4. Конструкция корпуса судна

4.1. Обоснование и выбор материала корпуса

Для постройки корпусов судов необходимы материалы, обладающие высокой прочностью, большим модулем упругости, высокой пластичностью и ударной вязкостью, хорошей свариваемостью, коррозионной стойкостью, малым удельным весом и возможно меньшей стоимостью.

Высокая прочность материала позволяет уменьшить размеры поперечных сечений конструкций и, следовательно, их вес, а большой модуль упругости обеспечивает им необходимую жесткость и устойчивость.

Высокая пластичность и ударная вязкость препятствуют появлению и распространению в конструкциях корпуса трещин при действии ударных нагрузок.

Хорошая свариваемость характеризуется неизменностью механических характеристик прочности и пластичности металла около шва, отсутствием трещин в швах и равнопрочностью их основному металлу.

Высокая коррозионная стойкость предотвращает износ материала и связанную с этим необходимость завышать толщины обшивки и балок для компенсации потери прочности конструкций от износа.

Поэтому для проектируемого судна мною была выбрана малоуглеродистая сталь Ст.3, так как это позволила достигнуть экономию в весе корпуса судна.

Для балок холостого набора судна используют прокатные фасонные профили: равнобокие и неравнобокие угольники, полусобульбы и др.

Балки рамного набора таврового профиля изготавливают непосредственно на судостроительных предприятиях приваркой к тонкой стенке более толстого пояска из полосовой стали.

4.2. Обоснование и выбор системы набора

Системой набора корпуса называется способ размещения балок набора, характеризуемый отношением расстояния между соседними поперечными балками к расстоянию между соседними продольными балками набора.

Система набора зависит от ряда факторов, включающие особенности нагрузок действующие на судно. В зависимости от расположения балок главной направляющей по отношению к длине судна различают четыре основные системы набора:

1. Поперечная

2. Продольная

3. Клетчатая

4. Комбинированная.

Эти системы набора относятся к основным перекрытиям, но они вместе и определяют систему набора корпуса в среднем. Для корпуса характерны следующие системы набора:

1. Поперечная

2. Продольная

3. Смешанная.

У проектируемого судна поперечная система набора: корпус имеет двойные борта и второе дно.

В пластинах бортовой обшивки, расположенных вблизи нейтральной оси эквивалентного бруса, напряжения от общего изгиба корпуса невелики и устойчивость этих пластин вполне обеспечивается поперечным набором. Вместе с тем, поскольку длина трюмов значительно больше высоты борта, то бортовые перекрытия, набранные по поперечной системе, оказываются легче, чем по продольной.

Поэтому борта большинства судов внутреннего плавания целесообразно набирать по поперечной системе, а днище и особенно палубу – по продольной. В совокупности получается смешанная система набора, в которой удачно сочетаются преимущества поперечной и продольной систем, а большинство недостатков, присущих каждой из них в отдельности, при этом устраняются.

Продольные связи палубных и днищевых перекрытий при смешан­ной системе набора состоят, как и у чисто продольной системы, из хо­лостых продольных балок (продольных ребер жесткости) полособульбового или углового профиля, устанавливаемых на расстоянии 400— 600 мм друг от друга и идущих непрерывно между поперечными переборками. Помимо холостых продольных балок устанавливают киль­соны и карлингсы на расстоянии 1500—2400 мм друг от друга.

По бортам между рамными шпангоутами борта на расстоянии обыч­ной шпации (500 - 600 мм) ставят холостые шпангоуты полособульбового или углового профиля. Вверху и внизу их скрепляют с об­шивкой при помощи бракет, которые доводят до ближайших про­дольных балок палубы и днища.

Бортовые стрингеры имеют конструкцию, как и у судов с попереч­ной системой набора.