Соединения балок набора, кницы


Категория Корпуса судов

Типы и размеры книц. При ремонте корпусных конструкций тип и размеры книц должны приниматься согласно построечным чертежам либо по замерам существующих неповрежденных конструкций. Материал книц по своим свойствам должен быть не ниже примененного для соединяемых балок набора (тот же предел текучести стали и другие характеристики).

При изготовлении новых конструкций тип и размеры книц должны приниматься согласно требованиям Правил Регистра СССР (Ч. II. Корпус) либо по расчетам прочности.

Рис. 1. Схема гибки листа с применением нагрева:
а — лист до нагрева; б — лист после нагрева и охлаждения; в — термические напряжения вследствие местного нагрева; г — расширение металла; д — угловая деформация и изгиб листа; 3 — угол поворота листа; 1 — образующие линии прогиба; 2 — участки нагрева

Рис. 2. Схема гибки листа седлообразной формы:
1 — стальные опоры; 2—стальная плита для прижима; 3 — участки нагрева; 4 — лист; t—расстояние между участками нагрева; Р — усилие прижима

Минимальные размеры книц (в мм):
— для закрепления балок обычного набора — 150×150×6,0*, ширина отогнутого фланца 30—50, ширина пояска 80—100 (в грузовых танках — не менее 10 толщин);
— для присоединения рамных балок — не менее высоты стенки балки..

Максимальные размеры книц (в мм): длина 1200, толщина 13, ширина отогнутого фланца 110, ширина пояска 400 (при ширине более 16 толщин или 200 мм по каждую сторону стенки рамной связи требуется подкрепление пояска).

Можно допустить уменьшение размеров книц от 10 до 25% против требуемых Правилами, если балки набора привариваются друг к другу.

Форма книц зависит от степени напряженности узла, марки стали и т. п. (применяются равно-, неравно-бокие и трапециевидные). Например, при соединении элементов набора различной жесткости должны устанавливаться хорошо скругленные кницы.

Конструктивные требования к установке книц. Кницы не должны привариваться к неподкрепленному набором листу обшивки (настила, палуб, платформ, второго дна, переборок И т. п.).

Не допускается приваривать к листам обшивки фланцы или пояски книц. Они должны быть срезаны «на ус» у концов на длине, равной ширине пояска, с притуплением на свободном конце пояска. Ширина притупления равна утроенной толщине, но не более 40 мм.

Кницы или бракеты должны быть доведены до ближайшего элемента набора или ребра жесткости, в противном случае должны предусматриваться местные подкрепления у концов книц. Таким подкреплением может служить полоса 10×100 мм, приваренная к переборке (обшивке) и простирающаяся до ближайшей стойки или ребра жесткости; в отдельных случаях концы полосы могут быть срезаны «на ус».

Рис. 3. Приварка пояска скуловой кницы шпангоута к крайнему междудонному листу (а), приведшая к возникновению трещин (показаны стрелками), а также отделение пояска кницы от листа и обрезка конца пояска! согласно требованиям Правил Регистра (б)

Рис. 4. Если концы книц крепления балок набора на переборке не доведены до ближайшего ребра жесткости, то «жесткие точки» приводят к возникновению трещин (а). Устранение причины повреждения листа переборки (настила палубы) достигается либо доведением книц до набора, либо установкой коротыша, т. е. полосы или профиля (б):
1 — переборка или палуба; 2 — борт; 3 — бортовой стрингер; 4 — продольная переборка; 5—поперечная переборка; 6 — коротыш; 7 — продольное ребро

Для предотвращения образования «жестких точен» у концов книц, привариваемых к гофрированным переборкам, необходимо предусмотреть следующее:
— кницы и бракеты должны быть скруглены по свободной кромке;
— скругленные кницы должны располагаться как можно ближе к углу гофра;
— у концов книц должно быть установлено местное подкрепление в виде полосы или ребра жесткости.

Если кницы устанавливают по обе стороны переборки или рамной связи, особое внимание надо обращать на обеспечение соосности книц, т. е. непрерывности элемента конструкции.

Угол между пояском подкрепляемого кницей набора и свободной кромкой кницы не должен превышать 45°. При необходимости кромка кницы у конца может быть изогнута.

Если ноясок набора продолжается непрерывно по свободной кромке кницы, стыки пояска должны располагаться на достаточном расстоянии от ее концов. В противном случае поясок должен быть продлен на достаточное расстояние за конец кницы и срезан «на ус».

Соединение между собой поясков разной ширины должно выполняться со скосом кромок более широкого из них (скос 1:3). При разности толщин стыкуемых поясков более чем 3 мм необходимо выполнить скос кромки.

Если кницу приваривают к. листу со стороны, противоположной ребру жесткости, конец ее должен перекрывать это ребро примерно на 20 мм.

Стыковое соединение торца балки с кницей, например скуловой, не допускается.

Бескничное крепление балок набора допускается Правилами Регистра только для легких конструкций (переборки верхних твиндечных помещений, короткие рубки и т. п.).

Если возникает необходимость в прочном закреплении балки набора на опоре без применения кницы, допускается приварка пояска к опорной листовой конструкции при условии установки по другую сторону листа в плоскости пояска небольших книц или бракет.

Рис. 5. Вариант устранения «жесткой точки» у конца кницы путем постановки полосы, конец которой срезан «на ус»

Рис. 6. Присоединение кницы к гофрированной переборке в месте прохода продольной подпалубной балки

Рис. 7. Несоосность установки книц по обеим сторонам переборки приводит к образованию «жесткой точки» (а). Дефект может быть устранен перевязкой продольной подпалубной балки с набором переборки либо установкой накладной полосы (при временном ремонте) под кницей (6):
1 — палуба; 2 — продольная балка; 3 — поперечная лереборка

Рис. 8. Кница у конца продольной балки фундамента главного двигателя, расположенного на втором дне

Аналогично поступают для исключения «жесткой точки» в месте приварки к настилу второго дна поперечной гофрированной переборки.

Приварка книц. Калибр углового сварного шва приварки кницы должен быть не менее 0,45s (где s — толщина кницы) и во всяком случае не меньше 3 мм.

Рис. 9. Стыковое соединение шпангоута 1 со скуловой кницей 2:
а — неправильное; б — правильное

Рис. 10. Бескничное крепление полособульбового профиля в легких конструкциях рубок и т. п. В случае приварки торца профиля к листу головка полособульба должна быть срезана

Рис. 11. Устранение «жесткой точки» при бескничном (не считая кницы в плоскости пояска) креплении стойки рамной поперечной водонепроницаемой переборки к настилу второго дна

Все свободные торцы книц, бра-,еТ а также торцы подкрепляемых кницами балок набора или ребер жесткости должны быть обварены во-уг и не иметь открытых кратеров.

В районе концов книц вырезы в наборе (в том числе гребенчатом) должны быть закрыты заделками либо при необходимости подкреплены.

Кница может быть приварена к набору встык или внахлестку.

Рис. 12. Кницы могут быть установлены как по теоретической линии, так и со смещением (вариант выбирает конструктор). Зазор между торцом балки и настилом (обшивкой) не более 40 мм. При толщине настила (обшивки) 20 мм и более можно не приваривать кницу к набору (за исключением района грузовых танков и цистерн) : 1 — профиль; 2 — кница


Читать далее:

Категория Корпуса судов