днищевого стрингера; 32 – днищевой стрингер; 33 – продольная балка второго дна; 34 – лист скуловой обшивки; 35 – поясок; 36 – распорка; 37 – шпангоут рамный; 38 – доковая стойка переборки.
Рис. 3. Поперечный разрез сухогрузного судна при смешанной системе набора
1 – планширь; 2 – стойка фальшборта; 3 – полоса ватервейса; 4 – бимс рамный; 5 – настил палубы; 6 – карлингс; 7 – продольная подпалубная балка; 8 – комингс люка; 9 – пиллерс; 10 – бимс концевой; 11 – стойка переборки; 12 – переборка непроницаемая; 13 – настил второго дна; 14 – киль вертикальный; 15 – киль горизонтальный; 16 – стрингер днищевой; 17 – обшивка наружная днищевая; 18 – флор; 19 – лист крайний междудонный; 20 – киль скуловой; 21 – пояс обшивки скуловой; 22 – шпангоут трюмный; 23 – бимс второй палубы; 24 – обшивка наружная; 25 – шпангоут твиндечный; 26 – кница бимсовая; 27 – ширстрек; 28 – угольник стрингерный; 29 – фальшборт.
Рис. 4 Мидель шпангоут танкера по смешанной системе набора с двойными бортами и с двойным дном
1 – рамная стойка продольной переборки; 2 – продольная гофрированная переборка; 3 – рамный бимс; 4 – продольная подпалубная балка; 5 – карлингс; 6 – бимсовая кница; 7 – скругленный ширстрек; 8 – бракета; 9 – шпангоут; 10 – распорка; 11 – стойка второго борта; 12 – бракета; 13 – скуловой киль; 14 – продольная днищевая балка; 15 – продольная балка второго дна; 16 – флор; 17 – коробчатый киль; 18 – бракета.
Поперечная система набора имеет ряд преимуществ: мощные балки -перекрестные связи не загромождают грузовые и другие помещения, борт при поперечной системе набора лучше воспринимает нагрузку от контактов с причалом и льдами, так как воспринимаются усилия большим количеством балок.
Поперечная система набора более технологична при постройке судна, так как балки сравнительно короткие и упрощена их установка. В то же время при поперечной системе набора требуется больше металла для обеспечения общей прочности судна при длине его более 100м. Поэтому суда длиной от 100м до 170 выполняют по смешанной системе набора. При этой системе набора наиболее полно участвуют в общем изгибе не только листы палубы и днища, но и большое количество балок главного направления палубы и днища, расположенных вдоль судна; при этом также увеличивается устойчивость листов палубы и днища при сжатии.
При длине судна более 170м все перекрытия (кроме оконечностей) делают по продольной системе набора. Продольная система загромождает грузовые помещения мощными балками, сложна технологически (продольные балки главного направления необходимо протягивать через переборки и поперечные связи вдоль всего судна), но обеспечивает уменьшение веса корпуса для судов длиной более 170м. Поэтому и применяют эту систему на судах большой длины.
Системы набора борта
При поперечной системе набора балками главного направления являются шпангоуты, а перекрестными связями бортовые стрингеры, (рис.5а) Расстояние между шпангоутами называется шпацией. При продольной системе набора балками главного направления являются
продольные бортовые балки, а перекрестными связями – рамные шпангоуты (рис. 5б)
Рис. 5. Бортовые перекрытия: а – поперечная система набора, б – продольная система набора
1 – обшивка борта; 2 – шпангоут; 3 – бортовой стрингер; 4 — рамный шпангоут; 5 – бортовая продольная балка; 6 – палуба.
При поперечной системе набора балками главного направления являются бимсы, a перекрестными связями – карлингсы. (рис. 6. а, 7, 8)
При продольной системе набора балками главного направления являются продольные подпалубные балки, а перекрестными связями — рамные бимсы. (рис. 9. б)
Рис. 6. Конструктивные схемы палубного набора: а – при поперечной системе; б – при продольной системе
1 – поперечная переборка; 2 – борт; 3 – карлингс; 4 – концевой бимс; 5 — полубимс; 6 – продольная надпалубная балка; 7 — пиллерс
Рис. 7. Конструктивные элементы палубного перекрытия
1 — бимс; 2 – карлингс; 3 – палубный настил; 4 – бимсовая кница; 5 – пиллеРС
Рис. 8. Набор в районе грузового люка (схема и вид изнутри грузового трюма)
1 – настил палубный; 2 – полубимс; 3 — продольный комингс; 4 – поперечный комингс; 5 – продольная полупереборка; 6 – бимс концевой.
Ледовые подкрепления корпуса
У судов ледового плавания увеличивается прочность борта в зоне от 0,5м выше зимней ватерлинии до 0,5м ниже балластной ватерлинии. С этой целью в зоне подкреплений между основными шпангоутами устанавливаются меньшего профиля промежуточные шпангоуты. Увеличивается профиль основных шпангоутов, увеличивается толщина бортовой обшивки в зоне подкреплений, устанавливают бортовые стрингеры и рамные шпангоуты.
Рис. 9. Подкрепление борта судов ледового плавания
1 – промежуточные шпангоуты; 2 – бортовой стрингер; 3 – основные шпангоуты.
Плоские переборки. Отбойные пенсбопки
Конструкция переборок со стойками показана на рис.10. Если расстояние между бортами меньше расстояния между палубами или палубой и днищем, то ребра жесткости располагают горизонтально, что позволяет уменьшить массу балок.
Рис. 10. Конструкция поперечной переборки
1 – полотнище переборки; 2 – стойки; 3 – доковая стойка; 4 – кница; 5 – шельф; 6 – ребра жесткости.
Рис. 11. Конструкция кормы
1 – переборка ахтерпика; 2 – переборка отбойная; 3 – флор высокий; 4 – дейдвудная труба; 5 – пятка ахтерштевня; 6 – яблоко ахтерштевня; 7 – арка ахтерштевня; 8 – гельмпортовая труба; 9 – высокие флоры кормового подзора; 10 – настил верхней палубы; 11 – шпангоут поворотный; 12 – бимс веерный; 13 – платформа ахтерпика.
При качке судна в частично заполненных цистернах возможно быстрое перемещение значительных масс жидкости, что может приводить к гидравлическим ударам, способным разрушить ограждающие конструкции Поэтому при значительных размерах танков устанавливаются отбойные переборки.
Отбойные переборки плоские переборки с отверстиями, через которые возможно медленное перетекание жидкости, но при этом гасится энергия быстрого перемещения значительных масс и поэтому предотвращаются гидравлические удары.
Гофрированные переборки
Жесткость и прочность плоских переборок обеспечивается за счет приварки к листам балок. Жесткость и прочность гофрированных переборок обееггечивается формой листов (полотнищ), которая получается при штамповке на прессах. Большим преимуществом гофрированных переборок является то, что отпадает необходимость трудоёмкой приварки балок. Это позволяет снизить трудоемкость на 10-15%, а массу до 25%. Однако, возникают определенные сложности при стыковке частей этих переборок и при соединениях с другими конструкциями. Поперечные переборки выполняются с вертикальными гофрами, а продольные – с горизонтальными. Гофрированные переборки могут подкрепляться мощными рамами (для поперечных шельфы, а для продольных – рамные стойки). Форма гофр»- волнистая, трапециевидная и коробчатая (рис.12).
Рис. 12. Конструкция гофрированных переборок: а – с трапецевидным гофром; б – с волнистым гофром
1 – полотнище поперечной переборки; 2 – карлингс; 3 – полотнище продольной переборки; 4 – плоский участок переборки; 5 – обшивка борта; 6 – рамная стойка переборки; 7 – флор; 8 – обшивка днища; 9 – продольная днищевая балка; 10 – бортовая продольная балка; 11 – шпангоут рамный; 12 – стрингер бортовой; 13 – бимс рамный; 14 – шпангоут; 15 – шельф; 16 – настил палуб