Несимметричный полособульб Д32 в Минске

Несимметричный полособульб Д32: профиль для судовых конструкций

Несимметричный полособульб Д32 — горячекатаный профиль с односторонним утолщением (бульбой) на конце стенки, применяемый в судостроении для продольного набора корпусных конструкций. Профиль регламентируется ГОСТ 21937-76 и по классификации Российского морского регистра судоходства относится к категории профильного проката для судовых перекрытий. Асимметрия поперечного сечения обеспечивает смещение центра тяжести к бульбе, что повышает устойчивость стенки при действии сжимающих усилий и изгибающих моментов.

Геометрические параметры и масса

Номер профиля Д32 определяет высоту стенки 320 мм. Бульб выполнен в виде утолщения с плавным переходом радиусом, снижающим концентрацию напряжений. Толщина стенки и ширина бульба подобраны так, чтобы момент инерции относительно оси, параллельной обшивке, был максимальным при минимальной металлоёмкости.

Материал и механические свойства

Полособульб Д32 поставляется из судостроительных сталей нормальной и повышенной прочности. Наиболее распространённые марки — В, D, E по ГОСТ 5521, а также 10ХСНД и 09Г2С. Для профилей категории Д32 характерны следующие показатели:

• предел текучести — не менее 235 МПа для стали категории В, 315 МПа для 09Г2С;
• временное сопротивление — 400–490 МПа в зависимости от марки;
• ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 29 Дж/см;
• относительное удлинение — не менее 21 %;
• химический состав — углерод не более 0,18 %, сера и фосфор не более 0,035 % каждого.

Термообработка профиля — нормализация или контролируемая прокатка. Для сталей категории Е и 10ХСНД обязательна проверка ударной вязкости при отрицательных температурах, что критично для конструкций, эксплуатируемых в арктических широтах.

Сортамент и стандарты

Сортамент несимметричных полособульбов регламентирован ГОСТ 21937-76, который устанавливает номера профилей от Д6 до Д40. Профиль Д32 занимает промежуточное положение между Д30 и Д36. Допуски на размеры и кривизну — по ГОСТ 21937-76 и ГОСТ 2590. Кривизна хлыста не должна превышать 0,2 % длины. Косина реза — не более 5 мм.

• ГОСТ 21937-76 — основной стандарт сортамента;
• ГОСТ 5521-93 — стали для судостроения;
• ГОСТ 19281-2014 — прокат повышенной прочности;
• правила Российского морского регистра судоходства — требования к судовым конструкциям;
• правила Российского речного регистра — для судов внутреннего плавания.

Применение в судовых конструкциях

Профиль Д32 используется в продольной системе набора корпуса судна. Основные области:

• днищевые и бортовые перекрытия — продольные рёбра жёсткости;
• второе дно и междудонное пространство — подкрепления настила;
• палубные перекрытия — продольный набор под грузовыми палубами;
• цистерны и танки — подкрепления обшивки при гидростатическом давлении;
• корпуса судов ледового класса — усиление в районе переменной ватерлинии;
• плавучие доки и понтоны — элементы силового набора.

При монтаже полособульб приваривается стенкой к обшивке или настилу. Бульб остаётся свободным, обеспечивая устойчивость при сжатии. Сварные швы выполняются с учётом толщины стенки 11 мм — обычно многопроходные, с предварительным подогревом при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Технические особенности профиля Д32

Асимметричная форма даёт выигрыш по массе до 15 % по сравнению с равнобоким уголком аналогичной несущей способности. Момент инерции относительно оси, перпендикулярной стенке, для Д32 составляет порядка 3800 см. Момент сопротивления — около 240 см. Эти параметры обеспечивают эффективную работу профиля при изгибе от гидростатического давления и волновых нагрузок.

При проектировании перекрытий профиль Д32 применяется в сочетании с рёбрами меньших номеров (Д24, Д27) и рамными связями (полособульб Д36, Д40). Расчёт ведётся по правилам Регистра с учётом коэффициента запаса по пределу текучести не менее 1,15 для нормальных условий эксплуатации.

Вопросы и ответы