Размеры конструктивных элементов корпуса , изготовленного по технологии stitch-and-glue

Источник : Devlin's boatbuilding : How to build any boat stitch-n-glue way .
Автор : Samuel Devlin   
Перевод - Сергей Баркалов   
www.t22.nm.ru

 

Технология stitch'n'glue (сшей_и-склей) универсальна и позволяет строить суда размерами от небольших и до 25-метровых. Однако корпус размерами больше скифа испытывает значительно более высокие нагрузки , нежели лодка меньших размеров и поэтому нуждается в дополнительных конструктивных элементах , скрепляющих его прочную оболочку и делающих его жестким .

Для того , чтобы справиться с этими нагрузками , существует два типа конструктивных связей - стрингеры и переборки . Стрингерами называются продольные рейки , ламинируемые обычно по месту по возможности одним неразрывным элементом от носа до кормы . Наружные привальные брусья у маленьких лодок и внутренние у крупных попадают в эту же категорию . Стрингеры обычно делают из массива древесины , однако бывают и исключения , когда фрагменты или стрингеры целиком могут быть ламинированы из фанеры . У моего проекта Surf Scoter присутствует такая погибь привального бруса , которая делает невозможным его изготовление из цельной древесины , т.к. в этом случае его прочность оказалась бы крайне низка . Однако в ламинированном виде из нескольких слоев фанеры конструкция получается достаточно прочной .

Стрингеры обычно ставятся на клей и затем фиксируются механическим крепежом . Во многих случаях я использую стрингеры в качестве оснований для других конструкций , что также помогает эффективному распределению нагрузок .

Переборки , второй по значению элемент прочности корпуса stitch-n-glue , вырезаются из цельных кусков морской фанеры и устанавливаются в корпусе поперечно , продольно вертикально или горизонтально .

Переборки , помимо функции конструктива , разделяют внутреннее пространство на отсеки . Так , камбуз можно устроить между двумя несущими переборками . Вклеивая каждый элемент из фанеры и дерева на стеклоткань с эпоксидной смолой , мы тем самым превращаем его в несущий .

На примере проекта Means of Grace видна система переборок 29-футового корпуса stitch-n-glue

ереборки могут ставиться вдвое чаще в местах сидений , пола кокпита и рубки , стен рубки , палубы , крыши рубки , камбуза , гальюна , двигателя , якорного ящика и т.п.

Когда я строил свои первые лодки , то применял для корпуса еловую фанеру . Однако внешний вид ели меня не удовлетворял и поэтому я ее всегда красил . Мне хотелось некоторые элементы инерьера покрывать лаком и тогда я перешел на 12 мм краснодеревую фанеру , т.к. продававшаяся у нас была хорошего качества . Когда она исчезла из продажи , я попробовал использовать для переборок 19-мм фанеру и был удивлен , обнаружив , насколько повысилась жесткость . При постройке лодки 12 мм переборки были сравнительно прочными , держа прямизну и форму , однако 19 мм фанера оказалась намного более жесткой и точно вставала по месту , а ее дополнительный вес с избытком компенсировался жесткостью и простотой использования.

Конечно , если бы я проектировал многокорпусник или гоночную яхту , вес для меня имел бы значение . Чтобы его минимизировать , в этом случае можно было бы изготовить переборки сэндвичевой конструкции с применением бальзы или сотового заполнителя . Они значительно легче фанерных , однако и обходятся дороже . Для обычных же круизных и средних характеристик проектов я использую 19 мм фанеру на все горизонтальные поверхности , по которым могут ступать ногами и которые могут подвергаться значительным нагрузкам . Для элементов , подкрепленных набором , я использую 12 мм фанеру .

 

выборе толщины обшивки корпуса stitch-n-glue всегда надо задумываться о его прочности , жесткости и о нагрузках , которые он будет испытывать при эксплуатации . К примеру , в моем проекте SurfScoter величина водоизмещения требует обшивки толщиной 12 мм . Однако большинство этих лодок - трейлерные , спускаются с трейлера на воду и проводят на нем всю зиму . Эти дополнительные нагрузки следует учитывать еще при проектировании . На этом основании я взял для обшивки фанеру 12 мм и наклеил на нее дополнительный диагональный слой толщиной 6 мм .

Размещение переборок также имеет значение . Максимальная неподкрепленная набором (стрингерами , переборками и т.п.) площадь не должна превышать 1 кв.м .

 

 

В своих проектах я использую несколько вариантов устройства привального бруса , который обеспечивает равномерность кривизны верхней грани корпуса . На начальной стадии постройки корпуса линия борта определяется только временными распорками или переборками и может выглядеть "ломаной" . Ламинированный привальный брус придает линии борта жесткость и не дает образовываться провалам между переборками . 

 

 

Позже привальный брус примет на себя функцию опоры для палубных бимсов и самой палубы . Бимсы из ламинированной или цельной древесины устанавливаются в специально вырезанные в привальном брусе пазы.

 

 

Лучшей является конструкция палубы и рубки , основанная на элементах продольного набора и исключающая бимсы поперечного . Такая конструкция обладает преимуществом , поскольку средняя часть подпалубного пространства (особенно на небольшой лодке) испытывает наибольшие нагрузки от ходьбы вперед-назад . Когда пространство ограничено , об поперечные бимсы будут постоянно стукаться головой . В противоположность этому , несколько жестких продольных реек на расстоянии 50-70 см обеспечивают свободное пространство с максимально возможной высотой . Если с вниманием отнестись к их расположению и исполнению , продольные стрингеры выглядят ничуть не хуже поперечных бимсов в роли опорной конструкции . К тому же облегчается малковка для настила палубы или рубки , поскольку уменьшается число соединяемых деталей .

 

 

При любой конструкции привальные брусья (стрингеры) играют роль хорошей опоры для палубы . В случае яхты имеют место дополнительно нагрузки , связанные с наличием рангоута , однако у всех лодок нагрузки от ходьбы , ударов , волочения - все в итоге приходится на стык палубы с привальным брусом . Фактически от 70 до 90 процентов механического износа приходится на этот узел . Прочный привальный брус укрепляет и защищает его .

 

а и крыша рубки тоже являются объектами высоких нагрузок , поэтому не следует стремиться сделать их предельно легкими (представьте себе неуклюжего упитанного мужчину , спрыгивающего Лодки конструкции stitch-n-glue имеют по стыкам листов галтели с оклейкой стеклолентой , которые вместе делают корпус монолитным и фиксируют всю внутреннюю конструкцию . Я считаю за правило стремиться к такому соединению , чтобы его прочность была равной прочности соединяемых элементов - но не более того.

Если бы нам удавалось всегда соответствовать такому правилу , это была бы совершенная конструкция . Говорят , что конструкция талрепа Фрэнсиса Херешоффа была настолько совершенной , что при испытании на прочность не было такого , чтобы один элемент разрушался ранее других . Разрушение наступало буквально одновременно во всех его частях . Таким же является мой идеал и для лодки stitch-n-glue . Чтобы добиться равномерной прочности конструкции , следите за толщиной галтелей и шириной и весом ткани . Минимальная толщина галтели должна быть равна толщине соединяемых листов фанерной обшивки или как минимум 75 процентов ее .

 

 

К примеру , швертбот или небольшой гребной скиф , построенный из 6-мм фанеры , должен иметь галтель толщиной 6 мм . Ширина галтели (размер В на рис.) должна быть равной удвоенной толщине фанеры, или 12 мм от центра соединения для данного случая. Галтель помогает без потери прочности плавно перейти от одного листа фанеры к другому . Число слоев ткани поверх галтели по краям должно снижаться , чтобы распределить нагрузки не создавать концентрации напряжений . В нашем случае скиффа двух слоев ткани весом 200 г/м2 и шириной 75 и 100 мм будет более чем достаточно . При формировании галтелей и оклейке несущих стыков корпуса и переборок следите за тем , чтобы впоследствии их пришлось по минимуму шпаклевать , а снаружи избежать неряшливого вида .

Для небольших лодок можно использовать стеклоткань весом 200-250 г/м2 , аппретированную воланом и нарезанную на ленты , при этом стык будет легким и прочным . Для более крупных лодок при армировании стыков я обычно использую биаксиальную ленту . Планируя оклейку заранее и зная , какие участки должны будут сохранить натуральный вид древесины , можно для видимых участков использовать оклейку тканью в несколько слоев вместо непрозрачного биаксиального материала . Однако для основных конструктивных связей корпуса следует использовать именно его , т.к. он значительно более прочен и после отделки корпуса не виден .

 

 

Конструкция stitch-n-glue отличается от традиционной в районе днища и киля , когда в киле выбирается четверть для крепления листов обшивки к нему и набору . В конструкции stitch-n-glue кили , скеги и прочие наружные элементы должны клеиться на свои места поверх стеклоткани со смолой , чтобы не нарушать целостности корпуса .

Используя эпоксидную смолу , трудно , если не сказать - невозможно качественно и герметично покрыть толстые массивные детали из древесины . А если позволить влаге попасть внутрь древесины , та станет менять свои размеры вместе со степенью ее содержания и температурой , разбухая и усыхая . Такая нестабильность в размерах ведет к значительным напряжениям в соединениях на эпоксидной смоле и в конце концов заканчивается их разрушением . Чем больше размеры деревянной детали , тем больше она меняет свои размеры . Для общего случая я бы сказал , что максимальная толщина детали , которую можно надежно герметично покрыть эпоксидной смолой , составляет не более 25 мм . 

 

 

Если вам требуется изготовить массивный киль , ламинируйте его из множества тонких слоев материала . Если же вам хочется использовать материал большого сечения , крепите его к корпусу таким образом , чтобы при забухании он не разорвал корпус надвое . Я делаю корпус таким , чтобы его прочность не зависела от проблем , вызванных форштевнем или килем . Я считаю эти элементы заменяемыми , но даже и в этом случае они требуют обильного покрытия эпоксидной смолой .

 

бесплатный счетчик Рейтинг@Mail.ru

bigmir)net TOP 100