> Техника, страница 46 > Железобетонные суда

Железобетонные суда

Железобетонные суда, суда, корпус которых сооружен из железобетона (смотрите).

Ш. с. до 1915 года были построены отдельными единицами почти во всех странах, включая Турцию и Китай. В 1915 году, вследствие огромной нужды в тоннаже, недостатка стали и возможности быстрой постройки Ж. с., все страны начали лихорадочно их строить и развивали это судостроение до начала

1919 года. Эти работы проводились в Америке, Англии, Италии, Германии, Франции, Норвегии, Швеции, Дании и Голландии. По неполным данным, общая грузоподъемность Ж. с., выстроенных за этот период, превышает 600 000 тонн при числе единиц более 1 000. Были построены следующие типы судов: моторные баркасы, рыболовные суда, самоходные поромы для перевозки поездов, баржи для угля, соли, нефти, морские bуксиры, суда малого каботажа и океанские суда водоизмещением до 8 000 тонн После окончания войны 1914—18 гг. усиленная постройка Ж. с. прекратилась; только Италия, проведшая в 1926 году закон о премировании заказчиков Ж. с. в размере от 8 до 10% стоимости этих судов, продолжает последовательно развивать это дело. Помимо депрессии промышленности и отпадения стимулов, вызвавших к жизни железобетонное судостроение, можно указать 4 основные причины затухания этого дела:!) отсутствие специальных норм для постройки Ж. с., 2) отсутствие опытного личного состава, 3) предубеждение против железобетона вследствие новизны дела, 4) отсутствие производственного опыта.

В СССР первый серьезный опыт был проделан Ленинградским судотрестом; с 1925 года за три года им выстроено: самоходный пором на 20 вагонов, две баржи, понтон для больших паровых копров, грязе-отвозная шаланда, четыре дебаркадера и две секции трехсекционного дока (общей грузоподъемностью в 6 000 тонн). Итоги трехлетией работы привели к заключению о целесообразности постройки железобетонных судов и возможности понизить вес железобетонных судов против заграничных.

Конструкция Ж. с. (смотрите фигура) аналогична с конструкцией железного судна и состоит из продольных и поперечных балок (стрингеров, шпангоутов,карленгсов) и плит (обшивки). Толщина плит обычно колеблется в пределах от 25 до 70 миллиметров; ширина балок—от 70 до 150 миллиметров, высота—от 100 до 600 миллиметров. Кубатура плит и балок зависит от общей кубатуры железобетона и варьирует для плит в пределах 40—50%, а для балок 50—60%

последней; содержание железа на 1 м.³ железобетона составляет от 275 до 450 килограмм; обычно количество железа в плитах в 2—3 раза меньше, чем в балках. Диаметр железа—от 6 до 25 миллиметров. Расстояние между шпангоутами берется в заграничной практике от 250 до 750 миллиметров, в русской—от 700 до 1 000 миллиметров (в последних конструкциях доходит до 5 ж). Назначение отдельных частей арматуры то же, что и в гражданских сооружениях. Нужно только иметь в виду, что в Ж. с. армируются, вследствие знакопеременности нагрузки, обе зоны напряжений; особенно развита арматура, воспринимающая главные растягивающие напряжения, в виду их большого значения. В отличие от железн. судостроения, стесненного в выборе профилей, железобетонное судостроение располагает широкими возможностями в смысле форм и размеров.

Расчет Hi.с.в отношении определения действующих сил ничем не отличается от расчета железного судна; добиваются только большей точности при определении усилий,

особенно в тех случаях, когда требуется максимальная экономия железа без уменьшения прочности. Подбор сечений ведется, как в гражданских сооружениях, но производится поверка работы бетона на растяжение, т. к. нельзя допустить образования трещин, особенно в частях, соприкасающихся с водой. Обычно все сочленения элементов корпуса рассматриваются как жесткие узлы. Учитывая большое количество железа и необходимость обеспечить протекание бетона между стержнями, при конструировании Ж. с. необходимо: 1) стремиться к укрупнению размера балок, 2) проверять все пересечения и стыки железной арматуры, 3) стремиться к возможно большему однообразию в размерах и формах, 4) избегать высадок и выгибов в арматуре балок и плит, 5) производить при выборе конструкций экономии. подсчет, учитывая производственные затруднения и стоимость опалубки.

Расход рабочей силы на 1 м^г опалубки колеблется в пределах от 0,855 (для наружной части) до 3,3 (для бортовых стрингеров) чв-ч. Нормы допускаемых напряжений разных сортов бетона, принятые для проектирования Ж. с., указаны в таблице 1.

Допускаемые напряжения арматуры при расчете железобетонных судов берутся: для стали марки 1 >1 000 килограмм/см², для стали марки 2 >1 100 килограмм/см², для стали марки 3 > 1 200 килограмм/см², для стали марки 4 > 1 400 килограмм/см³. Защитные слои арматуры должны быть не менее 5 миллиметров для плит и 10 миллиметров для ребер.

Сечение по миделю Сечение по машинному отсеку

Таблица 1. — Допускаемые напряжен и я бетона в килограммах/см- для железобетонных судов.

	При временном со-
	противлении		бетона
	раздавливанию
Род напряжений		в кг/см2)
	200	275	350
Чистое сжатие.	50	60	75
» растяжение.	20	24	27
Сжатие при изгибе.	60	70	80
Растяжение при изгибе.	30	35	40
Скалывание.	7	8	9

Бетон в Ж. с. применяется б. ч. литой; размер гравия должен быть не более 10—12 миллиметров; плиты рекомендуется изготовлять способом торкретирования. Перед производством работ надлежит тщательно подобрать при помощи лабораторных испытаний состав бетона и жестко проводить его в жизнь, следя по контрольным кубикам за качеством бетона в процессе работ. Обычный состав бетона от 1 :2 до 1:4. В местах, соприкасающихся с водой, водонепроницаемость должен быть достигнута обязательно составом бетона, а не штукатуркой. В случае значительных местных ударов полезно в защитный слой бетона вводить стальную сетку. Проектирование и производство Ж.с. требуют большого внимания, тщательности и обязательно хорошего знакомства с железобетонным судостроением. Целый ряд неудачных конструкций (в смысле веса и форм) и недостатков в производстве работ у нас и за границей объяснялся гл. обр. слабым знакомством с особенностями железобетонного судостроения.

Основные элементы стоимости Ж. с. За единицу стоимости Ж. с. обычно берется 1 ж³. Значение составных элементов стоимости 1 м³ следующее: на арматурные работы приходится 30—35% общей стоимости, на работы по опалубке 25—28%, на работы по бетону 25—30%, на стапель 2— 8%. От 40 до 50% всей суммы составляет материал, от 30 до 25%—рабочая сила, от 30 до 25%—накладные расходы. При серийных стандартных постройках цены м. б. резко снижены по всем категориям расходов; современная стоимость колеблется от 370 до 850 р. за 1 ж³; при стандартных постройках она м. б. доведена до 275—300 р. О стоимости 1 тонна грузоподъемности можно судить из следующих данных: на 1 м³ бетона приходится 2,6—5,4—10,8 тонн грузоподъемности; низший и средний пределы относятся к малым и большим морским судам, высший—к речным наиболее легкого типа.

Преимущества и недостатки Ж. с. Преимуществами Ж. с. являются: 1) большое сокращение применяемого по сравнению с железными судами железа (от 3 до 4 раз); 2) быстрота постройки и ничтожные средства для производства работ (постройка большого дока может быть произведена в 6—8 месяцев); 3) доступность материалов, идущих в дело и б. ч. (песок, гравий) имеющихся на месте; 4) долговечность Ж. с. при минимальных затратах на уход и простоте самого ухода, что создает большую экономию в подсобных средствах, необходимых для обычного деревянного и железного флотов (доки, мастерские и т. д,); 5) дешевизна постройки и ремонта (ориентировочно стоимость Ж. с. на 30—40% ниже стоимости железных; ремонт Ж. с. в 4—5 раз дешевле, чем деревянных); 6) пожарная безопасность и отсутствие водотечности; 7) большая прочность Ж. с. в целом; 8) меньшая сопротивляемость Ж. с. движению в воде, если поверхность их зажелезнена, по сравнению с деревянными и железными судами. Основными недостатками Ж. с. являются их большой вес и сравнительно малая местная прочность, не имеющая, однако, значения при правильном конструировании.

Представление о собственных весах построенных морских Hi. с. видно из следующих данных:

Грузо- Собств. Грузо- Собств. подъемность вес подъемность вес

100 тонн 100 тонн 3 000 тонн 1 820 т

300 ». 250 » 4 000 ». 2 200 »

500 ». 500 » 5 000 ». 2 540 »

1 000 ». 850 < 6 000 ». 2 880 »

2 000 ». 1 720 »

Веса эти получались при очень низких нормах допускаемых напряжений. Для речных судов соотношение это много выгоднее, и, по сообщению Минденской верфи Ж. с. в Германии, последнее Ж. с. имело вес корпуса 185 тонн против 155 тонн железного. Сравнить веса деревянных речных и наиболее легких железобетонных дунайских и рейнских судов можно по табл. 2.

Таблица 2. — Веса деревянных и железобетонных речных судов.

Типы судов	Отношение грузоподъемн. к LBH *
Дунайская железобетонная палубная баржа: L=58 м, В =8 м, Я= =2,5 м, осадка порожнем 0,4 м,
грузоподъемность 674 m. Рейнская беспалубная железобетонная баржа: L=55 .it, В=7,74.u,	0,58
Н=2,15 м, грузоподъемн. 525 тонн Деревянная баржа Мариинской системы: L=48,8 м, В=9 м, Н=3 м,	0,58
грузоподъемность 662 m. Деревянная баржа Донского бассейна: Д=53,58 -и, 73=10,26 м, Н=	0,50
2,3м, грузоподъемность 680 т.	0,536
* L—длина между перпендикулярами, В—ширина по миделю, Я—высота борта.

Лит.: Handbuch fur Eisenbetonbau, hrsg. v. F. Emperger, 3 Aufl., B. 3, p. 399, 402, 475, B., 1922; T e u b e г t, Der gegenwartige Stand d. Eisenbeton-schiffbaues, «Jahrbuch d. Schiffbautechnischen Gesell-schaft», B., 1922, 23. N1, Обольянинов.