Судовой корпус

 

Использование: судостроение, конструкция корпуса судов. Сущность изобретения: корпус включает комбинированные (продольные для палубы с днищем и поперечные для бортов) подкрепляющие пластины обшивки, продольные и поперечные рамные и промежуточные балки. Ширстрек и скуловой пояс подкреплены продольными связями переменного направления, а бортовые ветви рамных шпангоутов имеют переменную ширину. Продольные связи переменного направления ширстрека и скулового пояса одинаково направлены в пределах рамной шпации, жестко соединены с бимсами и флорами и выполнены из полос цельнорешетчатых просечно-вытяжных листов, образуя двутавровый сварной профиль. Палубные стрингеры в местах их соединения с ширстреком подкреплены накладными полосками цельнорешетчатых просечно-вытяжных листов, отверстия которых заполнены мелкозернистым бетоном. Использование изобретения повышает прочность корпуса при снижении металлоемкости. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкции корпуса судов.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога судовой корпус, содержащий палубную, бортовую и днищевую обшивки, подкрепленные бимсами, карлингсами, палубными и днищевыми стрингерами, рамными и промежуточными шпангоутами и флорами (см. Фрид Е.Г. Устройство судна, Л. Судостроение, 1982, с. 140, 141).

Его недостатком является малое участие бортов в работе корпуса при общем изгибе.

Предложенное изобретение предусматривает решение задачи повышения местной и общей продольной прочности корпуса и бортовых перекрытий при снижении материалоемкости, улучшении технологичности корпусных конструкций и уменьшении концентрации напряжений в материале корпуса в условиях сложного напряженного состояния при изгибе, качке и движении косым курсом.

Это достигается тем, что ширстрек и скуловой пояс подкреплены продольными связями переменного направления, а бортовые ветви рамных шпангоутов имеют переменную ширину, уменьшающуюся (по прямым линиям) по направлению к нейтральной оси при изгибе и перегибе корпуса на волнении, и подкреплены с боковых сторон криволинейными ребрами. Продольные связи переменного направления ширстрека и скулового пояса одинаково направлены в пределах рамной шпации и жестко соединены с рамными поперечными балками палубы и днища. Они выполнены из полос цельнорешетчатых просечно-вытяжных листов, образуя двутавровый сварной профиль. В пределах рамной шпации бортовые ветви промежуточных шпангоутов имеют различную длину. Верхние концы бортовых ветвей промежуточных шпангоутов жестко соединены с продольными связями переменного направления ширстрека, а палубные стрингеры в местах их соединения с ширстреком подкреплены накладными полосками цельнорешетчатых просечно-вытяжных листов, отверстия которых заполнены мелкозернистым бетоном. Свободные пояски бортовых ветвей рамных шпангоутов и боковые криволинейные ребра имеют желобообразную форму, причем ширина боковых криволинейных ребер не превышает половину ширины свободного пояска. Выпуклость криволинейных ребер с каждой стороны бортовой ветви рамных шпангоутов направлена в противоположные стороны.

На фиг. 1 показан поперечный разрез корпуса в средней части по длине судна; фиг. 2 продольный вид на левый борт (правый борт симметрично относительно диаметральной плоскости ДП); фиг. 3 поперечное сечение бортовой ветви рамного шпангоута; фиг. 4 схематический узел соединения ширстрека с палубным стрингером, поперечное сечение; фиг. 5 поперечное сечение продольной связи переменного направления ширстрека (скулового пояса).

Герметичная сварная оболочка корпуса образована пластинами листов обшивки днища 1, бортов 2 и палубы 3. Под настилом второго дна (внутреннего) установлены флоры 4 и днищевые стрингеры с вертикальным килем 5 в диаметральной плоскости.

Палуба 3 подкреплена карлингсами 6 с поперечными бимсами и продольными ребрами жесткости 7.

Бортовые ветви рамных шпангоутов на концах усилены бимсовыми 8 и скуловыми 9 кницами.

Обшивка днища 1 и настила второго дна подкреплены продольными ребрами жесткости 10.

Между бортовыми ветвями рамных шпангоутов 11 установлены промежуточные (обыкновенные, "холостые") шпангоуты 12. Свободные пояски 13 бортовых ветвей рамных шпангоутов и боковые криволинейные ребра жесткости 14, 15 имеют желобообразную форму, причем ширина боковых криволинейных ребер не превышает половину ширины свободного пояска. Выпуклость криволинейных ребер 14, 15 с каждой боковой стороны бортовой ветви рамного шпангоута направлена в противоположные стороны.

Палубные стрингеры в местах их соединения с ширстреком подкреплены приварными накладными полосками 16 цельнорешетчатых просечно-вытяжных листов, отверстия которых заполнены мелкозернистыми бетоном 17.

Ширстрек и скуловой пояс подкреплены продольными связями 18, 19 переменного направления, а бортовые ветви рамных 11 шпангоутов имеют переменную ширину, уменьшающуюся по прямой линии по направлению к нейтральной оси при изгибе и перегибе корпуса на волнении с учетом качки и движения косым курсом. Желобообразная форма пояска 13 и ребер 14 и 15 с выпуклостями в равные стороны с противоположных боковых сторон шпангоута 11 способствуют повышению устойчивости формы при меньшей толщине стенки шпангоутов, при этом момент инерции и момент сопротивления можно повысить при увеличении высоты поперечного сечения балки и уменьшении толщины стенки.

Продольные связи 18 и 19 переменного направления ширстрека и скулового пояса выполнены из полос цельнорешетчатых просечно-вытяжных листов, образуя двутавровый сварной профиль. Такая конструкция характеризуется относительно малой металлоемкостью, но значительно усиливает ширстрек и скуловой пояс, повышая устойчивость их формы при меньшей толщине листов обшивки. В местах соприкосновения соединение осуществляется сваркой 20.

Продольные связи 18 переменного направления ширстрека и скулового пояса одинаково направлены в пределах рамной шпации и жестко соединены с бимсами и флорами. В пределах рамной шпации бортовые ветви 12 промежуточных шпангоутов имеют различную длину. Верхние концы бортовых ветвей промежуточных (обыкновенных, холостых) шпангоутов 12 жестко соединены с продольными связями переменного направления 18 ширстрека.

Формула изобретения

1. Судовой корпус, содержащий палубную, бортовую и днищевую обшивки, подкрепленные бимсами, карлингсами, палубными и днищевыми стрингерами, рамными и промежуточными шпангоутами, флорами, отличающийся тем, что шпангоуты выполнены переменной высоты, возрастающей в направлении палубы и днища от нейтральной оси, и их стенки подкреплены криволинейными ребрами, при этом ширстрек и скуловой пояс подкреплены продольными связями, установленными наклонно под неизменным углом в пределах одной шпации.

2. Корпус по п.1, отличающийся тем, что концы продольных связей соседних рамных шпаций совмещены и жестко соединены с бимсами и флорами соответственно.

3. Корпус по пп.1 и 2, отличающийся тем, что продольные наклонные связи ширстрека и скулового пояса выполнены в виде двутаврового сварного профиля из полос просечно-вытяжных листов.

4. Корпус по пп.1 3, отличающийся тем, что верхние концы промежуточных шпангоутов жестко соединены с наклонными продольными связями ширстрека, а примыкающий к ширстреку палубный стрингер подкреплен монолитной железобетонной конструкцией из приварных накладных полос цельнорешетчатых просечно-вытяжных листов, отверстия которых заполнены мелкозернистым бетоном.

5. Корпус по пп.1 4, отличающийся тем, что свободные пояски рамных шпангоутов и криволинейные ребра выполнены желобообразной формы, при этом ширина криволинейных ребер не превышает ширины свободного пояска.

6. Корпус по пп.1 5, отличающийся тем, что выпуклость криволинейных ребер с каждой стороны рамных шпангоутов направлена в противоположные стороны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5