Файл: Бронский, А. И. Основы выбора конструкций корпуса судна.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
центра тяжести корпуса необходимо рационально проектировать внутренние выгородки конструкций и снизить их массу. Кроме того,, при изготовлении и м о н т а ж е тонколистовых конструкций выгородок образуются значительные остаточные сварочные деформации, лик видация которых требует правки. Она вызывает большие дополни
тельные |
з а т р а т ы и не всегда приводит |
к ж е л а е м ы м результатам . |
Снижение о ж и д а е м ы х сварочных деформаций плоских выгоро |
||
док при |
проектировании и постройке |
судов в настоящее время |
осуществляется в основном за счет увеличения толщин и умень шения параметров сварных швов приварки набора к выгородкам (переход от сплошных швов к прерывистой и точечной приварке стоек, увеличение шага прерывистых и точечных ш в о в ) . Прини
мают т а к ж е некоторые конструктивные |
меры по |
снижению дефор |
|
маций, например устанавливают дополнительные |
ребра |
жесткости. |
|
Е щ е более результативным является переход от плоских |
выгородок |
||
к гофрированным . |
|
|
|
Однако П р а в и л а классификационных |
обществ |
не с о д е р ж а т ре |
комендаций по проектированию внутренних выгородок. Это часто приводит к необоснованному завышению толщин выгородок, про извольному назначению сварных швов и усложнению конструктив
ных решений. |
|
|
|
|
|
|
П о д а в л я ю щ е е |
большинство |
внутренних |
выгородок |
испытывает |
||
нагрузки в |
своей |
плоскости. Поэтому наиболее рациональной кон |
||||
структивной схемой следует признать вертикальное |
расположение |
|||||
приварных |
стоек |
и гофров. П р и таком расположении |
возможен |
|||
вертикальный раскрой листов |
и сварка их |
в одном |
направлении, |
а для гофрированных выгородок исключается необходимость сты кования гофров и установки приварных вертикальных стоек, что
уменьшает остаточные сварочные деформации |
и упрощает работы |
по изготовлению и сборке выгородок [21]. П о |
этим ж е причинам |
стойки плоских выгородок целесообразно устанавливать в плоско сти балок палубного перекрытия. Такое размещение стоек обяза тельно для опорных выгородок, но ж е л а т е л ь н о и д л я легких, поскольку при этом уменьшается вероятность возникновения тре щин в районе пересечений с набором палубных перекрытий [96] .
Гофрированные выгородки первоначально выполняли по анало гии с плоскими. Р о л ь стоек играли гофры, шаг которых по величине принимали равным шпации набора . Однако разработанные для
этого варианта узлы пересечения набора |
палубного перекрытия |
с гофрами (рис. 41) имеют р я д недостатков |
[21]: |
— ш а г гофров подчинен шпации набора в ы ш е л е ж а щ е г о палуб
ного перекрытия. Так |
как |
выгородки |
могут |
располагаться под |
|
различными углами к |
диаметральной |
плоскости, то шаг |
гофров |
||
в этом случае будет |
величиной переменной, |
определить |
которую |
||
можно только по плазовым |
данным; |
|
|
|
159
— заделка вырезов для |
прохода балок палубных перекрытий |
в вершине каждого гофра |
требует кропотливой подгонки деталей |
для обеспечения непроницаемости;
— установка книц по балкам палубных перекрытий к вершине гофра и сосредоточение большого количества сварных швов в этом районе вызывают нежелательную концентрацию напряжений и де фекты швов, что может привести к возникновению трещин в узле пересечения.
Рис. 41. Узлы присоединения гофрированном выгородки к палуб ному перекрытию, принятые на буксире.
Эти недостатки могут быть устранены, если не соединять гофри рованное полотнище непосредственно с п о д д е р ж и в а е м ы м перекры тием. Д л я этого верхнюю часть выгородки выполняют в виде балки с приварным пояском или отогнутым фланцем, воспринимающей нагрузку от палубного перекрытия и передающей ее на гофриро
ванную выгородку. |
Предварительная установка плоского |
комингса |
в палубную секцию |
позволяет не связывать шаг гофров |
со шпа |
цией набора палубного перекрытия и принимать минимально воз можную толщину выгородки при соответствующем шаге гофров, широко унифицировать гофрированные листы. Кроме того, уста новка комингса облегчает монтаж гофрированных выгородок и обеспечивает максимальное предварительное насыщение палубных
секций. Все |
эти |
преимущества обусловили широкое распростране |
|||||
ние конструкций |
гофрированных выгородок с верхним |
плоским |
|||||
монтажным |
комингсом |
в отечественном |
судостроении |
( Б М Р Т типа |
|||
«Маяковский», паромы |
типа «Советский |
А з е р б а й д ж а н » |
и д р . ) . По |
||||
добные конструкции применяются и в |
з а р у б е ж н о м |
судостроении |
|||||
[107]. Поэтому |
в дальнейшем при рассмотрении |
гофрированных |
|||||
выгородок |
шаг |
гофров предполагается |
независимым |
от |
шпации |
||
набора . |
|
|
|
|
|
|
|
Н а этой основе были проведены исследования и расчеты при менительно к легким и опорным стальным выгородкам [17], [18] . Они позволили определить основные параметры плоских и гофри-
160
р о в а н н ых выгородок в зависимости от их назначения, расстояния между палубами, размеров набора палубных перекрытий, а т а к ж е выявить условия применения выгородок различного конструктив ного типа. Оценка технико-экономической эффективности получен ных конструктивных решений сделана при следующих исходных положениях.
Различные варианты плоских и гофрированных выгородок от личаются оформлением их соединений с палубными перекрытиями.
а)
Рис. 42. Варианты соединения плоских (а) и гофрированных (б) выгородок с палубными перекрытиями.
З а основные варианты приняты: д л я плоских выгородок — соеди нение с палубным перекрытием непосредственно либо с помощью листового комингса, который включается в секцию палубы и сва ривается встык с полотнищем выгородки (рис. 42, о ) ; для гофри рованных выгородок —соединение с палубными перекрытиями не посредственно либо с помощью листового комингса с фланцем,
применение которого обязательно |
при пересечении набора палуб |
||||||||||
ных |
перекрытий |
выгородкой; |
полотнище |
выгородки |
соединяется |
||||||
с комингсом впритык |
или |
внакрой |
(рис. 42, |
б ) . |
|
|
|||||
П р и изготовлении и сборке различных |
вариантов |
конструкции |
|||||||||
выгородок требуются одинаковые оснастка и оборудование. |
|||||||||||
Пооперационная трудоемкость работ по изготовлению и уста |
|||||||||||
новке выгородок определена на основании |
действующих |
нормати |
|||||||||
вов |
без |
учета з а т р а т |
на |
правку |
в связи |
с |
выбором |
элементов |
|||
выгородок, исключающим |
правку. |
|
|
|
|
|
|||||
Сопоставление |
з а т р а т |
на |
материал с |
достаточной |
степенью |
||||||
точности |
производится |
в |
рассматриваемом |
случае по |
массе кон- |
161
струкций выгородок |
(с учетом |
массы комингсов, включенных в па |
|||
лубные |
секции) . |
|
|
|
|
Расчеты, выполненные с учетом этих условий, привели к сле |
|||||
дующим |
результатам . |
|
|
|
|
При |
сопоставлении вариантов |
соединения плоских |
выгородок |
||
с палубой можно |
заметить, |
что |
масса конструкций |
практически |
одинакова. Поэтому оценка произведена только по трудоемкости
работ. Во всех случаях выгородки без комингсов |
экономически |
||||
эффективнее, |
чем с комингсами |
(трудоемкость |
по |
комплексу |
тех |
нологических |
операций ниже на |
0,46—0,9 нормо-ч/пог. м) , хотя |
|||
трудоемкость |
монтажных работ |
для последних |
несколько |
ниже. |
|
Этот вывод относится и к легким, |
и опорным выгородкам . |
|
Н а практике нередки различные случайные повреждения выго родок в районе узлов пересечения с набором палубных перекрытий при установке на судно секций палуб, а т а к ж е при транспортировке выгородок и т. п., которые приводят к правке, не учтенной в рас чете. К р о м е того, наличие комингсов повышает жесткость секций палуб, что имеет в а ж н о е значение в процессе их транспортировки и установки. Следовательно, в отдельных случаях применение ко мингсов может оказаться целесообразным, но количественная оценка указанных факторов требует сбора и обобщения достаточно н а д е ж н ы х статистических данных. Поэтому далее рассматривается только непосредственное соединение плоских выгородок с палуб ными перекрытиями .
Применение комингсов |
гофрированных |
выгородок |
необходимо |
|
в случае пересечения выгородки с набором |
палубного перекрытия. |
|||
Иногда |
комингсы используются и для выгородок, не пересекающих |
|||
балок |
подпалубного набора . При этом расчет экономической эф |
|||
фективности показывает, |
что трудоемкость |
комплекса |
операций |
по изготовлению и монтажу секций при введении комингсов па
0,8—2,5 нормо-ч/пог. м больше, чем при непосредственном |
сое |
|||||||||
динении выгородок |
с настилом |
палубы; |
о б щ а я |
масса |
конструкций |
|||||
т а к ж е возрастает. |
Следовательно, дл я |
таких |
выгородок примене |
|||||||
ние комингсов в большинстве случаев нецелесообразно. |
|
|
|
|||||||
Толщина выгородок, не пересекающих набор палубных пере |
||||||||||
крытий, определяется эксплуатационным |
назначением |
помещений |
||||||||
и- м е ж д у п а л у б н ы м |
расстоянием, |
и поэтому |
для плоских |
и гофриро |
||||||
ванных выгородок она практически одинакова. Результаты |
расчета |
|||||||||
экономической эффективности, |
выполненного |
для |
этого |
случая |
||||||
в предположении штамповки гофров на заводах - строителях, |
|
приве |
||||||||
дены в [30] и показывают, |
что замена |
плоских, выгородок |
гофри |
|||||||
рованными рациональна |
при |
толщине |
не более |
4 |
мм, |
а |
при |
толщине 5 мм целесообразность такой замены в общем виде не может быть установлена. Металлургической промышленностью ос воено изготовление гофрированных^листов толщиной 2—5 мм, что
162