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La estabilidad es la capacidad de una embarcación flotante para resistir fuerzas externas que hacen que se balancee o se balancee y vuelva a un estado de equilibrio una vez finalizada la perturbación. Además, una rama de la teoría de los barcos que estudia la estabilidad.
Se considera equilibrio una posición con valores aceptables de ángulos de balanceo y compensación (en un caso particular, cercanos a cero). Una nave que se desvía de él tiende a volver al equilibrio. Es decir, la estabilidad se manifiesta sólo cuando hay un desequilibrio.
La estabilidad es una de las cualidades de navegabilidad más importantes de una embarcación flotante. En relación con los buques, se utiliza la característica aclaratoria de la estabilidad del buque. El margen de estabilidad es el grado de protección de una embarcación flotante contra vuelcos. El impacto externo puede ser causado por el golpe de una ola, una ráfaga de viento, un cambio de rumbo, etc.
La estabilidad es la capacidad de un barco, sacado de una posición de equilibrio normal por cualquier fuerza externa, de regresar a su posición original después del cese de la acción de estas fuerzas. Las fuerzas externas que pueden desplazar un barco de una posición de equilibrio normal incluyen el viento, las olas, el movimiento de carga y personas, así como las fuerzas centrífugas y los momentos que surgen cuando el barco gira. El navegante está obligado a conocer las características de su embarcación y valorar correctamente los factores que afectan a su estabilidad. Se distingue entre estabilidad transversal y longitudinal.
La estabilidad es la capacidad de un barco, desviado de una posición de equilibrio, de regresar a ella después del cese de las fuerzas que provocaron la desviación.
La inclinación del barco puede ocurrir por la acción de las olas que se aproximan, por la inundación asimétrica de los compartimentos durante un agujero, por el movimiento de la carga, por la presión del viento, por la entrada o consumo de la carga.
La inclinación de la embarcación en el plano transversal se llama balanceo y en el plano longitudinal, trimado. Los ángulos formados en este caso se denotan por θ y ψ, respectivamente.
La estabilidad que tiene un barco durante las inclinaciones longitudinales se llama longitudinal. Suele ser bastante grande y nunca hay peligro de que el barco se vuelque por la proa o la popa.
La estabilidad de un barco durante inclinaciones transversales se llama transversal. Es la característica más importante de un buque y determina su navegabilidad.
Se hace una distinción entre la estabilidad lateral inicial con ángulos de balance pequeños (hasta 10-15°) y la estabilidad con inclinaciones grandes, ya que el momento adrizante con ángulos de balance pequeños y grandes se determina de diferentes maneras.
Objetivo de la obra. Para un buque de carga seca de dos pisos, cuyas cubiertas superior e inferior están cargadas con una carga uniforme, seleccione las dimensiones de la sección transversal de los pilares en función de las condiciones de resistencia y estabilidad.
8.1. Sección teórica
Para reducir la carga en las conexiones principales de los pisos de cubierta de los buques de carga seca, se instalan pilares en las bodegas y en la sala de máquinas, que reducen la luz de las vigas y carlingas, lo que permite reducir su tamaño.
Los pilares se instalan en la intersección de vigas y carlingas y están hechos de tubos con diferentes extremos asegurados. Las dimensiones de la sección transversal de los pilares deben satisfacer las condiciones de resistencia y estabilidad. La carga sobre cada pilar se determina a partir de la condición de distribución uniforme de la carga total sobre el piso de la cubierta entre todos los pilares y el contorno de soporte (laterales, mamparos transversales).
Las características geométricas de la sección del pilar están determinadas por las fórmulas:
- área de la sección transversal,
– momento de inercia de la sección,
donde d es el diámetro exterior de la tubería (pilar),
t – espesor de pared.
El diagrama de distribución de la carga sobre el piso de la cubierta entre los pilares se muestra en la Figura 8.1.
Tome el factor de seguridad para los pilares como k=0,8. Entonces las tensiones permitidas serán iguales a
¿Dónde está el límite elástico del material del pilar?
La selección de la sección transversal del pilar a partir de las condiciones de estabilidad se realiza teniendo en cuenta las desviaciones de la ley de Hooke en el siguiente orden:
1) Establecer los valores de la tensión crítica en fracciones del límite elástico, hasta los cuales es necesario asegurar la estabilidad del pilar.
2) En el gráfico (Figura 7.1), utilizando el valor aceptado del voltaje crítico, determine el voltaje de Euler correspondiente.
3) Determine el coeficiente que caracteriza la desviación de la ley de Hooke.
4) Calcule el momento de inercia calculado de la sección transversal del pilar usando la fórmula 
,
¿Dónde está el coeficiente que caracteriza la longitud estimada del pilar en función del tipo de fijación de sus extremos?
– para soporte gratuito, ambos extremos,
– para un pinzado rígido de ambos extremos,
– un extremo se apoya libremente y el otro se sujeta rígidamente.
Debido a que se desconoce el área de la sección transversal del pilar F, el problema se resuelve seleccionando la relación 
, por lo que finalmente se determinan la superficie de la sección transversal y el momento de inercia de la sección del pilar de acuerdo con las normas vigentes. Al mismo tiempo, se deben cumplir los requisitos de resistencia y estabilidad,
¿Dónde está el esfuerzo de compresión de la carga de compresión que actúa sobre el pilar?
a) vista de la cubierta; b) sección a lo largo del marco de sentina
Figura 8.1 – Disposición de los pilares en la bodega de un buque de carga seca
8.2. Tarea de cálculo individual
Al calcular la resistencia de los pilares de las cubiertas superior e inferior, la carga en los pisos de la cubierta se considera uniforme, mientras que la densidad de la carga en la cubierta inferior es 2 veces mayor que la densidad de la carga en la cubierta superior.
Al calcular la estabilidad, los pilares se consideran barras comprimidas centralmente en diversas condiciones para asegurar los extremos. Para tener en cuenta las desviaciones de la ley de Hooke, debe utilizar el diagrama o figura 7.1 de estas directrices. La disposición de pilares y estructuras en el área de los compartimentos de carga de un buque de carga seca se muestra en la Figura 9.1.
Los datos iniciales para el cálculo deben tomarse de la Tabla 9.1.
El informe debe contener un diagrama de la ubicación de los pilares en el área del compartimento de carga de un buque de carga seca de 2 cubiertas, la distribución de cargas sobre los pilares. Utilizando los datos iniciales, seleccione las dimensiones de las secciones del pilar en función de la resistencia y estabilidad bajo la acción de una carga de compresión y saque una conclusión sobre su estabilidad.
Tabla 8.1 – Datos iniciales para el cálculo de pilares
| № | Ancho del recipiente L, m | Longitud del suelo Lп, m | Pilares superiores lв, m | Pilares inferiores lн, m | Límite elástico del acero, MPa | |||
| EN | norte | |||||||
| Puntal | ||||||||
| 15,0 | 11,2 | 3,0 | 5,2 | |||||
| 18,0 | 11,2 | 3,2 | 5,4 | |||||
| 21,0 | 11,2 | 3,4 | 5,6 | |||||
| 15,0 | 12,8 | 3,0 | 5,2 | |||||
| 18,0 | 12,8 | 3,2 | 5,4 | |||||
| 21,0 | 12,8 | 3,4 | 5,6 | |||||
| 15,0 | 14,0 | 3,0 | 5,2 | |||||
| 18,0 | 14,0 | 3,2 | 5,4 | |||||
| 21,0 | 14,0 | 3,4 | 5,6 | |||||
| 15,0 | 9,6 | 2,8 | 4,8 |
8.4. Preguntas de control
1) Definir estabilidad, Euler y tensiones críticas.
2) Determinar las principales disposiciones del método de Euler.
3) ¿En qué casos se tienen en cuenta las desviaciones de la ley de Hooke al comprobar la estabilidad de las varillas?
4) Indicar métodos prácticos para tener en cuenta las desviaciones de la ley de Hooke al calcular la estabilidad de las varillas.
5) Escriba el procedimiento para determinar las dimensiones de la sección transversal de las varillas a partir de la condición de estabilidad, teniendo en cuenta las desviaciones de la ley de Hooke.
TRABAJO PRÁCTICO N° 9
CÁLCULO DE PLACAS DEL PIEL INFERIOR DEL CASCO DEL BUQUE
Objeto del trabajo: Para el revestimiento del fondo del casco de un barco con sistema de armazón transversal, calcular la deflexión máxima, así como la flexión y las tensiones totales en la placa (en el centro y en el lado largo del contorno de soporte).
9.1. Cálculo de placas que se doblan a lo largo de una superficie cilíndrica.
9.1.1. Sección teórica
Dada la relación de aspecto del contorno de soporte, la flexión de una placa rígida bajo la acción de una carga uniformemente distribuida (presión en la parte inferior) puede considerarse cilíndrica, y el cálculo de dicha placa puede conducir al cálculo de una sola viga. -banda. Para calcular una viga en banda, aplicamos las fórmulas de la teoría de flexión de vigas con la sustitución del módulo elástico normal E por el módulo reducido. Dado que las placas están sujetas a fuerzas longitudinales debido a la flexión general del casco del barco, las tensiones en la franja de vigas se pueden determinar utilizando la fórmula compleja de flexión.
,
donde h es el espesor de la placa,
– tensiones debidas a la flexión general del cuerpo (tracción),
– momento flector en la viga (en el apoyo o en el medio),
– Función de Bubnov, que tiene en cuenta la influencia de las fuerzas longitudinales en el momento flector de la viga-barra y depende del argumento tu, igual 
, (9.1)
a – lado corto de la placa (longitud de la viga-placa),
– rigidez cilíndrica,
- El coeficiente de Poisson.
Se considera que la placa está fijada rígidamente al contorno de soporte. Los momentos en la viga de cinta son iguales en el apoyo. 
, en medio del vuelo
, (9.2)
Dónde R– presión sobre el casco del fondo del barco durante el calado d (ver tabla 9.1).
Aceptar funciones según Tabla 6.3 del Directorio
9.1.2. Tarea de cálculo individual
Tome los datos iniciales según la tabla 9.1.
Tabla 9.1 – Datos iniciales
| Var.No. | , metro | , metro | , metro | , metro | , MPa |
| 0,70 | 2,00 | 0,011 | 7,5 | ||
| 0,70 | 1,90 | 0,011 | 8,0 | ||
| 0,80 | 2,40 | 0,012 | 7,5 | ||
| 0,80 | 2,20 | 0,012 | 8,0 | ||
| 0,80 | 2,00 | 0,012 | 8,5 |
9.2. Comprobación de la resistencia de la placa utilizando datos de referencia.
9.2.1. Sección teórica
Las placas rígidas incluyen placas con una relación de aspecto b\h£60, donde b es la dimensión más pequeña del contorno de la placa, h es el espesor de la placa.
Las soluciones de placas rígidas obtenidas por el método de M. Levy se presentan en forma de tabla.
La flecha de deflexión, m, en el centro de la placa está determinada por la fórmula
. (9.3)
Los momentos flectores lineales se determinan en el centro de la placa y en el contorno de soporte según las fórmulas
. (9.4)
donde , – lados largo y corto del contorno de soporte de las placas, m.;
– los coeficientes se determinan a partir de la tabla en función de la fijación de la placa al contorno de soporte y la relación de los lados del contorno de soporte;
– presión sobre la placa (en el centro), MPa;
– módulo de elasticidad, MPa.
Las tensiones de flexión en la placa están determinadas por la fórmula.
9.2.2. Tarea de cálculo individual
1) Determinar el tipo de placa.
2) Utilizando el método anterior, calcule los momentos flectores y las tensiones, así como la deflexión máxima en el centro de la placa del fondo con el calado d del recipiente.
El informe debe contener un cálculo de la resistencia de las placas utilizando el método de cálculo de placas de rigidez finita; con determinación de momentos flectores y fuerzas cortantes, así como los valores más altos de la flecha de deflexión y tensiones.
9.3. Preguntas de control
1) Definir placas, explicar la clasificación de las placas según su rigidez y la relación de los lados del contorno de soporte.
2) ¿Cuál es la esencia del cálculo de los platinos de rigidez final?
3) Nombrar la clasificación de placas en función de la rigidez.
4) Nombrar la clasificación de las placas en relación con los lados del contorno de soporte.
5) Describe un método para resolver placas rígidas.
TRABAJO PRÁCTICO N°10
CÁLCULO DE MOMENTOS FRONTORES Y FUERZAS CORTANTES DURANTE LA FLEXIÓN GENERAL DEL RECIPIENTE.
DISTRIBUCIÓN DE MASAS DE BUQUES EN COMPARTIMIENTOS TEÓRICOS.
objetivo del trabajo
Distribuir las masas de la embarcación en compartimentos teóricos para determinar la intensidad de la carga durante la flexión general de la embarcación.
10.1. Sección teórica
El casco de un barco es una viga de sección transversal en forma de caja sometida a fuerzas de masa y de apoyo.
Para determinar la magnitud de los momentos flectores y las fuerzas cortantes, es necesario construir un diagrama de carga, que se obtiene sumando algebraicamente las masas y fuerzas que soportan el agua en cada sección del casco del barco. Las investigaciones han demostrado que es aconsejable y suficiente dividir la eslora del barco en 20 secciones iguales (espacios teóricos), dentro de cada una de las cuales las masas se distribuyen uniformemente. Las reglas para la distribución masiva entre compartimentos se dan en.
Con base en los resultados del cálculo, se debe construir una curva escalonada de las masas que componen el desplazamiento a lo largo de la embarcación.
10.2. Tarea de cálculo individual
Para el tipo arquitectónico y estructural (AKT) de una embarcación desarrollado en un proyecto de curso en la disciplina "Diseño de embarcaciones y estructuras flotantes":
a) dividir el casco del barco en compartimentos de acuerdo con los requisitos del Reglamento de Registro, así como en 20 compartimentos del mismo tamaño;
b) distribuir las masas del cuerpo metálico en forma de trapezoide;
c) distribuir los principales elementos de carga entre compartimentos teóricos, teniendo en cuenta las áreas de su ubicación a lo largo de la embarcación;
d) resumir en forma tabular todos los elementos de carga para los compartimentos teóricos y determinar la posición a lo largo de su centro de gravedad;
e) utilizando los datos totales, construya una curva de masa escalonada.
El informe debe contener datos iniciales, una breve descripción del método de distribución de masa, un desglose de masas en compartimentos teóricos en forma tabular, así como un diagrama de los compartimentos del barco y una curva de masa escalonada en formato A-4.
10.4. Preguntas de control
1) Nombra los elementos principales de la carga masiva del barco y describe la naturaleza de su distribución a lo largo de su eslora.
3) Describe el método para dividir las masas del cuerpo según la regla del trapecio.
4) Describa las reglas para dividir los artículos de carga masiva a lo largo de la embarcación.
TRABAJO PRÁCTICO N°11
El conjunto bajo cubierta consta de vigas longitudinales y transversales, conectadas rígidamente a un conjunto de laterales. Las vigas longitudinales se denominan largueros bajo cubierta y las vigas transversales se denominan vigas.
Las vigas están conectadas a las ramas superiores de los marcos. Se instalan postes verticales debajo de las vigas. pillers. Los pilares sostienen las plataformas y distribuyen el peso uniformemente entre otras conexiones.
Las vigas se cortan en los lugares donde se cortan las plataformas. Los extremos de las vigas están reforzados con vigas longitudinales cortas. carlings, que en sus extremos están conectados a vigas enteras.
En los conjuntos de cubierta sobre salas de máquinas y calderas en áreas grandes, no se instalan vigas. Para mantener la resistencia, las vigas exteriores de dichas secciones se refuerzan, es decir. Se componen de varias vigas y están conectadas a marcos.
= Clase Marinero II (pág. 41) =
En un sistema constructivo de tablero transversal, las vigas de la dirección principal son vigas y medias vigas, y los tirantes transversales longitudinales son carlingas. Las vigas se instalan de lado a lado en cada marco y se fijan al marco lateral mediante soportes. Los soportes intermedios de las vigas son carlingas y semimamparas diametrales en las bodegas. Las medias vigas también se ubican en cada marco en las áreas de grandes cortes en las plataformas y descansan sobre los costados y carlingas instaladas a lo largo de los cortes. Según las Reglas, las vigas pueden ser continuas, es decir. pasar sin interrupción a través de los recortes en los carlings, o dividirlos en los carlings. En el primer caso, las vigas se sueldan a los bordes de los cortes de los carling, que se refuerzan con refuerzos verticales; en el segundo caso, en la unión de las vigas con los carling, se instalan soportes a ambos lados de su pared. . Las medias vigas también se unen a los carlings mediante tejidos de punto.
Los carlingas se sueldan a los mamparos transversales y se fijan con soportes a bastidores reforzados, generalmente instalados en mamparos.
Si la bodega de carga es larga, los carlings en el tramo se sostienen mediante pilares: postes verticales de sección transversal tubular, que se instalan en las esquinas de grandes recortes. Sin embargo, los pilares crean interferencias a la hora de estibar carga en las bodegas, por lo que los pilares se apoyan en vigas de cuaderna ubicadas en los extremos de las escotillas y se apoyan, a su vez, en semibultos diametrales ubicados desde los mamparos transversales hasta los huecos en la cubierta. .
Con un sistema longitudinal de losas de cubierta, las vigas de dirección principal son refuerzos longitudinales debajo de la cubierta, cuya distancia se considera igual a la distancia entre las nervaduras inferiores. Esta disposición de las nervaduras longitudinales de las cubiertas y fondo con los postes verticales de los mamparos transversales proporciona a cada nervadura un apoyo sobre el poste del mamparo. Los soportes intermedios para las nervaduras de refuerzo debajo de la plataforma son vigas del marco y, en áreas de cortes grandes, medias vigas del marco. Las vigas longitudinales debajo de la plataforma que pasan a través de los cortes en las vigas del marco se sueldan a los bordes de los cortes y se instalan refuerzos verticales en los lugares donde las vigas pasan a lo largo de las paredes de las vigas del marco. Si las vigas debajo de la cubierta se cortan en mamparos transversales, los extremos de las vigas se conectan a los mamparos con soportes. La normativa recomienda instalar un soporte continuo en cada viga y soldarlo en la ranura correspondiente de la chapa del mamparo.
Las láminas de revestimiento de cubierta se colocan a lo largo del barco, lo que permite distribuirlas racionalmente a lo ancho del barco, teniendo en cuenta su espesor. Las láminas más gruesas del piso de la cubierta son las que se encuentran a los lados del barco: largueros de cubierta, que generalmente se sueldan de extremo a extremo a la traca de corte o se unen con remaches utilizando un ángulo de larguero. En este caso, la unión remachada sirve como barrera contra la propagación de grietas.
Una característica del piso de la cubierta en el área de las bodegas de carga son los grandes recortes para las escotillas de carga, que afectan negativamente la resistencia de las cubiertas y provocan la concentración de tensiones en sus esquinas. Para reducir la concentración de tensiones, las esquinas de los recortes se redondean y se refuerzan con láminas soldadas con un espesor igual a 1,35 veces el espesor de la lámina reforzada, pero no más de 30 mm. A lo largo de los bordes de los grandes cortes en el piso superior se instala una brazola de unos 600 mm de altura, redondeada en las esquinas, que evita que el agua de mar entre en las bodegas, y también sirve como refuerzo del corte, reduciendo la concentración de tensiones. . Los huecos en las cubiertas sobre las salas de máquinas y calderas están protegidos por tabiques longitudinales y transversales en toda la altura del espacio entre cubiertas.
=Teoría y estructura de la embarcación (p. 77)=
La versión de fondo sin doble fondo se utiliza en pequeños buques de transporte, así como en buques de flotas auxiliares y pesqueras. Los tirantes transversales en este caso son floras: láminas de acero, cuyo borde inferior está soldado al revestimiento inferior y una tira de acero al borde superior. Las floras van de lado a lado, donde se conectan a los marcos mediante los brackets cigomáticos.
Las conexiones longitudinales de la cuaderna del fondo en los barcos sin doble fondo son barras y quillas verticales, así como largueros del fondo.
La quilla de barra es una viga de acero de sección rectangular, que se conecta mediante soldadura a la quilla vertical y al revestimiento del fondo, ya sea mediante soldadura o mediante remaches. Otro tipo de quilla de madera son las tres tiras de acero, una de las cuales (la del medio) tiene un ancho mucho mayor y es una quilla vertical.
La quilla vertical está formada por una chapa de acero colocada de canto y que discurre de forma continua a lo largo de toda la eslora del buque. El borde inferior de la quilla vertical está conectado a la quilla de madera y a lo largo de su borde superior se suelda una tira.
Los largueros inferiores también están hechos de láminas de acero, pero a diferencia de la quilla vertical, estas láminas se cortan en cada piso. El borde inferior de las láminas de los largueros inferiores está conectado a la placa inferior y se suelda una tira de acero a lo largo de su borde superior.
Fondo fijado en barcos con doble fondo (Fig. 2). Todos los buques de carga seca con una eslora superior a 61 m tienen un doble fondo, que se forma entre la placa del fondo y el piso de acero del segundo fondo, que se coloca encima del marco del fondo. La altura del doble fondo es de al menos 0,7 m, y en barcos grandes de 1 a 1,2 m, esta altura permite realizar trabajos en el doble fondo durante la construcción del buque, así como durante la limpieza y pintura del doble fondo. compartimentos durante el funcionamiento.
Las conexiones transversales de la cuaderna de fondo en los buques con doble fondo son floras, que son de tres tipos:
- Sólido;
- Impermeable;
- Abierto (soportes ligeros).
Un suelo macizo está formado por una chapa de acero colocada sobre un borde. El borde inferior de los pisos está conectado al revestimiento inferior y el borde superior está conectado al segundo piso inferior. En la flora continua hay grandes cortes ovalados, pozos de registro, que proporcionan comunicación entre las celdas individuales del doble fondo. Además de los cortes grandes, se hacen varios cortes pequeños en la lámina de flora sólida cerca del revestimiento del fondo y en el piso del segundo fondo: colas de milano para el paso del agua y el aire.
La flor impermeable no se diferencia estructuralmente de la flor sólida, pero no tiene recortes.
El suelo de soporte (abierto) no tiene una chapa maciza, sino que consta de dos vigas perfiladas de acero, la inferior, que discurre a lo largo del revestimiento inferior, y la superior, que pasa por debajo del segundo suelo inferior. Las vigas superior e inferior están conectadas entre sí mediante piezas rectangulares de chapa de acero: soportes.
Arroz. 1 Conjunto de fondos en barcos sin doble fondo: 1 - quilla de madera; 2 - quilla vertical; 3 - franja horizontal de quilla vertical; 4 - flor; 5 - franja de flora superior; 6 - lámina de larguero inferior; 7 - tira de larguero inferior; 8 - tejido; 9 - marco
Las conexiones longitudinales de la cuaderna del fondo en los barcos con doble fondo son la quilla vertical, las placas exteriores del doble fondo y los largueros del fondo.
Una quilla vertical es una lámina colocada en un borde y que discurre en el plano central de forma continua a lo largo de toda la embarcación. Es resistente al agua y divide el doble fondo en secciones a los lados izquierdo y derecho. En lugar de una quilla vertical, se puede instalar una quilla de túnel, que consta de dos láminas paralelas al plano central a una distancia de 1 a 1,5 m entre sí.
En los laterales, el espacio del doble fondo está limitado por láminas de doble fondo (largueros de lomo), que se extienden de forma continua a lo largo de toda la longitud del doble fondo y sin cortes. El borde inferior de la lámina de doble fondo está conectado a la piel exterior y el borde superior está conectado al segundo piso inferior. Las láminas exteriores del doble fondo generalmente se instalan oblicuas, como resultado de lo cual se forman sentinas en los lados de la bodega, en las que se acumula el agua de sentina.
Los largueros inferiores son láminas verticales instaladas a ambos lados de la quilla vertical. Se cortan en cada piso macizo, y para el paso de las vigas inferior y superior del piso soporte se realizan cortes de tamaños adecuados en la lámina de larguero.
Arroz. 2 Conjunto de fondos en barcos con doble fondo: 1 - segundo piso del fondo; 2 - suelo impermeable; 3 — piso de soporte (abierto); 4 - flor maciza; 5 - quilla vertical; 6 - larguero inferior; 7 - hoja del hocico más externa (largo cigomático)
Los travesaños del conjunto lateral son marcos. Hay marcos ordinarios y de marco. Los marcos ordinarios están hechos de perfil de acero (ángulo de brida desigual, bulbo angular, canal y bulbo de tira). El marco del marco es una chapa de acero estrecha. Esta lámina se suelda al revestimiento lateral y a lo largo de su borde libre se suelda una tira de acero.
Los marcos de armazón tienen una mayor resistencia y, por lo tanto, se instalan, alternando con los convencionales, en embarcaciones que navegan por el hielo. Pero no siempre es aconsejable instalar marcos, ya que abarrotan la habitación. Por lo tanto, en los barcos que no tienen refuerzos de hielo, los marcos se instalan solo en la sala de máquinas, y en la bodega de proa, donde se requiere una mayor resistencia, se instalan marcos ordinarios con un perfil aumentado: marcos reforzados o intermedios.
Arroz. Conjunto de 3 lados: 1 - marco de marco; 2 - marcos ordinarios; 3 — larguero lateral; 4 - piel exterior; 5 - superposición en forma de diamante
El extremo inferior del marco se fija a la lámina de doble fondo más exterior mediante un soporte cigomático, que está soldado con un borde a la piel exterior y el otro a la lámina de doble fondo. El reborde se dobla a lo largo del borde libre del libro cigomático.
Las conexiones longitudinales del conjunto lateral son los largueros laterales. Consisten en una chapa de acero, a lo largo de cuyo borde libre está soldada una tira de acero. El otro borde de la lámina de larguero lateral está unido al revestimiento lateral. Para permitir el paso de los marcos se realizan recortes en la chapa larguero. En los marcos y mamparos transversales, se cortan los largueros laterales.
Los tirantes transversales del conjunto bajo cubierta son vigas que discurren de forma continua de un lado a otro, donde se unen a las cuadernas mediante ménsulas de viga. En aquellos lugares donde existen grandes huecos en la cubierta (escotillas de carga, huecos de máquinas-calderas, etc.), se cortan las vigas y van de lado al hueco. Las vigas cortadas se denominan medias vigas. Las medias vigas en los lados están conectadas a los marcos y en el corte, a la brazola longitudinal de la trampilla o eje.
Las vigas y medias vigas están hechas de perfiles de acero (ángulos desiguales, canales, bulbos de ángulo, bulbos de tira). En los extremos de las escotillas de carga, así como en las ubicaciones de los mecanismos de la cubierta, a veces se instalan vigas del marco, que son una viga en T que consiste en una lámina de acero, a lo largo de cuyo borde libre se suelda una tira de acero.
Arroz. 4 Conjunto debajo de la cubierta: 1 - piso de la cubierta; 2 - vigas; 3 - carlings; 4 - pilares; 5 — folletos de haz; 6 — marcos; 7 - moldura lateral
Para reducir la luz de las vigas, se instalan vigas longitudinales debajo de la plataforma: carlingas, que crean soportes adicionales para las vigas. El número de carlings depende del ancho del barco y normalmente no supera los tres. Los Carlings tienen el mismo diseño que el larguero lateral. También consta de una chapa de acero, que está soldada por un borde al tablero de la plataforma, y una tira de acero soldada en su borde libre. Para permitir el paso de las vigas, se hacen cortes en la hoja del marco.
Los soportes intermedios para carlings son pilares: postes tubulares verticales. El extremo superior del pilar está conectado a los carlingas, y el extremo inferior se apoya en el suelo del piso inferior o segundo fondo. Para que los pilares ocupen menos la bodega, se instalan únicamente en las esquinas de la trampilla de carga. En los barcos nuevos, los pilares no suelen instalarse y la rigidez de la cubierta está garantizada por la mayor resistencia de los pilares.
Sistema de marcación longitudinal
Se caracteriza por la presencia de una gran cantidad de vigas longitudinales que recorren el fondo, los costados y debajo de la plataforma. Estas vigas están hechas de perfil de acero y se instalan a una distancia de 750-900 mm entre sí. Con tal número de vigas, es fácil garantizar la resistencia longitudinal general del barco, ya que, por un lado, las vigas participan en la flexión general del barco y, por otro lado, aumentan la estabilidad de las delgadas. Chapas de enchapado y tarimas de deck.
La resistencia transversal con un sistema de armazón de este tipo está garantizada por marcos de armazón muy espaciados y, a menudo, mamparos transversales colocados.
Los marcos que se extienden a lo largo de los lados, la parte inferior (marco inferior o piso) y debajo de la plataforma (vigas del marco) se instalan cada 3-4 m. El marco del marco está hecho de chapa de acero con un ancho de 500-1000 mm. Uno de sus bordes está soldado a la piel exterior y a lo largo del otro una tira de acero. Para el paso de vigas longitudinales.
Se hacen recortes en la hoja del marco.Arroz. 5 sistemas de composición tipográfica: a - longitudinal; b - combinado, 1 - marco de marco; 2 - folletos; 3 — mamparo transversal; 4 — pilares de mamparo; 5 - piel exterior; 6 — vigas longitudinales; 7 — marcos; 8 - crestas cigomáticas; 9 — marco inferior (flor); 10—flora del fondo; 11 - mamparo transversal
Los mamparos transversales en barcos con un sistema longitudinal deben instalarse con más frecuencia que con un sistema transversal, ya que las cuadernas muy espaciadas no proporcionan suficiente resistencia transversal del barco. Por lo general, los mamparos se instalan a una distancia de 10 a 15 m entre sí. .
En los mamparos transversales se cortan las vigas longitudinales y se fijan sus extremos a los mamparos con grandes soportes. A veces, las vigas longitudinales pasan a través de mamparos y, para garantizar la estanqueidad del paso, se escaldan.
El sistema de arriostramiento longitudinal se utiliza sólo en la parte media de la eslora del barco, donde surgen las mayores fuerzas durante la flexión general. Los extremos en los barcos del sistema longitudinal se fabrican según el sistema transversal, ya que aquí pueden aplicarse cargas transversales adicionales.
El sistema de marcación longitudinal tiene las siguientes ventajas:
- Mayor resistencia general en comparación con el sistema transversal, que es muy importante para buques grandes con una gran eslora y una altura lateral relativamente baja;
- Reducir el peso corporal entre un 5 y un 7% con la misma fuerza que el sistema transversal;
- Una tecnología constructiva más sencilla, ya que las vigas del conjunto longitudinal tienen una forma principalmente rectilínea y no requieren procesamiento previo.
Sin embargo, este sistema tiene una serie de desventajas:
- Abarrotar las instalaciones del barco con un conjunto de marcos y una gran cantidad de soportes;
- Limitar la longitud de las bodegas mediante la instalación frecuente de mamparos transversales, lo que complica las operaciones de carga.
Por estas razones, el sistema de reclutamiento longitudinal casi nunca se utiliza en los buques de carga seca. Pero se utiliza mucho en petroleros, donde estas desventajas no son significativas. Los petroleros ensamblados mediante un sistema longitudinal tienen uno o dos mamparos longitudinales en la zona de los tanques de carga, que también están construidos mediante un sistema longitudinal.
Sistema de marcación combinado
Cuando el barco se dobla, las conexiones longitudinales de la cubierta y el fondo serán las que más tensión sufrirán. Las conexiones longitudinales de los lados están menos solicitadas. Por lo tanto, es irracional instalar vigas longitudinales a lo largo de los costados, ya que tienen un efecto insignificante en la resistencia general del barco. Es más conveniente colocar vigas transversales a lo largo de los lados y así asegurar la resistencia lateral.
Basado en este académico. Yu. A. Shimansky en 1908 propuso un sistema de estructura combinado, en el que el fondo y la plataforma se fabrican según el sistema longitudinal, y los lados, según el sistema transversal. Esta combinación permite el uso más racional del material y garantiza con relativa facilidad resistencia tanto longitudinal como transversal. La presencia de vigas longitudinales a lo largo de la cubierta y el fondo permite mantener las ventajas del sistema longitudinal, y la presencia de vigas transversales en el costado elimina sus desventajas, ya que en este caso el conjunto de marcos y la instalación frecuente de mamparos transversales son innecesarios. .
Arroz. 6 Estructura central de la embarcación del sistema transversal: 1 - piso; 2 - quilla vertical; 3 - larguero inferior; 4 - pilares; 5 — lámina de doble fondo (larguero cigomático); 6 - libro cigomático; 7 — estructura de sentina; c - larguero lateral; 9 — libro de vigas; 10 - viga del piso inferior; 11 - armazón entrepuentes; 12 — viga del piso superior; 13 - baluarte; 14 — borda; 15 - sobre la brazola de la escotilla longitudinal
El sistema de contratación combinado se utiliza tanto en petroleros como en carga seca. En este caso, los buques de carga seca se fabrican con doble fondo, ensamblados según un sistema longitudinal. En este caso, en lugar de vigas longitudinales de acero perfilado a lo largo del fondo y debajo del segundo piso inferior, se permite instalar largueros inferiores adicionales con grandes cortes.
Imagen del decorado de un barco en los dibujos del barco.
Uno de los dibujos principales del barco es el marco central (Fig. 6), la sección transversal del barco. Debido a que el diseño del decorado en un mismo barco puede ser diferente en diferentes lugares, normalmente no se dibuja una sección, sino varias, lo que permite dar una imagen completa del diseño del decorado del barco.
Arroz. 7 Sección longitudinal constructiva del cuerpo a lo largo del plano central.
Otro dibujo de diseño de un conjunto de barco es una sección estructural longitudinal del casco a lo largo del plano central. Este dibujo generalmente muestra en forma de diagrama todos los cambios en el diseño del conjunto a lo largo de la embarcación (Fig. 7).
Además de estos dibujos básicos del kit de barco, se dibujan muchos dibujos de unidades estructurales individuales, etc.
Diseño de escenografía de barco
Fondo instalado en barcos sin doble fondo (Fig. 49). La versión de fondo sin doble fondo se utiliza en pequeños buques de transporte, así como en buques de flotas auxiliares y pesqueras. Los tirantes transversales en este caso son floras: láminas de acero, cuyo borde inferior está soldado al revestimiento inferior y una tira de acero al borde superior. Las floras van de lado a lado, donde se conectan a los marcos mediante los brackets cigomáticos.
Las conexiones longitudinales de la cuaderna del fondo en los barcos sin doble fondo son barras y quillas verticales, así como largueros del fondo.
La quilla de barra es una viga de acero de sección rectangular, que se conecta mediante soldadura a la quilla vertical y al revestimiento del fondo, ya sea mediante soldadura o mediante remaches. Otro tipo de quilla de madera son las tres tiras de acero, una de las cuales (la del medio) tiene un ancho mucho mayor y es una quilla vertical.
La quilla vertical está formada por una chapa de acero colocada de canto y que discurre de forma continua a lo largo de toda la eslora del buque. El borde inferior de la quilla vertical está conectado a la quilla de madera y a lo largo de su borde superior se suelda una tira.
Los largueros inferiores también están hechos de láminas de acero, pero a diferencia de la quilla vertical, estas láminas se cortan en cada piso. El borde inferior de las láminas de los largueros inferiores está conectado a la placa inferior y se suelda una tira de acero a lo largo de su borde superior.
Fondo fijado en barcos con doble fondo (Fig. 50). Todos los buques de carga seca con una eslora superior a 61 m tienen un doble fondo, que se forma entre la placa del fondo y el piso de acero del segundo fondo, que se coloca encima del marco del fondo. La altura del doble fondo es de al menos 0,7 m, y en barcos grandes de 1 a 1,2 m, esta altura permite realizar trabajos en el doble fondo durante la construcción del buque, así como durante la limpieza y pintura del doble fondo. compartimentos inferiores durante el funcionamiento.
Los tirantes transversales del armazón del fondo en barcos con doble fondo son floras, que se presentan en tres tipos: macizos, estancos y abiertos (tirantes ligeros).
Un suelo macizo se compone de una chapa de acero colocada sobre un borde: el borde inferior del suelo está conectado al revestimiento inferior y el borde superior está conectado al segundo suelo inferior. En la flora maciza hay grandes aberturas ovaladas, pozos de registro, que proporcionan comunicación entre las celdas individuales del doble fondo. Además de los cortes grandes, se hacen varios cortes pequeños en la lámina de flora sólida cerca del revestimiento del fondo y en el piso del segundo fondo: colas de milano para el paso del agua y el aire.
La flor impermeable no se diferencia estructuralmente de la flor sólida, pero no tiene recortes.
La flota de ménsula (abierta) es de chapa maciza, y está formada por dos vigas de acero perfilado, la inferior, que discurre a lo largo del chapa del fondo, y la superior, que pasa bajo el pavimento del segundo fondo. Las vigas superior e inferior están conectadas entre sí mediante piezas rectangulares de chapa de acero: soportes.
Arroz. 49. Fondo en barcos sin doble fondo: 1- quilla de madera; 2- quilla vertical; 3- franja horizontal de quilla vertical; 4- flor; 5- flora de rayas superiores; 6- hoja de larguero inferior; 7- tira de larguero inferior; 8- tejido; 9- cuadro
Las conexiones longitudinales de la cuaderna del fondo en los barcos con doble fondo son la quilla vertical, las placas exteriores del doble fondo y los largueros del fondo.
Una quilla vertical es una lámina colocada en un borde y que discurre en el plano central de forma continua a lo largo de toda la embarcación. Es resistente al agua y divide el doble fondo en secciones a los lados izquierdo y derecho. En lugar de una quilla vertical, se puede instalar una quilla de túnel, que consta de dos láminas paralelas al plano central a una distancia de 1 a 1,5 m entre sí.
En los laterales, el espacio del doble fondo está limitado por láminas de doble fondo (largueros de lomo), que se extienden de forma continua a lo largo de toda la longitud del doble fondo y sin cortes. El borde inferior de la lámina de doble fondo está conectado a la piel exterior y el borde superior está conectado al segundo piso inferior. Las láminas exteriores del doble fondo generalmente se instalan oblicuas, como resultado de lo cual se forman sentinas en los lados de la bodega, en las que se acumula el agua de sentina.
Los largueros inferiores son láminas verticales instaladas a ambos lados de la quilla vertical. Se cortan en cada piso macizo, y para el paso de las vigas inferior y superior del piso soporte se realizan cortes de tamaños adecuados en la lámina de larguero.
Arroz. 50. Conjunto de fondos en buques con doble fondo: 1- segundo piso de fondo; 2- piso impermeable, 3- piso con soporte (abierto); 4- flor sólida; quilla de 5 verticales; larguero de 6 fondos; 7- hoja del hocico más externa (largo cigomático)
Conjunto de a bordo (Fig. 51). Los travesaños del conjunto lateral son marcos. Hay marcos ordinarios y de marco. Los marcos ordinarios están hechos de perfil de acero (ángulo de brida desigual, bulbo angular, bulbo de canal y bulbo de tira) El marco del marco es una chapa de acero estrecha. Esta lámina se suelda al revestimiento lateral y a lo largo de su borde libre se suelda una tira de acero.
Los marcos de armazón tienen una mayor resistencia y, por lo tanto, se instalan, alternando con los convencionales, en embarcaciones que navegan por el hielo. Pero no siempre es aconsejable instalar marcos, ya que abarrotan la habitación. Por lo tanto, en los barcos que no tienen refuerzos de hielo, los marcos se instalan solo en la sala de máquinas, y en la bodega de proa, donde se requiere una mayor resistencia, se instalan marcos ordinarios con un perfil aumentado: marcos reforzados o intermedios.
El extremo inferior del marco se fija a la lámina de doble fondo más exterior mediante un soporte cigomático, que está soldado con un borde a la piel exterior y el otro a la lámina de doble fondo. El reborde se dobla a lo largo del borde libre del libro cigomático.
Las conexiones longitudinales del conjunto lateral son los largueros laterales. Consisten en una chapa de acero, a lo largo de cuyo borde libre está soldada una tira de acero. El otro borde de la lámina de larguero lateral está unido al revestimiento lateral. Para permitir el paso de los marcos se realizan recortes en la chapa larguero. En los marcos y mamparos transversales, se cortan los largueros laterales.
Conjunto bajo cubierta (Fig. 52). Los travesaños del juego de bajo cubierta son vigas que van de un lado a otro de forma continua y que están unidas a los marcos mediante ménsulas de viga. En aquellos lugares donde existen grandes huecos en la cubierta (escotillas de carga, huecos de máquinas-calderas, etc.), se cortan las vigas y van de lado al hueco. Las vigas cortadas se denominan medias vigas. Las medias vigas en los lados están conectadas a los marcos y en el corte, a la brazola longitudinal de la trampilla o eje.
Arroz. 51. Conjunto lateral: marco de 1 cuadro; 2 marcos ordinarios, largueros de 3 lados; 4- piel exterior; superposición de 5 diamantes
Las vigas y medias vigas están hechas de perfiles de acero (ángulos desiguales, canales, bulbos de ángulo, bulbos de tira). En los extremos de las escotillas de carga, así como en las ubicaciones de los mecanismos de la cubierta, a veces se instalan vigas del marco, que son una viga en T que consiste en una lámina de acero, a lo largo de cuyo borde libre se suelda una tira de acero.
Para reducir la luz de las vigas, se instalan vigas longitudinales debajo de la plataforma: carlingas, que crean soportes adicionales para las vigas. El número de carlings depende del ancho del barco y normalmente no supera los tres.
Los Carlings tienen el mismo diseño que el larguero lateral. También consta de una chapa de acero, que está soldada por un borde al tablero de la plataforma, y una tira de acero soldada en su borde libre. Para permitir el paso de las vigas, se hacen cortes en la hoja del marco.
Los soportes intermedios para carlings son pilares: postes tubulares verticales. El extremo superior del pilar está conectado a los carlingas, y el extremo inferior se apoya en el suelo del piso inferior o segundo fondo. Para que los pilares ocupen menos la bodega, se instalan únicamente en las esquinas de la trampilla de carga. En los cascos nuevos, los pilares generalmente no se instalan, la rigidez de la cubierta está garantizada por la mayor resistencia de las tablas.
Arroz. 52. Conjunto debajo de la cubierta: piso de 1 cubierta; 2- vigas; 3- carlings 4- pilares; Folletos de 5 haces; 6- marcos 7- revestimiento lateral
Fig. 53 Sistemas de estructura: a - longitudinal, b - combinado, 1 - marco de estructura, 2 - ménsulas, 3 - mamparo transversal, 4 - postes de mamparo, 5 - revestimiento exterior, 6 - vigas longitudinales, 7 - marcos, 8 - ménsulas cigomáticas , 9 marcos inferiores (flor), 10 pisos inferiores, 11 mamparos transversales
El sistema de estructura longitudinal (Fig. 53, a) se caracteriza por la presencia de una gran cantidad de vigas longitudinales que recorren el fondo, los lados y debajo de la plataforma. Estas vigas están hechas de perfil de acero y se instalan a una distancia de 750-900 mm entre sí. Con tal número de vigas, es fácil garantizar la resistencia longitudinal general del barco, ya que, por un lado, las vigas participan en la flexión general del barco y, por otro lado, aumentan la estabilidad de las delgadas. Chapas de enchapado y tarimas de deck.
La resistencia transversal con un sistema de armazón de este tipo está garantizada por marcos de armazón muy espaciados y, a menudo, mamparos transversales colocados.
Los marcos que se extienden a lo largo de los lados, la parte inferior (marco inferior o piso) y debajo de la plataforma (vigas del marco) se instalan cada 3-4 m. El marco del marco está hecho de chapa de acero con un ancho de 500-1000 mm. Uno de sus bordes está soldado a la piel exterior y a lo largo del otro una tira de acero. Para el paso de vigas longitudinales.
Los recortes se hacen en la hoja del marco.
Los mamparos transversales en barcos con un sistema longitudinal deben instalarse con más frecuencia que con un sistema transversal, ya que los marcos muy espaciados no proporcionan suficiente resistencia transversal del barco. Por lo general, los mamparos se instalan a una distancia de 10 a 15 m entre sí.
En los mamparos transversales se cortan las vigas longitudinales y se fijan sus extremos a los mamparos con grandes ménsulas, en ocasiones las vigas longitudinales se pasan a través de los mamparos y, para asegurar la estanqueidad del paso, se escaldan.
El sistema de arriostramiento longitudinal se utiliza sólo en la parte media de la eslora del barco, donde surgen las mayores fuerzas durante la flexión general. Los extremos en los barcos del sistema longitudinal se fabrican según el sistema transversal, ya que aquí pueden aplicarse cargas transversales adicionales.
El sistema de estructura longitudinal tiene las siguientes ventajas: es más fácil garantizar la resistencia general en comparación con el sistema transversal, lo cual es muy importante para barcos grandes con una gran eslora y una altura lateral relativamente baja;
reducción del peso corporal en un 5-7% con la misma fuerza que el sistema transversal;
una tecnología de construcción más sencilla, ya que las vigas del conjunto longitudinal tienen una forma principalmente rectilínea y no requieren procesamiento previo.
Sin embargo, este sistema tiene una serie de desventajas:
abarrotar las instalaciones del barco con un conjunto de marcos y una gran cantidad de soportes;
limitar la longitud de las bodegas mediante la instalación frecuente de mamparos transversales, lo que complica las operaciones de carga.
Por estas razones, el sistema de reclutamiento longitudinal casi nunca se utiliza en los buques de carga seca. Pero se utiliza mucho en petroleros, donde estas deficiencias no son significativas. Los petroleros ensamblados mediante un sistema longitudinal tienen uno o dos mamparos longitudinales en la zona de los tanques de carga, que también están construidos mediante un sistema longitudinal.
Sistema de marcación combinado (Fig. 53, b). Cuando el barco se dobla, las conexiones longitudinales de la cubierta y el fondo serán las que más tensión sufrirán. Las conexiones longitudinales de los lados están menos solicitadas. Por lo tanto, es irracional instalar vigas longitudinales a lo largo de los costados, ya que tienen un efecto insignificante en la resistencia general del barco. Es más conveniente colocar vigas transversales a lo largo de los lados y así asegurar la resistencia lateral.
Basado en este académico. Yu. A. Shimansky en 1908 propuso un sistema combinado de estructura, en el que el fondo y la plataforma se fabrican según el sistema longitudinal, y los lados, según el sistema transversal. Esta combinación permite el uso más racional del material y garantiza con relativa facilidad resistencia tanto longitudinal como transversal. La presencia de vigas longitudinales a lo largo de la cubierta y el fondo permite mantener las ventajas del sistema longitudinal, y la presencia de vigas transversales en el costado elimina sus desventajas, ya que en este caso el conjunto de marcos y la instalación frecuente de mamparos transversales son innecesarios. .
Fig. 54 Estructura central de una embarcación con sistema transversal 1- piso, 2- quilla vertical, 3- larguero inferior, 4- pilares, 5- lámina de doble fondo (larguero de sentina), b-marco de lomo, 7- marco de sentina, c - larguero lateral, 9 - soporte de viga, 10 - vigas de la cubierta inferior, 11 - marco entre cubiertas, 12 - vigas de la cubierta superior, 13 - poste de amurada, 14 - borda, 15 - brazola de escotilla lateral
El sistema de contratación combinado se utiliza tanto en petroleros como en carga seca. En este caso, los buques de carga seca se fabrican con doble fondo, ensamblados según un sistema longitudinal. En este caso, en lugar de vigas longitudinales de acero perfilado a lo largo del fondo y debajo del segundo piso inferior, se permite instalar largueros inferiores adicionales con grandes cortes.
Imagen del decorado de un barco sobre planos de barco. Uno de los dibujos principales del barco es el marco central (Fig. 54), la sección transversal del barco. Debido a que el diseño del decorado en un mismo barco puede ser diferente en diferentes lugares, normalmente no se dibuja una sección, sino varias, lo que permite dar una imagen completa del diseño del decorado del barco.
Arroz. 55. Sección longitudinal constructiva del cuerpo a lo largo del plano central.
Otro dibujo de diseño de un conjunto de barco es una sección estructural longitudinal del casco a lo largo del plano central. Este dibujo generalmente muestra en forma de diagrama todos los cambios en el diseño del conjunto a lo largo de la embarcación (Fig. 55).
Además de estos dibujos básicos del kit de barco, se dibujan muchos dibujos de unidades estructurales individuales, etc.
