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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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