Несимметричный полособульб ГОСТ 21937-76: сортамент, марки стали и применение
Несимметричный полособульб по ГОСТ 21937-76 — горячекатаный профиль с односторонним утолщением (бульбой) на конце стенки, применяемый преимущественно как конструктивный элемент судового набора корпуса. Асимметрия сечения относительно стенки обеспечивает смещение центра тяжести к бульбе, что повышает устойчивость профиля при изгибе и позволяет сокращать массу набора при сохранении момента сопротивления. Стандарт распространяется на профили, изготавливаемые из углеродистых и низколегированных судостроительных сталей.
Сортамент и геометрия профиля
ГОСТ 21937-76 нормирует размерный ряд по высоте стенки и толщине бульбы. Профиль характеризуется высотой h, толщиной стенки s, шириной бульбы b и радиусом скругления перехода. Прокатка выполняется на сортовых станах с последующей правкой и резкой на мерные длины. Кривизна профиля по длине ограничивается нормами стандарта, что критично при сборке секций на постели.
| Номер профиля | Высота h, мм | Толщина стенки s, мм | Масса 1 м, кг | Марка стали |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 50 | 4,0 | 2,47 | 09Г2С |
| 8 | 80 | 5,0 | 4,42 | 09Г2С |
| 12 | 120 | 6,5 | 8,35 | 10ХСНД |
| 16 | 160 | 8,0 | 13,7 | 10ХСНД |
| 20 | 200 | 10,0 | 21,4 | 10ХСНД |
Материалы и механические характеристики
Профили прокатывают из судостроительных сталей нормальной и повышенной прочности. Для корпусных конструкций, эксплуатируемых при низких климатических температурах, применяют стали с гарантированным ударом вязкости при отрицательных температурах. Химический состав и механические свойства регламентируются смежными стандартами на судостроительный прокат.
- 09Г2С — низколегированная сталь, предел текучести не менее 325 МПа, работоспособна до –40 C;
- 10ХСНД — сталь повышенной прочности с пределом текучести от 355 МПа, стойкая к коррозии в морской среде;
- ВСт3сп — углеродистая сталь нормальной прочности для внутренних конструкций и надстроек;
- Д40 — судостроительная сталь с ударной вязкостью KCU не менее 29 Дж/см при –40 C.
Применение в судовых конструкциях
Несимметричный полособульб устанавливают как элемент поперечного и продольного набора корпуса. Бульба ориентируется в сторону обшивки или настила, что упрощает приварку стенки к полотнищу и снижает концентрацию напряжений в сварном шве. Профиль применяют в следующих системах и конструкциях:
- днищевой и бортовой набор корпуса судна, включая скуловые пояса;
- набор палуб и второго дна, включая рамные связи;
- выгородки и переборки судовых помещений;
- опорные конструкции грузовых трюмов и танков;
- элементы корпуса плавучих доков и понтонов.
При монтаже профиль стыкуют сваркой встык по стенке и бульбе с разделкой кромок; для крепления к обшивке применяют двусторонний прерывистый или сплошной шов. Технологичность профиля позволяет вести сборку секций на постели с фиксацией по бульбе, что ускоряет позиционирование набора.
Контроль качества и приёмка
Партия профилей сопровождается сертификатом качества с указанием марки стали, номера плавки, результатов механических испытаний и химического анализа. Проверяют геометрические параметры: высоту, толщину стенки, ширину бульбы, длину, кривизну. При необходимости выполняют ультразвуковой контроль сварных соединений после монтажа.
Вопросы и ответы
Чем несимметричный полособульб отличается от симметричного?
У несимметричного профиля бульба расположена с одной стороны стенки, что смещает центр тяжести и повышает устойчивость при изгибе в одном направлении. Симметричный полособульб имеет утолщения с обеих сторон и применяется в конструкциях с двусторонним нагружением.
Какие марки стали допускает ГОСТ 21937-76?
Стандарт ориентирован на судостроительные углеродистые и низколегированные стали, в том числе 09Г2С, 10ХСНД, ВСт3сп и Д40. Конкретная марка определяется проектом и условиями эксплуатации корпуса.
Как профиль крепят к обшивке корпуса?
Стенку профиля приваривают к полотнищу двусторонним швом — сплошным или прерывистым в зависимости от расчётных нагрузок. Бульба при этом обращена внутрь конструкции и служит для фиксации при сборке.
Нормируется ли кривизна профиля по длине?
Да, стандарт ограничивает стрелу прогиба на мерной длине. Соблюдение допуска критично при сборке секций на постели, так как повышенная кривизна затрудняет стыковку и увеличивает объём пригоночных работ.
