.

Вы здесь

Переборки

Переборки

28.06.2015 Автор: 21

§ 22 Переборки

Ледовые нагрузки, действующие в плоскости поперечных переборок, в отдельных случаях вызывали их разрушение и потерю устойчивости. Наиболее опасным является случай одновременного действия аварийной гидростатической и ледовой нагрузок. На такое сочетание нагрузок следует рассчитывать переборки диптанков, а также все главные водонепроницаемые поперечные переборки.

Ледовая нагрузка может быть непосредственно приложена к переборке или представлять собой реакции со стороны нагруженных бортовых стрингеров и ледовых палуб. В обоих случаях сжимающая нагрузка носит местный характер. Поэтому необходимо в первую очередь обеспечить прочность и устойчивость ближайших к борту участков переборки. Нагрузка, передаваемая на поперечную переборку бортовыми стрингерами и ледовыми палубами, уравновешивается системой касательных напряжений, действующих по линиям пересечения указанных связей. Наиболее тяжелым является случай, когда ледовая нагрузка приходится непосредственно на переборку и действует в пролете между палубами или между палубой и вторым дном.

Величина расчетной ледовой нагрузки на переборку может быть определена, исходя из расчетной ледовой нагрузки на бортовые конструкции. Усилие, действующее на поперечную переборку, распределяется на сравнительно небольшом по высоте борта участке. Поэтому при расчете прочности переборки ледовую нагрузку можно рассматривать как сосредоточенную, приложенную в районе действующей ватерлинии. Ледовая нагрузка на переборки, расположенные в оконечностях, определяется из условия удара ледокола о кромку ледового покрова:

Нагрузка на переборки, расположенные в средней части ледокола, определяется из условий ледового сжатия. При наклонном борте, когда β >= 8°,

Прочность поперечных переборок на ледоколах обеспечивают главным образом за счет конструктивных мероприятий, направленных на увеличение их жесткости. С этой целью прежде всего увеличивают толщину крайних листов полотнища переборок, с тем чтобы они воспринимали перерезывающие усилия, передаваемые бортовыми стрингерами и палубами (платформами). Толщина крайних листов переборок должна быть больше или равна толщине бортового или палубного стрингера.

Ширина утолщенных крайних листов должна быть не менее 1000—1200 мм. Желательно ее делать большей, чем высота бортового стрингера вместе с кницей или чем ширина палубного стрингера.

Толщину прочих листов поперечных переборок назначают согласно указаниям Правил Регистра СССР для сухогрузных судов. При этом переход по толщине от крайних листов к прочим листам обшивки переборок необходимо осуществлять постепенно: разница в толщине смежных листов не должна превышать 2—3 мм. Листы обычно располагают длинными кромками горизонтально, что дает возможность менять их толщину по высоте переборки пропорционально изменению гидростатического напора при затоплении отсека. Крайние листы переборок можно располагать длинными кромками горизонтально или параллельно обводу борта (вертикально или наклонно).

Для лучшего восприятия ледовых усилий все главные поперечные переборки на ледоколах I и II классов необходимо подкреплять горизонтальными балками. На участке между бортом и продольными переборками (или вертикальными рамными стойками) эти балки следует устанавливать нормально к борту (рис. 110). Горизонтальное расположение листов в сочетании с горизонтальными балками уменьшает количество взаимопересекающихся сварных швов. Особое внимание надо обращать на качество сварки и рациональность распределения сварных швов в районе соединения палуб с поперечными переборками. По конструктивным соображениям расстояние между горизонтальными или наклонными балками не должно превышать 700 мм, однако не следует делать его менее 500 мм. Размеры горизонтальных балок определяют из условия обеспечения поперечной прочности с учетом сложного изгиба. При этом можно воспользоваться расчетными зависимостями § 21, принимая за W0 — момент сопротивления горизонтальной балки с присоединенным пояском обшивки, определяемый согласно Правилам Регистра СССР для судна неледового класса.

При наличии бортовых стрингеров следует проверить устойчивость переборки на действие реактивного усилия со стороны стрингера. Обычно это усилие воспринимается усиленной горизонтальной балкой, так называемым шельфом. Расчет устойчивости шельфа можно производить аналогично расчету устойчивости доковой стойки. Элементы шельфа должны быть подобраны таким образом, чтобы эйлерова нагрузка превышала передаваемое стрингером реактивное усилие, а напряжения сжатия в любом сечении не превосходили предела текучести.

Прочность поперечных переборок необходимо проверять на действии предельной перерезывающей силы

где бi — толщина листов переборки;

b — расстояние между горизонтальными балками;

ci — расстояние между вертикальными рамными стойками;

бт— предел текучести материала; w — площадь поперечного сечения переборки. Кроме того, нужно проверять устойчивость пластин полотнища переборки между горизонтальными балками на действие нормальных и касательных усилий.

На ледоколах III класса таранную и ахтерпиковую переборки необходимо подкреплять в средней части горизонтальными балками, у бортов — балками, расположенными нормально к борту. На прочих главных поперечных переборках балки, расположенные нормально к борту, следует доводить до ближайшей вертикальной рамной стойки. Среднюю часть этих переборок можно усилять как горизонтальными балками, так и вертикальными стойками. Если средняя часть переборки имеет вертикальные стойки, то длина наклонных (или горизонтальных) балок, примыкающих к борту, должна быть в три-пять раз больше расстояния между ними. Расстояние между вертикальными стойками не должно превышать 700—750 мм.

На ледоколах всех классов поперечные переборки форпика и ахтерпика (в том числе таранную и ахтерпиковую) желательно устанавливать нормально к борту, а их балки располагать также перпендикулярно к борту. В диаметральной плоскости балки должны быть конструктивно увязаны с продольными переборками, имеющимися в пиках, или опираться на усиленную доковую стойку.

На ледоколах зарубежной постройки поперечные переборки часто подкрепляют только вертикальными стойками и реже вертикальными стойками в сочетании с балками, устанавливаемыми нормально к борту. В практике иностранного ледоколостроения поперечные переборки обычно рассчитывают на гидростатическое давление.

Гофрированные поперечные переборки на ледоколах распространения не получили. Однако представляется целесообразным в средней части корпуса на мощных ледоколах участки главных поперечных переборок, заключенные между продольными переборками, выполнять гофрированными. При этом гофры следует располагать горизонтально, а переборку подкреплять вертикальными рамными стойками. Прочность и устойчивость гофрированных переборок должна быть не ниже, чем у соответствующих главных поперечных переборок обычной конструкции.

На многих ледоколах, преимущественно отечественных и американских, практикуется по всей длине между фор- и ахтерпиками устанавливать продольные переборки, образующие двойной борт.

Продольные переборки выполняют плоскими и подкрепляют вертикальными стойками, которые конструктивно перевязывают с поперечным набором борта и палуб.

Толщину листов и размеры стоек продольных переборок назначают согласно Правилам Регистра СССР. Листы этих переборок обычно располагают длинными кромками горизонтально, что дает возможность менять толщину листов по высоте переборки.

Boatportal.ru

logo