Симметричный полособульб Д40: профиль для судовых наборов корпуса
Симметричный полособульб Д40 — горячекатаный профиль с симметричным относительно вертикальной оси поперечным сечением, выпускаемый по ГОСТ 21937-76 для судовых корпусных конструкций. В отличие от несимметричного полособульба, у которого стенка смещена к одной из полок, профиль Д40 имеет равные полки и центральное расположение стенки, что обеспечивает работу сечения в двух направлениях изгиба без крутящего момента. Номер профиля 40 соответствует высоте стенки 40 мм; масса погонного метра — 3,44 кг.
Геометрия и прочностные характеристики
Симметричное сечение профиля Д40 даёт одинаковые моменты сопротивления относительно обеих главных осей, что важно при знакопеременных нагрузках и при монтаже набора в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Стенка профиля воспринимает поперечную силу, полки — изгибающий момент; при равных полках центр изгиба совпадает с центром тяжести, поэтому стыковка с обшивкой не создаёт эксцентриситета.
| Параметр | Значение | Допуск | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Высота профиля | 40 | 1,0 | мм | ГОСТ 21937-76 |
| Ширина полки | 12 | 0,8 | мм | ГОСТ 21937-76 |
| Толщина стенки | 5 | +0,4/–0,3 | мм | ГОСТ 21937-76 |
| Толщина полки | 7 | +0,5/–0,4 | мм | ГОСТ 21937-76 |
| Площадь сечения | 4,38 | — | см | справочно |
| Масса 1 м | 3,44 | 3 % | кг | ГОСТ 21937-76 |
| Длина хлыста | 6–12 | +50 мм | м | ГОСТ 21937-76 |
Материал и марки стали
Профиль Д40 прокатывают из судостроительных сталей нормальной и повышенной прочности. Химический состав и механические свойства регламентируются ГОСТ 5521 и ГОСТ 19281. Для корпусных конструкций, работающих при низких температурах, применяют стали категорий с гарантированным ударом вязкости при отрицательных температурах.
- ВСт3сп5 — углеродистая сталь нормальной прочности, предел текучести не менее 235 МПа;
- 09Г2С — низколегированная сталь, предел текучести 325–345 МПа, категории 12–15;
- 10ХСНД — сталь повышенной прочности, предел текучести не менее 355 МПа;
- 10Г2С1Д — хладостойкая сталь для конструкций северного исполнения;
- 08Г2СД — сталь с регламентированным углеродным эквивалентом для сварных соединений.
Применение в судовых конструкциях
Симметричный полособульб Д40 используют в наборе корпуса судов внутреннего и смешанного плавания, а также в судовых конструкциях морского исполнения. Профиль устанавливают в качестве продольных и поперечных рёбер жёсткости, стоек переборок, рамных связей и элементов набора палуб.
- Продольный набор днища и второго дна сухогрузов и танкеров;
- Рёбра жёсткости бортовых перекрытий и ширстрека;
- Стойки и карлингсы поперечных переборок;
- Набор палуб и платформ, включая подкрепления под палубные механизмы;
- Элементы набора надстроек, рубок и фундаментов судового оборудования;
- Подкрепления вырезов и отверстий в корпусных конструкциях.
Технология монтажа и сварки
Профиль Д40 приваривают к обшивке угловыми швами с катетом 4–5 мм, как правило, двусторонними. Симметричное сечение позволяет вести сварку с двух сторон без смещения профиля и без дополнительных приспособлений для фиксации от опрокидывания. Для сталей 10ХСНД и 10Г2С1Д применяют электроды типа Э50А и сварочную проволоку Св-08Г2С в среде защитных газов. Температура окружающего воздуха при сварке хладостойких сталей — не ниже –15 C с предварительным подогревом кромок до 100–150 C при толщине более 10 мм.
Приёмка и контроль качества
Партию профиля принимают по сертификату качества, в котором указывают марку стали, номер плавки, результаты механических испытаний и химический анализ. Геометрические параметры контролируют шаблонами и универсальным измерительным инструментом. Кривизна профиля на 1 м длины не должна превышать 2 мм, скручивание — 1 мм на 1 м. При входном контроле на судостроительных предприятиях выполняют ультразвуковой контроль сварных соединений после монтажа набора.
Вопросы и ответы
Чем симметричный полособульб Д40 отличается от несимметричного?
У симметричного профиля полки равны и стенка расположена по центру сечения, поэтому моменты сопротивления относительно обеих главных осей одинаковы. Несимметричный профиль имеет смещённую стенку и работает преимущественно в одной плоскости изгиба.
Из каких марок стали изготавливают полособульб Д40?
Профиль прокатывают из судостроительных сталей по ГОСТ 5521: ВСт3сп5, 09Г2С, 10ХСНД, 10Г2С1Д, 08Г2СД. Марка и категория выбираются по расчётной температуре эксплуатации и требованиям Регистра.
Какой катет сварного шва применяют при монтаже профиля Д40?
При приварке к обшивке катет углового шва составляет 4–5 мм при двустороннем исполнении. Для сталей повышенной прочности катет уточняют расчётом сварного соединения.
Какова масса погонного метра полособульба Д40?
Теоретическая масса 1 м профиля — 3,44 кг. Отклонение по массе партии не должно превышать 3 % согласно ГОСТ 21937-76.
Применяется ли Д40 в конструкциях северного исполнения?
Да, при изготовлении из хладостойких сталей 10Г2С1Д и 10ХСНД категорий с гарантированной ударной вязкостью при температуре до –40 C профиль допускается к применению в конструкциях северного исполнения.
