М. А. ЛОВЯГИН, В. М. КОРСАКОВ, Я. Б. КАГАНЕР,
Э. Н. ГАРИН, Г. И. ВЫДРЕВИЧ, А. Л. БЕДЕРМАН,
А. И. БРАЙНИН, И. В. ГУБКИН
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
ПЛАВУЧИЕ ДОНИ
Под общей редакцией М. А. Ловягина
ИЗДАТЕЛЬСТВО „СУДОСТРОЕНИЕ11
Ленинград
1964
В книге обобщены опыт проектирования, постройки
и эксплуатации металлических доков, а также сведения
о теоретических исследованиях в области теории корабля
и прочности доков за последние 15 лет.
Даны анализ весовых характеристик доков, коэффи-
циенты для определения в первом приближении главных
элементов проектируемого дока, а также выведенные авто-
рами формулы для определения выгоднейшей с точки зре-
ния прочности высоты борта, момента всплытия дока при
продольном спуске и пр.
Специальная глава посвящена методу составления
заданий на проектирование доков.
Книга предназначена для инженеров и техников,
работающих в области проектирования, постройки и
эксплуатации плавучих доков, а также может быть по-
лезна студентам кораблестроительных вузов, факульте-
тов и учащимся техникумов.
ВВЕДЕНИЕ
В период эксплуатации любого судна неоднократно возникает
необходимость в полном осмотре и ремонте подводной части..
Для сохранения скорости хода приходится очищать корпус судна
от наросших водорослей и ракушек; через определенные проме-
жутки времени суда проходят текущий, средний и капитальный
ремонты\
В первый период деревянного судостроения работы по подъему
судов из воды на сушу были относительно простыми — их выта-
скивали по лежням на катках при помощи примитивного ворота.
Этим способом поднимают из воды небольшие рыболовные суда
и катера и теперь.
Обнажение подводной части более крупных судов очень долго-
велось во всех странах путем «кренгования». Этот способ заклю-
чался в следующем: судно ставили на якоря где-нибудь в закрытой
бухте или в устье реки у пологого песчаного берега; после макси-
мально возможной разгрузки судно кренили поочередно на оба
борта концами, закрепленными за мачты и вынесенными на берег.
В. северных районах (например, на берегах Белого моря)
подводную часть судов зимой обнажали «вымораживанием»:
вокруг вмерзшего судна через определенные промежутки времени
обкалывали лед, пока оно не оказывалось стоящим на ледяных,
столбах, в ледяной яме.
Однако в связи с увеличением размеров и веса судов эти
способы оказались неприемлемыми, и уже в первой четверти
XVIII в. были построены специальные сооружения — сухие и пла-
вучие доки.
Первый в мире плавучий док был сооружен в России в Крон-
штадте при Петре I. Он был перестроен из трофейного шведского
корабля «Камель», название которого стало нарицательным
(в Западной Европе плавучие доки долгое время называли «каме-
лями»). Это был плавучий «сухой» док, т. е. плавучий док со шлю-
зовыми воротами. Такие доки с тех пор непрерывно строили в Рос-
сии, а на реках и озерах их продолжают строить и в настоящее
время. Интересно отметить, что плавучие сухие доки запатенто-
ваны как «техническая новинка» в XX в.
1*	3
В последнее время у доков появился конкурент — слипы,
получающие все большее распространение.
В табл. 1—3 приводятся сведения о количестве сухих и плаву-
чих доков, а также слипов во всех странах 1 (исключая СССР).
Естественно, что данные этих таблиц не могут рассматриваться
как абсолютно полные; фактически рассматриваемых сооружений
больше 2. Для сравнения дано количество сухдх и плавучих доков
на 1 января 1939 г.
Таблица 1
Сухие доки
	Длина доков, м							
Государство	75 и менее	76—100	101—150	151—200	201—250	251—300	301 и более	Всего *
Англия и Сев. Ир- ландия ФРГ*»	44 4	43	78 . 1	65 4	33 4	25 1	12 3	300 336 17
Голландия 	4	4	3	4	5	2	1	23 8
Дания	1	3	4	3	1	1	—	13 11
Италия	2	3	7	3	5	4	2	26 28
США	17	5	21	27	23	4	21	118 55
Франция	5	19	21	15	15	3	6	84 69
Швеция	9	6	9	4	3	1	1	33 23
Япония	16	15	37	38	12	6	4	128 68
Прочие	45	31	97	81	33	10	4	301 167
Всего	147	129	278	244	134	57	54	1043
								795
* В знаменателе указано количество доков по состоянию на 1 января 1939 г. В Германии на 1 января 1939 г. имелось 30 сухих доков.								
1 Данные заимствованы из Справочника «Post of the World» за 1956 и 1960 гг.;
Lloyd’s Register «Register book» за 1961 —1962 гг. и Справочника «Ports, docks
and charges on Shipping throughout the World», London, 1959 r.
2 В данные по Англии включены Гибралтар, Аден, Фолькленд, Бермуд-
ские о-ва,
4
Таблица 2
Плавучие доки
Государство	Подъемная сила, т						Всего*
	1500 и менее	1501— 4000	4001— 7000	7001— 12 000	12 001 — 20 000	20 001 и более	
Англия и Сев. Ирландия	12.	12	4	2	1	3	34 49
Дания	10	5	4	3	—	—	22 0
Голландия	12	8	5	9	6	6	46 ~28
Италия	14	4	1	—	2	3	24 16
США	53	38	10	30	31	5	167 138
ФРГ	22	13	8	11	5	4	63
Франция	4	2		2	2	2	15 22
Швеция	5	6	1	4	2	3	21 9
Япония	7	2	4	2	2	—	17 6
Прочие	62	48	16	15	9	5	155 83
Всего	201	138	56	78	60	31	564 415
* В знаменателе указано количество доков по состоянию на 1 января 1939 г.
** В Германии на 1 января 1939 г. имелось 64 плавучих дока.
Изучение таблиц позволяет сделать следующие выводы:
для докования наиболее крупных судов длиной более 230 м
и доковым весом более 15 000 т строятся преимущественно сухие
Доки;
для докования небольших и малых судов строятся преимуще-
ственно слипы;	-	,<
подъемная сила большинства современных плавучих доков не
превосходит 4000 т, т. е. рассчитана на подъем судов длиной до
120—130 м-
большая часть сухих доков также рассчитана на подъем судов
длиной не более 120—130 л;
5
Таблица 3
Слипы
Государство	Подъемная сила, т						Всего
	100 и менее	101 — 250	251 — 500	501 — 1000	1001 — 2000	2001 и более	
Англия и Сев. .Ирландия	65	70	38	35	12	8	228
Голландия	3	,13	27	23	8	14	88
Дания	19	20	14	7	5	2	67
Италия	6	6	16	3	1	1	33
США	55	46	52	70	35	26	284
ФРГ	167	68	74	19	6	—	334
Франция	9	10	16	15	4	2	56
Швеция	28	26	22	13	5	1	95
Япония	11	19	22	12	3	4	71
Прочие	165	149	143	132	66	18	673
Всего	528	427	424	329	145	76	1929
подъемная сила подавляющего большинства слипов не пре-
восходит 1000 т.
В двадцатых годах нашего столетия появились железобетон-
ные доки, получившие значительное распространение. Самые
большие в то время в мире железобетонные доки (подъемной силой
4000 и 6000 т) были спроектированы и построены в СССР под
наблюдением виднейших советских судостроителей — А. Н. Кры-
лова, П. Ф. Папковича и Ю. А. Шиманского. Эти доки имели высо-
кие технические показатели: на 1 т подъемной силы приходилось
лишь 1,6 т веса дока порожнем, в то время как за границей этот
вес составлял не менее 2,0 т.
Дерево, сталь и железобетон в качестве материалов для кор-
пусов плавучих доков имеют свои преимущества и недостатки.
Для суждения о правильности выбора материала в табл. 4 при-
ведены элементы дока подъемной силой 6000 т, спроектированного
из различных материалов. Характеристики композитного дока
получены расчетом по литературным данным. Котлован рассчитан
для глубины акватории 8 м.
Из табл. 4 можно сделать следующие выводы:
начальная стоимость железобетонного дока отечественной
конструкции при современной технологии несколько превышает
75% стоимости стального дока;
6
Таблица 4
Характеристика доков подъемной силой 6000 т,
построенных из разных материалов
Наименование элемента	Материал корпуса дока			
	сталь	дерево и сталь (композит- ный док)	железобетон	
			СССР	США
Материал корпуса башен	Сталь 4с	Сталь 4с	Железобетон	
Длительность откачки, час.	2,5	2,5	2,5	2,5
Тип дока	Понтонный	Понтонный	Монолитные	
Вес дока порожнем, т, в том	4500	5000	9000	17 000
числе:				
сталь	3250	1250	1100	3 000
бетон	—	—	6700	13 200
дерево	350	2500	350	350
Работа насосной станции при подъеме дока с судном, тм	66-103	70-Ю3	96-103	106-10s
Глубина воды над кильбло-	7,3	7,3	7,3	7,3
ками, м				
Высота понтона, м	3,3	3,6	4,7	6,7
Потребная глубина котло-	12,2	12,5	14,6	16,6
вана, м				
Сравнительная стоимость по- стройки, %: *			*	
корпус	100	80	70	140
станция	15	16	22	24
котлован	100	120	170	190
* Для дока США цифры приняты условно.				
7
стоимость постройки железобетонного дока американской
конструкции, по-видимому, превышает стоимость постройки сталь-
ного дока;
обилие дешевой и качественной древесины при «голоде на ме-
талл» может обусловить целесообразность строительства компо-
зитных доков.
Исходя из конъюнктуры 1962 г., при выборе материала кор-
пуса дока следует руководствоваться данными табл. 5.
Таблица 5
Пределы применимости материала
для постройки корпуса дока
Материал	Доки подъемной силой, т	Примечание
Дерево	600 и менее	Отсутствие древо- точцев в акваториях стоянки доков
Дерево и сталь (композитно)	10 000 и менее	То же
Сталь	Без ограниче- ния	—
Железобетон	12 000 н менее	
Со времени выхода в свет книги М. А. Ловягина и В. М. Кор-
сакова «Металлические плавучие доки» (Судпромгиз, 1952) в оте-
чественной и иностранной литературе появилось много статей
по вопросам проектирования, постройки и эксплуатации плавучих
доков. Выработаны новые методики расчетов, накоплен опыт пере-
вода доков по открытым водным пространствам. Изложенное
побудило коллектив авторов данной книги подытожить и опубли-
ковать свой опыт, главным образом в области проектирования
доков.	_________________
Главы I, II, VI и XII написаны |В. М. Корсаковым); гл. III,
X и XI — М. А. Ловягиным; гл. IV — Я- Б. Каганером; гл. V —
А. И. Брайниным, Э. Н. Гариным и Я. Б. Каганером; гл. VII —
А. Л. Бедерманом и М. А. Ловягиным; гл. VIII — И. В. Губки-
ным и М. А. Ловягиным; гл. IX — Г. И. Выдревичем и М. А. Ло-
вягиным.
Авторы выражают благодарность Г. Н. Финкелю и О. А. Фо-
менко за ряд ценных указаний, а также И. Д. Гофман, С. В. Орло-
вой, В. Н. Эрфурт, А. В. Костромитиной и Т. И. Родионовой за рас-
четы, на основании которых были составлены таблицы гл. III,
IV и V и некоторые примеры.
Все критические замечания по книге будут приняты авторами
с благодарностью.
Отзывы направлять по адресу: Ленинград, Д-65, ул. Гоголя, 8,
Издательство «Судостроение».
ГЛАВА I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ПЛАВУЧИХ ДОКОВ
§ 1. Общие сведения
Плавучий док — инженерное сооружение, предназначенное
для подъема судов из воды с целью осмотра и ремонта подводной
части, а также для перевозки судов по мелководным внутренним.
6)
1 — топ-палуба; 2 — палуба безопасности; 3 — центральная линия
кильблоков; 4 — скуловые механические кильблоки; .5 — центрующее-
устройство; 6 — переходный мостик; 7 — подбашенный балластный
отсек; 8 — центральный балластный отсек понтонов.
водным путям или морем. Доки для перевозок называются транс-
портными плавучими доками.
Плавучий док в основном состоит из понтона, на котором
устанавливается поднимаемое из воды судно, и башен, или бортов.
Названия частей плавучего дока (рис. 1):
топ-палуба — верхняя палуба башни, на которой обычно раз-
мещены шпили, швартовное устройство для ввода судов в док,
3
посты управления, гальюны и умывальники для экипажей докуе-
мых судов; топ-палуба большинства современных доков оборудо-
вана подвижными портальными кранами;
палуба безопасности — нижняя палуба башен, водонепрони-
цаемая по всей длине и ограничивающая сверху балластные
отсеки, а снизу — запас плавучести дока;
стапель-палуба — палуба понтона, на которой устанавли-
ваются кильблоки и клетки — опоры докуемого судна;
нижняя, или жилая палуба — непрерывная палуба в башне,
иногда совпадающая с палубой безопасности, и расположенная
ниже топ-палубы;
Рис. 2. Док с частично ажурными башнями: а — бо-
ковой вид; б, в — поперечные сечения.
1 — платформа.
платформа — палуба, расположенная ниже топ-палубы и пре-
рывающаяся по длине (рис. 2);
концевая платформа — легкий настил на кронштейнах, укреп-
ленных на концевых переборках понтона.
По своей конструкции плавучие доки могут быть монолитными,
секционными, понтонными и секционно-понтонными.
Монолитный док состоит из одного сплошного понтона (разде-
ленного на отсеки) и двух или одной башен, прочно соединенных
с понтоном.
Секционный док может быть разъединен по длине на две или
несколько секций — частей. Отдельные секции могут работать
самостоятельно (рис. 3).
У понтонного дока башни сплошные, тогда как понтон состоит
из отдельных, конструктивно независимых частей. Обычно на
понтонных доках башни крепят к понтонам при помощи болтовых
соединений, и любой понтон для ремонта может быть отделен от
дока и выведен из-под башен (рис. 4).
Секционно-понтонный док может быть разделен на две или
несколько самостоятельных секций, причем в каждой секции два
или несколько понтонов.
10
Отсеки плавучих доков, расположенные ниже палубы безопас-
ности, в зависимости от назначения делятся на три категории:
балластные, сухие и креповые, или запасные.
Балластными называют отсеки, предназначенные для запол-
нения балластом при погружении дока при любой нагрузке на
заданную глубину.
а)
Рис. 3. Трехсекционный самодокующийся док: а —соб-
ранный для эксплуатации; б—секция № 3 самодокуется.
Сухие отсеки не заполняются балластом и во время погружения
дока остаются пустыми; в них часто размещают доковое оборудо-
вание, запасы и снабжение.
Запасные отсеки заполняют балластом только при выравни-
вании крена, возникшего от неравномерной нагрузки или для
/V/, N2, N3
ё)
N1uN2
Рис. 4. Трехпонтонный самодокующийся док: а — собран-
ный для эксплуатации; б — понтон № 3 самодокуется.
компенсации израсходованных запасов. Их часто совмещают
с балластными отсеками, заполняемыми в некоторых случаях
неполностью.
Типы и конструкции современных плавучих доков можно
классифицировать по материалу корпуса, назначению, числу
башен, методу самодокования, степени автономности и методу
балластировки.
11
§ 2.	Классификация доков по материалу корпуса
По материалу корпуса плавучие доки подразделяются на
деревянные, композитные, железобетонные и стальные. Деревян-
ные доки теперь строят редко. В СССР деревянные доки применяют
в основном для докования речных судов; их подъемная сила не
превосходит 1000 т. Во время второй мировой войны деревянные
доки строили в США.
Несмотря на ряд преимуществ деревянных доков (простота
постройки и ремонта, низкая стоимость постройки и эксплуатации),
они почти исчезли из практики. Это объясняется следующими
существенными их недостатками:
недолговечность из-за подверженности загниванию;
расходование до 30—35% подъемной силы на прием твердого
балласта для гашения плавучести дерева, входящего в состав
корпуса;
ограниченность подъемной силы, обусловливаемая тем, что
по мере увеличенйя размеров и подъемной силы дока растет отно-
сительный вес корпуса, который становится равен подъемной силе,
когда она достигает 1000—1200 т;
малая жесткость соединений отдельных частей деревянных
конструкций, а следовательно, невозможность создания значи-
тельных размеров доков для ремонта аварийных судов;
поражаемость древоточцами и поэтому малая долговечность;
трудность поддержания водонепроницаемости корпуса;
повышенная пожароопасность.
У композитных доков набор стальной, обшивка деревянная.
Во время второй мировой войны в США было построено более
десятка таких доков подъемной силой до 15 000 т. Это композит-
ные доки секционного типа, с гибким соединением секций.
Недостатки те же, что у деревянных доков. Разница заклю-
чается лишь в том, что продольная и поперечная прочность,
 а также жесткость сооружения могут быть обеспечены в широ-
ких пределах при затрате значительно меньшего количества
материалов.
Железобетонные доки получили в СССР значительное распро-
странение. Серьезное преимущество применения железобетона
в качестве материала для корпуса дока заключается в том, что
\ это позволяет значительно снизить расход стали и исключает
необходимость в периодическом доковании с целью окраски под-
водной части.
Основным препятствием для строительства секционных железо-
бетонных доков является невозможность достигнуть надлежащей
жесткости соединения секций, вследствие чего железобетонные
доки строят главным образом монолитными.
12
§ 3.	Классификация доков по назначению
По назначению доки условно можно разделить на следующие
группы: для капитального ремонта судов, для осмотра и текущего
ремонта, транспортные и (только появляющиеся) доки для ремонта
атомных подводных лодок.
В доки для капитального ремонта ставятся суда со значитель-
ными повреждениями и ослабленной общей прочностью. Поэтому
корпус такого дока должен обладать прочностью, достаточной,
чтобы воспринимать не менее 2/3 момента, изгибающего систему
док — судно. Если док секционный, то соединение секций должно
выдержать действие изгибающего момента и перерезывающей
силы. Такое требование обусловливает утяжеление на 25—35%
продольных связей по сравнению с таковыми у доков текущего
ремонта и осмотра (при одинаковой конструкции набора). Чтобы
избежать этого, можно использовать маневрирование водяным
разгружающим балластом, для чего достаточно доку с прямо-
угольными понтонами иметь запас маневренной воды, равный
в = (1 —
где н — запас маневренной воды, т;
Ф — коэффициент полноты кривой нагрузки судна (редко
падающий ниже 0,65);
Dr. — расчетный вес докуемого судна, т.
Доки для осмотра и текущего (мелкого) ремонта предназна-
чаются для осмотра подводной части при очередных освидетель-
ствованиях судов- инспекцией классификационных обществ,
очистки и окраски обшивки, смены гребных винтов и т. п. Их
довольно часто строят секционными, с гибким соединением секций.
Они предусматриваются для службы в крупных портах с большим
грузооборотом.
Транспортные доки преимущественно служат для перевозки
судов по мелководным внутренним водным путям. Необходимость
в такой перевозке возникает в тех случаях, когда осадка судна
больше глубины фарватера реки или канала. Обычно транспортные
доки имеют судовые обводы в носовой части и корму с плоским
транцем, в котором устроены ворота для ввода перевозимого судна
и ограничения доковой камеры. Большинство этих доков несамо-
ходные, но с автономной энергетической установкой. Реже строятся
самоходные доки для перевозки морем поврежденных судов (США).
В последние годы в зарубежной печати появились сведения
о плавучих доках для обслуживания и ремонта атомных подвод-
ных лодок. В 1960 г. в Англии закончен постройкой плавучий
док AFD-59, предназначенный для обслуживания первой англий-
ской атомной подводной лодки. Поскольку работа предусмотрена
вдали от населенных пунктов, он полностью автономен. Длина
дока 122 м, ширина 23,5 м (по-видимому, это полная ширина дока;
13
ширина в свету, вероятно, не превосходит 17—17,5 м). Док рас-
считан на размещение более 200 чел., включая личный состав
лодки, состоящий из 8 офицеров и 75 рядовых. Водоизмещение
этих лодок 5600 т х.
§ 4.	Классификация доков по числу башен и секций
Плавучие доки бывают безбашенные, однобашенные и двух-
башенные. К безбашенным докам следует также отнести некоторые
транспортные доки и док-понтоны. Транспортные безбашенные
доки состоят из сплошного днищевого понтона и одинарных
бортов.
Бортовая обшивка и кормовая переборка с воротами образуют
замкнутую, водонепроницаемую доковую камеру. Таким образом,
Рис. 5. Однобашенный док: а — с понтоном-про-
тивовесом; б — работающий у стенки.
в число балластных отсеков такого дока входят отсеки днищевого
понтона и доковая камера; подбашенные отсеки отсутствуют.
Док-понтоны не имеют ни башен, ни бортов; они состоят из
понтона и бортовых ферм (подробно см. § 110).
Первые однобашенные доки были построены во второй поло-
вине XIX в. На рис. 5, а показан однобашенный док с поплавко-
вым противовесом; на рис. 5, б изображен док, в котором понтон-
противовес заменен шарнирной конструкцией, соединяющей
башню дока с набережной.
Однобашенные доки, как правило, используются на речных
судоремонтных заводах; на некоторых заводах они скомбиниро-
ваны с эстакадой, на которую передаются поднятые суда для
ремонта. На рис. 6 показана конструкция такого дока с разрезным
понтоном и понтоном-противовесом.
Достоинством однобашенных доков является возможность
бокового ввода, что имеет значение для судов с сильными подре-
зами оконечностей или судов, ширина которых превышает рабочую
ширину стапель-палубы. Недостатком этих доков является боль-
шая их ширина (с понтонами-противовесами), что неудобно на
тесных акваториях. Кроме того, эти доки неудобны для перебук-
сировки; они не получили большого распространения.
1 Lloyd’s List, 1 апреля 1960 г.; The Engineer, № 5433.
14
По числу секций доки разделяются на монолитные (односек-
ционные) и состоящие из двух или более секций. Выбор числа
секций дока тесно связан с возможностями ремонта его подводной
части.
Монолитный док значительно проще в эксплуатации, и стои-
мость его постройки ниже стоимости дока любой другой кон-
струкции. Поэтому, если размеры дока позволяют поставить его
на ремонт в какой-либо сухой или плавучий док, расположенный
поблизости, то доковладельцы предпочитают заказывать монолит-
ный док. Однако вследствие большой ширины (сравнительно с обыч-
ными судами) плавучих доков подобрать сухой док с достаточной
шириной ворот затруднительно (а для более крупных доков не-
возможно), поэтому значительная часть доков строится само-
докующимися-понтонными, секционными или секционно-понтон-
ными.	ш
В понтонном доке разъединение понтона на несколько частей
позволяет доковать отдельные понтоны (см. рис. 4).
Второй способ обеспечить возможность ремонта подводной ча-
сти плавучего дока, не прибегая к постановке его в сухой док, это
разделение на секции. Длина каждой секции должна быть меньше
ширины дока в свету между башнями (см. рис. 3). За границей
получили распространение патентованные трехсекционные доки
(рис. 7), особенность которых заключается в том, что наибольший
изгибающий момент приходится на неразъемную часть. Это
15
позволяет использовать такие доки для капитального ремонта
судов. Однако разъем секций этих доков затруднен, вследствие
чего некоторые патенты предусматривают гибкие соединения
секций. В последнем случае доки непригодны для ремонта аварий-
ных судов предельного водоизмещения.
Автоматизация процессов затопления и всплытия дока в значи-
тельной мере устранит это неудобство. Можносчитать, что секцион-
ные доки с гибким соединением секций и автоматизированным
всплытием и затоплением имеют широкие перспективы развития.
Рис. 7. Патентованный док; а — собранный для эксплуатации; б — до-
кующийся на концевых понтонах; в — поперечное сечение.
Во время второй мировой войны в США было построено не-
сколько комплектов семи- и десятисекционных доков оригинальной
конструкции. Каждая секция состояла из широкого понтона
баржеподобной формы, поперек которого были установлены
башни (рис. 8 и 9), заваливающиеся по-походному на палубу
понтона и поднимающиеся гидравлическими домкратами в вер-
тикальное положение.
При самостоятельной работе одной секции такого дока ее
подъемная сила может быть использована не более, чем на 15%,
из-за ограниченной остойчивости и сравнительно небольших габа-
ритов стапель-палубы. На сборку такого десятисекционного дока,
прибуксированного отдельными секциями к месту работы, потре-
бовалось около 2 мес. Основное их преимущество — простота
и легкость буксировки морем.
Характеристику буксируемых секционных доков следующие: 1
Число секций 			7	10
Общая подъемная сила, т . . ... .	56 000	100 000
Подъемная сила одной секции, т	10 000	10 000
Длина секции поперек дока, я . .	73	73
Ширина секции вдоль дока, м .  .	31	• 25
Высота понтона, м 		7 •	7
Длина дока в сборе, м 		225	250
Ширина дока в свету, м		36,5	42,5
Высота башен над стапель-палубой, м	18	18
Численность экипажа, чел		—	780
1 Engineering, 15/11 и 1/Ш 1946 г.		
16
2
Рис. 8. Секционный док США на 100 000 т (в про-
цессе сборки).
М. А. Ловягин иг
17
Необычна большая численность личного состава дока, превы-
шающая, по меньшей мере, вчетверо экипаж дока секционно-
понтонной системы и в пять раз численность команды монолитного
дока такого же размера.
§ 5.	Классификация доков по автономности
По степени автономности и механизации ремонтных работ пла-
вучие доки можно разделить на несамоходные неавтономные и
автономные, самоходные автономные и самоходные доки-заводы.
Несамоходные неавтономные доки обычно строятся по заказам
судоремонтных заводов и портовых управлений и предназна-
чаются для работы на строго определенном месте в непосредствен-
ной близости от береговых энергетических установок и кранов.
Рис. 10. Схема установки дока к набережной на постоян-
ных распорах.
Примером предельной связи с берегом может служить док
подъемной силой 400 т, построенный для докования плавучих
средств ж.-д. компании Эри в 1949 г. Этот док соединен с берегом
не только электрическим кабелем, но и двумя шарнирными стре-
лами (рис. 10) для постоянной фиксации его места относительно
набережной.1
Автономные доки могут работать в любой точке побережья,
если место стоянки достаточно укрыто от волнения и ветров и имеет
требуемую глубину.
Степень автономности дока может быть различной, в зависи-
мости от условий его работы. Автономным считается плавучий док,
располагающий:
собственной энергетической установкой (электроэнергия, пар,
сжатый воздух, ацетилен и т. д.), обеспечивающей все режимы
работы дока;
1 Marine News, 1949 г., март; Motorschip, 1948, сентябрь.
18
запасами топлива, смазочных материалов, пресной воды и про-
довольствия, достаточными для работы дока и докового персонала
в течение заданного времени;
жилыми помещениями для всего экипажа дока и ремонтных
рабочих, обусловливающими возможность стоянки и работы дока
вне населенного пункта;
цистернами для слива с докуемых судов запасов топлива
и смазочных масел, благодаря чему отпадает необходимость
в каких-либо дополнительных плавучих или береговых ем-
костях;
мастерскими и станочным оборудованием для ремонта собствен-
ной материальной части;
складами и кладовыми для требуемых при ремонте судов мате-
риалов и инструмента;
собственными грузоподъемными средствами (кранами) для
основных ремонтных работ.
Подавляющее большинство автономных доков имеет собствен-
ные энергетические установки, запасы топлива, воды, продоволь-
ствия и жилые помещения для персонала (включая ремонтных
рабочих). Мастерские и станочное оборудование, позволяющие
производить ремонт докуемого судна, размещаются на доках
редко.
Следует отметить, что в доках длиной менее 140—120 м
разместить, кроме жилых помещений, мастерские и склады ма-
териалов (т. е. плавучую мастерскую) не представляется возмож-
ным. Поэтому сочетание дока и мастерских в едином «док-заводе»
возможно лишь на крупных доках. Несколько док-заводов было
построено США в годы второй мировой войны.
За границей доки с большой степенью автономности строились
и строятся только для нужд военного ведомства. Высокая стои-
мость постройки оправдана возможностью рассредоточить судо-
ремонтные средства в необорудованных пунктах побережья.
Предельной степенью автономности обладают самоходные
доки-заводы, построенные в США во время второй мировой войны.
Они имеют транцевую корму, в которой устроены ворота для ввода
судов., У носовой части обычные судовые обводы. Доковая камера
занимает примерно 55—60% длины дока.
В последнее время* получает развитие появившийся в США
новый тип дока — для гидросамолетов дальнего. действия. Эти
доки предназначены для осмотра подводной части гидросамолетов
перед полетом, а также для ремонтных работ. Так как крылья
самолета имеют большой размер, часть башен дока срезана, что
дает значительную экономию в ширине дока. Гидросамолет вво-
дится в док только с кормовой стороны.
Кроме перечисленных, имеются разновидности плавучих доков:
Доки с выдвижными понтонами или док-матки и «док-понтоны».
Док-матка (рис. 11) был впервые построен в 1907 г. в Германии.
2*	19
В последнее время эти доки получили распространение в крупных
судоремонтных центрах, и в-некоторых случаях они успешно кон-
курируют со слипами (см. § ПО).
Рис. И. Док с въезжающим понтоном (док-матка): а — понтон
в доке; б — понтон выведен.
§ 6.	Классификация доков по методу балластировки
В зависимости от метода балластировки плавучие доки можно
разделить на доки с сухими отсеками, без сухих отсеков и доки
с независимым сливом воды.
Устройство центральных сухих отсеков, расположенных в сред-
ней части по ширине дока, обусловлено стремлением конструк-
Рис. 12. Док с центральным сухим отсеком: а —
с герметическим сухим отсеком; б — с компрессией
воздуха в сухом отсеке.
торов сократить работу насосной станции при откачке дока, а сле-
довательно, снизить эксплуатационные расходы. Кроме того,
наличие среднего сухого отсека под центральной кильблоковой
дорожкой несколько разгружает поперечные фермы днищевой
конструкции в разных стадиях всплытия или погружения дока,
а также во время стоянки с судном на стапель-палубе.
Док с центральным сухим отсеком показан на рис. 12, а.
Разновидностью его является док с компрессией воздуха в цен-
тральном сухом отсеке, облегчающей работу водонепроницаемых
переборок отсека (рис. 12, б).
Иногда сухие отсеки служат резервными балластными отсе-
ками, и при постановке особо тяжелого судна заполняются водой.
Размещение в таких отсеках какого-либо электрооборудования,
разумеется, недопустимо.
20
Доки без сухих отсеков строят сравнительно редко. Их главный
недостаток — затрудненность доступа к насосам и клинкетам,
расположенным в понтоне.
Независимый слив воды из башен за борт и откачка ее только
из понтона позволяют несколько уменьшить количество воды,
проходящей через насосы, что сокращает расход электроэнергии
на всплытие дока.
Влияние конструкции балластных отсеков, расположения или
объемов сухих отсеков на качество сооружения подробно рассма-
тривается в гл. III.
ГЛАВА II
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ПЛАВУЧИХ ДОКОВ
§ 7.	Место стоянки плавучего дока на судоремонтном заводе
Плавучий док устанавливают обычно перпендикулярно линии
берега, хотя небольшие доки (подъемной силой 1000—1500 т)
довольно часто ставят лагом к набережной. Первый вариант
имеет следующие преимущества:
док занимает меньше места вдоль набережной;
к обоим бортам дока можно подвести плавучие краны и баржи
с материалами, топливом и т. п., что обеспечивает подачу грузов
любого веса на докуемые суда;
большая простота отбуксировки к месту погружения и уста-
новки на место;
большая простота сообщения с берегом, особенно если док не
имеет вырезов в башнях.
Расстояние между доком и береговой линией (стенкой) не реко-
мендуется принимать больше 20—25 м, поскольку при больших
расстояниях трудно обеспечить швартовами достаточно надежное
крепление дока к берегу. Между берегом и доком устанавли-
вается переходный понтон, прочно прикрепленный к берегу
и к доку и огражденный перилами. Ширина прохода для людей
на понтоне не должна быть менее 3' м (рис. 13).
Если док ставится торцом к берегу, то береговая оконечность
крепится швартовами, а противоположная — тросами к бочкам
или цепями к якорям. Более практична (особенно в тесных аква-
ториях) установка дока между двумя парами свайных кустов
(рис. 14) с креплением в продольном направлении швартовами.
Оригинально закреплен построенный в 1959 г. гамбургский док
грузоподъемностью 30 000 т. К бортам дока приварены две ман-
жеты, через которые пропущены две прочные стальные трубчатые
сваи *.
1 Schif und Hafen. 1959, № 5; 1958, № 10.
22
23
Несколько иное крепление имеет построенный там же для за-
вода Ховальдсверке док подъемной силой 12 500 т. Он закреплен
подобно описанному, но на одном из углов. Док может быть повер-
нут вокруг сваи и наведен на котлован для погружения. На время
стоянки док, кроме сваи с противоположного конца, устанавли-
вается на якоря, как обычное судно1.
Расстояние между кустами свай должно превосходить габарит-
ную ширину дока (с учетом привальных брусьев) примерно на
Рис. 14. Схема расположения дока между кустами
свай.
1,0—1,2 м. Место стоянки дока желательно выбрать вблизи кор-
пусного цеха, поскольку в доке производятся в основном корпус-
ные и малярные работы.
В большинстве гаваней глубины для погружения дока недо-
статочны, приходится либо отводить его на глубокое место, либо
рыть котлован. Глубина места погружения должна не менее
чем на 0,5 м превышать предельную осадку погруженного дока.
Длина и ширина котлована должны быть не менее чем на 10—
15 м больше длины и ширины дока. Располагать котлован реко-
мендуется в защищенном от течения и наносов месте. Особенно
опасны илистые грунты, увлекаемые с водой внутрь понтона, что
снижает грузоподъемность дока.
Расчетное давление ветра для швартовного устройства см.
в гл. III.
§ 8.	Подготовка судна к постановке в плавучий док
Подготовка судна к постановке в док заключается в следующем.
1.	Жидкое топливо и смазочные масла на время докования пере-
ливают в береговые, плавучие или в сливные (при их наличии)
цистерны дока.
1 Hansa, 1960, № 12/13.
24
2.	Опорожненные топливные и масляные цистерны тщательно
вентилируют, очищают насухо и пропаривают. Судовая админи-
страция дает докмейстеру письменное свидетельство о возможности
производства работ как внутри, так и снаружи цистерн, незави-
симо от того, есть необходимость или нет в каких-либо ремонтных
работах.
3.	По возможности полностью ликвидируют дифферент и крен
судна. Крен доводят до нуля; дифферент неповрежденного судна
не должен превосходить 0,01 длины судна. Дифферент и, особенно,
крен весьма осложняют постановку судна в док, а в еще большей
степени — спуск его на воду, если неизвестно, что послужило
причиной возникновения крена: малая начальная остойчивость,
неправильное распределение переменных грузов, или же и то
и другое.
4.	Удаляют запасы как пресной, так и балластной воды.
Пресной воды разрешается оставлять на один-два дня, а балласт-
ной — в количестве, необходимом для ликвидации крена и диф-
ферента (см. п. 3). Все водяные цистерны должны быть или пол-
ностью опорожнены или запрессованы.
5.	Непосредственно перед вводом в док все гальюны и умы-
вальные закрывают и опечатывают.
6.	За месяц до докования представляют доковладельцу зара-
нее составленную ориентировочную ведомость доковых работ по
устранению дефектов материальной части судна.
7.	Составляют ведомость на поставку отливок и поковок,
устанавливаемых за время стоянки судна в доке. Ведомость необ-
ходимо представлять за три месяца до ввода судна в док.
8.	Для обеспечения подготовки дока судовладелец, кроме
ориентировочной ведомости доковых работ (см. п. 6),‘представляет
доковой администрации:
а)	теоретический чертеж в масштабе не менее 1 : 100,
б)	таблицу плазовых ординат (обязательна при постановке
судна на клетки, а не мальтийским способом),
в)	кривые теоретических элементов (обязателен грузовой раз-
мер),
г)	доковый чертеж,
д)	чертеж набора мидель-шпангоута,
е)	чертеж забортных отверстий,
ж)	расчеты плавучести и остойчивости в момент докования
(диаграмма статической остойчивости обязательна для мало-
остойчивых судов).
Перед входом в док на судне необходимо наглухо задраить все
иллюминаторы, порты и водонепроницаемые двери, а команду
разместить в соответствии с расписанием по водяной тревоге.
Докмейстер обязан лично, не допуская компромиссов, проверить
подготовленность судна к постановке в док и требовать обязатель-
ного устранения обнаруженных недостатков.
25

43
a
График подъема дока РПНПР Гх/Пыгй-		 								1	J	'	наименование ’ПППР cvnurtl-			—	- -	—-	*	J	7	наименование 'Орткр rvnwn>	- _. 							наименование
E
X
о
Q-
o

О
К
s
к

К
E

Продолжительность этапа от начала подъема, час., мин. 3	1	OfS													Работают все насосы	1	Откачиваются все отсеки
	озб oi<j														
	0l£	006 ooZ—Ofl														
												1 Работают все насосы |	Откачиваются все 1	отсеки		
	оч! qH									Работают все насосы !	Откачиваются все отсеки,, кроме № 1 и 4	|				
	oH osi														
	об!—osI							, Работают насосы I № II, III, IV !	Откачиваются । все отсеки, 1 кроме № 1 и 4 1						
	оз!—oil														
	Oil — ool					Работают насосы । № Н и III	Откачиваются । 1 все отсеки |								
	oo I—osO ooO—ofO														
				Работают насосы | ' № 11 и 111	Откачиваются '	все отсеки								:—			
	ovO—ойО ucO~osO													—	
		Работают	I все насосы |	Откачиваются | 1	все отсеки j				—									
	озО о tO				—											
	oiO ooO														
Этапы подъема дока		Начало подъема 1		Окончательная установка первого судна перед подъемом		Подъем первого судна	|		Окончательная установка	1 второго судна перед подъемом ।		Подъем первого 1 и второго судна ; 1		Окончательная । установка	, третьего судна перед подъемом 1		Подъем всех трех судов (окончание	1 подъема)	1	
За «нуль» времени принят момент начала подъема дока.
28
2) продольный и поперечный прогиб (перегиб) дока во время
подъема не должен превосходить заданной величины.
После подготовки дока к приему судов его необходимо очистить
от мусора, лишнего леса и т. п., уделив особое внимание подготовке
клеток, кильблоковых дорожек, механизмов и т. д. В противном
случае не исключена посадка судов на обрезки деревянных брусьев,
льдины и т. д., а следовательно, проминание обшивки, а иногда
и балок набора. Кроме повреждения докуемых судов, загрязнен-
ность стапель-палубы приводит к несчастным случаям.
§ 10.	Затопление дока и ввод судна
До открытия клинкетов и пуска воды в балластные отсеки док-
мейстер, лично пройдя по стапель-палубе, должен убедиться, что
все клетки закреплены или загружены балластом, остатки леса
надежно связаны и привязаны к кнехтам или уткам на топ-палубе,
мусор убран, рейки марок погружения стапель-палубы чистые
и освещение их обеспечено (на случай, если докование затянется
на вечернее время); краны застопорены; на топ-палубе нет ничего
лишнего, шпили опробованы в действии на холостой ход и готовы
к работе; в центральном посту управления все пульты и щиты
в полном порядке.
Перед затоплением дока докмейстер должен иметь прогноз
погоды на ближайшие 12 час. Производить подъем судов при
ветре сильнее 5—6 баллов нельзя, поэтому, если ожидается
свежий ветер, затопление дока следует отменить, так как дер-
жать его в погруженном состоянии без надобности не рекомен-
дуется.
Проверив подготовку дока к приему судов и судов к входу
в док, при благоприятном прогнозе погоды дают команду присту-
пить к затоплению дока. После того, как личный состав дока,
занявший свои рабочие посты, сообщает о готовности, дается
команда открыть клинкеты. Если объемы всех понтонов одинаковы,
открывают сразу все клинкеты; если же объемы концевых понтонов
меньше средних, порядок открытия клинкетов должен быть уста-
новлен таким, чтобы величина стрелок прогиба (перегиба) дока при
затоплении не превышала допускаемую.
При приближении дока к нужной осадке крен и дифферент
следует свести к нулю, а при достижении ее — закрыть все клин-
кеты. Если на отливных отверстиях установлены двойные за-
движки, то после погружения и выравнивания дока их следует
закрыть и проверить отсутствие водотечности.
Суда вводятся в док обязательно при помощи буксиров: один
ведет судно на коротком конце и на малом ходу подводит его к вход-
ному торцу дока; второй одерживает корму, отводя ее от торцов
доковых башен. Ответственным за безаварийный ввод в док яв-
ляется капитан носового буксира, однако после прохода фор-
29
штевнем судна кромки башен (если судно вводят в док носом впе-
ред) за безопасность судна и дока отвечает докмейстер.
Когда носовая оконечность докуемого судна входит в док, на
него с обоих бортов судна подают ходовые концы док-талей,
которые немедленно обносятся на барабаны шпилей дока. Затем
судно протягивают вдоль дока примерно до середины и переносят
носовые концы на средние шпили, а на кормовые подают концы
со средней части судна. Далее судно протягивают до упора фор-
штевнем в стеклинь, переносят носовые концы на носовые шпили,
средние — на средние шпили и с кормы судна подают концы на
кормовые шпили. Если на доке установлены четыре пары шпилей,
перенос концов осуществляют четыре раза.
Доковые тали подаются для удержания судов в нужном поло-
жении, а также для выравнивания по стеклиням. Некоторые доки
имеют специальные упоры с зубчатыми рейками, которые можно
выдвигать из башен. Такие упоры вполне заменяют доковые тали;
в этом случае с судна вместо талей подают обычные швартовые
концы. Кроме того, при постановке судов мальтийским способом
распоры можно заменить упорами.
После того, как судно заняло правильное положение по длине
и ширине дока, начинают откачку балласта, причем рекомендуется
проводить ее по заранее составленному графику подъема (см.
табл. 6). По мере приближения основной линии судна к кильбло-
ковой дорожке судно окончательно выравнивают, ставят распоры
и сдвигают скуловые кильблоки. Докмейстер непрерывно следит
за креном и дифферентом дока, а также за креном докуемого судна.
О крене судна должен докладывать капитан, находящийся на
мостике. При крене судна более чем на 0° 30' откачку дока немед-
ленно прекращают и док снова несколько притапливают до всплы-
тия судна.
Крен судна во время его подъема в доке может быть вызван
следующими причинами:
неравномерным натяжением доковых талей;
действием ветра;
попаданием под судно на клетки или кильблоки посторонних
предметов;
перекосом судна относительно осевой линии кильблоковой
дорожки;
ошибкой в наборе клеток;
наличием у судна частей, выступающих ниже основной линии,
и неучтенных при наборе кильблоковой дорожки или клеток;
неравномерной загрузкой судна, вследствие чего пренебрежимо
малый крен судна вырастает из-за падения остойчивости при
подъеме;
наличием неизвестных экипажу повреждений корпуса судна.
Во избежание аварии причина крена должна быть установлена
и устранена. Для обнаружения причин изменения крена судна
30
после посадки на клетки или кильблоковую дорожку опускают
водолаза. Сам по себе небольшой крен судна, поставленного
в док, не страшен и, если он составляет 30', передоковывать судно
не стоит. Но если во время откачки дока судно вскоре после
посадки на клетки или кильблоковую дорожку начнет крениться
и крен превысит 0° 30', то следует принять меры, изложенные выше.
При постановке судов в док зимой, когда температура воздуха
ниже 0° С, балласт из судовых отсеков, во избежание заморажи-
вания, нужно слить. Перед спуском балластной воды следует
составить акт, фиксирующий количество водяного балласта и его
расположение на судне при вводе в док, а перед затоплением дока
для вывода судна балласт должен быть принят обратно в строгом
соответствии с актом.
После того как судно прочно село на килевую дорожку, на нем
устанавливают трапы и присоединяют пожарный трубопровод
и паропровод (зимой), провода электропитания, а также телефон-
ной связи с берегом. Ответственность за противопожарную без-
опасность стоящих в доке судов несет администрация дока.
Для экономии труда и времени подводную часть обшивки
рекомендуется очищать от наростов мокрой. С этой целью на мно-
гих доках при постановке судов заранее подготовляют плотики,
на которых размещают судовую команду, зачищающую обшивку
по мере выхода ее из воды. Щепки и мусор, оставшиеся по окон-
чании подъема дока на стапель-палубе, следует смыть из бранд-
спойта за борт, а если док установлен в непроточном ковше,-
вывезти на мусороотвозную шаланду или на берег.
После обсушки судна персонал дока устанавливает леса для
осмотра подводной части корпуса судна и составляет акт.
§ 11.	Вывод судна из дока
При выводе судна из дока, как и при вводе в док, подготови-
тельные работы делятся на два вида: подготовка судна и подго-
товка дока. Рассмотрим каждый из них-.
Если во время стоянки судна в доке производят сверление
обшивки (для спуска воды или иных целей), то одновременно со-
ставляют ведомость отверстий, с указанием их точного местораспо-
ложения, диаметра и количества. Кроме того, регистрируется
замена подводной арматуры и т. д.
Перед выводом судна из дока, докмейстер вместе с производи-
телем работ и представителем заказчика должен пройти с обоих
бортов судна и, найдя каждое отверстие, убедиться, что они заде-
ланы (заклепаны, заварены, поставлены гужоны и т. д.). Докмей-
стер не имеет права передоверить эту работу. В доковой практике
довольно часты случаи пропуска незаделанных отверстий, в ре-
зультате чего во время подъема судна на воду обнаруживается
течь и приходится принимать чрезвычайные меры.
31
Во избежание слишком раннего спуска судна, докмейстер дол-
жен получить от производителя ремонтных работ, заказчика
и инспектора Регистра СССР справку об окончании и приемке всех
доковых работ. Кроме того, перед погружением дока докмейстер
обязан получить от капитана (или лица, его заменяющего) пись-
менное подтверждение, что все перемещаемые грузы (в том числе
водяной балласт) находятся на судне точно в том же положении
и весе, как и при входе в док. Насколько важно выполнять эти
требования, свидетельствует такой пример.
В док была поставлена плавучая мастерская, причем ее диф-
ферент на корму составлял свыше 0,025L, то есть значительно
больше разрешаемого. Это было-недопустимо, так как ничто не
препятствовало принять в форпик балласт и довести дифферент до
обычных пределов. Судно было поставлено по-мальтийски и «рас-
перто» по каждому борту двумя рядами распор. Во время стоянки,
длившейся более двух месяцев, судовая команда решила покра-
сить настил палубы в литейной и формовочной, для чего формо-
вочную землю, накопившуюся за несколько лет, вынесли из
помещения, находившегося на уровне второго дна, на верхнюю
палубу. Капитан не обратил должного внимания на это обстоя-
тельство, а докмейстер поверил устному заявлению капитана, что
перемещения грузов не было.
При пуске в док воды докмейстер, хотя и увидел открытые
иллюминаторы на бортах судна, ноне потребовал от капитана немед-
ленного их задраивания, полагая, что иллюминаторы расположены
высоко от ватерлинии. Это было второй грубой ошибкой докмей-
стера и капитана, нарушивших правила эксплуатации судов и
доков, в которых сказано, что при входе в док и выходе из дока
на судне должна быть пробита водяная тревога.
Вместо того, чтобы объявить тревогу, капитан приказал раз-
давать команде обед, а докмейстер, видя разместившуюся на верх-
ней палубе для обеда команду, не прекратил это, а спокойно
наблюдал с топ-палубы за погружением дока. Это была третья гру-
бейшая небрежность.
В момент подъема нос судна начал всплывать, и оно стало диф-
ферентоваться на корму, при этом распоры, начиная с носовых,
ослабевали и падали, что было вполне естественно и не вызвало
тревоги. Когда с каждого борта осталось по два кормовых распора,
на правом борту они внезапно сломались, судно накренилось
вправо примерно на 15°, зачерпнув иллюминаторами воду, и затем,
покачнувшись несколько раз, осталось, к счастью, стоять, имея
крен на левый борт около 5°. Крен вызвала вынесенная наверх
земля, неравномерно насыпанная относительно диаметральной
плоскости судна. Авария не произошла только потому, что
док был шире судна и оно при качании на задело башен и до-
кового оборудования, а кренящий момент — сравнительно не-
велик.
32
К моменту погружения дока все водонепроницаемые двери,
горловины, люки, иллюминаторы и т. д. на судне должны быть
задраены, а в каждом отсеке расставлены наблюдающие за воз-
можным появлением течи. Вся свободная команда должна быть
готова к борьбе с водой. Следует иметь в виду, что наблюдение за
водой в отсеках всплывшего судна должно вестись в течение 10—
12 час. после выхода из дока, так как вода может проступить не
сразу (известны случаи, когда затопленный отсек обнаруживали
лишь на следующий день после выхода судна из дока).
Подготовка дока к погружению для вывода судна заключается
в следующем:
уборка лесов, поставленных вокруг судна;
уборка со стапель-палубы и из дока лишнего леса и древесных
отходов, остатков материала и т. п.;
уборка со стапель-палубы инструментов, машин и т. п.;
загрузка балластом кильблоков (при отсутствии другого кре-
пления);
проверка правильности показаний всех приборов управления
и контроля;
уборка с судна паро- и водопроводов, а также различных про-
водов;
проверка закрытия всех горловин на стапель-палубе и стенках
башен;
постановка грузовых кранов на стопора и тормоза.
После погружения дока по нужную осадку всплывшее судно
выводят из дока с помощью двух буксиров, из которых один должен
одерживать корму, чтобы предотвратить наваливание на борта
башен. Доковые тали на судно обычно не подают и его быстро
выводят из дока.
§ 12.	Некоторые замечания по эксплуатации доков
Несмотря на то, что практика доковых работ выработала за
многие десятилетия довольно устойчивые традиции, они нуждаются
в пересмотре. Прежде всего, постановка судов по стеклиням теперь
уже является анахронизмом, хотя стеклини применяют даже на
больших доках. Эта область открывает широкие возможности для
изобретателей и рационализаторов.
В целях экономии топлива, времени, моторесурсов и т. д. док-
мейстеры обычно не откачивают док полностью, до полной осушки
балластных отсеков, а поднимают его лишь настолько, чтобы обе-
спечить высоту надводного борта понтонов в пределах 0,15—0,25 м\
во всех отсеках остается балласт. После того, как док поднят,
следует записать показания уровнемеров во всех балластных
отсеках, сверить их при помощи футштоков или другим
способом и затем проверять уровень балласта каждые два-
три дня.
М. А. Ловягин и др.	33
Если изменением уровня воды в балластных отсеках (когда док
находится на плаву) пренебречь, то из-за недопустимой величины
момента, изгибающего систему док — судно, или неожиданного
затопления стапель-палубы при незадраенных горловинах может
создаться аварийное положение. Подобные аварии не раз имели
место.
Следует иметь в виду, что так как большинство отечественных
портов находится в районах, где зимой температура наружного воз-
духа опускается ниже 0° С, не исключено замерзание воды в трубах
и клинкетных коробках. Замораживание клинкетных коробок
может повлечь затопление дока, то есть тяжелую аварию. Адми-
нистрация дока должна тщательно следить за тем, чтобы вода из
всех водяных трубопроводов, проходящих через неотапливаемые
отсеки, была спущена, а клинкетные коробки утеплены, либо
регулярно пропариваемы.
При постановке судов в плавучий док, для уменьшения изгиба
понтонов дока в плоскости мидель-шпангоута, док следует загру-
зить по возможности равномерно по всей площади стапель-палубы.
Это достигается соответствующим пересчетом жесткости клеток
и килевой дорожки. Под тяжестью судна клетки деформируются
сильнее, чем жесткая кильблоковая дорожка. Чтобы предупредить
поперечный изгиб, следует достаточно сильно загрузить клетки.'
Учитывая упомянутые условия, при наборе клеток дается припуск
на обжатие. Величина припуска зависит от высоты клеток и ма-
териалов брусьев, из которых набираются клетки: для сосновых
клеток высотой до 2 м припуск принимают равным 5 мм, при
высоте клеток свыше 2 м — до 10 мм. Если часть клетки набрана
из металла или если клетка набрана из деревянных брусьев,
но уложены они без промежутков, припуск на обжатие соответ-
ственно уменьшается.
При постановке судов на клетки нередки случаи неплотного
обжатия. Сразу после обсушки судна доковые плотники должны
пройти по стапель-палубе, проверить обжатие клеток и произвести
в нужных местах подклинку.
Необходимо сказать и о технике безопасности труда на плаву-
чих доках. Ответственность за безопасность дока и поддержание
на нем определенного порядка несет начальник дока (если эта
должность предусмотрена) или докмейстер. За безопасность стоя-
щих в доке судов также отвечает докмейстер и, в известной мере,
заводская администрация, в ведении которой находится док.
В связи с этим администрацией дока должен быть установлен
строжайший распорядок, обязательный для ремонтных рабочих
и для судовых команд.
За прочность и надежность лесов, возведенных вокруг ремон-
тируемых судов, отвечает специально назначенный плотник (или
бригада плотников); какой бы то ни было ремонт лесов без ведома
ответственных лиц строго запрещен.
34
Присоединение к водо- и паропроводам, присоединительным
коробкам и т. п. должно производиться специально выделенным
трюмным и электромонтерами. Во избежание несчастных случаев
запрещается самостоятельно переключать какие бы то ни было
клапаны, клинкеты, рубильники и т. п.; это должно быть кон-
структивно исключено.
Статистикой доказано, что основными причинами несчастных
случаев в доках являются падение людей и падение на них
различных предметов.1 Предотвратить подобные случаи можно
лишь введя жесткий контроль за ограждением всевозможных
отверстий на лесах и на судах, своевременно убирая перед зато-
плением дока лишний лес, тщательно подвязывая распоры к кнех-
там и уткам на топ-палубе.
При подъеме порожнего дока докмейстер обязан следить за тем,
чтобы концы, которыми привязаны плавающие распоры, своевре-
менно потравливались и по мере подъема дока распоры не пови-
сали на них.
Перед началом ремонтных работ корпуса судов, поставленных
на деревянные клетки и кильблоки, должны быть заземлены.
Во время стоянок в доке на судах обычно приводят в порядок
Якоря и якорные цепи. Перед опусканием якорей на стапель-
палубу следует проверить тормоза (электрические и ручные)
шпилей и брашпилей. Только после проверки якоря могут быть
опущены на специально подготовленные настилы из досок.
Работы, связанные с открытым огнем или искрообразованием
(клепка, правка, газовая и электрическая сварка и резка), могут
производиться только с ведома докмейстера или лица, его заме-
няющего, при этом обязательно присутствие специального пожар-
ного, снабженного необходимыми средствами тушения и ликви-
дации возгораний. Пожарный должен находиться там, где имеется
опасность возгорания, а не около сварщика или клепальщика.
В заключение следует отметить, что ответственность за технику
безопасности труда на ремонтируемом судне, то есть за правиль-
ное применение и исправность инструментов, вентиляцию поме-
щений, где производятся работы, освещение и чистоту рабочих
мест и т. д. несет не докмейстер, а производитель ремонтных
работ.
1 «Техника безопасности в плавучих доках», ЛИОТ ВЦСПС, Л., 1950.
3*
ГЛАВА Ill
ВОПРОСЫ ТЕОРИИ КОРАБЛЯ
•
Все законы теории корабля распространяются и на плавучие
доки. Однако вследствие особенностей службы и конструкции до-
ков некоторые разделы теории корабля (вопросы плавучести,
остойчивости) получили специфическое развитие, а такие разделы,
как качка, ходкость, маневреннссть и т. п. не приобрели большого
значения.
В данной главе изложены вопросы теории корабля примени-
тельно к плавучим докам.
Z
§ 13. Плавучесть и диаграмма затопления
Расчет плавучести дока производится для объема, заключен-
ного между основной плоскостью и ватерлинией предельного по-
гружения. Ввиду того, что обводы дока на большей части его длины
неизменны, расчет ведется без разбивки на 20 ординат. При изме-
нении обводов в оконечностях сравнительно со средней частью
дока расчет ведется для средней части и для каждой оконечности
отдельно.
Так как поперечное сечение дока представляет собой сочетание
прямых линий, то число ватерлиний можно брать соответственно
числу изломов на контуре сечения.
Диаграмма теоретических элементов чертежа плавучего дока
отличается от аналогичной диаграммы обычного судна тем, что
на ней дополнительно нанесен грузовой размер балластных отсеков
и отсутствуют кривые метацентрических радиусов (рис. 16).
Определяя объемы балластных отсеков, следует учитывать
коэффициент проницаемости р, который рекомендуется принимать
равным
р -• 0,97.
Величина р учитывает объем набора балластных отсеков,
мелкие пузыри между палубным набором, бухтиноватости и др.
Большие воздушные пузыри (подушки), образующиеся под
стапель-палубой (если она имеет уклон к бортам) и палубой безо-
36	«	‘
пасности, учитываются отдельно. Их объем о определяется снизу
горизонтальной плоскостью, проходящей по центру нижнего от-
верстия воздушной трубы, сверху — соответствующей палубой
(с учетом величины сжатия) по формуле
10
где По — начальный расчетный объем;
h — отстояние, м, нижней кромки трубы от ватерлинии пре-
дельного погружения.
Воздушные подушки под палубой безопасности (величиной
около 100 мм) предусмотрены для предотвращения гидравлических
ударов в момент прибли-
жения воды к палубе безо-
пасности.
Важнейшей характери-
стикой дока как подъем-
ного плавучего сооруже-
ния является «диаграмма
затопления», представля-
ющая собой совокупность
кривых, построенных в
определенной координат-
ной системе. Диаграмма
затопления строится так
(рис. 17): по оси абсцисс
в определенном масштабе
откладывают водоизмеще-
ние, а по оси ординат —
осадку дока. Кривая 1 яв-
ляется грузовым размером
дока и показывает зависи-
мость водоизмещения от
осадки. Откладывая на оси
абсцисс от начала коорди-
нат водоизмещение дока
с полными запасами, но без
судна, строим из точки Уо
Рис. 16. Диаграмма теоретических элементов
дока.
/ — грузовой размер дока; 2—грузовой размер
бортовых балластных отсеков; 3—грузовой раз-
мер средних балластных отсеков; 4 — отстояние
ЦВ от основной; 5 — поперечный момент инерции
ватерлиний; 6 — продольный момент инерции
ватерлинии.
кривую 2, представляющую собой суммарный грузовой размер
балластных отсеков дока. Совокупность кривых 1 и 2 является
диаграммой затопления дока с полными запасами, но без судна.
Для более удобной работы с диаграммой проводят параллельно
оси абсцисс две прямые, первая из которых (<?) соответствует верх-
ней кромке понтонов, вторая (5) — предельной глубине погруже-
ния дока.
На кривой 1 отмечают точку d, отстоящую от линии верхней
кромки понтонов на расстоянии, равном высоте кильблоковой
37
дорожки. Из этой точки, как из начала координат, строят грузо-
вой размер докуемого судна (кривая 3). На оси абсцисс отклады-
вают суммарное водоизмещение всплывшего и полностью осушен-
ного дока со стоящим в нем судном (эту точку назовем Ух). Из
точки Ух строим параллельно кривой 2 кривую 4 — грузовой раз-
мер балластных отсеков дока с судном.
Рис. 17. Диаграмма затопления обычного двухбашенного
дока.
/ — грузовой размер дока; 2 — грузовой размер балласта дока без судна; 3 — грузовой
размер судна; 4 — грузовой размер балласта дока с поднятым судном; 5 — предельная
линия погружения; 6 — ватерлиния всплытия судна; 7 — палуба безопасности; 8 —
стапель-палуба; 9 — верхняя кромка килеватостн; а — водоизмещение дока; b — водо-
измещение судна; h, — напор.
Заштрихована полная работа насосной станции.
Рассмотрим свойства диаграммы затопления.
1.	Если док, имеющий в начальный момент осадку То, нужно
затопить до осадки Т, то количество необходимого для этого бал-
ласта определяется как разность абсцисс, соответствующих водо-
измещению дока при осадке Т и То.
2.	Если требуется знать напор, при котором происходит в каж-
дый данный момент естественное затопление дока (самотеком), то
из точки , на оси абсцисс, соответствующей водоизмещению дока
в данный момент, нужно восставить перпендикуляр к оси абсцисс.
Разность ординат точек пересечения перпендикуляра с кривы-
ми 1—2 или 3—4 соответствует искомому напору (в метрах вод. ст.).
3.	Площадь, заключенная между кривыми 1 и 2 или между
кривыми 1—3 и 4 и ограниченная соответственными штриховыми
линиями, пропорциональна полезной работе насосов при откачке
балласта порожнего дока или дока с поднимаемым в нем суд-
ном. Эти площади могут быть найдены при помощи планиметри-
рования.
38
При подъеме дока с судном с максимальной глубины полезная
работа насосов в тонно-метрах при откачивании балласта будет
равна
Q - \-V-h,
где у — удельный вес воды, т/м3-,
V — количество откачиваемого балласта, м3;
h — средний напор, м.
Тогда мощность электростанции, потребная для обеспечения
работы насосов, будет равна
<2-ю3
N —	-----7 л. с.,
75-т|э-Т)н^
где пэ—коэффициент полезного действия электродвигателя на-
соса;
п„ — коэффициент полезного действия насоса;
t — продолжительность откачки дока, сек.
Мы видим, что расход энергии на работу насосной станции
пропорционален среднему напору. Если уменьшить средний напор
до нуля, то, рассуждая тео-
ретически, работа насосов
при откачке порожнего дока
почти была бы равна нулю
(затрачивалась только мощ-
ность, пропорциональная
объему выступающих частей
дока), а при подъеме дока
с судном равнялась лишь
работе по подъему одного
судна. Этого можнодобиться,
разместив балластные отсеки
между линией осадки дока
порожнем и линией предель-
ного погружения (рис. 18).
Указанные соображения
послужили основанием для
патентования доков с разви-
тыми воздушными ящиками
ниже ватерлинии порожнем.
Однако авторы патентов, из
соображений конкуренции,
Рис, 18. Диаграмма затопления дока с пре-
дельными воздушными ящиками без судна.
1 — грузовой размер дока; 2 — грузовой раз-
мер балластных отсеков; а — водоизмещение
дока; h — напор.
умалчивают, что скорость затопления самотеком доков такого
типа заметно уменьшилась по сравнению со скоростью затопления
обычных доков (это в значительной степени снижало эксплуата-
ционную ценность дока). Кроме того, вес корпуса этих доков уве-
личивается на 8—10/6 из-за наличия дополнительных тяжелых
платформ и переборок, работающих на значительные напоры.
Рис. 19. Диаграмма затопления дока с само-
затапливающимися башнями без судна.
/ — действительный грузовой размер дока; 2 —
грузовой размер балласта; 3— «кажущийся» гру-
зовой размер дока; 4 — верхняя кромка понтона.
А так как стоимость корпуса плавучего дока составляет примерно
35% стоимости всего сооружения (тогда как стоимость насосов не
превышает 5%), то экономия в затратах на насосную установку
с лихвой перекрывается увеличением стоимости корпуса. Патенто-
ванные доки с развитыми воздушными ящиками не получили ши-
рокого распространения.
Также с целью экономии работы насосов были запатентованы
доки с водонепроницаемой палубой, отделяющей балластные отсеки
башни от отсеков понто-
нов. Подсчет экономии для
доков с самозатапливаю-
щимися башнями свиде-
тельствует о некотором их
эксплуатационном преиму-
ществе, однако экономия
эта незначительна. В то
же время наличие допол-
нительных клинкетов в
башнях ведет к увеличе-
нию количества забортных
отверстий, что значитель-
но усложняет эксплуата-
цию дока, особенно вслед-
ствие обмерзания заборт-
ных отверстий при низких
температурах. Это явилось
причиной, почему такие
доки также не получили особого распространения.
При наличии клинкетов в нижней части башен последние нач-
нут затопляться с момента, когда стапель-палуба и ее продолже-
ние — палуба между понтоном и башнями, — начнут уходить под
воду; верхняя ветвь кривой 2 (рис. 19) исчезнет, а из грузового
размера башен следует вычесть грузовой размер балластных от-
секов. Вследствие этого количество работы насосов при откачке
балласта уменьшится. Уровень воды в башнях будет несколько
отставать от уровня забортной воды, в результате чего возникнет
напор, обеспечивающий заданную скорость затопления, который
легко определить.
Предположим, что время откачки дока задано и равно t часов.
Тогда разность напора Д/i, обеспечивающая выливание находя-
щейся в башнях воды объемом v м3, определится по формуле
т|2
д/г —_______-_______,
где и — коэффициент расхода (при истечении под воду этот коэф-
фициент следует принимать в пределах 0,5—0,6);
5 — площадь башенных клинкетов, лг2.
40
Величина Kh невелика и при определении работы насосной
станции ею можно пренебречь.
Сделаем еще несколько замечаний по свойствам диаграммы
затопления.
Во-первых, при проектировании плавучего дока следует иметь
в виду, что грузовой размер докуемого судна влияет на произво-
дительность насосной установки.Меньший коэффициент вертикаль-
6
нои остроты ф = — докуемого судна увеличивает расстояние
между кривыми 3 и 4 (см. рис. 17) и, следовательно, увеличивает
напор. Рост напора требует увеличения мощности насосной уста-
новки.
Во-вторых, при вычислении водоизмещения выступающих ча-
стей, соответствующих данной осадке, следует учитывать наруж-
ную обшивку, привальные брусья, концевые фермы и пр. Прене-
брегать объемом выступающих частей нельзя, так как он может
составлять до 2% общего объема балластных отсеков. Запас мане-
вренной воды в балластных отсеках доков, имеющих палубу безо-
пасности и сухие отсеки в понтоне и башнях, обычно составляет
5—10% общего количества балласта. Следовательно, объем вы-
ступающих частей может достичь 40% запаса маневренной воды
и, будучи не принятым во внимание, затруднить управление доком.
Наконец, следует иметь запас воды для устранения крена и
дифферента, могущего возникнуть из-за расходования доковых
запасов.
В результате всех перечисленных расчетов диаграмма затопле-
ния приобретает характер паспортной диаграммы дока, в которой
отражены следующие данные:
предельная подъемная сила дока;
предельная глубина погружения на ровный киль;
предельный надводный борт всплывшего или погруженного
дока порожнем и со стоящим в нем судном;
величина среднего напора, при котором работают доковые на-
сосы при нормальном ходе заполнения отсеков (одинаковый уро-
вень воды в отсеках);
предельно допустимое положение по высоте центра тяжести
системы док — судно;
уровень воды в балластных отсеках в любой момент всплытия
или погружения дока.
Диаграмма затопления для так называемого сухого плавучего
дока строится несколько иначе. При проектировании «сухих» до-
ков 1 может быть поставлена следующая задача: «Определить вы-
соту кормовых ворот, необходимую и достаточную для обеспече-
ния удовлетворительной остойчивости дока на всем протяжении
процесса откачки».
1 Транспортные доки это обычно «сухие плавучие доки».
41
Для решения этой задачи на диаграмме затопления строят сле-
дующие кривые (рис. 20): 1 — грузовой размер дока с открытыми
воротами без судна; 2 — грузовой размер дока с закрытыми воро-
тами; 3 — объем балласта внутри понтона и башен с открытыми
Рис. 20. Диаграмма затопления «сухого» плавучего дока.
/ — грузовой размер дока с открытыми воротами; 2 — грузовой размер дока с закрытыми
воротами; 3 — балласт внутри понтона и башен при открытых воротах дока без судна;
4 — балласт внутри докового пространства при закрытых воротах дока без судна; 5 —
грузовой размер судна в доке; 6 — балласт внутри понтона и башеи при закрытых воро-
тах дока с судном; 7 — балласт внутри докового пространства при закрытых воротах
дока с судном.
воротами без судна; 4 — объем балласта в пространстве над ста-
пель-палубой с закрытыми воротами без судна; 5 — грузовой раз-
мер судна, стоящего в доке; б — объем балласта внутри понтонов
и башен с закрытыми воротами с судном в доке; 7 — иногда кри-
вая объема балласта в пространстве над стапель-палубой дока
с закрытыми воротами с судном в доке.
Расчет ведут так. Построив кривые 1, 2, 3, 5 и 6, рассчитывают
необходимое для поддержания надлежащей остойчивости коли-
чество балласта (например, В — В) и, принимая в запас величи-
ну В — В на необходимую дифферентовку, проводят из точки В
вертикаль до пересечения с кривой 5. Точка пересечения дает иско-
42
• мую высоту ворот. Затем строят остальные необходимые кривые.
Диаграмма затопления док-матки (рис. 21) подробно рассмотрена
Рис. 21. Диаграмма затопления док-матки с до к-понтоном и судном.
/ — грузовой размер док-матки; 2 — грузовой размер док-магкя с док-понтоном; J —
грузовой размер док-матки с док-понтоном и судном; 4— балласт док-понтоиа порожнем;
5 — балласт док-поитона с судном; 6 — балласт док-матки порожнем; 7— балласт док-
матки с судном.
§ 14. Остойчивость
До настоящего времени нет нормализованных норм остойчи-
вости плавучих доков,и при проектировании этот вопрос обычно
является предметом дискуссии между проектировщиком и заказ-
чиком. Можно было бы руководствоваться статистикой по докам,
зарекомендовавшим себя хорошей величиной остойчивости, однако
собранный материал дал большой разброс цифр и основываться
на нем невозможно.
Так, построенные и безаварийно работающие доки выдержи-
вают при крене в 2’ самое разнообразное давление ветра (табл. 7),
следовательно, формулировать требования к остойчивости можно
исходя лишь из особенностей службы дока.
43
Службу плавучего дока можно разделить на три неодинаковых
по продолжительности периода:
стоянка на плаву порожнем;
стоянка на плаву с поставленным в док судном;
погружение или всплытие с судном или без него.
С точки зрения характеристики внешних сил, действующих на
док, первые два периода можно считать практически одинаковыми.
Стоя на плаву с судном или порожнем, неповрежденный док дол-
жен выдержать любой порыв ветра, не накреняясь при этом на-
столько, чтобы возникла опасность сползания судна с килевой
Таблица 7
Статическое давление ветра
на силуэт дока с судном, дающее крен 2
Подъемная сила дока, т	Док на пла- ву с судном	Док в про- цессе всплы- тия в период минимальной остойчивости
	Давление ветра, кг/см2	
1500—8000	135—470	55-125
Более 30 000	100—110	50—60
дорожки или срыва с кре-
плений грузовых кранов
и т. п.
Аварийный док, часть
отсеков которого затопле-
на, также должен выдер-
живать порывы ветра, не
накреняясь на опасный
угол, но для такого дока
не обязательно выдержи-
вать напор ветра силой 9—
10 баллов, так как порывы
такой.силы бывают очень
редко и к этому моменту могут быть приняты необходимые меры.
Что касается периода всплытия или погружения, то нужно
иметь в виду следующее. Во-первых, процесс докования, включая
погружение дока, ввод или вывод судна и подъем дока на плав,
кратковремен и не занимает более 8—10 час. Во-вторых, можно
считать вполне установившимся законом, что при силе ветра в ббал-
лов и более докование не производится из-за опасности навала до-
куемого судна на углы башен.
Соскальзывание судна с кильблоковой дорожки не может про-
изойти раньше, чем крен достигнет 6,5° (угла трения стали по смо-
ченному салом дереву). Отметим .также, что ошибка в центровке
судна по ширине при его установке в доке в нормальных условиях
не может превысить 0,25—0,30 м. И последнее: практика доко-
вания по-мальтийски показывает, что при крене плавучего дока
в 2,5—3° ослабшие распоры могут начать выпадать и дальнейший
рост крена создаст опасность падения судна на стапель-палубу.1
В заключение можно сформулировать следующие требования
к остойчивости плавучих доков (условные параметры расчета):
а) расчетный крен от статического давления ветра величиной
200 кг/м2, на силуэт полностью всплывшего дока со стоящим в нем
судном должен быть не более 2°;
1 При аварии одного из доков в 1951 г. док получил крен около 8°. Короткие
распоры с обеих сторон не выпали, и судно не соскользнуло с килевой дорожки.
44
б) расчетный крен дока с поставленным в него судном при ста-
тическом давлении 75 кг/м?, имеющего заданное число затопленных
отсеков, не должен превышать 1,5е (в дополнение к полученному
от затопления отсеков);
в) расчетный крен от статического давления ветра величиной
40 кг/м1 на силуэт дока со стоящим в нем судном в момент наи-
меньшей остойчивости в процессе погружения или всплытия не
должен превышать 2°.
Транспортные доки работают в несколько иных условиях, чем
обычные плавучие, поэтому требования к их остойчивости должны
быть иными, с учетом района их эксплуатации. Что же касается
остойчивости аварийного транспортного дока, то требования к ней
следует ослабить, ограничив силу ветра до 6 баллов.
Требования к остойчивости транспортных доков при всплытии
не всегда могут быть удовлетворены. Может явиться необходимость
прибегнуть к искусственному увеличению площади ватерлинии
путем пришвартовки к бортам дока порожних барж или понтонов
со швартовами из дифференциальных талей.
Одним из основных вопросов при расчете остойчивости является
назначение веса и ординаты центра тяжести в первом приближе-
нии (подробнее об этом см. гл. XI). Вес докуемого судна и поло-
жение его центра тяжести по высоте обычно задаются при проекти-
ровании дока. Если почему-либо координаты центра тяжести судна
не заданы, то они могут быть определены пересчетом по прототипу.
Зная вес дока и докуемого расчетного судна, а также положение
их центров тяжести, находим положение общего центра тяжести
системы док — судно по формуле
7	__ Рд гд ~г Ре (?с + Ар)
-Д. с- Рд + Рс
где 2Д. с — ордината центра тяжести системы док — судно от
основной дока, л;
z, — ордината центра тяжести дока от его основной, м;
zc — ордината центра тяжести судна от его основной, м;
h0 — расстояние между основной дока и основной докуе-
мого судна, м;
Рд, Рс — вес дока и докуемого судна соответственно, т.
Следует отметить, что ошибка в определении положения центра
тяжести судна влияет на точность определения ординаты центра
тяжести системы док — судно в 2—3 раза больше, чем ошибка
в назначении ординаты центра тяжести дока, а потому положение
центра тяжести судна должно быть определено особо тщательно.
Чтобы уменьшить влияние свободной поверхности балластной
воды на остойчивость, понтоны доков делят по ширине продоль-
ными водонепроницаемыми переборками. Однако любое увеличе-
ние непроницаемых отсеков в доке приводит к увеличению коли-
чества клинкетов, усложняет балластную систему, а следова-
45
тельно, эксплуатацию, поэтому даже самые крупные доки делят
по ширине не более чем на 5 рядов водонепроницаемых отсеков.
Увеличение (до определенного предела) количества непроницае-
мых отсеков соответственно повышает степень непотопляемости
дока. Из опыта проектирования известно, что при разделении до-
кового понтона на 15 непроницаемых отсеков непотопляемость
дока со стоящим в нем расчетным судном обеспечивается в боль-
шинстве случаев при затоплении одного отсека.
При определении момента инерции ватерлинии дока следует
рассмотреть два возможных варианта:
а)	если палуба понтонов находится выше уровня воды, то за
действующую ватерлинию принимают внешние контуры дока и
тогда площадь ватерлинии равна
5Д-ВД2/П.
где Вд — ширина дока, м;
/п — длина отдельных понтонов, м;
б)	если стапель-палуба и кильблоки вошли в воду, то за дейст-
вующую ватерлинию принимают сумму площадей горизонталь-
ных сечений башен дока и текущей ватерлинии судна, поставлен-
ного в док, т. е.
5Д = 2L6B6 + Sc,
где L6, Вб — длина и ширина башен, м\
Sc — площадь текущей ватерлинии судна, м.
Что касается включения или вычета из площади действующей
ватерлинии дока площадей тех отсеков, где расположены задвижки
или клинкеты, то необходимо иметь в виду следующее.
Если отверстия, сообщающие балластные отсеки с забортной
водой, снабжены управляемыми клинкетами, площадь отсеков
безусловно включается в площадь действующей ватерлинии.
Если указанные отверстия не имеют управляемого закрывания
(например, захлопки), то могут иметь место два случая:
1) когда расчет производится для условий динамического при-
ложения внешней нагрузки, отсеки с захлопками можно вклю-
чать в площадь действующей ватерлинии и при вычислении по-
правки на свободные уровни учитывать только собственные мо-
менты инерции площадей таких отсеков, не учитывая переносные
моменты инерции. Период собственных колебаний дока сильно от-
личается от периода изменения внешних сил, и наличие сравни-
тельно небольших отверстий незначительно сказывается на ди-
намической остойчивости дока;
2) когда расчет производится для условий статического дейст-
вия внешних сил, площадь горизонтального сечения отсеков с за-
бортными отверстиями без принудительного закрывания следует
вычитать из площади действующей ватерлинии.
46
Поправки к моменту инерции действующей ватерлинии на
влияние свободной поверхности воды в балластных отсеках сле-
дует определять учитывая постоянное наличие в балластных от-
секах понтона небольшой воздушной подушки. Поэтому, если
бортовые отсеки понтонов непосредственно сообщаются с баш-
нями, то поправка к величине момента инерции действующей ва-
терлинии для дока, разделенного на три отсека по ширине и зато-
пленного по верхнюю кромку кильблоков, будет равна
Ai - ш 2 —'l I
Л 1 ~ \ 12 1	12 7’
где а — ширина среднего отсе-
ка понтона;
b — ширина бортового от-
сека понтона;
I — длина понтона (понто-
нов) дока.
В том случае, когда борто-
вые отсеки понтонов отделены
от башен водонепроницаемой
палубой и башни имеют само-
стоятельный спуск или прием
воды самотеком через захлопки,
а отсеки понтонов заполняются
независимо от башен через кинг-
стоны, поправка к величине мо-
мента действующей ватерлинии
будет равна
где Вб — ширина башни (осталь-
ные обозначения преж-
ние).
Обычно ширина водонепро-
ницаемых отсеков понтонов при-
мерно одинакова, а ширина
башни приблизительно равна —
Рис. 22. Кривая метацентрической вы-
соты в функции от осадки для дока
в транспортном состоянии (в процессе
погружения).
/ — предельная линия погружения; 2 —
осадка в момент касания судном кильбло-
ков; 3 — верхняя кромка ворот; 4 — осадка
дока с судном в транспортном состоянии;
5 — обвод внутренней стенки дока.
В	в
полной ширины дока. Приняв а=Ь—; Вб =	, получим при-
ближенное значение поправок к моменту инерции действующей
ватерлинии дока:
ач-=4/ = ж^0-0095а/;
Дг2 = I 0,25 а31 0,009 В3 /,
47
т. е. при принятых условиях в момент наименьшей остойчивости
всплывшего или погруженного дока поправки к моменту инерции
площади действующей ватерлинии примерно равны и не зависят
от способа затопления балластных отсеков.
В остальном расчеты остойчивости плавучих доков не отли-
чаются от расчетов для обычных судов.
Для транспортных доков обязательно следует строить кривую
величин метацентрических высот h = / (т), так как эта кривая
имеет несколько минимумов (рис. 22).
§ 15. Непотопляемость
Требования к непотопляемости плавучих доков формулируются
несколько иначе, чем для обычных судов, так как, кроме безо-
пасности дока как плавучего сооружения, необходимо учитывать
'безопасность стоящего в доке судна и, следовательно, требо-
вания в части непотопляемости предъявляются к системе док—
судно.
При составлении заданий на проектирование дока в разделе
«Непотопляемость» бывают заложены требования, чтобы док оста-
вался на плаву при получении повреждения в момент наибольшего
погружения. Эти требования, предъявляемые неоднократно, послу-
жили предметом дискуссий, где была выяснена их необоснован-
ность. Последнее легко доказуемо следующим элементарным раз-
бором двух возможных случаев:
док, погруженный до предельной осадки, получил повреждение
балластных отсеков понтона, при этом палуба безопасности оста-
лась неповрежденной; док, погруженный до предельной осадки,
получил повреждение одной из башен и забортная вода попала
на палубу безопасности.
В первом случае, поскольку палуба безопасности осталась не-
поврежденной, док, будучи в момент повреждения погруженным
до предельной осадки, останется в этом положении «висящим» на
палубе безопасности.
Стоявшее в доке судно окажется на плаву (если оно не полу-
чило повреждения вместе с доком) потому, что доку незачем было
погружаться, если корпус судна неисправен.
Очевидно, что, вследствие повреждения балластных отсеков
понтона, подъемная сила дока уменьшилась, поэтому поднять
его вместе с судном расчетного веса невозможно.
Во втором случае док получит значительный крен и дифферент,
остойчивость его, вследствие затопления одной из башен, резко
упадет и док не удержится на плаву. Единственная возможность
избежать этого — разделить пространство выше палубы безопас-
ности на большое количество мелких отсеков, что резко усложнит
условия повседневной эксплуатации [35].
48
Следовательно, требования к непотопляемости системы док —
судно можно предъявлять только при условии нахождения ее
в полностью всплывшем состоянии.
Некоторые специалисты считают, что чем больше число отсеков,
при затоплении которых док останется на плаву, тем качество
дока выше. Однако критерием непотопляемости системы док—судно
является не «число» отсеков, затопление которых может выдер-
жать док, а предельно допустимые крен и дифферент, возникаю-
щие при аварийном затоплении балластных отсеков.
Так как высота надводного борта понтона дока, когда в нем
стоит расчетное судно, обычно не превышает 300—400 мм, то при
аварийном затоплении концевых отсеков приходится допускать,
что вода зальет часть стапель-палубы, но палуба безопасности
в башнях, до которой доводятся переборки балластных отсеков,
останется над водой. Это допущение аналогично принимаемому
относительно обычных судов.
Предельно допустимый крен определяется исходя из тех же
соображений, которые изложены в разделе остойчивости для слу-
чая отсутствия специальных устройств против смещения судна
в доке, т. е. величиной до 4,5°. Для узких транспортных доков
крен в случае аварии может быть допущен в зависимости от ка-
чества специальных креплений судна (специальные седловидные
клетки, клиновидные упоры и т. п.). Угол предельно допустимого
дифферента следует определить исходя из тех же соображений,
что и угол предельного крена, но обязательно проверив продоль-
ную остойчивость аварийного дока, так как при дифференте 4,5е
вода разольется более чем на половину длины стапель-палубы и
продольная остойчивость дока может уменьшиться примерно в во-
семь раз.
Следовательно, необходимые и достаточные условия непото-
пляемости можно сформулировать так: плавучий док вместе с по-
ставленным в него судном считается непотопляемым, если после
аварии он будет иметь крен не более 4,53 при наличии положи-
тельных продольной и поперечной остойчивости.
Ниже приводится методика расчета непотопляемости, разрабо-
танная по заданию ЛКИ группой конструкторов под руководством
М. А. Ловягина и названная «поперечный масштаб Бонжана».
На поперечном сечении дока наносятся линии диаметральных
плоскостей подбашенных отсеков аа, относительно которых
строятся грузовые размеры отсеков 1 и 2 (рис. 23). Проведя под
заданным углом ватерлинию (на рисунке нанесены лишь следы
ватерлиний на носовом и кормовом перпендикулярах), можно
снять для каждого отсека объем вытесненной им воды. Такое же
построение следует сделать для каждого днищевого отсека (по
ширине) понтона.
Просуммировав объемы и их моменты относительно оси XX
(проходящей через плоскость мидель-шпангоута) и оси YY (про-
4 М. А. Ловягин и др.	49
ходящей через диаметральную плоскость дока), получим
^ОТС ^Д>
2 v0TC Хотс	Мх,
^отс ^отс	Му,
причем для неповрежденных отсеков объем вытесненной воды опре-
деляется по диаграмме.
Поврежденный отсек следует считать затопленным на 97%,
т. е. полагая, что коэффициент проницаемости 0,97. В таком случае
сила поддержания отсека равна
Рис. 23. Поперечный масштаб Бонжана.
/ — грузовой размер подбашенных отсеков; 2 — грузовой размер отсека понтона;
а — допускаемый угол крена; Г, 2' — грузовые размеры погруженного борта; I —
IV — расчетные ватерлинии к табл. 8.
Путем подбора находят величины статических моментов сил
поддержания Мх и MY, чтобы были выдержаны условия:
МХа = Мх; МУ, = МУ,
где МХо и Му„ — начальные статические моменты веса неповре-
жденного дока.
В случае, когда определяют объем и координату центра объема
отсека, заполнение которого вызывает предельно допускаемые
крен и дифферент (при проектировании нового дока), задача упро-
щается и решается сразу без приближений: наклонные ватерлинии
проводят под предельно допускаемым углом а = 4,5е. Назначая
дифферент от нуля до величины, при которой обнажается в оконеч-
ности днище (но не более 4,5е дифферента), получаем предельные
объемы и предельные длины отсеков в средней части дока и его
оконечностях.
По ширине док заранее должен быть разделен на четыре части:
два подбашенных отсека (7 и /') и два понтонных (2 и 2').
В результате изложенного получаем отсеки разной длины:
большие в средней части дока и меньшие по концам. Для удобства
50
Схема расчета предельных отсеков дока по методу М. А. Ловягина
управления доком при его подъеме и затоплении длины отсеков
принимаются равными по результатам предельного дифферента.
Следует отметить, что при решении рассмотренной задачи верх-
няя точка ватерлинии аварийного судна проводится, как указано
ранее, на 75—200 мм ниже палубы безопасности. Кроме того,
у симметричного дока /Их,, = Му„ = 0.
Проиллюстрируем применение описанного способа примером.
Рассмотрим док со следующими элементами:
Подъемная сила ............................... 600	т
Водоизмещение вместе с поднятым судном до аварии 1225 »
Длина дока ................................... 45	м
Ширина дока ............................  .	16 »
Высота дока с башнями ....................... 6,5	»
Ширина башен................................. 1,5	»
Высота понтона .............................. 1,9	»
Площадь начальной ватерлинии.................. 720	м'2
Подробная схема расчета дана в табл. 8.
§ 16. Сопротивление воды
Крайняя разрозненность данных о сопротивлении воды при
буксировке доков, могущих служить основанием к созданию ка-
ких-либо графиков или формулы для вычисления потребной мощ-
ности буксировщика, заставляет пользоваться упрощенной фор-
мулой Карапетова, с внесением в нее поправочных коэффициентов,
принятых на основании предшествующих буксировок. Цифры эти
нельзя считать надежными, так как определенные зачастую лишь
визуально метеорологические данные каждого похода (волнение
и ветер) значительно влияют на мощность буксировки.
На основании ряда буксировок для определения усилия на
гаке буксировщика можно рекомендовать формулу Карапетова,
откорректированную на буксировку дока прямоугольных обводов
со скоростью 5 узлов:
Р --= (kS -J т X) г-.
где	Р — усилие на гаке буксировщика, кг;
S = (2Т -j- B)L — смоченная поверхность дока;
Т — средняя осадка дока при буксировке;
В — ширина дока по ватерлинии;
X — площадь погруженной части миделя;
v — скорость буксировки, м/сек, равная
2,57 лп'сек;
k = 0,2 —• практический коэффициент;
т = 50 — практический коэффициент.
Для доков с баржеподобными обводами можно пользоваться
формулой Э. Э. Папмеля:
Р = ( 0,2S 4- 4,5 ® |/	п2.
52
где I — длина заострений (за вычетом цилиндрической части);
Я — площадь погруженной части мидель-шпангоута;
S — смоченная поверхность.
Следует особо отметить, что обеими формулами можно пользо-
ваться лишь в пределах 4—6 узл., или 2,5—3,1 лг/сек; для больших
скоростей формулы недостоверны.
Мощность главных механизмов (дизелей или паровых машин)
буксировщика должна быть не менее
с-
§ 17. Особенности теории корабля док-матки
Док-матка служит лишь как «временные башни» для погружаю-
щегося док-понтона, и расчет остойчивости и диаграммы затопления
необходимо производить трижды: для самой док-матки, для док-
матки с док-понтоном без судна и для док-матки с док-понтоном
с судном. Отсюда диаграмму затопления делают либо для каждого
состояния раздельно (считая в каждом случае системы за «моно-
литное сооружение»), либо совмещенно (см. рис. 21).
Подробно этот вопрос изложен в § 110.
ГЛАВА IV
КОНСТРУКЦИИ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОРПУСОВ
ПЛАВУЧИХ доков
I. КОНСТРУКЦИИ ОСНОВНОГО КОРПУСА
§ 18. Материалы корпусов плавучих доков
Для постройки корпусов доков могут быть применены следую,
щие стали ’-2:
для предела текучести 2200—2400 кг /см2 — стали марок Ст. Зс
и Ст. 4с (при толщинах не более 12 мм);
для предела текучести 3000 кг/см'1 2 — сталь марки 09Г2;
для предела текучести 3500 кг/см2 — сталь марки МК;
для предела текучести 4000 кг/см2 — сталь марки МК-40.
Из-за интенсивной коррозии толщину связей следует назна-
чать с учетом долговечности конструкций дока (срок службы дока
больше срока службы судов). Особенно интенсивна коррозия
в районе приемников труб в балластных отсеках (при недостаточ-
ной окраске до 1 мм в год), а также в районе суммарного
влияния наружной ватерлинии и повышенной влажности (внутри
дока).
В тех случаях, когда размеры связей корпуса дока опреде-
ляются жесткостью, применение сталей повышенного сопротивле-
ния нецелесообразно.
За последнее время в судостроении широко внедряются алюми-
ниевомагниевые сплавы. При малом объемном весе (2,6—2,8 т/м3),
относительно высокой прочности (предел текучести до 3000 кг/см2),
хорошей свариваемости и обрабатываемости, этот материал во
многих случаях рентабельнее, чем сталь, несмотря на относительно
высокую стоимость. Применение этих сплавов возможно, в част-
ности, для транспортных доков внутренних водных путей.
1 Морской Регистр СССР «Правила испытания судостроительных и машино-
строительных материалов и изделий», изд-во «Морской транспорт», 1952.
2 С. С. К а н ф о р, Корпусная сталь, Судпромгиз, 1960; см. также [70].
54
§19. Системы набора плавучих доков
При проектировании корпусов плавучих доков применяли по-
перечную систему набора при шпации 600—1000 мм, причем по-
перечными связями понтонов и башен служили раскосные фермы
(рис. 24).
В секционных доках, не имеющих жестких соединений секций,
передающих продольные
изгибающие моменты, и при наличии
усилий от веса докуемого судна, вызы-
вающих только поперечный изгиб пон-
тонов, это вполне оправдано.
С появлением крупных доков, кор-
пуса которых выполнялись секционны-
ми не только по соображениям самодо-
кования, начали выполнять жесткие
соединения секций (например, на бол-
тах или клепаные на монтажных план-
ках). При таких соединениях про-
дольные усилия воспринимаются баш-
Рис. 24. Мидель-шпангоут сварного корпуса дока подъемной си-
лой 2100 т.
нями дока и применение продольной системы набора (рис. 25, 26)
вполне обосновано.
Продольная система набора или установка продольных ребер
жесткости бывают необходимы при модернизации доков, цель ко-
торой—повышение грузоподъемности или подкрепление для воз-
можности перевода морем (рис. 27а и б).
Таким образом, для выбора системы набора плавучих доков
можно дать следующие рекомендации.
1.	Для верхнего яруса башен (топ-палубы, палубы безопас-
ности, бортов и внутренних стенок башен между ними) продоль-
ная система набора почти всегда рациональна (исключение — очень
малые или очень короткие доки).
2.	Если для дока не предусмотрен перевод морем и по схемам
установки судов он всегда прогнут (днище растянуто, топ-палуба
сжата), понтон следует набирать по поперечной системе.
3.	Если при постановке судов или при переводе морем корпус
дока может быть перегнут (днище сжато, топ-палуба растянута),
55
4Si.....................................................-ииДй'
Рис. 26. Мидель-шпангоут крупного понтонного дока с продольной системой набора верхних ярусов башен.
днище и нижнюю часть бортов понтонов монолитных доков целе-
сообразно проектировать по продольной системе набора или уста-
новить продольные ребра жесткости,
сохранив фермы или флоры на каждом
шпангоуте.
4.	Если высота понтона дока неве-
лика и стапель-палуба дока при пере-
гибе испытывает значительные сжимаю-
щие
дольные ребра жесткости и по стапель-
палубе, сохранив поперечный набор под
стапель-пал убой (фермы, флоры и балки)
на каждом шпангоуте для возможности
любого расположения кильблоков или
клеток.
усилия, следует установить про-
Рис. 276. Мидель-шпангоут транспортного дока с продольной
системой набора верхнего яруса башен.
5.	Для разрезных понтонов секционно-понтонных и понтонных
доков рациональна только поперечная система набора.
6.	Для понтонных доков со сплошным днищем башен рекомен-
дации п. 1 целесообразно, в случае перевода морем, применить
к днищу башен.
§ 20.	Особенности конструкций башен и понтонов
Набор башен под палубой безопасности (в балластных отсеках)
представляет собой фермы, поставленные на каждом шпангоуте.
Между палубой безопасности и топ-палубой набор состоит
из рам.
58
59

60
На границах отсеков устанавливаются переборки или вы-
городки.
В иностранной практике раскосы иногда расположены также
между топ-палубой и палубой безопасности, причем в машинно-
котельных отделениях они установлены между механизмами. Пере-
борки между этими палубами устанавливают лишь по концам
башен. Хотя эта конструкция имеет преимущества (предохранение
башен от деформаций углов), рекомендовать ее, вследствие не-
удобства в обслуживании механизмов, нельзя.
Внутренние стенки башен часто имеют уклон в сторону диа-
метральной плоскости (рис. 25, 27). Величина уклона опреде-
ляется сохранением в процессе подъема дока с судном необхо-
димой остойчивости. Наличие уклона башен несколько снижает
также концентрацию напряжений в месте соединения внутренней
стенки башни со стапель-палубой при поперечном изгибе дока.
Пренебрегать этой концентрацией не следует.
Так, на одном из доков, несмотря на наличие болтового соеди-
нения между понтонами и башней, при переводе морем появились
трещины в торцовых стенках понтонов (рис. 28, а). Расчеты попе-
речной прочности показали, что нормальные и касательные на-
пряжения в этом районе находятся в пределах норм; следовательно,
причина образования трещин кроется лишь в концентрации на-
пряжений. Для ее ликвидации могут быть предложены подкрепле-
ния, показанные на рис. 28, б. С этой же целью желательны скосы
стапель-палубы у башен на транспортных плавучих доках (см.
рис. 27а и б).
В качестве поперечного набора понтонов на каждом шпангоуте
устанавливают фермы. На очень крупных доках применяют без-
раскосные фермы. В относительно низких понтонах и узких баш-
нях устанавливаются сплошные флоры и бракеты (переборки).
Поперечные переборки понтонов (проницаемые и непроницае-
мые) целесообразно выполнять с вертикальными стойками, а по-
перечные переборки и бракеты башен — с горизонтальными реб-
рами (см. рис. 27а).
§ 21.	Соединения секций в секционных доках
На рис. 29 показано болтовое соединение секций с накладкой,
часто применяемое в доках, предназначенных для капитального
ремонта судов. Недостатком этого соединения является необхо-
димость тщательной подгонки контуров соприкасающихся секций.
Оригинальная конструкция соединения секций, примененная
на одном из доков средних размеров, дана на рис. 30. В этом соеди-
нении перерезывающая сила воспринималась «зубчатой» отливкой,
а изгибающий момент — стяжными болтами.
На рис. 31 дана конструкция шарнирного соединения секций,
а на рис. 32 — схема центрирующего приспособления, применен-
61
Рис. 33. Схема подкреплений, установленных в районе соединения секций дока для перевода
морем: а — по борту; б — по днищу.
62
ного на одном из железобетонных доков. Такое соединение не может
воспринимать изгибающие или срезывающие усилия. В этом слу-
чае усилия полностью воспринимаются докуемым судном, а равно-
весное положение дока под судном достигается балластировкой.
Конструкция подкреплений в районе соединения секций дока
для океанской буксировки его в состыкованном виде дана на рис. 33.
§ 22.	Соединения башен с понтонами на понтонных доках
Конструкция соединения башен с понтонами показана на рис. 34.
В качестве прокладок во фланцевых соединениях применяют па-
русину, пропитанную свинцовым суриком, или резину, обладаю-
щую длительной стойкостью в морской воде и на воздухе.
Иногда в понтонных доках для увеличения продольной проч-
ности башен, уменьшения концентрации напряжений в стенках
башен между понтонами и уменьшения ударов волн в торцовые
стенки понтонов устанавливают съемные бортовые листы, так
называемые «юбки» (рис. 35).
11. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДОКОВ
§ 23.	Концевые площадки стапель-палубы (кринолины)
Чтобы облегчить работы у свисающих за пределы дока оконеч-
ностей судна, на торцовых переборках концевых понтонов устана-
вливают легкие навесные консольные фермы с настилом (крино-
лины или авандеки). На несамодокующихся доках эти фермы на-
глухо закреплены к понтону дока, на самодокующихся доках они
должны быть съемными, чтобы сохранить постоянную длину пон-
тонов. На рис. 36 представлена конструкция кринолина с дере-
вянным, а на рис. 37 — с металлическим настилом.
Иногда в средней части ширины концевых площадок (в преде-
лах ширины килевой дорожки) фермы не ставят, а настил делают
съемным для снятия или установки руля.
Фермы и настил кринолинов должны быть рассчитаны на вос-
приятие нагрузки 0,5 м вод. ст. На кринолинах предусматри-
ваются привальные брусья.
На время перевода морем кринолины, как правило, снимают
и закрепляют на стапель-палубе. В 1961 г. осуществлен перевод
морем дока грузоподъемностью 25 000 т (ФРГ) с кринолинами.
§ 24.	Волноломы
Во время переводов морем на стапель-палубе, для меньшей
ее заливаемости, обычно устанавливают волноломы (рис. 38). Для
прохода тросов и якорных цепей в волноломах доков делают вы-
резы. Высота волноломов—не менее 1,1—1,2 м; в нижней части
должны быть штормовые портики.
63
к юбка
Рис. 34. Схема сое-
динения башеи
с понтонами.
Переборка
'Днище
Вид А
€4
if	Рис. 36. Концевая площадка («кринолин») стапель-палубы с деревянным
|	настилом.
Э М. А. Ловягин и др.
65

Как показывает опыт, для лучшего эффекта волногашения
волноломы следует устанавливать на расстоянии 5—7 м от тор-
цов дока [72].
§ 25.	Подкрановые пути
Для передвижения портальных кранов на топ-палубе дока уста-
навливают подкрановые пути. Сортамент изготовляемых в СССР
подкрановых рельсов можно найти в курсах «Грузоподъемные ма-
шины» х, а также в прейскурантах цен на прокат черных металлов.
Изготовляемые отечественной промышленностью подкрановые
рельсы не приспособлены для установки на металлических палу-
бах доков, так как могут быть закреплены только костылями или
прижимными планками, которые удобно крепить лишь на дере-
вянных или бетонных конструкциях. На некоторых доках иностран-
ной постройки встречаются рельсы специального профиля с уши-
ренной нижней полкой, что позволяет их клепать или устанавли-
вать на болтах 1 2.
При креплении рельсов к палубе на болтах или заклепках для
рихтовки с требуемой точностью необходимо устанавливать их
на прокладках. На рис. 39 показаны варианты установки подкра-
новых путей из катаных профилей. Удачный вариант сварной
конструкции, допускающий точную рихтовку, дан на рис. 39, в.
Конструкцию, изображенную на рис. 39, а, несмотря на ее заман-
чивую простоту, применять не следует, так как в данном случае
рихтовка может быть достигнута механической обработкой голо-
вок, что крайне трудоемко.
Точность установки подкрановых путей регламентируется тре-
бованиями Госгортехнадзора СССР. Обычно точность установки
рельсов по высоте в поперечном направлении должна быть не менее
—ширины колеи, т. е. до пяти угловых минут; точность уста-
новки в продольном направлении допускается снижать до ~
или до дес яти-двенадцати угловых минут. Более точная рихтовка
в продольном направлении бесцельна, так как док в результате об-
щего изгиба может иметь стрелу прогиба, равную длины дока.
Если установлены приварные рельсы, то во избежание боль-
шой концентрации напряжений у стыков рельсов в топ-палубе они
должны быть сварены. В том случае, если сварка стыков катаных
рельсов невозможна, следует обеспечить некоторую их подвиж-
ность относительно топ-палубы в районе стыков. На концах под-
крановых путей устанавливают упоры, Конструкция которых
приведена на рис. 40.
1 См., например, Л. Г. Кифер и И. И. Абрамович, Грузоподъемные
машины, т. I, Машгиз, 1948.
2 Некоторые типы таких рельсов см. Р. Дуб, Краностроение, ОНТИ
НКТП, 1937.
68
Рис. 39. Установка
подкрановых путей
на топ-палубе дока:
а—устаревший ме-
тод приварки и кре-
плений рельсов;
б—образец крепле-
ния широкополосо-
вого рельса; в—
удачный вариант
сварной конструк-
ции.
Рис. 40. Упоры для
кранов на концах
рельсовых путей.
69
§ 26.	Галереи башен
С внутренней, а иногда и с наружной стороны вдоль башен
больших и средних доков предусмотрены галереи для прохода.
Башни высотой 5—7 м имеют по одной галерее с каждого борта,
высотой 7—12 м — по две галереи; более высокие доки имеют три
и больше галерей (рис. 41). Галереи могут быть постоянными или
откидными на поворотных кронштейнах (рис. 42). Ширина гале-
рей 600—900 мм, они имеют стальной или деревянный настилы.
Галереи проверяются на давление 0,5 м вод. ст. и должны быть
усилены в местах установки кнехтов, киповых планок и роульсов.
70
Л-4
§ 27.	Привальные брусья
По бортам и внутренним стенкам башен или на галереях обычнс
устанавливаются привальные брусья (рис. 43—45),1 размер ко-
торых не менее 200—220 мм. Так как тонкостенные металлические
привальные брусья на плавучих доках испытывают неоднократ-
ные деформации, рекомендуется либо увеличить толщину их сте-
нок (по сравнению с требованием нормали), либо установить
больше внутренних бракет.
§ 28.	Кильблоки, клетки, упоры
Килевые дорожки плавучих доков набираются из отдельных
кильблоков и лишь в исключительных случаях представляют собой
сплошную лежню. Деревянные кильблоки (рис. 46, а) набираются
из нескольких брусьев-длиной 1,2—1,5 м и крепятся к стапель-
палубе коротышами из полосовой или угловой стали. Сечение
брусьев колеблется от 200 X 220 до 300 X 360 мм (один из бру-
сьев должен быть распилен вдоль на два клина). Материалом для
брусьев служат дуб и сосна (для клиньев — дуб).
Для более равномерного обжатия кильблоков сверху кладут
подушки из сосновых досок толщиной 80—120 мм или сминаю-
щиеся (пластичные) прокладки. Чтобы избежать опрокидывания
кильблоков, их связывают по два или по три раскосами и гори-
зонтальными шергенями из досок толщиной 50—75 мм. Кильблоки
ставят на каждом шпангоуте дока, т. е. на расстоянии 600—ЮООлгл!
между серединами брусьев.
Широкое распространение получили металлические кильблоки.
Жесткие стенки металлических кильблоков должны устанавли-
ваться на жестких связях стапель-палубы. На рис. 46, б приведена
конструкция спаренных металлических кильблоков, которая набо-
ром деревянной части кильблоков разной высоты может быть при-
способлена для докования различных судов.
При постановке в док необычных судов (например, с подъемом
килевой линии) иногда применяют подвижные кильблоки (рис. 47),
установленные на специально уложенные на стапель-палубе
1 См. также гл. VI.	,
72
73
Рис. 46. Кильблоки: а — деревянные; б — с металлическим основанием;
в—постоянные металлические основания кильблоков; г—разборный
кильблок.
/ — фундамент; 2 — брусья; 2 — стяжка; 4 — доска; 5 — скоба крепления
74
направляющие. Передви-
жение кильблоков осуще-
ствляют доковыми шпиля-
ми, специальными лебед-
ками или талями (через
систему блоков).
Очень прочны и удобны
в эксплуатации [74 ] съем-
ные спаренные металличе-
ские основания кильбло-
ков (рис. 48, а) и спарен-
ные металлические клетки
(рис. 48, б), которые могут
быть использованы также
в качестве боковых упо-
ров. На новых доках внед-
ряются 172] конструкции
разборных кильблоков
(рис. 46, г).
Следует иметь в виду,
что в отличие от стацио-
нарных кильблоков, соз-
дающих полураспред елей-
ную нагрузку на стапель-
палубу и набор понтонов,
подвижные кильблоки соз-
дают сосредоточенные уси-
лия, в результате чего мо-
гут потребоваться местные
усиления понтона (уста-
новка дополнительных ре-
бер, раскосов,бракет и т.п.).
Нагрузки на кильбло-
ки определяются исходя
из давления, допускаемого
для материалов кильбло-
ков, их размеров и ширины
горизонтальной части кор-
пусов докуемых судов.
Так, исходя из формулы
для коэффициента жестко-
сти кильблока, составлен-
ного из дубовых и сосно-
вых брусьев (рис. 49),
К Ес-Еа-ЬС’Ья
Ея-Ьд-/гс + Ес-Ьс-^д
(IV. 1)
Рис. 47. Подвижный кильблок.
75
получим выражение для приведенной площади кильблока (по
Дубу):
г(Д) _
Г (пр)
^д'с_____
. ^д .
£с
где Ес, Ея — модули упругости сосны и дуба;
Ьс, Ьд — ширина сосновых и дубовых брусьев;
/гс, /гд — высота сосновых и дубовых частей кильблока;
с — ширина брусьев кильблоков,
(IV. 2)
h,
Рис. 48. Спаренные кильблоки и клетки
с металлическими основаниями: а—киль-
блоки со съемными спаренными металли-
ческими основаниями; б — металлические
доковые клетки.
и величину допустимой на-
грузки на кильблок:
- п<д) . Л(д) — п(д) v
доп - иДОП J пр - идоп А
(IV. 3)
£д . 6д .
Ес
В качестве средних зна-
чений механических характе-
ристик дерева при сжатии
Рис. 49. Условная схема распре-
деления усилий в кильблоке.
поперек волокон принимаются следующие величины:
Дуб Сосна
Предел текучести, кг/см2 ........................  40	15
Временное сопротивление, кг/см2 ................. 100	35
Модуль упругости, кг/см2 ....................... 4000	1000
Допустимая нагрузка для дубовых кильблоков размером 1200—
1500 X 1200 X 250 мм с сосновыми прокладками составляет
50—60 т.
Аналогично можно получить величину допустимой нагрузки
для стальных кильблоков с деревянными прокладками, подставляя
в вышеприведенные формулы характеристики металлической части
кильблоков:
п(ст) _ (ст) F(CT) _ (ст)_____Рст_______ /гу ЛЧ
~ ДОП--и ДОП * пр — идоп	р Р h ' V1 v • Л/
1 I _СТ *Г ст t
Ед F д /iCT
76
При проектировании металлических кильблоков должна быть
обеспечена устойчивость их стенок до предела текучести материала
кильблоков.
Для установки судов на одну килевую дорожку применяют
упоры или боковые клетки. Количество и размеры упоров можно
7	2
Рпс. 50. Схема механизированного скулового блока.
1 — шарнирная опора; 2 — винтовой домкрат.
определить расчетным путем по методике Б. Л. Николаи и А. А. Се-
ливерстова [42]. Широкое распространение получают механиче-
ские передвижные или поворотные скуловые блоки, перемещаю-
щиеся по поперечным направляющим с помощью ручных приводов
или доковых шпилей, а по высоте — клиновыми, гидравлическими
или гидропневматическими домкратами (рис. 50). Методика ра-
счета боковых клеток предложена И. Г. Мартыновым и Г. Н. Фин-
келем [74].
III. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ проектирования и постройки
КОРПУСОВ доков
§ 29.	Особенности разработки рабочих чертежей и технологии
постройки плавучих доков
При разработке рабочих чертежей корпуса и технологии по-
стройки плавучих доков возможна широкая унификация конструк-
ций. Так, в корпусе дока можно унифицировать листы и полот-
нища наружной обшивки, внутренних стенок башен, палуб, по-
перечных и продольных переборок; фермы башен и понтонов, тор-
цовые переборки понтонов; продольные ребра жесткости, рамы
набора; привальные брусья, кронштейны и кницы галерей
и т. д. (рис. 51). Это позволяет выпустить для цилиндрической
части дока всего один чертеж со спецификацией, состоящей из
унифицированных конструкций, и альбомом унифицированных де-
талей и узлов. Рекомендуется заказывать по одному размеру листов
каждой необходимой толщины и по одной длине полос каждого
необходимого профиля.
§ 30.	Испытание корпусов доков на непроницаемость
Испытание головных доков производится наливом отсеков до
спуска дока на воду, причем высота напора определяется перепа-
дом давлений по диаграмме затопления. Если условия нагрузки
77
корпусные конструкции дока:
Рис. 51. Унифицированные
а — ферма башни; б — рама башни; в — рама скулы транспорт-
ного дока; г — поперечная переборка понтона.
Рис. 52. Схема одновременного наполнения отсеков понтона дока при испыта-
нии на непроницаемость.
78
L
Г
!г
на стапель позволяют, можно одновременно испытать переборки
всех отсеков наливом воды в «шахматном» порядке (рис. 52).
Днище и палубу остальных отсеков можно испытать надувом воз-
духа.
В тех случаях, когда по условиям балластировки в отсеках
дока создаются воздушные подушки, балластные отсеки рекомен-
дуется испытывать рабочим воздушным давлением, но не менее
чем 0,3 атм (при условии обеспечения прочности конструкций).
Кроме испытаний корпуса на непроницаемость, в процессе
постройки дока (после спуска) производится испытание его на
прочность специальной балластировкой. Иногда эти испытания со-
вмещают с испытаниями по пробному погружению. Перед испыта-
ниями разрабатывают схему балластировки, чтобы получить
к концу откачки расчетные изгибающий момент, перерезывающие
силы и стрелку прогиба.
§ 31.	Оптимальное положение нейтральной оси
Для решения системы двух уравнений с двумя неизвестными
(д0 — толщина днища; dj — толщина топ-палубы), выражающих
равенство нулю статического момента и равенство момента сопро-
тивления эквивалентного бруса корпуса заданному [28], [70],
требуется знать положение нейтральной оси и толщины связей,
назначаемых по условиям местной прочности или по другим
соображениям.
Положение нейтральной оси эквивалентного бруса корпуса
монолитного дока может быть задано исходя из следующих ниже
соображений х.
Местные напряжения от изгиба связей второй категории в пон-
тоне дока можно принять равными нулю, вследствие того что
длина понтона, как правило, в 5—6 раз больше ширины, т. е. пон-
тон изгибается по цилиндрической поверхности. Допускаемые
суммарные напряжения в связях третьей и четвертой категорий
значительно выше допускаемых напряжений от общего изгиба.
Поэтому допускаемые напряжения от общего изгиба в топ-палубе
и днище могут быть приняты одинаковыми. Следует учесть лишь,
что днище дока находится в плоском напряженном состоянии в ре-
зультате совместного продольного и поперечного изгиба и за до-
пускаемые следует принимать приведенные напряжения.
Принимая допускаемые приведенные напряжения в обоих на-
правлениях (продольном и поперечном) одинаковыми, получим
(в случае если напряжения будут суммироваться арифметически):
0ДОП _. 0ГДОП _, П0ГДОП
1	прод 1 “ попер»
(удоп 0доп I пдДол
v2	попер - г^мпрод*
1 Предложено Я- Б. Каганером.
79
Вычитая одно уравнение из другого и полагая оД°п= о-10" =
= одоп, получим
СТДОП __ Одоп — ^доп
прод попер 1 +11 '
Следовательно, минимальное отстояние днища от нейтральной
оси Л™1П и максимальное отстояние топ-палубы от нейтральной
оси /г™ах должны так относиться между собой:
t-max
= 1 + н.
"о
а минимальное отстояние нейтральной оси корпуса дока от днища
будет:
/iomin = ^ = — = 0,435Я.	(IV. 5)
Как видно из вывода формулы, такое положение нейтральной
оси должно иметь место только в том случае, если напряжения от
изгиба дока в обоих направлениях будут суммироваться арифме-
тически, т. е. когда сами напряжения будут иметь разные знаки.
Это может быть только при постановке в док очень длинных судов
или при положении дока на подошве волны (в этом случае док от
продольного изгиба прогнут, а от поперечного — перегнут). Од-
нако такое сочетание нагрузок является редким, и каждая из них
не является для дока предельно допустимой.
Более реальным является такое положение, когда док прогнут
в обоих направлениях под действием реакций килевой дорожки
от поставленного в диаметральной плоскости «короткого» судна.
В этом случае арифметическое суммирование напряжений имеет
место в стапель-палубе. Составляя для приведенных напряжений
в стапель-палубе аналогичную систему уравнений, получим сле-
дующую формулу для отстояния нейтральной оси от днища:
откуда
// + (1 + *х)/гп .	(jy gj
2 "У р.
Из формул следует, что чем больше высота понтона, тем выше
должно быть оптимальное положение нейтральной оси. Очевидно,
что нейтральная ось не может располагаться выше середины вы-
соты дока, т. е.
0,435Я < йор‘ < 0,50Н.
80
Соответствующая максимально высокому положению нейтраль-
ной оси дока высота понтона равна
1±£/г™ах = 0,50# — -4— Н = (0,500-- 0,435) Н,
2 + ц	2 + ц 4	7
Сах = ^815-/7 = 0,11527.
п 0,565
Таким образом, оптимальное положение нейтральной оси дока
назначается исходя из следующего:
1) при разных знаках напряжений в днище от продольного
и поперечного изгибов оптимальная высота нейтральной оси
является минимальной:
h™,n = 0,43527;
2) при одинаковых знаках напряжений в днище от продоль-
ного и поперечного изгибов следует различать два случая:
а)	если высота понтона не превосходит величины hn =. 0,11527,
оптимальная высота нейтральной оси определяется по формуле
1.°pt __ Н + (1 + и) .
А° -------2+?-----’
б)	если высота понтона равна или больше 0,11527, высоту ней-
тральной оси желательно назначить как максимально допустимую:
/гор‘ = 0,5027.
В существующих доках, имеющих относительно небольшую
длину ^небольшое отношениеотстояние нейтральной оси от
днища редко превосходило/г0 = 0,4027, вследствие усиления днища
по условиям местной прочности.
§ 32.	Определение размеров продольных связей корпуса
Толщины связей корпуса, которые должны входить в уравне-
ния эквивалентного бруса известными величинами, рекомендуется
назначать руководствуясь следующими соображениями.
1.	Толщина стапель-палубы может быть определена из усло-
вия получения в ней приведенных напряжений, равных допускае-
мым. Напряжения от общего продольного изгиба в стапель-палубе
равны
0СТ.-П_СДОП . адН
прод 1 -р Ц й0// *
6
М. А. Ловягин и др.
81
Напряжения от общего поперечного изгиба в стапель-палубе
можно приближенно считать равными (без учета переборок и ферм
понтона)
ОСТ.-П — ___т
попер 6Ст.-пЛп ’
где т — поперечный изгибающий момент на единицу длины
понтона;
ha — высота понтона;
6ст.-п — толщина стапель-палубы.
Подставляя величины асптр-^ и <J"-n’eP в формулы (пд0П) и прирав-
нивая приведенные напряжения к допускаемым, получим
__ ПдОп GqH hn	in
° доп - Yqqy aJT~ и дст. _п йп ’
_	_ Пдоп о0Я hn । т
доп	ааН ' dCT..nV
Оба эти выражения решаются относительно 6СТ..П однозначно,
в результате чего получаем следующие выражения для минималь-
ной толщины стапель-палубы:
§min
ст.-п
gmin
|Х/П___________ .
а0Н — /in 1 ’
(1 + Ц) аоя-1
т
а h I , Iх
СТдоп«п[1	1+|г
^доп
(IV. 7)
По этим выражениям выбирается большая величина 6СТ..П и,
кроме того, проверяется на восприятие наибольшего перепада дав-
лений по диаграмме затопления.
2.	Полагая в скобках выражения (IV. 7) величину йп равной
нулю, можно получить минимальную толщину наружной обшивки
днища дока из условия продольного и поперечного изгибов (в слу-
чае, если напряжения в Днище суммируются арифметически):
fimin = (1+н)т .
О Пдоп hn
(IV. 8)
Эта величина также должна быть проверена на восприятие
поперечной нагрузки.
3.	Толщина наружной обшивки борта и внутренних стенок
башен должна назначаться исходя из условия восприятия пере-
резывающей силы и устойчивости при действии касательных напря-
жений, а также проверяться на восприятие перепада давлений и
на удар волны. При этом следует учитывать наличие воздушных
82
подушек в балластных отсеках. Толщина верхних (ширстречных)
пояснев наружной обшивки и внутренних стенок башен может быть
несколько увеличена для обеспечения устойчивости при действии
нормальных напряжений от общего изгиба, но не должна быть
больше толщины топ-палубы.
4.	Толщина палубы безопасности должна назначаться исходя
из условия восприятия давления на нее с учетом воздушных по-
душек в балластных отсеках, а толщина промежуточных палуб
(если они есть), не подверженных гидростатическому давлению, —
исходя из условного расчетного напора 0,5 м вод. ст. По условиям
сварочных деформаций толщина палуб не должна быть меньше
4 мм при расстояниях между балками набора 600 мм и меньше
5 мм — при больших расстояниях.
5.	Толщина продольных переборок понтонов (днищевых стрин-
геров) назначается исходя из условий местной прочности и устой-
чивости при общем изгибе.
При расчете прочности понтонных доков в состав эквивалент-
ного бруса засчитываются только башни, и нейтральную ось рас-
полагают по возможности посредине высоты башен.
При определении элементов эквивалентного бруса корпуса
дока должны быть учтены вырезы в палубах, так как ширина вы-
резов (сходов, люков, капов и др.) соизмерима с шириной палуб.
В районе этих вырезов должны быть поставлены усиленные листы,
уменьшающие концентрацию напряжений в углах вырезов. Тол-
щина усиленных листов и их конфигурация могут быть определены
по существующим нормам (Справочник [70 J)1.
Если вырезы в топ-палубе расположены по длине дока близко
один от другого, желательно совместить их в одну линию и уста-
новить между ними тонкие листы.
§ 33.	Об оптимальной высоте дока с точки зрения его общей
прочности
Минимальная высота дока (определяемая в гл. XI) с точки
зрения общей прочности не всегда является оптимальной, так
как не обеспечивает проектирование корпуса наименьшего веса.
Целесообразно определить ту высоту борта дока, при которой
вес корпуса будет минимальным. Такой анализ можно произвести
путем прямого определения веса корпуса при разной высоте борта
при проектировании корпуса для заданного момента сопротивле-
ния или путем использования аналитических зависимостей, вы-
веденных для эквивалентного бруса корпуса дока как для «много-
тавровой» балки.
Приведенные ниже уравнения оптимальной высоты дока как
«многотавровой» балки получены Я. Б. Каганером и являются
1 См. также Регистр СССР «Нормы прочности морских судов», Изд-во «Мор-
ской транспорт», 1962.
обобщением и уточнением известных зависимостей П. Ф. Папко-
вича — Н. В. Маттес для оптимальной высоты двутавровых
балок [28].
Введем следующие обозначения
бруса дока (рис. 53}:
элементов эквивалентного
Топ-палуба. {1/2.S,')

борт
<3
г^з
2^1
2 Ч
Внутр стенка
Стапель-палуба (ЗЛ
Т“>2
Нейтральная ось
(и Дродольные
' 31 переборки
Жилая или промежу-
точная палуба
Палуба безопасности
Днище (80)
ДП
ОД
и
№
Рис. 53. Схема эквивалентного бруса поперечного сечения монолитного
дока (условные обозначения величин, входящих в уравнение оптималь-
ной высоты корпуса дока).
CDi =
<о2 = 26 (Я 
S (Щ
/
6
со" = Wj + <о' = 2Ь"Н;
Ю2 = “2 + “2 = 26" (Я ~ Л2)
6"
2S2
Н — высота дока;
So — площадь днища дока;
5Г — площадь топ-палубы дока;
= 26Я — суммарная площадь бор-
тов дока;
— /г2) — суммарная площадь вну-
тренних стенок башен;
= со3 — суммарная площадь про-
дольных переборок пон-
тона;
—	толщина стенок башен
с учетом продольного на-
бора;
приведенные площади
борта и внутренних сте-
нок башен с учетом по-
перечного набора;
—	приведенная толщина сте-
нок с учетом продольного
и поперечного наборов;
—	площадь стапель-палубы;
84
2<$зг) — площадь палубы безопас-
ности и других внутрен-
них палуб;
/г0 = а0Н — отстояние нейтральной
оси от днища;
ht = atH — отстояние топ-палубы от
нейтральной оси;
/г2 — высота понтона у внут-
ренней стенки башни;
hf, hj — расстояния от днища до
палубы безопасности и
других внутренних палуб
(до участков стапель-па-
лубы); высота переборок;
IV 2 — необходимый минималь-
ный момент сопротивле-
ния корпуса дока (для
топ-палубы).
1. Оптимальная высота монолитного дока при неизвестных
площадях днища и топ-палубы So и S3 и известных прочих вели-
чинах определяется кубическим уравнением
С3Я3 + СХН — С = О,	(IV. 9)
где
С = (2 s‘’h* + 4 2 “4 - 4	44 ’
О	* О	J U0 • Ui
\ i	/	/
Сх =-И1. + /У5..Л(.+ 1 Уо, /г 6A2\_2_,
1 а0 1 I	1	2 J 7	I ОцЩ
Со = 46 (1 — V-1—— 46".
3	\ Ьа^ )
с2.. В случае, если площадь днища So определяется не из
условия общего продольного изгиба, а местной или поперечной
прочностью, т. е. при определении /7opt является величиной
заданной, оптимальная высота монолитного дока определяется
уравнением
цн* + ^я - С = о,	(IV. 10)
где
=	---а0-а1)-46";
= -4 +2 4	+ 4 2 «А— ;
с=4 {2sА + 4 2 ® А - 4 
ai [i	6 /	j
85
3. Для самодокующихся доков с разрезными понтонами за
величину <$0 следует принимать площадь днища башен. В этом
случае при решении уравнений (IV. 9) или (IV. 10) площади
продольных связей разрезных понтонов, не участвующих в общем
изгибе дока, принимаются равными нулю, т. е.
— h2 — cog = 0.
Таблица 9
Схема решения уравнения К3Н3 -ф- К = Н
Рис. 54. Схема графического ре-
шения кубического уравнения
для определения оптимальной
высоты корпуса дока.
Так как днище башен не нагружено другими усилиями, кроме
усилий от продольного изгиба, нейтральную ось рекомендуется
располагать посредине высоты башен, т. е. аа =	= 0,5.
4. Уравнения (IV. 9) и (IV. 10) легко решаются графически,
для чего их удобно привести к виду
к3нз + к = н.	(IV. н)
В табл. 9 вычисляется несколько значений (обычно три-четыре)
левой части уравнения при значениях Hlt Н2, Я3, . . ., близких
к ожидаемому. По полученным в графе IV значениям строится
кубическая парабола и в точке пересечения ее с биссектрисой
координатного угла, выражающей правую часть уравнения
(IV. 11), находится искомая величина Hopt (рис. 54).
§ 34. Весовые характеристики корпусов плавучих доков
Модули для пересчета веса отдельных статей весовой нагрузки
корпуса доков составлены Я. Б. Каганером на основе анализа
условий работы отдельных конструкций дока (участие в общем
86
изгибе дока, в общем поперечном изгибе понтонов, восприятие
перепада давлений и т. д.).
Рис. 55. Характер изменения измерителей весо-
вой нагрузки металлического корпуса плавучих
доков.
Коэффициенты (измерители) весов при этих модулях для
построенных и спроектированных доков вычислены совместно
Рис. 56. Условные обозначения к табл. 10 весовых характеристик корпусов
плавучих доков.
с В. Н. Эрфуртом и представлены на рис. 55 и в табл. 10. Услов-
ные обозначения ясны из рис. 56.
87
Весовые модули и измерители по основным составляю
(Р^
щим нагрузки корпусов металлических плавучих доков
КМ)
Обозна-
чения
Наименование
групп и статей
нагрузки
Численные
Формула модуля М
Ремонт
—	Док порожнем	°C	м	103	З-Ю3	5-Ю3	
			к	1,00	0,93	0,87	
		L -В Н Д Д Д	м	5-Ю3	50-Ю3	100-103	
			к	0,091	0,088	0,086	
		£д[Вд‘п+2»б(»д-%)]	м	2-Ю3	10-Ю3	30-Ю3	
			к	0,210	0,208	0,205	
Металлический корпус	Дс	м	103	3-103	5-Ю3
		к	0,87	0,72	0,62
	lkbkh*	м	5-Ю3	50-Ю3	100-10’
		к	0,063	0,062	0,060
	ДдЮ?п + 2М"д~М|	м	2-Ю3	10-Ю3	30-Ю3
		к	0,143	0,142	0,141
1
Наружная об- шивка 1	«расчет [Лс"''^Д meLc) + + 40 J	м	2	6	10
		к	104	73	57
	[Тв(Гпр-йп)]1/2-3-(Вд + 2Нд)Х	м	20	50	100
		к	6,4	6,3	6.2
	Дс-Вд-*-Д (Дд + 2"д) Лп-£с	°т	м	40	100	200
		к	6,6	6,0	5,3
	МГпр-йп)'Вд-(Вд + 2Нд)-/.д	м	100	500	1000
	Vt	к	1,28	1,20	1,11
Таблица 10
значения измерителей К, т/м3, в функции от модулей М, м3 ч												
иые доки							9 Транспортные доки					
	10-Ю3	15-Ю3	20-Ю3	30-Ю3	40-Ю3	60-Ю3	103	З-Ю3	5-Ю3	7-Ю3		
	0,77	0,70	0,65	0,59	0,53	0,44	0,60	0,59	0,57	. 0,55		
	200-103	300-103					5-Ю3	15-Ю3	25-103	35-Ю3		
	0,082	0,078					0,089	0,0895	0,090	0,0905		
	60-Ю3	120-Ю3					2-Ю3	6-Ю3	10-103	16-Ю3		
	0,202	0,198					0,335	0,290	0,250	0,205		
	10-Ю3	15-Ю3	20-Ю3	30-Ю3	40-Ю3			З-Ю3	5-Ю3			
	0,53	0,51	0,49	0,45	0,42			0,28	0,42			
	200-103	300-103					10-Ю3	20-Ю3	30-Ю3			
	0,058	0,056					0,063	0,064	0,068			
	60-Ю3	120-Ю3					4-Ю3	6-Ю3	8-Ю3	10- Ю3	12-Ю3	14-Ю3
	0,140	0,138					0,245	0,227	0,206	0,185	0,166	0,150
	20	30	50	100	200	300	10	20	30			
	34	24	20,5	15,4	12,5	9,2	21	20	19			
	200	300	400	500			30	40	50	60	70	
	5,9	5,7	5,5	5,4			11,0	10,2	9,8	9,4	9,4	
	400	600	. 1000	1500			30	60	90	130		
	4,3	3,6	2,6	1,6			8,8	7,2	6,2	4,85		
	3000	5000					100	200	300	400	500	
	0,81	0,55					2,35	1,98	1,73	1,49	1,26	
89
88
«J 5 к S* О s	Наименование групп н статей нагрузки	Формула модуля М		Численные				
				Ремонт				
2	• Стапель-палу- ба	Рд-^б) ^п'ВС	°т		М	20	100	300	
				к	5,5	5,35	5,1	
3	Продольный междудонный набор (продоль- ные переборки понтона) ремонт- ных доков	'1nep'['VB (гпр — йп)] X XS’h-L^ Gj* Т		м	2	10	40	
				к	15,1	15,0	14,8	
4	Поперечный междудонный набор и попереч- ные переборки понтонов ремонт- ных доков	ВДВД Ьв (^пр йп)(Вд be)S	7з	м	0,5-10»	103	5-Ю3	
		s L °т	J		к	0,4	0,39	0,3	
		Дс-Вд-Вд (Вд-2М Лп'Вс	°т		м к	10 11,2	50 10,2	100 9,2	
3-4	Продольный и поперечный междудонный набор транспорт- ных доков	ВдВд[тв(тпр-йп)(вд-Ьб)В'		м				
		S L		к				
		°с'Уд (вд-2^б) ^п'^с	°т		м к		—		
5	Поперечный набор башен	4(^)XMrnp-ftn)2x		м	15	25	50	
				к	М	3,7	3,0	
6	Топ-палуба	[Дс(тдВд-тсВс) + + V ^^11'— 40 J ^расч'°г		м	10	20	50	
				к	6,4	5,9	4,7	
7	Палуба безо- пасности	[VB(Гпр— Ап.б)],/2 х х5'&б'£д’777 т		м	1	2	3,5	
				к	30,0	23,6	19,2	
8	Платформы, жи- лые и промежу- точные палубы	Sf-s		м	400	600	1000	
90
Продолжение табл. 10
значения измерителей /(, /п/,и3, в функции от модулей М,												
ные доки							Транспортные доки					
	600						Ю	20	30	40		
	4,8						10,0	7,8	6,3	. 5,2		
	70											
	14,6											
	Ю-Ю3	15-Ю3										
	0,21	0,12										
	300	600										
	6,6	3,4										
							200	300	400	500	600	
							8,4	7,6	7,4	7,3	7,25	
							10	20	30	40		
							18,4	15,2	13,0	11,4		
	100	300	500	1000	1500		100	200	300	400		
	2,6	1,9	1,35	1,10	1,05		0,94	1,08	1,20	1.34		
	100	150	200	300			10	20	30			
	3,0	1,6	1,4	1,2			2,3	з.з	4,8			
	5	8	11				0,6	0,8	1,0	1,2		
	18,4	18,2	18,0				40,5	44,6	48,8	53,2		
	1500	2000					100	300	500			
91
Обозна- чения	Наименование групп и статей нагрузки	Формула модуля М	Численные				
			Ремонт				
8	Платформы, жи- лые и промежу- точные палубы	'Zf-S	к	0,136	0,143	0,157	
9	Днище башен (самодокующих- ся доков)	[М^пр-М72 х xS-&6-S’77T т	м	4	8	12	
			к	21,8	14,2	П,8	
		Ре (тРд “ mcLc) + УВ х 40	«расчет	м	10	15	20	
			к	9,6	6,6	5,1	
10	Главные попе- речные перебор- ки (в понтонах) ремонтных доков	”пер YB/2'Aftnep'Sriep’ftn'-Sj' х/ (У / 2	м	1	5	10	
			к	30,5	33,4	37,0	
11	Главные попе- речные перебор- ки (в башнях) ремонтных доков	”пер ’'’в^’^г/ер’’’пер х хРд-М'&б'4; а ‘г т	м	1	2	4	
			к	20,0	23,4	30,0	
10-11	Главные попе- речные перебор- ки в понтонах н башнях ре- монтных доков	”пер 'Ув2' ДЛпер' Snep х х7д-[Рд-М &б + Мд]	м				
			к				
12	Внутренние стенки башен	[Mrnp-M]I/2-Sx хрд-М-^4;	м	5	10	20	
			к	14,0	13,2	12,2	
13	Площадки, галереи	Мнд-М-Рд-2Ьб)	м	10-Ю3	20-Ю3	4О-1О3	
			к	4,7-10“3	4,3-10~3	3,7-ИГ3	
II	Фундаменты н подкрепления	°C	м	МО3	2,5-Ю3	5-Ю3	
			к	1,3-Ю"2	1,2-10“2	1,1-Ю"2	
III	Кильблоки, клетки, упоры	D с	м	1  103	2,5-Ю3	5-Ю3	
			к	2-ИГ'2	1,8-10-2	1,4-Ю-2	
92
Продолжение табл. 10
значения измерителей К., т/м3, в функции от модулей М, м3												
иые доки							Транспортные доки					
	0,175	0,195					0,135	0,133	0,131			
	16	20	24									
	11,6	11,4	П,2									
	25	35	50	100	200	300						
	4,0	2,4	1,3	0,95	0,90	0,84						
	20	30	40									
	44,4	54,5	66,5									
	7	10										
	40,0	50,0										
							1	2	3			
							6,3	14,0	21,0			
	40	60	80	100			8	12	16			
	10,8	10,0	9,6	9,5			15,6	16,2	17,0			
	60-103	100-10»	140-10»	180-10»								
	3,3-ю-3	2,8-Ю"3	2,4-Ю"3	2,2-Ю"3								
	10-10»	20-10»	30-10»	40-Ю3			1-Ю»	З-Ю5	5-Ю»			
	0,8-10~2	о.з-ю^	0,25х Х10"2	0,2-Ю"2			0,2-10"2	0,3-10"2	0,4-Ю"2			
	10-Ю3	20-Ю3	30-10»	40-10»			1-10»	З-Ю»	5-103			
	1,15Х ХГ2	1.05Х ХЮ"2	1.02Х ХЮ"2	I ,ох ХЮ"2			0,8-10"2	0,6-10"2	0,4-Ю"2	1		
93
ГЛАВА V
ПРОЧНОСТЬ ПЛАВУЧИХ доков
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВНЕШНИХ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ
НА ПЛАВУЧИЙ ДОК. НОРМЫ ПРОЧНОСТИ ПЛАВУЧИХ ДОКОВ
Изгиб и кручение корпуса дока вызываются следующими
факторами:
1)	собственным весом дока;
2)	весом докуемых судов;
3)	весом балласта в каждый момент погружения и всплытия
(включая полное всплытие);
4)	перераспределением сил поддержания на волнении;
5)	местными усилиями при аварийном состоянии, при спуске
дока со стапеля и т. д.
§ 35.	Усилия, возникающие в корпусе от собственного веса дока
Вследствие относительной однородности конструкций корпуса
дока по длине, силы веса его в большой степени уравновешены
силами поддержания и не вызывают значительных продольных
усилий. Большие продольные усилия вызываются неравномерно
расположенными по длине дока машинными, котельными и на-
сосными отделениями, постами управления, грузовыми кранами
и другими сосредоточенными и «полусосредоточенными» весами.
Величины продольных изгибающих моментов и перерезывающих
сил от собственного веса дока хотя и являются относительно не-
большими, должны учитываться в расчетах, так как они могут
суммироваться с изгибающими моментами и перерезывающими
силами, возникающими при постановке судов в док и в других
случаях.
Неравномерное распределение собственного веса по ширине
дока вызывает значительные поперечные изгибающие моменты
и перерезывающие силы. Основным фактором является наличие
башен, создающих сосредоточенные силы на концах понтона при
равномерных или даже уменьшающихся от диаметральной пло-
скости к башням силах поддержания.
Распределение веса между понтонами и башнями дока, вызы-
вающее перегиб понтона в поперечном направлении, усугубляется
94
размещением в башнях запасов топлива и воды, машинно-котель-
ных и насосных отделений и различного оборудования.
Несимметричное распределение собственного веса дока отно-
сительно диаметральной плоскости и плоскости мидель-шпан-
гоута вызывает скручивание корпуса относительно разных осей.
§ 36.	Усилия, возникающие в доке при постановке судов
Эпюра реакций килевой дорожки зависит от многих факторов,
основными из которых являются:
соотношение длин докуемого судна и понтонов дока;
эпюра весовой нагрузки судна;
длина свешивающихся за килевой дорожкой оконечностей судна;
относительная жесткость корпусов судна и дока;
характер распределения по длине дока сил поддержания (форма
строевой по шпангоутам дока), особенно форма понтонов в око-
нечностях дока;
начальный прогиб судна или непрямолинейность килевой
дорожки;
изменение жесткости кильблоков по длине дока.
Для снижения усилий в случае необходимости используется
частичная балластировка дока.
При одновременной постановке в док двух или нескольких
судов с несимметричным распределением их веса относительно
диаметральной плоскости или мидель-шпангоута дока возникает
скручивание корпуса дока.
Дополнительные крутящие моменты могут появляться также
при несимметричной частичной балластировке дока, предприни-
маемой для выравнивания крена и дифферента дока от несимме-
тричной установки судов.
§ 37.	Усилия, возникающие при погружении и всплытии дока
В процессе погружения и всплытия в корпусе дока возникают
дополнительные продольные и поперечные изгибающие моменты
и перерезывающие силы, а также крутящие моменты, вследствие
неравномерного заполнения балластных отсеков в понтонах и
башнях. Наряду с этим изменяются начальные усилия от поста-
новки судов и от собственного веса.
Особое внимание должно быть обращено на расчет прочности
конструкций в отсеках, где при затоплении дока для получения
необходимого уровня балласта искусственно создаются воздуш-
ные подушки.
§ 38.	Усилия, возникающие при эксплуатации или переводе дока
на волнении
Ремонтные плавучие доки располагают обычно в закрытых
акваториях судостроительных или судоремонтных заводов и баз,
защищенных от набегающих с моря волн. В некоторых случаях
95
доки приходится эксплуатировать в условиях ограниченного
(1—3 балла) волнения.
Перевод ремонтных доков морем — явление эпизодическое.'
Транспортные доки проектируют и строят специально для
перевода судов, что приближает их к обычным надводным
судам.
Дополнительные напряжения на волнении достигают в доках
существенных величин и должны суммироваться с начальными
напряжениями от влияния собственного веса дока и веса докуе-
мых судов.
Скручивающие моменты на волнении также достигают в доках
значительных величин. Они суммируются со скручивающими
моментами от собственного веса, от веса поставленных судов
и неравномерно принятого балласта и вызывают дополнительные
(к изгибным) касательные и нормальные напряжения.
При переводе морем доки воспринимают значительные местные
удары волн в днище и башни. Расчеты общей и местной прочности
доков (особенно ремонтных) на волнении должны определить:
возможность перевода дока морем в заданных условиях (или
допустимую балльность моря);
необходимость предварительной балластировки дока для умень-
шения начального изгиба от собственного веса и поставленных
в док судов;
минимально допустимую осадку дока при переводе морем;
необходимость установки временных или постоянных подкреп-
лений корпуса дока для эксплуатации или перевода на волнении.
§ 39.	Случайные и аварийные нагрузки, действующие на док
К случайным и аварийным нагрузкам относятся ветровая, ле-
довая и ударная нагрузки на внешние конструкции дока (борта,
торцовые переборки понтонов и башен), давление воды на попереч-
ные переборки и другие конструкции при аварийном затоплении
отсеков и др.
К ним можно отнести также усилия, возникающие при спуске
дока со стапеля, при доковании или самодоковании дока.
§ 40.	Нормы прочности плавучих доков
Вопрос о допускаемых при расчетах конструкций напря-
жениях и запасах прочности очень сложен [28]. Нормы проч-
ности, рекомендуемые для корпусов плавучих доков, приведены
в табл. 11.
При доковании судна наряду с прочностью дока должна
быть проверена по соответствующим нормам прочность судна [70].
В процессе проектирования транспортных доков, предназна-
ченных исключительно для внутренних водных путей, указанные
нормы допускаемых напряжений могут быть, по согласованию
96
Примечание		В зависимости , от р-на эксплуа- | тации дока и типа : переводимого судна
Допускаемые напряжения илн запас прочности	±	o' О	О	Ю СО	СО	СО	t"-> О	О	О	--	ст	у LQ <£>	Ь	СО	—< О	<В	о | 1	о	1 °, чэ	£	сч о	о"
Характеристика напряжений	1 а) Нормальные на- пряжения б)’ Приведенные на- пряжения при плоском напряженном состоянии в) Касательные на- пряжения г) Запас по предель- ным моментам	а) Нормальные на- пряжения б) Приведенные на- пряжения при плоском напряженном состоя- нии ! в) Касательные на- пряжения г) Запас по предель- ным моментам
Наименование конструкций дока	1 а) Все продольные связи дока, участвую- щие в общем изгибе (связи I категории) б) Стапель-палуба и днище понтонов в) Борта и внутрен- ние стенки башен	а) Все продольные связи дока, участвую- щие в общем изгибе (связи I категории) б) Стапель-палуба и днище в) Борта и внутрен- ние стенки башен
Характеристика усилий	Общий изгиб ремонтного дока с судном на тихой воде или на заданном ограниченном волнении (ю же при самодокова- нии) 		Общий изгиб транспорт- ного дока с судном при эксплуатации или переводе на волнении (при статиче- ской постановке на волну)
№ п/п		сч
М. А. Ловягии и др.
97
7
Продолжение табл. II
№ п/п	Характеристика усилий	Наименование конструкций дока	Характеристика напряжений	Допускаемые напряжения или запдс прочности	Примечание
3	Общий изгиб ремонтного или транспортного дока порожнем (без судна) на волнении (при статической постановке на волну)	Аналогично п. 1	Аналогично п. 1	Аналогично п. 1	
4	Общий изгиб транспорт- ного дока с судном на вол- нении с учетом динамиче- ских составляющих усилий или совместно с кручением на «косом» курсе	а)	Все связи, участ- вующие в общем из- гибе б)	Стапель-палуба и днище в)	Борта и внутрен- ние стенки башен	а)	Нормальные на- пряжения б)	Приведенные на- пряжения при плоском напряженном состоянии в)	Касательные на- пряжения г)	Запас по предель- ным моментам	(0,6—0,7) <Тт 0,7<гт 0,4от 1,5—1,35	В зависимости от р-на эксплуа- тации дока и типа переводимого судна
5	Общий изгиб ремонтного или транспортного дока порожнем (без судна) на волнении с учетом динами- ческих составляющих уси- лий или совместно с кру- чением на «косом» курсе (при переводе доков мо- рем)	а)	Все связи корпу- са, участвующие в об- щем изгибе (связи I ка- тегории) б)	Стапель-палуба и днище дока в)	Борта и внутрен- ние стенки башен	а)	Нормальные на- пряжения б)	Приведенные на- пряжения при плоском напряженном состоянии в)	Касательные на- пряжения г)	Запас по предель- ным моментам	(0,7—0,8) от 0,8<гт (0,40—0,45) <гт 1,35	В зависимости от вероятности попадания	на расчетную волну, от р-на плавания и задания на про- ектирование

Продолжение табл. 11
№ п/п	Характеристика усилий	Наименование конструкций дока	Характеристика напряжений	Допускаемые напряжения или запас прочности	Примечание
6	Поперечный изгиб дока при постановке судов или на волнении	а)	Стапель-палуба и днище дока б)	Поперечные пере- борки понтонов	а)	Нормальные на- пряжения б)	Касательные на- пряжения в)	Приведенные на- пряжения по теории ка- сательных напряжений оПр = Ко2+ 4т2	°1<-5 _ а1ч-5 1 -j- р ~ 1,3 Аналогично ка- сательным напря- жениям пп. 1—5 Аналогично нормальным на- пряжениям пп. 1—5	
7	Совместный общий и ме- стный изгиб: а)	при доковании судов или статической постанов- ке на волну б)	с учетом динамиче- ских составляющих	Продольные ребра жесткости днища и борта (связи III кате- гории) монолитных до- ков; пластины днища и бор- та (связи IV категории)	Суммарные нормаль- ные напряжения	0,8<Тт 0,9от	
8	Постоянные эксплуата- ционные нагрузки: а)	гидростатическое дав- ление прн погружении и всплытии б)	нагрузки при докова- нии судов в)	нагрузки при созда- нии воздушных подушек и при испытании отсеков сжатым воздухом	Днище, стапель-па- луба, борта и внутрен- ние стенки башен, па- луба безопасности, по- перечные и продольные переборки	а)	Нормальные на- пряжения в жестких связях и пролетах пла- стин б)	Нормальные на- пряжения в опорных сечениях пластин	0,6от 0,8<Тт	
Продолжение табл. II
Примечание	•		
Допускаемые напряжения или запас прочности	! 0,8сгт Допускается переход за пре- дел текучести	(э	15 o'
Характеристика напряжений	а)	Нормальные на- пряжения в жестких связях и пролетах пла- стин б)	Нормальные на- пряжения в опорных сечениях пластин при поперечном изгибе	Нормальные напря- жения	Аналогично п. 1
Наименование конструкций дока	Аналогично п. 8	 Борта и торцовые пе- реборки доков	Аналогично п. 1
Характеристика усилий	Случайные и аварийные нагрузки: а) Аварийное затопление отсеков или погружение дока по топ-палубу б) удары волн в днище, борта, торцовые стеики, । волиоломы и кормовые за- крытия доков в) местные усилия при спуске, доковании или са- модоковаиии дока	Ледовая нагрузка	Общий изгиб при спуске (продольном и поперечном)
и/и 5N*	о	О	•—<
100
с заказчиком, повышены до значений, предусмотренных для судов
внутреннего плавания Г
Во всех случаях, где это не оговаривается особо, допускаемые
касательные напряжения принимаются равными *
Поп 0,57сГдОП.
При проверке прочности балок, работающих на изгиб, в слу-
чае совпадения в одном сечении максимальных нормальных и
касательных напряжений, приведенные напряжения должны опре-
деляться по одной из теорий прочности, например по формуле
теории наибольших касательных напряжений:
^прив = Р^О2 ~Г 4Г •
Запас устойчивости сжатых связей должен быть не меньше
требуемого запаса прочности (по отношению к пределу текучести).
Критические (исправленные эйлеровы) напряжения определяются
с учетом отступления от закона Гука.
II. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЛАВУЧЕГО ДОКА И СУДНА
§ 41. Постановка задачи об определении реакций и распределении
усилий между судном и поднимающим его плавучим доком.
Дифференциальные уравнения совместного изгиба судна
и дока
При известных реакциях кильблоков или клеток судно и док
можно рассматривать отдельно как две независимые уравнове-
шенные системы: судно — под действием собственного веса и реак-
ций кильблоков (клеток); док — под действием реакций киль-
блоков (клеток), собственного веса, балласта и сил поддержания.
Введем следующие обозначения [28], [70]:
Ес, Ел —• модули нормальной упругости материалов
судна и дока;
/с — момент инерции поперечного сечения судна
(переменный по длине судна);
/д — момент инерции поперечного сечения дока
(для понтонного дока учитываются только
башни), переменный по длине дока;
vc — стрелка прогиба судна от общего продоль-
ного изгиба в доке;
уд — стрелка прогиба башен дока (стрелка про-
гиба дока от общего продольного изгиба
с судном);
qQ — весовая нагрузка судна на единицу длины;
1 Речной Регистр СССР, «Нормы для расчета прочности корпусов стальных
судов внутреннего плавания СССР», Изд-во «Речной транспорт», 1956.
101
7Д — разность между весом дока (с учетом бал-
ласта) и силами поддержания, соответ-
ствующими положению дока с судном,
на единицу длины;
г — интенсивность реакций кильблоков;
— коэффициент жесткости кильблоков (на
единицу длины);
k2 — коэффициент жесткости днищевых пере-
крытий судна (на единицу длины);
k3 — коэффициент жесткости понтона дока при
поперечном изгибе (на единицу длины);
/д — начальная стрелка прогиба от поперечного
изгиба понтонов относительно башен под
действием веса понтонов, балласта и сил
Р. (0), Рс (/) )
<(0), Л1с(/) J
поддержания;
/с — стрелка прогиба киля судна относительно
бортов от местной нагрузки на днищевые
перекрытия судна;
А — начальный зазор между верхней кромкой
кильблоков и килевой линией судна в мо-
мент постановки судна на кильблоки за
счет начального (строительного) изгиба
судна Ас, специальной, в необходимом
случае, выкладки кильблоков Ао, а также
за счет температурного зазора А(о;
—	веса свешивающихся за килевую дорожку
оконечностей судна и моменты этих весов
относительно концов килевой дорожки;
—	то же для дока, считая за нагрузку дока
разность между его весом (с балластом)
и силами поддержания (<7Д);
—	длина килевой дорожки;
х = 0, х I, х = -^---координаты правого и левого концов и
середины килевой дорожки.
Смещение корпуса судна относительно башен дока равно сумме
перемещений днищевых перекрытий судна, кильблоков, понтонов
дока и начального зазора:
У — ис Ид r( ki +	4 ks ) Н /д fc +
откуда
г --= k (ис — Пд + /с — /д — д),	(V- !)
где
1 _ 1	1 ±1.
k kr	k2 ~ k3
102
Дифференциальные уравнения изгиба судна и дока имеют вид
(Ес/си'с)"=7с— r=--gc — k(vc— v^+fc— fn— A),	1
= —7д + г = —<7Д + k (vc — va + /с — /л — А). J
В соответствии с рис. 57 граничные условия на концах килевой
дорожки записываются в следующем виде:
при х = 0	____
Ес/сос = Л1с(0),	Рс{0)
(EJcvc)' = Рс (0),	~
ErI^ = -Л4Д (0),	ПН.ПП1И мл(0)
(Е^)' = -Рд(ру РхЯ) +—Ji----------------------Рл (0}
При X = I	Рис. 57. Расчетная схема совместного
„	изгиба судна и плавучего дока.
Ес/сис-Afc(Z),
(Вс^с^с) = Рс(0,	EaInvK — —Мд(1),	(Ед/дИд) = 73д(/).
Интегрируя уравнения (V. 2) два раза, используя граничные
условия при х = 0, деля результат интегрирования первого урав-
нения на ЕС1С, а второго — на Ед/д и вычитая одно из другого,
получаем:
XX	хх
V = v' - vR = -А- у у qcdxdx + Jy- J J q^dxdx —
c c о о	л л о о
X X
— Jr J f Уд+fc— tydxdx-E
о о
+ f^ + ^lx + J^L + ^L,	(V.3)
L £-C/C	с	£гД
где
1 _ __J_____।	1 T p pj — ЕсЕ-Ец/ц
El E<JC £д/д ’ Ъ C’ ’ £c/c . 7;/,/
Умножив (V. 3) на El и снова продифференцировав дважды,
получим:
(EIv’Y + kv = Ж" - k (fc -f,- A),	(V. 4)
где
да =
J J qc dx dx Pc (0) x + Mc (0)
-0 о
El
Er1 a
qR dx dx 4- Рд (0) x + Mд (0)
103
Граничные условия для функции v (прогиба приведенной
балки) следующие:
при х = О
р /	’ PJ
EIv" = ~irr + тп~ Я (°) = м (°)-
(Е/у")' = -Ё7- (0) +	(0) +
+ (^г),[<(0)-Л1д(°)1 = /3(°);
,	(V. 5)
при X = I	'	’
pi	FI
EJv" =	Мс (/) + -/£- Мд (Z) М (I),
С1 с	^Д7 д
(EIv”)' =	(/) _Ь
^с1 с	Д7 Д
+ GSr) К (О - м* = -р (О-
Таким образом [28], задача об определении реакций киль-
блоков при постановке непризматического судна в непризмати-
ческий док сводится к задаче об изгибе балки приведенной жест-
кости EI, лежащей на сплошном упругом основании приведенной
жесткости k и несущей приведенную поперечную нагрузку
q = ЭД" - k (fc -у- А).
Для определения изгибающих моментов, действующих отдельно
на судно и док, сложим оба уравнения (V. 2) и, проинтегрировав
сумму дважды, найдем:
Мс(х) + Л1д(х) = М0(х),	(*)
где Л1о (х) — изгибающий момент от нагрузки qc— qn, то есть
изгибающий момент от веса судна, дока, балласта и сил поддер-
жания при нахождении судна в доке.
Следовательно, Л10 (х) — изгибающий момент, действующий
на систему док — судно, вычисленный в предположении, что вес
судна является обычной нагрузкой для дока, то есть судно не
обладает жесткостью [определениемоментов Мо (х) см. раздел III].
С другой стороны,
М (х) = EIv" = EI«- v”n) =	< (х) -	(х). (**)
Решая совместно уравнения (*) и (**), получим следующие
выражения для изгибающих моментов, действующих в судне
и доке:
F / (х\	' * ’ '
м*W	моw-мw-
104
Выражения для перерезывающих сил, действующих в судне
и доке, получаются дифференцированием по х выражений (V. 6):
".«=<'» = kww,,,".«]'+"«•! (v 7)
"« w=".«] - " «
Физически первые составляющие выражений (V. 6), (V. 7)
представляют собой изгибающие моменты и перерезывающие силы
от совместного изгиба системы док — судно как общей балки,
причем корпус судна и дока участвуют в таком изгибе пропор-
ционально своим жесткостям («первый главный изгиб»). Вторые
составляющие характеризуют вертикальное смещение судна по
отношению к доку («второй главный изгиб»), вызванное неуравно-
вешенностью нагрузок qc и qn, различной приведенной
жесткостью упругого основания по длине и несоответствием гра-
ничных условий «первого главного изгиба» с фактическими гра-
ничными условиями на концах килевой дорожки (наличием
концевых моментов и сосредоточенных сил).
§ 42.	Методы решения уравнения совместного изгиба дока и судна
1.	Энергетический метод впервые был использован Н. В. Крас-
ноперовым1, а затем П. Ф. Папковичем [50], П. А. Миняевым
[40], Л. М. Буничем 2 и Ю. А. Шиманским [70].
В настоящее время для решения уравнения (V. 4) энергети-
ческим методом рекомендуется пользоваться Справочником [70],
принимая «приведенные» значения нагрузки и жесткостей.
2.	Обычный процесс последовательных приближений при встре-
чающихся на практике соотношениях k (х), EI (х) и / оказывается
медленно сходящимся или даже расходящимся. А. Н. Крылов 3
и П. Ф. Папкович 4 предложили способ улучшения сходимости
процесса последовательных приближений, не нашедший приме-
нения на практике.
При расходящихся последовательных приближениях часто
принимают за р-е приближение некоторую среднюю величину
1Н. В. Красноперов, Метод Ритца в применении к определению
давления непризматической балки на упругое основание, Известия Петроград-
ского политехнического института, т. XXVI (Отдел техники, естествознания
и математики), 1916.
2 Л. М. Бунич, Определение реакций кильблоков при постановке корабля
в док, «Судостроение» 1946, № 3.
3 А. Н. К р ы л о в, О расчете балок, лежащих на упругом основании,
АН СССР, 1930 (см. также собр. соч., т. V).
4 П. Ф. П а п к о в и ч, К вопросу о применимости процесса последователь-
ных приближений к исследованию изгиба балок, лежащих на сплошном упругом
основании, ПММ, т. I, вып. 2, 1933 (см. также [50]).
105
между фр и фр_] (так называемый обобщенный метод последова-
тельных приближений). По предложению В. В. Варнелло [28]
Фр = афр_1 4- (1 — а) фр_г,
где функция ф определяется уравнением
(£7 (х) Фр-1)"= q (х) — k (х) фр-р
Для относительно «жестких» судов а 0,30, а для относи-
тельно «гибких» а ^0,1.
А. А. Курдюмов [28] получил для а формулу
1 1
I 4 Г &
где и = -^у	и Е1о — средние приведенные коэффи-
циенты жесткости упругого основания и системы док —судно,
выраженной уравнением (V. 4), и доказал [29], что при такой
схеме решения процесс последовательных приближений является
сходящимся.
Расчетная схема для определения реакций кильблоков спосо-
бом последовательных приближений, которой рекомендуется
пользоваться, принимая приведенные выше зависимости для фр
и а, составлена Б. Л. Николаи и А. А. Селиверстовым [42] х.
3.	А. Н. Крылов в упомянутой уже работе использовал метод
численного интегрирования Адамса — Штермера. Полученная им
схема расчета очень громоздка и до настоящего времени не при-
менялась.
В решении Л. В. Диковича [11] 1 2 рассматриваемая балка
разбита на ряд участков, в каждом из которых момент инерции,
нагрузка и жесткость упругого основания считаются постоянными.
Указанные расчетные схемы решения уравнения (V. 4), т. е.
определения реакций пр-и постановке судна в плавучий док и
соответственно точного распределения изгибающих моментов
между судном и доком, весьма трудоемки. Поэтому в практиче-
ских расчетах пользоваться ими рекомендуется лишь в исключи-
тельных случаях, когда требуется уточнение усилий, действующих
в доке или докуемом судне. Особое’ внимание следует обратить
на соответствующую точность исходных данных. В частности, одной
из существеннейших величин, значительно влияющих на резуль-
таты расчетов, является величина начального зазора между ки-
1 См. также В. П.Суслов иО. Л. Ч ер нышев, Метод последователь-
ных приближений в применении к расчету балок на упругом основании и упругих
опорах, Труды НКИ, вып. XIII, 1958.
2 См. также Л. В. Д и к о в и ч, Определение кривой изгиба корпуса при
постановке судна в док, Труды НТО, т. VIII, вып.. 4, Судпромгиз, 1959.
106
левой линией судна и верхней кромкой кильблоков А. По рас-
четам А. А. Курдюмова [27] при зазоре А = 0,1 м величина
реакций может увеличиваться по сравнению с реакциями при
А = 0 в 1,7 раза. В то же время начальный (строительный) изгиб
докуемого судна обычно неизвестен или известен с большой по-
грешностью.
§ 43.	Приближенное определение усилий, действующих
на плавучий док и докуемое судно
Так как момент Л10(х), изгибающий систему док — судно,
может быть определен с любой необходимой точностью (см.
раздел III), вопрос об определении моментов Мс (х) и Мл (х)
сводится к определению момента М (х) = EIv" приведенной балки,
рассмотренной выше.
Как показывают подсчеты, величина этого момента (при
А — 0), по сравнению с первыми слагаемыми формул (V. 6),
мала и является только поправкой к ним. Для определения
поправки М (х) А. А. Курдюмов и В. В. Козляков воспользова-
лись приближенным приемом, считая, что на длине килевой
дорожки судно и док являются призматическими балками (7С =
= /° = const; /д = /д = const), а приведенная жесткость упру-
гого основания постоянна по длине (k = k° = const).
В результате принятых допущений уравнение (V. 4) прини-
мает вид [28]:
£f%lv + Л = -(f, - f, - A). (V.8)
Так как (	= 0,
граничные условия для уравнения (V. 8)
принимают вид:
при х = 0
^с+£д/°д
= £д/°Рс(0) + £с/?Рд(0) .
£/с-|-^д
при X = I
Е I° M (I) Е I°M (I)
М (/) = д д с ’ с пс -дк ’ ,
ЕЛ 4- £д'°д
У^с(0 + У°сРд(0
₽ ;0 , ₽ ,0
(V.9)
Изгибающий момент М (х) можно представить в виде суммы
двух моментов: изгибающего момента от концевых сосредоточен-
107
ных сил и моментов Р (0), Р (/), М (0), М (/) и изгибающего мо-
мента от распределенной нагрузки q [правой части уравне-
ния (V. 8)]:
М (х)- = МР’ м (х) + М1' (х).	(V. 10)
Изгибающий момент приведенной балки от концевых приве-
денных усилий посредине длины килевой дорожки равен
мЛ^(4)=м^(и)+4р/4£р	(v-n)
\ > /	** Р'О
где
М = Х[М(0) + М(/)], Р = 2_[Р(0) + Р(/)].
Изгибающие моменты приведенной балки от концевых при-
веденных усилий в других сечениях равны
МР' м(х) = М (0) Ф [2и-^-] + М (/) <р [2« (1 —	+
Для приближенного определения изгибающего момента от
нагрузки q можно допустить, что нагрузка судна qc и начальный
зазор А представляют собой параболы 2-й степени. Тогда вели-
чина изгибающего момента приведенной балки посредине длины
килевой дорожки от распределенной нагрузки выразится формулой
 (V-13)
где
* rrnr £7°	24(1- фс)Ос ,
q* = ЕР ----л- • •—2-- Н------75— ,
4	Е 1°	<р L3	' Р
С С	'С С
Фс — коэффициент полноты эпюры весовой нагрузки судна
(см. табл. 14).
Значения функций ф! (и), %0 (и), ц0 (и),	ф[2ц^1 —
---д)]’ 4^и4)’ [2и(1------yj] в зависимости от аргумента и,
и', и" приведены в табл. 12.
Аргументы и, и', и" определяются зависимостями
u = j_yziz,
и 2 Г 4Е/0 ’
»- = 2«(1-3_).
108
Значения функций
Таблица 12
и; и'; и"	<₽1 («)	Цо (и)	ср (и'); <р (и")	5 («'); 5 («")
0,0	1,000	1,000	1,000	0,000
0,1	1,000	1,000	0,991	0,090
0,2	0,999	1,000	0,965	0,163
0,3	0,993	0,999	0,927	0,219
0,4	0,979	0,996	0,878	0,261
0,5	0,950	0,991	0,823	0,291
0,6	0,901	0,982	0,763	0,310
0,7	0,827	0,963	0,700	0,320
0,8	0,731	0,944	0,635	0,322
0,9	0,899	0,912	0,571	0,318
1,0	0,852	0,872	0,508	0,300
1,1	0,795	0,820	0,448	0,297
1,2	0,728	0,762	0,390	0,281
1,3	0,653	0,697	0,335	0,263
1,4	0,578	0,628	0,285	0,243
1,5	0,492	0,558	0,238	0,223
1,6	0,411	0,487	0,196	0,202
1,7	0,335	0,419	0,158	0,181
1,8	0,264	0,354	0,123	0,161
1,9	0,201	0,283	0,093	0,142
2,0	0,144	0,149	0,067	0,123
2,2	0,054	0,165	0,024	0,089
2,4	—0,009	0,103	0,006	0,061
2,6	—0,051	0,018	0,025	0,038
2,8	—0,074	0,028	0,037	0,020
3,0	—0,085	0,012	0,042	0,007
3,2	—0,087	0,000	0,043	0,002
3,4	—0,082	0,000	0,041	0,009
3,6	—0,073	—0,014 -	0,037	0,012
3,8	—0,063	—0,015	0,031	0,014
4,0	—0,052	—0,016	0,026	0,014
4,2	—0,041	—0,017	0,021	0,013
4,4	—0,031	—0,009	0,015	0,012
4,6	—0,022	—0,009	0,011	0,010
4,8	—0,015	—0,010	0,007	0,008
5,0	—0,009	—0,010	0,005	0,006
109
Используя выражения (V. 6) и приведенные в настоящем
параграфе приближенные формулы для М (х) = М.р’м (х) +
+ Л49(х), можно написать следующие приближенные формулы
А. А. Курдюмова и В. В. Козлякова для полных изгибающих
моментов, действующих в корпусах дока и судна посредине ки-
левой дорожки:
(4) = К-.. {"«(4)+4 |л,« <°)+(“>)+
+ ТТ?  4 № <°) -	w I 	- 41л<е (°) + "1«I х
х ф, (») -[₽. (0) + /%(/)! 4.	+
(V. 15)
где
По концам килевой дорожки изгибающие моменты в доке
равны
А1Д (0) = Мо (0) - Мс (0), 1
А1Д (/) = А1о (/) - < (/). /
(V- 16)
Перерезывающие силы можно определить по формулам (V. 7),
/£/(%') V
пренебрегая величинами N (х) и считая производную ( ——с  <
\ £д'д(х) /
равной нулю:

_____£д/д (х)____
Вс1с (х) + Кд^Д W
ад,
Ас W	No (*)•
С ' 7 ECIC (X) + £д/д W °
(V. 17)
§ 44. Приближенные формулы для определения реакций килевой
дорожки
Наибольшая интенсивность реакций кильблоков в середине
длины килевой дорожки обычно определяется по формуле
rf-LA^b^,	(V. 18)
где 4С— см. табл. 14, и не может превосходить максимальной
но
интенсивности весовой нагрузки судна, т. ё.
<7с шах*
max
(V. 19)
Интенсивность реакций концевых
по формулам А. А. Курдюмова и В, В.
кильблоков определяется
Козлякова
+ ^[рс(0)-т^Я(0)] +
+ 4?- [ < (°) - т4г я (°)+дао] >
r = Т+~а Т+ а +
+4l[^(/)+7^^0(/)]+
+ 4^[<(/)~т4^я (о+да0],
(V. 20)
где
да0 = Мч (4)
Е1° Г Е1° . 24(1 — фс) Ос । 8fe»A
ко Е/>/ Фс-4 + О
X [1— <?!(«)] =
1 - Фс
Фс
-Ь aDg
8а р го 1 — Ф1(и) ч/
1 +а Гд'д р х
X < Ас Ц- Ао
ад^°/ R ас ^°с
' 8"д	ад • Д/о
(V-21)
В формулу (V. 21) введен дополнительно член аВ6- -^6 ,
учитывающий вес балласта, принимаемого в док для изменения
моментов или специально для уменьшения концевых реакций.
Интенсивности веса дока у концов килевой дорожки qn (0)
и qa (/) должны учитывать вес балласта в отсеках, находящихся
в этих районах, а также веса малых судов, поставленных в этих
районах одновременно с крупным судном, для которого опре-
деляются реакции килевой дорожки.
1 «Объяснительная записка к техническому проекту установки Для контроля
общей прочности плавучих железобетонных доков», ЛКИ, 1959.
111
Если отсутствует кривая нагрузки дока (с балластом и малыми
судами), величины qR (0) и уд (/) можно определять по формулам
_ /л\ _ Дд + 2£>с + Рб____	(0) + <4 (0) + (0)
/п(0)
Од + 2ОС + Об ^(/) + rfc(/) + d6(/)	(V-22)
7д1/	Ьд	/п (Z)
где б?д, dc, d& — веса дока, малых судов и балласта в пределах
длин понтона или отсека /п (0) и /п (/) у концов килевой
дорожки.
Последняя составляющая в выражении (V. 21) показывает
в развернутом виде величину температурного зазора между суд-
ном и доком А/» (см. раздел VIII).
§ 45. Влияние зазора между судном и килевой дорожкой на
реакции кильблоков и распределение усилий между судном и
доком. Регулирование усилий с помощью начального зазора при
невозможности балластировки
Как было показано выше, дополнительный изгибающий мо-
мент на миделе дока от начального зазора между судном и киле-
вой дорожкой Д = Дс + До + Л/» определяется приближенной
формулой [27]:
Л1л (4) = 4^ t1 -	 ТТК ” Ф1 (w)]- (V-23)
Рис. 58. Схема начального зазора между килевой линией судна и
верхней кромкой килевой дорожки; а — при начальном изгибе
верхней линии килевой дорожки; б — при деформации килевой
линии судна.
Величину Д следует считать положительной, если она направ-
лена от основной линии судна вниз (рис. 58, а). Величина допол-
нительных напряжений в доке определится формулой
Одд (4) = ----4-^ 7дтах - Ед 44-41 ~ Ф1(^)1 max’ (V. 24)
Если док при постановке судна должен быть прогнут, а судно
имеет начальный прогиб Дс (при принятом правиле знаков это
дает отрицательную величину Д, рис. 58, б), изгибающий момент
112
в доке увеличивается, а в судне уменьшается на величину MSc.
Это обстоятельство для дока наиболее опасно и должно учиты-
ваться при постановке деформированного судна в док. При извест-
ной начальной деформации судна килевой дорожке можно придать
начальную стрелку погиби До с тем, чтобы, суммарный зазор
был близок к нулю:
До - Дс = 0.	(*)
Серьезное внимание должно быть обращено также на возмож-
ность изменения усилий в доке и судне при появлении температур-
ного зазора Дг».
Значительное влияние начального зазора между судном и ки-
левой дорожкой на величину усилий в доке и судне приводит
к возможности регулирования усилий с помощью преднамеренного
создания начального зазора специальной выкладкой кильблоков.
Таким приемом может воспользоваться лишь высококвалифици-
рованный специалист и только в тех случаях, когда при приеме
предельного (по грузоподъемности дока) судна прочность дока
оказывается недостаточной и изменение усилий специальной бал-
ластировкой невозможно.
Для определения необходимой начальной стрелки прогиба
линии кильблоков (при параболическом законе изменения ее по
длине килевой дорожки) с целью изменения изгибающего момента
в доке на величину Л1дд следует пользоваться формулой
(V. 23) \ А. А. Курдюмов [28] получил общую зависимость для
построения начального зазора До по длине килевой дорожки
с целью получения заданной эпюры изгибающих моментов М (х)
(при Д/« = 0):
+ f l^rw)dxdx + ax + b- (V. 25)
о о
Постоянные а b определяются из граничных условий для
До, например:
До = 0 при х = 0 и х = I,
или
До = 0, Дд = 0 при х =	.
1 Пример определения начального зазора см. Справочник [70].
8 М. А. Ловягин и др.	113
§ 46. Регулирование усилий подбором жесткости кильблоков.
Применение сминающихся прокладок
Изменение усилий в доке и судне в необходимом направлении
можно получить соответствующим распределением по длине
жесткости кильблоков. Этот метод, применявшийся с давних пор,
теоретически разработан А. А. Курдюмовым [28].
Подбор необходимого закона изменения жесткости килевой
дорожки может быть осуществлен путем проб и проверочных
расчетов или расчетным методом по схеме, разработанной А. Г. Ар-
хангородским, В. Г. Поповым и О. Л. Чернышевым \
Так как кривая реакций считается заданной, разыскание
упругой, линии балки сводится к решению уравнения
(El (х) v" (х))" = q (х) - г (х).
Представляя v (х) в виде
v (х) = f (х) + а + Р-Ч
получим
о о
X dx dx Сгх А* Со,
где Сг и Со определяются из условия
Г (0) - f (I) = 0.
Получив значения v (х) при заданном г (х), можно из формулы
(V. 1) получить значения приведенного коэффициента жесткости
k (х) и соответственно коэффициента жесткости кильблоков (х).
Практические вычисления рекомендуется выполнять по упомя-
нутой работе, учитывая, что при постановке судна в плавучий
док все результаты относятся к элементам изгиба приведенной
балки.
Полученный в результате такого решения закон распределения
жесткости кильблоков по длине А, (х) может быть достигнут
различным сочетанием размеров стальной (в некоторых случаях
бетонной), дубовой и сосновой части кильблоков по формулам
(IV. 1) и (IV. 4).
Можно также заменять значение f (х) величиной
F (х) = f (х) + Дс.
1 А. Г. А р х а н гор од ск и й, В. Г. Попов, О. Л. Чернышев,
Расчет постановки судна в док по заданной кривой реакций, Труды НК.И,
вып. XVIII, 1959.
114
При неизвестной величине строительного прогиба судна для
снижения местных повышенных реакций применяют сминающиеся
прокладки [9], [37].1
Предельную нагрузку прокладок выбирают на 10—15% выше
величины расчетной реакции без учета начального прогиба судна,
но не выше допустимой нагрузки для дока или судна. Изготов-
ляют прокладки обычно из мягких пород дерева (ель, пихта,
сосна).
§ 47. Условия ремонта, достройки и подкрепления судов
в плавучих доках
При ремонте, достройке и модернизации судов часто возникает
необходимость замены отдельных связей корпуса или установки
дополнительных подкреплений. Если при производстве этих
работ изгибающий момент в соответствующем сечении корпуса
судна не равен нулю, напряжения во вновь установленных связях
при дальнейшей эксплуатации судна будут отличаться от напря-
жений в «старых» связях.
Так, если при ремонте судна изгибающий момент равен АП1)
и момент сопротивления корпуса (с учетом уменьшения при сня-
тии каких-либо связей) равен U7*1), напряжения в оставшихся
связях корпуса равны
„	м*»
о*1) =	,
Дополнительные напряжения в этих же связях после установки
подкреплений и при действии изгибающего момента АП2) равны
До*1) =
Л1<2) - Л'1*1)
Соответствующие суммарные
равны
О*2> = ст(1) _1_ До(') =
С	с 1 с
напряжения в «старых» связях
М*1)	Л1<2) - М<.‘)
иг*.1) iFp>
Л1<2>	...	-М1’
с и ддС1) с______________с._
цД2) П с ЦГ*.1).^2) ’
при этом напряжения в «новых», или «замененных», связях
равны До'1).
См. также А. Г. Архангородский, А. Б. Литвин, Применение
сминающихся прокладок при продольном спуске судов, «Судостроение», 1956, № 7;
А. Б. Литвин, Механические характеристики материалов, применяющихся
?959ЧеСТВе сминаЮш'ИХСЯ прокладок при спуске судна, Труды НКИ, вып. XVIII,
8*	115
Если, как видно из приведенных формул, при установке новых
связей изгибающий момент в корпусе судна не равен нулю (ЛЕ1* =/=
=h 0), то при дальнейшей эксплуатации судна напряжения
в старых связях больше определяемых по обычному расчету
/	Л1(2> \	Ц''(| >
|^2> = -pr)J на величину Л1<1> • ——а в новых - меньше
Л1<*>
на величину-----'
Если же моменты Л4<б и Л4<2> имеют разные знаки, напряжения
в старых связях будут соответственно меньше расчетных, а в но-
вых — больше.
При замене связей корпуса, в случаях, когда М(.*>	0, возни-
кает также концентрация напряжений в районах, прилегающих
к удаляемым связям, оказывающая существенное отрицательное
влияние на напряженное состояние корпуса при дальнейшей
эксплуатации и снижающая фактический запас прочности.
Для получения суммарного нулевого момента в корпусе
судна второй член Л4 (х) в выражении для 7ИС (х) по формуле (V. 6)
Е (х)
должен быть равен первому члену —с с----------------/Ио (х) с
£с/’’(х) + £д/д(х)
обратным знаком (величина /б> (х) характеризует корпус в ослаб-
ленном сечении).
Для соединения двух частей судна необходимо так выровнять
судно на кильблоках, чтобы угол поворота обеих половин корпуса
судна в районе соединения был равен нулю:
v'c (х) -- 0.
Это может быть достигнуто соответствующим подбором жест-
кости килевой дорожки, подклинкой кильблоков после установки
судна в док или балластировкой дока.
При замене связей днища иногда требуется убрать кильблоки
в районе ремонтируемого участка. Для приведения к нулю изги-
бающего момента в этом районе можно воспользоваться методом
подбора жесткости кильблоков в оставшихся частях килевой
дорожки [42].
При ремонте судна в доке иногда испытывают отсеки нали-
вом воды. Влияние принятой в отсеки судна воды на величину
реакций кильблоков и усилий в корпусах судна и дока можно
оценить как изменением нагрузки судна q0 (х), так и способом
наложения, уравновешивая дополнительный вес судна АРС до-
полнительными силами поддержания дока Дсод и вычисляя до-
полнительные моменты ДЛ40 (х) и ДЛ4 (х).
Для учета налива воды можно использовать также схему
Б. Л. Николаи и А. А. Селиверстова [42].
1.16
§ 48. Определение усилий при постановке нескольких судов в один
док, при постановке одного судна в два дока, при неполном
доковании судна
1. Если плавучий док поднимает несколько малых судов, распо-
лагающихся в доке по одной линии («в кильватер»), следует счи-
тать, что док воспринимает полный изгибающий момент, возни-
кающий в системе док — судно, так как в промежутках между
судами .они не воспринимают свою долю момента, т. е.
Мл = /Ио.
2. Если в док ставится два или несколько судов параллельно
друг другу и все они имеют соизмеримую длину, задача решается
так, как указано в предыдущих параграфах. В этом случае за
момент инерции (или жесткость) комплекта судов принимается
сумма их моментов инерции (или жесткостей):
F -Г (х\ — V F{nW^(x}
^КОМПЛ 1 КОМПЛ!/1/ —	3 4 * * 7 с \л/’
1
Изгибающие моменты воспринимаются каждым из судов про-
порционально их жесткостям:
£(«)./«
MW = мс ?---------------
2£<л)./<л)
1
3. Если в док ставится комплект из одного большого судна
(или двух больших судов) и несколько малых, вес малых судов
следует включать в нагрузку дока, не учитывая их жесткости,
а суммарные усилия распределять между доком и большим суд-
ном (или двумя большими судами) так, как указано выше.
4. При постановке одного судна в два дока величины суммар-
ных моментов и усилий /VI о (х) и No (х) следует определять обыч-
ным способом, считая за полную длину дока суммарную длину
двух доков и исключая силы поддержания в промежутке между
двумя доками (аналогично промежуткам между понтонами само-
докующегося дока).
В промежутке между двумя доками изгибающий момент и пере-
резывающая сила воспринимаются только корпусом судна:
/Ис = /Ио; < = N 0.
Каждый док рассчитывают отдельно, причем за граничные
условия в промежутке между доками принимают указанные
величины 7И0 и No на границе между доками. Предполагается,
что два дока не соединены шарниром (при шарнирном соединении
двух доков следует определить также реакцию в шарнире).
117
5. При неполном всплытии дока с судном и осадке их «на
ровный киль» нагрузка судна q'z определяется как разность
веса судна ус и сил поддержания судна во всплывшем состоянии
усос:
9с = 9С —Y“c.
Вес дока уд должен учитывать вес оставшегося в отсеках
балласта, а силы поддержания дока —• объем понтонов и погру-
женной части башен.
При подъеме одной из оконечностей судна нагрузка судна
на длине килевой дорожки, вес свешивающейся оконечности
и момент этого веса относительно конца килевой дорожки опре-
деляются с учетом сил поддержания судна. Вес дока определяется
с учетом неравномерного распределения балласта в отсеках дока.
Силы поддержания дока определяются с учетом его дифферента. ’
III. РАСЧЕТ ОБЩЕЙ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ ДОКА	]
I
§ 49. Определение продольных усилий от собственного веса дока 3
на тихой воде	j
Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил от	4
собственного веса дока принципиально ничем не отличается от	|
такой же задачи для любого судна, т. е. сводится к определению
перерезывающих сил и изгибающих моментов по формулам	j
^i(x) = J(9«-Y®)dx,	(V. 27) . 1
0	г
Mi (х) = j Ndx)dx == ( f (q— yco) dxdx. (V. 28)
обо
Методику определения Мг и А/, см. Справочник [70].
Упрощенная форма корпуса доков позволяет сократить гро-
моздкие вычисления, связанные с разбивкой весовой нагрузки
по 20 теоретическим шпациям. Вес корпуса дока удобно разбить
на вес понтонов и вес башен. Каждую из этих частей веса корпуса
дока легко распределить по длине, так как ординаты кривых
веса будут пропорциональны ширине и высоте понтонов или вы-
соте башен в каждом сечении. При ориентировочных расчетах вес
корпуса дока (особенно ремонтного, имеющего симметричные j
оконечности) можно считать равномерно распределенным по длине. !
Для понтонных (самодокующихся) доков обычно производят j
разбивку весов и сил поддержания не по теоретическим шпациям,
а по участкам, равным длинам отдельных понтонов (с учетом
промежутков между ними). Такой способ позволяет определить
усилия в сечениях между понтонами дока, где они воспринимаются
только башнями (рис. 59).
118
Рис. 59. Схема определения изгибающих моментов и перерезыва-
ющих сил самодокующегося дока.
119
Для вычисления изгибающих моментов в различных сечениях
дока при распределении нагрузки по теоретическим шпациям или
понтонам (отсекам) можно воспользоваться диаграммой Б. Г. Си-
зова, а для моментов в сечениях между понтонами — и лучевыми
графиками В. В. Козлякова, построенными с использованием
линий влияния. Эти же графики и диаграммы могут быть приме-
нены для оценки влияния балласта, принятого в отдельные отсеки,
и для вычисления момента от судна, если его вес разбит по теоре-
тическим шпациям или понтонам дока.
Вследствие незначительного влияния собственного веса дока
на суммарный изгибающий момент дока с поднятым судном,
для приближенных вычислений влияние собственного веса дока
можно учесть (как рекомендует М. А. Ловягин) увеличением на
20% изгибающего момента от веса судна и балласта, т. е.
/Ио 1,2 (/И2+ /И3).	(V. 29)
При погружении дока величины изгибающих моментов и пере-
резывающих сил от собственного веса при прогибе обычно не-
сколько уменьшаются. Одной из причин этого является форма
башен дока. Обычно длина башен несколько меньше длины пон-
тонов. В результате, начиная с момента входа башен в воду,
появляется некоторый дополнительный перегибающий момент,
разгружающий прогиб (см. -рис. 67).
§ 50. Определение продольных усилий, действующих на систему
док — судно при постановке судов
Определение суммарных изгибающих моментов системы док —
судно /Ио и соответствующих перерезывающих сил No от веса
докуемых судов и дока, сводящееся к построению и двукратному
интегрированию весовых эпюр дока, судна и балласта, а также
сил поддержания достаточно трудоемко и в большинстве случаев
нецелесообразно. Дело в том, что величина и характер распре-
деления весовой нагрузки судов могут изменяться в широких
пределах, в зависимости от классов и типов докуемых судов, их
размерений, положения в доке (рис. 60), а также от количества
й размещения жидкого балласта в доке, принимаемого для устра-
нения крена, дифферента и уменьшения прогиба дока. Преду-
смотреть заранее при проектировании дока варианты нагрузки
'системы док — судно достаточно точно невозможно.
Исключение составляют случаи, когда проектируемые доки
(чаще всего транспортные) предназначены для докования или
транспортировки определенных судов. Уточнять величины /Ио
и N0 и их распределение между судном и доком (раздел II) следует
при доковании судов, не предусмотренных проектом дока, осо-
бенно при использовании его полной грузоподъемности.
Для приближенного определения наибольших значений изги-
бающих моментов системы док—судно посредине килевой дорожки
120
Рис. 60. Эпюры нагрузок, изгибающих моментов и перерезыва-
ющих сил при постановке в док судов различных типов одина-
кового докового веса: а — для пассажирского судна; б — для су-
хогрузного судна; в—для танкера.
1'21
используют аппроксимацию истинных эпюр распределения весовой
нагрузки судна простейшими кривыми, например прямоугольни-
ком, трапецией, параболами различных степеней, эллипсом и т. д.
Наиболее близкие к действительным результаты получаются при
параболическом распределении веса судна по предложению
И. Н. Сиверцева [67]:
(V. 30)
где
(например, при <рс = 0,8 т = 4, Ь,г = 1,25)? или
липсу (по Я- А. Копержинскому и М. А. Ловягину
по полуэл-
[32]):
(V. 31)
что справедливо при
= 0,75—0,80.
В обоих этих случаях статический момент от сил веса судна
на миделе дока приблизительно равен
= (0,100 =-0,101)£>cLc.	(V. 32)
При приближенном определении М2 истинное распределение
сил поддержания по длине дока также целесообразно заменить
приближенной зависимостью. В этом случае момент сил поддер-
жания относительно миделя дока равен
Мс. п = -kDcL,,	(V. 33)
где k определяется по табл. 13.
Следовательно, приближенное значение изгибающего момента
на миделе системы док — судно можно вычислить по формуле
Мо 1,2 (0,100/А - kDLR ± 0,015/2),	(V. 34)
Таблица 13
Зависимость коэффициента k статического момента сил поддержания
относительно мидель-шпангоута (/Ис п = kDL) от коэффициента
6
продольной остроты ф = ~о-
д ф=т	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
k	0,0772	0,0845	0,0930	0,1016	0,114	0,125
122
где коэффициент 1,2 учитывает влияние собственного веса дока
(см. § 49), составляющая ±0,01.Вд/?—влияние неравномерности
откачки или налива балласта [см. формулы (V. 36), (V. 37)].
Знак этой составляющей принимается по знаку большей из первых
двух.
При распределении веса судна по квадратичной параболе
с коэффициентом полноты <рс изгибающий момент от веса судна
с учетом сил поддержания по формуле (V. 33) при <рд = 1,0 и
k = 0,125 равен (по В. В. Козлякову):
М2 = — ДЫ 1 -
2	8 \ 2<рс
(V. 35)
Коэффициенты полноты эпюр tpc и максимальных ординат
весовых нагрузок некоторых типов судов bc ( qc max = bc -
приведены в табл. 14.
Таблица 14
Коэффициенты фс и Ь~ для некоторых типов
судов
Тип судна	Фс	&с
Надводные суда и ледо- колы	0,70	1,5
Пассажирские суда	0,75	1,3
Грузовые суда	0,80	1,25
Баржи и подобные им суда	0,85	1,1
В некоторых случаях специально рассчитанной балластиров-
кой дока почти полностью «снимается» изгибающий момент си-
стемы док — судно на тихой воде, благодаря чему появляется
возможность эксплуатации дока в условиях волнения на неза-
щищенных акваториях или перевод доков с какими-либо грузами
морем.
Погашение изгибающего момента на тихой воде соответствую-
щей балластировкой применяется также для транспортных доков
при выходе их в крупные водохранилища или в море, когда,
появляется возможность увеличить осадку дока. Это позволяет
в некоторых случаях рассчитать корпус транспортного дока на
усилия от веса судна и небольшого речного волнения или только
на дополнительные усилия в крупных водохранилищах и морях
(после погашения усилий от веса судна) в зависимости от того,
какие из этих усилий являются большими. При погружении дока
с «длинным» судном (Lc > 1.20н-1,25Ад) изгибающие моменты
123
могут быть больше, чем во всплытом состоянии, вследствие уве-
личения сил поддержания в средней части судна. Это обстоятель-
ство следует учитывать при доковании «длинных» судов, особенно
при расчете концевых реакций, и в необходимых случаях регули-
ровать их приемом большего количества балласта в средние по
длине отсеки дока (см. рис. 67).
§ 51. Влияние неравномерной балластировки при погружении
и всплытии дока на продольные усилия
С самого начала погружения дока возникает некоторая раз-
ность уровней воды в балластных отсеках, вызываемая различными
расстояниями отсеков от забортных отверстий и балластных на-
сосов, а также маневрами с балластом для регулирования крена,
дифферента и прогиба дока. В процессе погружения или всплытия
дока с судном разность уровней балласта против расчетной со-
ставляет в различных отсеках не менее 0,3 м.
Пусть п — число отсеков по длине дока, т — число отсеков
по одну сторону миделя, в которых повышается или понижается
уровень балласта на величину ДТб. Считая, что док сидит «на
ровный киль», получим следующее выражение дополнительного
изгибающего момента:
М3 = ДТбуВд£д -^(4 -	- ДГбуВд£д • Ь- =
= КТ.у В L2(~~
о1 д д \ 4
1	т \ т
2	п ) п
(V. 36)
При п = 6, т = 2, КТ6 = 0,3 м
M3^-~-yBL2
d 36 1 д, д
При /2 = 8, т = 2, ДГб — 0,3 м
Можно принимать
0,01£2^0,01	(V. 37)
3	д д	Тл	'	'
В случае большей, чем указано выше, разности в уровнях
балласта, необходимой по условиям правильной посадки дока,
должен быть произведен более точный расчет изгибающих момен-
тов и перерезывающих сил.
§ 52.	Влияние сухих отсеков в доке на продольные усилия
Наличие сухих отсеков рассматривается как снятие весов,
равных объему этих отсеков в тот момент времени, когда уровень
воды в балластных отсеках дока достигает верхней границы сухих
124
отсеков, т. е. когда они создают максимальную плавучесть.
На рис. 61, а приведен пример определения М и N при погруже-
нии дока с двумя сухими отсеками в понтоне, а на рис. 61, б —
Снятью Ьалласт
Рис. 61. Эпюры изгибающих моментов при погружении дока с сухими
отсеками: а — при двух сухих отсеках в понтоне; б — при сухом коф-
фердаме в секционном доке.
для секционного дока, имеющего сухой отсек — коффердам по-
средине длины дока.
Примерная зависимость величин усилий от влияния сухих
отсеков представлена на рис. 67.
§ 53.	Влияние приема жидкого балласта на продольные усилия
Чаще всего производится балластировка крайних отсеков
понтона для уменьшения прогибающих усилий от веса докуемого
судна. Пример вычисления изгибающих моментов и перерезываю-
щих сил от приема «разгружающего»
балласта приведен на рис. 62.
По мере погружения дока влияние
«разгружающего» балласта, в резуль-
тате заполнения остальных балластных
отсеков, уменьшается и становится рав-
ным нулю в тот момент, когда уровень
балласта в отсеках достигает уровня
«разгружающего» балласта (см. рис. 67).
Если вода в отсеках оставляется
при всплытии дока, количество балла-
ста в них может быть любым (в пределах
Рис. 62. Пример построения эпюр изгибающих
моментов и перерезывающих сил от приема «раз-
гружающего» балласта.
125
полного объема отсеков). Если же отсеки заполняются при
погружении дока, уровень воды в них не может быть больше
осадки дока с судном и принятым балластом.
§ 54.	Определение статических составляющих продольных
изгибающих моментов и перерезывающих сил на волнении
В общем виде формула дополнительного изгибающего момента
на волнении имеет вид
Л1 = у-2rBL2io,	(V. 38)
где у — удельный вес воды;
г — полувысота волны;
В и L — ширина и длина дока;
ы — функция, характеризующая форму корпуса.
В случае, если высота волны не ограничивается какими-либо
условиями (эксплуатацией дока в защищенных от больших волн
акваториях, переводом доков по внутренним водным путям с огра-
ниченной высотой волны и т. п.), высота волны может быть при-
нята «стандартной», т. е.
hc = 2гс = ф- 1 при L < 60 м;	(V.	39)
йс = 2гс = А + 2 при 60 < Л С 120	м;	(V. 40)
hc = 2гс = при L 120 м\	(V.	41)
с с	I для волн любой длины. (V. 42)
или hc = 2гс = 0,64 УL — 1 j
В этом случае формула (V. 38) может быть представлена
в виде
Л4 = -^^,	(V. 43)
где К — численный коэффициент, зависящий от формы обводов.
Для определенных акваторий с ограниченной высотой волны
последняя определяется справочными гидрометеорологическими
данными.
Численные коэффициенты в формуле (V. 38) в зависимости
от коэффициентов полноты а или й предложены ЦНИИМФ,1
В. В. Давыдовым, Б. Н. Смоляковым (с учетом «косого» курса
1 ЦНИИМФ, Методика расчета прочности морских транспортных доков.
Изд-во «Морской транспорт», 1959.
126
на волнении) \ а также Александером, Шмидтом, Суехиро и Фо-
стером, Кингом, Суоном и для прямоугольного понтона —
М. А. Ловягиным [32].
Численные коэффициенты в формуле (V. 43) предложены
В. А. Никитиным, Ранкиным, Виветом, Суехиро, Фостером и
Мюрреем.
В работе [72] изложен общий метод определения изгибающих
и крутящих моментов и перерезывающих сил для прямоуголь-
ного понтона на косинусоидальном волнении при произвольном
соотношении длин волны и понтона и любом курсовом угле по
отношению к направлению бега волн.
Результаты расчета дополнительных статических изгибающих
моментов на вершине и подошве волны по данным различных
авторов приведены в табл. 15. Там же приведены результаты
расчета по формуле (V. 38), в которой коэффициент вычислен
по близким прототипам. В 12-й строке даны «точные» значения
моментов, полученные удифферентовкой дока на вершине и по-
дошве волны по масштабу Бонжана.
Как видно из таблицы, наиболее близкие результаты для дока
дает формула ЦНИИМФ. Для прямоугольного понтона при
а = 6 = 1 все формулы дают одинаковую величину момента,
равную
4Л2
При «косой» постановке дока на волну изгибающие моменты
и перерезывающие силы рекомендуется вычислять по формулам
Б. Н. Смолякова.
В расчетах дополнительных изгибающих моментов и пере-
резывающих сил ремонтных доков практически невозможно
учесть такое явление, как срезание вершнн волн стапель-палубой
и накат волн на стапель-палубу. Вследствие этого не имеет смысла
уточнение приближенных формул, а тем более точная постановка
ремонтного дока на вершину и подошву волны.
Для уменьшения действующих на волнении усилий и ударов
волн в днище при переводе морем иногда рекомендуют притопле-
ние доков. При притоплении дока, когда осадка его будет такова,
что подошва волны не оголяет стапель-палубу (Т >hn + г),
величина дополнительных изгибающих моментов и перерезываю-
й	26б
щих сил, казалось бы, должна уменьшаться в отношении —,
где Ьб — ширина башни дока. Однако эксперименты, проведенные
в бассейне ЛКИ, не подтвердили это положение, что объясняется
опозданием фазы входа волны во внутридоковое пространство
и разрушением ее формы между башнями.
1 В. В. Д а в ы д о в, Н. В. М а т т е с, И. Н. С и в е р ц е в, Учебный
справочник по прочности судов внутреннего плавания, Изд-во «Речной транспорт»,
127
Таблица 15
Сравнительная таблица дополнительных статических составляющих
изгибающих моментов на волнении (по различным данным)
I № п/п	Автор	Формула	Момент на вершине волны мв. В’ тм	Момент на подошве волны Мп_ в, т*
1	ЦНИИМФ	М == luylrBL'1	19 500	—20 400
2	В. В. Давыдов	_	yr BL2 Мв-в 20 + 75(1 —а) _	yrBL2 п -8	20 + 52(1—а)	19 100	— 19 800
3	В. А. Никитин	_ DL2 2r _ yBL3 2г ’ ~ КбТ 2гс ~ К	2гс	20 300	—20 300
4	Мюррей	.. SP	17 900	—17 900
5	Фостер	160 2гс	20 100	—20 100
6	Александер	..	2гаВ7,2 к	19 700	—19 700
7	Суехиро	М = <i>y2rBL2	17 400	—17 400
8	Суон	..	2г соХ М = yBL3 	=—	19 900	— 19 900
9	М. А. Ловягин	4л1	20 900	—20 900
10	По прототипу I	М y2rBL2' сопрот	18 500	—19 100
11	По прототипу II	Л/ — у2/'5Л2 • (опрот	16 800	—19 900
12	По ciamnecKoii удиф- ферентовке	на волне		19 700	—20 500
Если величина дополнительных изгибающих моментов на вол-
нении известна, величина максимальной дополнительной перере-
зывающей силы может быть вычислена по формуле
(V. 44)
при синусоидальном законе распределения перерезывающих сил
по длине дока.
128
§ 55. Учет динамических факторов при определении
дополнительных продольных усилий на волнении
Известно несколько динамических факторов, существенно
влияющих на величину продольных усилий, а именно: эффект
Смита, влияние присоединенных масс воды, удары волн в око-
нечности и общая вибрация корпуса на волнении.
Эффект Смита. Так называемый эффект Смита выра-
жается в отступлении от прямой пропорциональности между
гидростатическим давлением и осадкой судна на волнении: дей-
ствительное давление на вершине волны меньше гидростатиче-
ского, на подошве — больше. Это
изгибающего момента на волне-
нии, что может быть учтено вве-
дением поправочного коэффи-
циента Смита в формулы (V. 38)
и (V. 43).
Коэффициент Смита может
быть определен по графикам
рис. 63 в зависимости от отно-
шения ТА и коэффициента вер-
тикальнои остроты Х= — Для
прямоугольных понтонов он мо-
жет быть приближенно вычис-
лен по формуле
Кс == 1 — 2л ~	' (V. 45)
явление приводит к уменьшению
Рис. 63. Зависимость коэффициента
Смита от отношения осадки судна
к длине волны и коэффициента верти-
кальной остроты.
Влияние присоединенных масс воды,
т. е. инерционных усилий при качке на волнении, а также демпфи-
рования изучено теоретически на основании гидродинамической
теории качки М. Д. Хаскинда и экспериментально на моделях
доков С Приближенно это влияние можно оценить по формуле
А. А. Курдюмова 1281:
Ки 1,15(1 — ^)-	(V. 46)
Динамические (ударные) составляющие
изгибающих моментов и перерезывающих
с и л. Величина динамической (ударной) составляющей изгибаю-
щего момента на подошве волны определяется по формуле Справоч-
ника [70] с учетом влияния дифферента:
АС в - - 0,2 [а Ь (б - 0,6) + с -±- j BA ,	(V. 47)
I.	। J	Лп
1 Д. М. Р о с т о в ц е в, к вопросу определения волнового изгибающего
момента на волнении, Труды ЛКИ, вып. XXXII, Судпромгиз, 1960; его же,
Автореферат, ЛИИВТ, 1961.
0 М. А. Ловягин и др.	129
где а = f Fr
Fr)
— коэффициенты, определяемые по р’ис. 64;
«=/(<-. Fr)
6 — коэффициент общей полноты дока;
А = —5--------дифферент дока;
Хр — относительная длина резонансной волны,
определяемая по рис. 65 или по урав-
нению Справочника [70]:
7,5 VУ  Fr + °?V?-p = 1.	(у. 48)
r L
Скорость буксировки на волнении определяется по формуле
Fr = FrT. в — AFr,	(V. 49)
где
Fr =	,
а потеря скорости на волнении при ходе против волны
AFr - (0,36 - 0,08) ( 4 + ^5^5у) (о,15А + 0,б) А, (V. 50)
А = 1 при /?р > h0;
А =
2ЛР
/г0
при < hp < й0;
1
А = 0 при Лр < -А
h0 вычисляется по формулам (V. 39) — (V. 42);
hp вычисляется по тем же формулам [рекомендуется фор-
мула (V. 42)] при длине волны Кр = kpL.
На вершине волны
2Ид-в = (0,566 4-0,06) Мд'в. '	(V. 51)
Соответствующие динамические составляющие перерезываю-
щих сил равны
130
I
i
а т/м
131
Динамические составляющие изгибающих моментов и перере-
зывающих сил по длине дока распределяются как показано на
рис. 66. Величины ударных составляющих продольных усилий
Рис. 65. Зависимость относитель-
ной длины синхронной волны от
относительной скорости и отноше-
ния осадки к длине.
при . незначительных скоростях
буксировки доков обычно малы,
но в случаях некоторых сочета-
ний 77Х и Fr могут составить
существенную часть общего изги-
бающего момента. Суммируя ста-
тические и динамические момен-
ты, нужно учесть, что их мак-
симальные величины действуют
при различных длинах волн (обыч-
но ^Р<А). При относительных
скоростях буксировки Fr < 0,2
с увеличением 77Х динамические
составляющие могут повыситься,
и на это следует обратить внима-
ние, в частности, при расчлене-
нии доков на секции и притопле-
нии доков.
Учет изгибающих мо-
ментов от общей ви-
брации корпуса на во-
лн е н ии. Этот вопрос имеет
значение только для очень гибких
доков, у которых период собственных колебаний близок к кажу-
щемуся периоду волн. Вибрационные моменты вычисляются
по формулам § 3 гл. I раздела X Справочника [70]. Ввиду того,
Рис. 66. Эпюры относительных величин динамиче-
ских (ударных) составляющих изгибающих момен-
тов и перерезывающих сил.
что период собственных колебаний доков обычно меньше 1 сек.,
а кажущийся период опасных волн не меньше чем 2—3 сек.,
этими моментами до сих пор пренебрегали. Их следует вычи-
слять только для транспортных доков с низкими башнями.
132
§ 56. Диаграмма изменения (при погружении и всплытии) усилий,
вызывающих общий продольный изгиб дока
При погружении и всплытии дока происходит изменение уси-
лий, вызывающих различные деформации дока, в частности, общий
продольный изгиб. Анализ изменения этих усилий был дан выше.
Для наглядного представления об изменении усилий при погру-
жении или притоплении и отыскания наиболее опасной осадки
можно построить диаграммы (рис. 67).
§ 57. Суммарные (расчетные) усилия, вызывающие общий
продольный изгиб системы док — судно. Учет гибкости дока.
Возможность различного изгиба башен
Для системы ремонтный док — судно рас-
четными усилиями при доковании. являются суммы усилий от
собственного веса дока, веса докуемых судов, неравномерной
балластировки и влияния сухих отсеков, а также от веса «разгру-
жающего» балласта, если в нем возникает необходимость. Кон-
струкция дока (если это не предусмотрено заданием на проекти-
рование и назначением дока) не проектируется на восприятие
полного изгибающего момента, приходящегося на корпус дока
Практикой докостроепия рекомендуется следующее:
1.	При расчете прочности доков, предназначенных для текущего
ремонта и окраски судов, желательно, чтобы величина изгибаю-
щего момента, воспринимаемого доком, была равна Мя 0,60/4 0;
2.	Для доков капитального и аварийного ремонтасудоц подъем-
ной силой до 5000 т желательно, чтобы Л!д = 1,0М 0. Для до-
ков длиной свыше 125 м это условие трудно выполнимо и про-
дольные связи дока (особенно понтонного) получаются чрезмерно
большими. Часть изгибающего момента системы док — судно
(25—75%) можно погашать «разгружающим» балластом; в этом
случае для доков длиной 125 м Мд % 0,75Л1а, а для доков длиной
около 250 м Мд =& 0,25Л4о;
3.	Если док предназначен к эксплуатации и подъему судов
на плохо защищенных от волнения акваториях, следует учиты-
вать дополнительные усилия от волнения с учетом динамических
поправок и добавок.
Для ремонтных доков при переводе
морем расчетными усилиями обычно являются усилия от
волнения (статические и динамические).
Если ремонтный док должен быть переведен морем и общая
прочность его при действии суммарного момента не может быть
обеспечена, часть этого момента может быть погашена моментом
от приема «разгружающего» балласта.
Если прочность дока при действии момента М0 или Мд на
неограниченном волнении (т. е. на синхронной волне) недоста-
точна и необходимые подкрепления невозможны, определяется
133
134
предельная высота волны Лтах и курсовые углы по отношению
к бегу волн, при которых обеспечивается прочность дока и соот-
ветственно ограничиваются условия перевода.
Транспортные доки должны проектироваться на
восприятие следующих усилий:
1.	При транспортировке судна, не воспринимающего момент,
по мелководью (по внутренним водным путям или мелким про-
ливам)— на усилия Мо и N0. Для достижения минимальной
осадки дока с судном количество «разгружающего» или любого
другого жидкого балласта в нем должно быть по возможности
наименьшим.
Величины моментов должны вычисляться при высоте волны h,
наибольшей для заданных акваторий (для судов разряда «М»
Речной Регистр устанавливает размеры расчетной волны X, = 40 м;
h = 3,0 м);
2.	Если док транспортирует судно, корпус которого может
воспринимать изгибающие моменты, производится распределение
изгибающего момента Мо между судном (Л4С) и доком (Л4П)
(см. раздел II);
3.	При выходе транспортного дока в море или в крупное
водохранилище, где появляются волны большей высоты, но
возможно притопление дока, часть величины моментов может
быть погашена. Все сказанное об изгибающих моментах отно-
сится и к перерезывающим силам.
Для относительно длинных (в частности, транспортных) и
самодокующихся доков величина суммарного изгибающего мо-
мента может вычисляться с учетом влияния гибкости дока, то
есть с учетом изменения сил поддержания за счет формы упругой
линии дока (док рассматривается как балка на упругом основании
жесткостью k = уВд).
Полный изгибающий момент на тихой воде с учетом гибкости
на миделе дока равен (см. [70])
<)(^) = М0(4-)р(«),	(V.53)
где '
Р 1 + 0,08и4а ’
EI — приведенная жесткость системы док — судно;
а — коэффициент полноты ватерлинии.
Дополнительный момент на волнении равен (по В. В. Козля-
кову)
=	(V.54)
где (и) определяется по табл. 16 (при а = 1 и X = Ед).
135
Таблица 16
Уменьшение дополнительного статического момента
на волнении за счет гибкости дока
и	0	0,50	1,00	1,10	1,20	1,30	1,35	1,40	1,45	1,50
h (и)	1,0	0,990	0,890	0,845	0.794	0,738	0,710	0,680	0,648	0,620
О влиянии гибкости на стрелку прогиба см. раздел VIII.
При несимметричной относительно диаметральной плоскости
нагрузке дока, балластировке или установке судов суммарный
изгибающий момент Мл распределяется между башнями не
поровну. Для правильного учета работы каждой башни нагрузку
от несимметрично расположенных весов (машинных и котельных
отделений, грузовых кранов, балласта под башнями) следует
распределять по длине для каждой башни отдельно, а вес не-
симметрично расположенных судов и несимметричного балласта
в понтоне между башнями распределять по башням в виде
реакций от понтонов, после чего определять изгибающий момент
для каждой башни отдельно. Это особенно важно для определения
напряжений и стрелок прогиба у самодокующихся доков.
§ 58.	Проверка прочности и устойчивости корпуса дока при общем
продольном изгибе. Взаимное влияние продольного и поперечного
изгибов
Рекомендуется обратить внимание на следующие специфиче-
ские вопросы расчета общей прочности доков:
1.	При проверке прочности ремонтного дока обычно можно
ограничиться расчетом миделевого сечения. Для сильно облегчен-
ных транспортных доков, имеющих длину, значительно превы-
шающую длину судна, возникает необходимость в проверке проч-
ности по нескольким сечениям, так как силы поддержания в око-
нечностях не компенсируются нагрузкой судна, а усилия воспри-
нимаются только корпусом дока.
Такая же необходимость может возникнуть при постановке
в любой длинный док короткого судна;
2.	При вычислении элементов поперечного сечения понтонного
дока в состав эквивалентного бруса корпуса включают обычно
только продольные связи башен и иногда — соединительные листы
между понтонами в плоскостях стенок башен («юбки»);
3.	Если корпус дока построен из отдельных секций, соединен-
ных по периметру на заклепках или болтах, отдельной проверке
должны быть подвергнуты поперечные сечения по этим соеди-
нениям;
1.36
4.	Кроме учета влияния площади вырезов в палубах, следует
определить толщину и конфигурацию усиленных листов на па-
лубах и в наружной обшивке в районе вырезов для их компенса-
ции и погашения концентрации напряжений [70]. К вырезам
по наружной обшивке, подлежащим подкреплениям для снижения
концентрации напряжений, относятся большие вырезы для прием-
ных и отливных клинкетов (если они не расположены на разрез-
ных понтонах) и т. п.;
5.	При проверке общей прочности доков вычисление элементов
сечения корпуса производится методом последовательных прибли-
жений, с учетом' редуцирования связей. Устойчивость жестких
связей корпуса (продольных ребер жесткости, перекрытий и ба-
шен в целом) обеспечивается полностью (см. ниже), и редуциро-
вание их производить не приходится. Пластины (листы) конструк-
ций корпуса, имеющих продольную систему набора, т. е. с отно-
шением сторон пластин-^- > 1 (а— сторона, направленная вдоль
корпуса, Ь — поперек корпуса), редуцируются по соотношению
их эйлеровых и действующих в жестких связях корпуса напря-
жений, то есть
<7э
^Ж- с
(V. 55)
Влияние начальной погиби и поперечной нагрузки для пластин
при продольной системе набора не учитывается.
Редуцирование пластин при поперечной системе набора кор-
пуса, т. е. при отношении сторон < 1, производится по формуле
Чпл _ _а_
о ж. е	т ’
(V. 56)
где	<тпл — установившиеся в пластине цепные напряже-
ния («+» — растяжения; «—» — сжатие);
а =	----отношение цепных напряжений в пластине к ее
эйлеровому напряжению, которое в этом слу-
чае определяется формулой (для стальных пла-
стин с Е = 2-Ю6 кг/см2)'.
опп / 1006 \2 Г , , (М \212	„
<тэ — 200 -------I 1 - - (-7- I (V. э7)
€ТЖ
т — —
Оэ
и
— отношение напряжении в жестких связях кор-
пуса к эйлеровому напряжению пластины.
Зависимость между напряжениями в жестких связях корпуса
напряжениями в пластинах, имеющих отношение сторон -|-<Ч,
137
с учетом начальной погиби пластин и действующей на них по-
перечной нагрузки, выражается известным уравнением И. Г. Буб-
нова — С. П. Тимошенко — П. Ф. Папковича:
е 7
+ ( a ) — &i + Л? X (а)
(V. 58)
— стрелка начальной синусоидальной погиби;
где
с1 — стрелка начальной косинусоидальной погиби;
/ц — стрелка прогиба пластины под действием попереч-
ной-нагрузки. Для стальных пластин, гнущихся
по цилиндрической поверхности,

р — давление на пластину, к.г!с>,г (q — Юр, м. вод. ст.);
ц == 0,3 — коэффициент Пуассона;
4
k — коэффициент, учитывающий влияние на устойчи-
вость пластин жесткости набора на кручение.1
При проверке устойчивости пластин корпуса пла-
стины считаются свободно опертыми и жесткость
набора на кручение не учитывается; при этом
не учитывается также отступление от закона
Гука для пластин, т. е. k = 1 и Q = 4.
Рекомендуется принимать следующие значения начальной
погиби пластин (все размеры в миллиметрах):
1) по рекомендации Л. Я - Резницкого
= 0,56;
2) при учете только синусоидальной погиби
Ci = 0;
(V. 60)
1 ЦНИИМФ ММФ, Методика расчета прочности морских стальных судов,
Изд-во «Морской транспорт», 1959.
138
3) по 1962 г.	«Нормам прочности морских судов» Регистра СССР Ь, = 0; 6 4" 2 К 6	о оно С! - 1006	[ при 5	8 ’ - 5 '	(V.61)
или	И = Ц-2 при S > 800. ~8~	1
Для величин bY и cY по формулам (V. 59) зависимость между
т и а по уравнению (V. 58) вычислена Я - Б. Каганером (табл. 17).
При значениях Ь± и Cj по формуле (V. 60) величины m и ф =
(7	«
=— для нескольких значении толщины листов о вычислены
Таблица 17
Результаты решения уравнения (V. 58) при С = 0,56; (ц = 0,26
	О il g	5- о II £	«	sl I 1 с II Э-		О 11 £	3 о I	к TL=bw	«I £ Is £
—1.000	— со	— со	— со	0	0,25	0,508	0,457	0,404	0,492
—0,975	—1091,6	— 1091,7	— 1091,8	0,001	0,50	0,902	0,856	0,809	0,554
--0,950	—273,1	—273,2	—273,4	0,003	0,75	1,24	1,20	1,16	0,604
—0,925	— 121,7	—121,8	— 121,9	0,008	1,00	1,55	1,52	1,48	0,644
—0,90	—68,5	—68,6	—68,7	0,013	1,50	2,12	2.10	2,06	0,706
—0.85	—30,6	—30,7	—30,8	0,028	2,00	2,67	2,64	2,62	0,750
—0,80	— 17,2	—17,3	— 17,4	0.046	2,50	3,20	3,17	3,15	0,782
—0,75	— 11,0	— Н.1	—11,2	0,068	3,0	3,71	3,69	3,68	0,808
—0,70	—7,64 ’	—7,72	—7,81	0,092	4,0	4,74	4,72	4,71	0,844
—0,65	—5,58	—5,67	—5,73	0,116	5,0	5,75	5,74	5,73	0,869
—0,60	—4,22	—4,30	—4,38	0,142	7,5	8,27	8,26	8,26	0,907
-0,55	—3,28	—3,36	—3,44	0,168	10,0	10,8	10,8	10,8	0,932
—0,50	—2,58	—2,65	—2,73	0,194	15,0	15,8	15,8	15,8	0,950
—0,40	—1,64	— 1,71	— 1,78	0,244	20,0	20,8	20,8	20,8	0,962
—0,30	— 1,03	— 1,09	-1,16	0,292	30,0	30,8	30,8	30,8	0,974
—0,20	—0,593	—0,657	—0,657	0,337	40,0	40,8	40,8	40,8	0,981
—0,10	—0,268	—0,329	—0,392	0,373	50,0	50,8	50,8	50,8	0,984
0,00	—0,001	—0,117	—0,057	—	60,0	60,8	60,8	60,8	0,987
139
Н. Н. Рудневым, В. А. Бияковым, А. И. Брайниным и Э. Н. Га-
риным (табл. 18). При значениях Ьг и ct по формулам (V. 60)
и (V. 61) редукционные коэффициенты приведены на рис. 68.
Схема расчета элементов сечения корпуса во втором и следую-
щих приближениях при использовании уравнения (V. 58) при-
Рис. 68. Редукционные коэффициенты пластин для различных
отношений —— (поперечная система набора): а — при синусо-
идальной погиби; б — при косинусоидальной погиби.
При использовании величины <р — ~~ = / (оЛ, с) расчет про-
изводится по обычной схеме. При редуцировании связей и вы-
числении элементов сечения корпуса в высших приближениях
учитываются напряжения от местного изгиба1.
1 Л. Я. Р ез и и цк и й, Строительная механика корабля, изд. ВМА, 1952.
140
141
е
S-
Вычисление элементов сечення корпуса в высших приближениях при поперечной системе набора
с использованием уравнения (V. 58)
у__.= г. Ч	<-’>’V z (?)rfv		'с е < И*
u°z. "jv г(>)г 1		Vaf<ox п v г<^2 Л z0n
		Ж’х п
		V д/?(д) п п
		
г?)'" _ . ги ~ О)* or		
’D-(Z)H = WH		
/ = co”		
с,2ш + 1ш = (;)и		
5 Г Q	। ci	£	?	1 Ц)	•	£ I	;		
(|-т/	_ э ж wOz.tv G-.’) (1—?)г к		
иэо -ХИ011 io 9ИНИОХЭХО		
иг Бииэннейэ изо хо эинвохэхо		
vj qtfehi -oiru ввнэЛс1и,пЛ‘17эс[		
уаевяэ эинвяонэмивц		
уэеияэ г\л	-О)	
142
Учет действующих напряжений от местного изгиба произво-
дится одновременно с редуцированием связей при напряжениях
от общего изгиба (см. табл. 19).
При редуцировании пластин корпуса «жесткая» часть их,
равная 0,22—0,25 короткой стороны опорного контура с каждой
стороны пластины (т. е. 'всего 0,44—0,50 короткой стороны),
не редуцируется.1 При наличии начальной погиби пластины ре-
дуцируются не только при сжатии, но и при растяжении
(см. табл. 17, 18, рис. 68).
6. Для проверки устойчивости связей корпуса и их редуци-
рования необходимо определить эйлеровы (критические) напря-
жения конструкций (это относится ко всем сжатым связям кор-
пуса).
При определении эйлеровых (критических) напряжений связей
корпуса их разделяют на четыре категории:
а)	гибкие связи корпуса (пластины);
б)	жесткие связи корпуса (продольные ребра жесткости,
карлингсы, стрингеры и т. п.);
в)	системы перекрестных связей корпуса (перекрытия);
г)	объемные конструкции в целом (башни и понтоны дока)..
а)	Проверка устойчивости пластин
Эйлеровы напряжения пластин вычисляются по известным
формулам, приведенным в учебниках, руководствах и справочни-
ках по строительной механике.2 При продольной системе набора
корпуса эйлеровы напряжения пластин рекомендуется доводить
до действующих в соответствующих пластинах напряжений при
расчетном изгибающем моменте.
Устойчивость некоторых пластин корпуса, относящихся к ка-
тегории «жестких» связей корпуса (пластин палубных стринге-
ров топ-палубы, ширстрека бортов и внутренних стенок башен,
скуловых листов по борту и днищу, угловых листов внутренних
стенок башен и стапель-палубы, среднего листа стапель-палубы,
горизонтального киля, листов днищевых стрингеров и вертикаль-
ного киля при низких неразрезных понтонах), желательно обеспе-
чивать до предела текучести материала в топ-палубе.
Желательно, чтобы была обеспечена устойчивость всех пластин
корпуса при действии предельных моментов. Этого достигают
уменьшением расстояния между продольными ребрами жесткости,
причем по конструктивным и технологическим соображениям
оно не должно быть меньше 350 мм. Для небольших доков, когда
толщина листов увеличивается из соображений износа и корро-
1 Решение П. А. Соколова — П. Ф. Папковича.
2 Сборник номограмм для расчета судовых стальных пластин, PC-3-44.
М. М. Коген и Б. Н. Ц и л е в и ч, Использование номограмм сборника
РС-3-44 для расчета судовых пластин из легких сплавов, «Судостроение», 1958,
№ 3.
143
•зии, доведение эйлеровых напряжений до действующих нерацио-
нально.
При поперечной системе набора корпуса величину эйлеровых
напряжений пластин регламентировать невозможно. В этом слу-
чае пластины воспринимают цепные напряжения, определяемые
уравнением (V. 58), которые всегда меньше эйлеровых напряже-
ний (—1 a <Z 1) и меньше напряжений в жестких связях
корпуса (а < /тг).
Для пластин, одинаково сжатых в двух направлениях (ста-
пель-палуба при установке судов, днище на вершине волны
и т. п.), устойчивость проверяется по формуле1
о1э = о2э = 200	[ 1 + (^f\ .	(V. 62)
б)	Проверка устойчивости балок
Определение теоретических эйлеровых напряжений сжатых
стержней производится по формуле
_ л2£/ _
°э ~ ф/)2 £ ~ ГЧ-
(V. 63)
где ц или 2цэ — коэффициенты, характеризующие опирание
стержней;
/ — момент инерции стержня с присоединенным
пояском, равным меньшей из величин Ьу ~
или = 0,55;
F ~ f + 56 (f — площадь профиля, 6 — толщина
пластины, 5— расстояние между балками).
Наиболее полные таблицы устойчивости балок с различными
закреплениями можно найти в справочниках В. В. Давыдова,
Н. В. Маттес, И. Н. Сиверцева 2 и Ю. А. Шиманского 3. Для
продольных ребер жесткости принимается ц = 1 или 2уэ = л.
Исправленные эйлеровы (критические) напряжения стержней
с учетом отступления от закона Гука определяются по формуле
Оэ = фот,	(V. 64)
оэ
где ф = ------функция отношения теоретических
От
напряжений к пределу текучести: ф = /( — )•
эйлеровых
1 Я. И. К о р о т к и н, А. 3. Л о к ш и н, Н. Л. С и в е р с, Изгиб и устой-
чивость пластин и цилиндрических оболочек, Судпромгиз, 1955.
2 В. В. Да вы до в, Н. В. Маттес, Й. Н. С и в е р ц е в, Учебный
справочник по прочности судов внутреннего плавания, Изд-во «Речной транспорт»,
1958.
3 Справочник по строительной механике корабля, под ред. акад. Ю. А. Ши-
манского, ч. II, Судпромгиз, 1958.
J44
/ (J \
Зависимости <р = — = f (— I для стали и алюминиево-
°Т \ СГТ /
магниевых сплавов приведены на рис. 69.
Устойчивость балок продольного набора корпуса должна быть
обеспечена до напряжений, возникающих в них при действии на
корпус предельного мо-
мента.
Рис. 69. Графики исправленных эйлеровых
(критических) напряжений (отступление от
закона Гука).
/ — для сталей; 2 — для алюминиевомагниевых
сплавов.
в)	Проверка устой-
чивости перекрытий
При поперечной систе-
ме набора (рис. 70) устой-
чивость перекрытия прове-
ряется как устойчивость
пластины, подкрепленной
поперечными упругими ре-
брами жесткости (бимса-
ми). Бимсы считаются
упруго заделанными на
Рис. 70. Условные обозначе-
ния для расчета устойчиво-
сти перекрытий при попереч-
ной системе набора.
бортах (шпангоутах), при этом коэффициент опорной пары бимса
у борта может быть определен; по формуле
X--------Hv-Г-’9	(V‘65)
1 4- --------
' 3 Б By
где / — момент инерции бимса;
/г — момент инерции шпангоута (при проверке топ-палубы)
или сумма моментов инерции шпангоутов, примыкаю-
щих сверху и снизу к нижним палубам (промежуточной
палубе, палубе безопасности и др.);
I — пролет шпангоута между топ-палубой и нижележащей
палубой (при проверке топ-палубы) или полусумма
Ю м, А. Ловягин и др.	х	145
верхнего и нижнего пролетов шпангоута (при проверке
нижних палуб);
— пролет бимса (ширина башни на уровне соответствую-
щей палубы).
Эйлеровы напряжения пластины на поперечных упругих
ребрах (при поперечной системе набора) определяются по формуле
(для стальных пластин) 1
Пэ==Х.200(^-)2. [1+ (-f-)2]2.	(V. 66)
Л
Рис. 71. Зависимость X = f (%)
в формуле (У.бб)для расчета устой-
чивости перекрытий при попереч-
ной системе набора.
Значение параметра X ву'этой
формуле определяется по графику,
приведенному на рис. 71, в зави-
симости от величины %, характе-
ризующей относительную жест-
кость бимсов и вычисляемой по
формуле
Х= 100	(V. 67)
Входящий в формулу (V. 67)
коэффициент [1 характеризует за-
крепление бимсов и определяется
по табл. 20, в зависимости от
коэффициента опорной пары бим-
сов % [формула (V. 65) 1, причем
предполагается, что бимсы на бор-
тах и внутренних стенках башен закреплены одинаково.
При % = 3,67 параметр X становится равным единице и эйле-
ровы напряжения пластин (V. 66) определяются как для пластин,
свободно опертых на жесткий контур (см. номограммы в сбор-
нике РС-3—44), т. е. устойчивость пластин определяется устой-
чивостью одного поля между бимсами. Жесткость, соответствую-
щая величине X = 1 и % = 3,67, называется критической:
/кр = 0,03б7(-^у.(^у.В1-б3.	(V. 68)
Таблица 20
„	/ Л V х
Зависимость —J в функции от х
X	0,00	0,25	0,50	0,75	1,00
	1,000	0,799	0,595	0,393	0,195
1 ЦНИИМФ ММФ, Методика расчета прочности морских транспортных
судов, Изд-во «Морской транспорт», 1959.
146
При продольной системе набора необхо-
димая или критическая жесткость поперечных балок (бимсов)
определяется по формуле 1
(V.69)
где обозначения те же, что в формуле (V. 68) и, кроме того,
i — момент инерции продольных ребер жесткости (с присое-
диненным пояском);
т] — коэффициент, учитывающий отступление от закона Гука,
°э
равный в этом случае отношению т] = — и определяе-
мый с помощью графика (см. рис. 69).
Если устойчивость перекрытия, как это обычно бывает, дол-
жна быть обеспечена до предела текучести материала, т. е.
Оэ — От,
то для стали
СТэ От 1
~ оэ _ сГэ ~ 2,8
Параметр X для перекрытий, имеющих продольную систему
набора, определяется по формуле
,	1 '	1	'
--	Щ	Щ
1___п э_ _	и 3
ст°	л-Ei	’
a2f
т. е. величина X является отношением эйлеровых напряжений
перекрытия в целом к эйлеровым напряжениям продольных
ребер жесткости, вычисленным в предположении, что бимсы
являются для них жесткими опорами [по формуле (V. 63)].
При оэ = от для стальных конструкции л = ——.
Функция (X) определяется по табл. 21 в зависимости
от числа пролетов продольных ребер жесткости между попереч-
„	7-пер
ными переборками k = —— при наиболее неблагоприятном
числе полуволн потери устойчивости /.
Значение X = 1 соответствует критической жесткости бимса.
Устойчивость перекрытий должна обеспечиваться при восприя-
тии корпусом предельных моментов. В случае необходимости
выполнить расчеты устойчивости более сложных перекрытий
следует обратиться к пособию А. 3. Локшина.
1 А. 3. Л о к ш и н, Расчет перекрытий на устойчивость, ЛК.И, 1955.
Ю*	147
<3
.<3
Таблица для определения функции "// max (X) в формуле (V. 69)

148
г) Устойчивость башен доков
в горизонтальной плоскости
(применение задачи Ф. С. Ясинского)
Для расчета устойчивости башен дока в горизонтальной пло-
скости может быть применено (по предложению Э. Н. Гарина)
решение задачи Ф. С. Ясинского об устойчивости верхних поя-
сков вертикальных ферм мостов1.
При проверке башен дока на устойчивость в качестве «верх-
него пояска» условно можно принять часть башни высотой,
равной половине расстояния
от нейтральной оси до топ-
палубы. При таком допуще-
нии как бы учитывается пол-
ная величина сжимающих уси-
лий, действующих в башнях
при прогибе дока (рис. 72).
«Верхний поясок» башни
рассматривается как балка,
лежащая на сплошном упру-
гом основании, образованном
вертикальным набором башен
(с присоединенными пояска-
ми наружной обшивки и
внутренних стенок башен).
При этом вертикальный на-
бор башен считается упруго
заделанным на поперечном
наборе понтона.
Коэффициент жесткости
упругого основания опреде-
ляется по формуле
Рис. 72. Условное распределение сжимаю-
щих напряжений при расчете устойчиво-
сви башни дока в горизонтальной плоско-
сти с использованием задачи Ф. С. Ясин-
ского.
1 — истинная эпюра напряжений; 2 — услов-
ная эпюра напряжений.
„ / IIя	Н*в\	S/73 /, , JL в	М ’
д \ 3/б	2/п /	3/б \ ‘ 2 ’ Н 1п)
(V. 70)
Эйлеровы напряжения «верхнего пояска» башни определяются
по формуле
л2£7

(V. 71)
В формулах (V. 70) и (V. 71) приняты следующие обозначения:
L, В, Н — соответственно длина, ширина и высота дока;
/б, 1п — соответственно моменты инерции поперечного на-
1 П. Ф. П а п к о в и ч, Строительная механика корабля, ч. II, Судпром-
гиз, 1941; Н. Л. С и в е р с, Я. И. К о р о т к и н, А. 3. Л о к ш и н, Изгиб
и устойчивость стержней и стержневых систем, Машгиз, 1953.
149
бора башен и понтона с присоединенными пояс-
ками, приведенные к одной шпации S;
I — момент инерции условного «верхнего пояска» отно-
сительно вертикальной оси инерции;
S — шпация дока;
Р — коэффициент «приведенной» длины башен, характе-
ризующий влияние упругого основания, опреде-
ляемый по табл. 22 в зависимости от характери-
стики относительной жесткости упругого основания
a =	(v-72)
Таблица 22
Значения коэффициента fi = f (а)
а	0	1	3	5	10	15	20
р	00	2,22	1,28	0,993	0,703	0,574	0,542
а	50	100	150	200	300	500	>1000
р	0,431	0,340	0,277	0,261	0,236	0,206	0,176
По существующим к обеспечению устойчивости продольных
связей требованиям устойчивость башен должна быть обеспечена
при действии предельных моментов. Для этого необходимо,
чтобы эйлеровы напряжения были минимум в 2,8 раза больше
предела текучести (см. рис. 69). Следовательно, должно выдержи-
ваться соотношение
> 2,8от.	(V. 73)
Как показывают выполненные расчеты, проверка устойчивости
башен необходима при проектировании доков с относительно
узкими и высокими башнями, а также при понтонах, имеющих
малую жесткость (малая высота понтона или большая ширина
дока), особенно при сталях повышенного сопротивления.
Совершенно необходима проверка устойчивости верхних свя-
зей продольных ферм док-понтонов.
Необходимость в проверке устойчивости понтонов может воз-
никнуть только при относительно низких и широких неразрез-
ных понтонах (используется метод, изложенный в п. «в», причем
для фермы должен быть определен эквивалентный момент инер-
ции, см. раздел IV).
7. Суммирование напряжений при об-
щем продольном изгибе. Нормальные напряжения
в продольных связях понтона дока от изгиба перекрытия (сг2),
150
вследствие большого отношения длины к ширине понтона, незна-
чительны и в большинстве случаев их можно не вычислять.
При определении суммарных нормальных и касательных на-
пряжений в корпусе следует учитывать напряжения от попереч-
ного изгиба при плоском напряженном состоянии стапель-палубы
и днища (см. п. 8), а также нормальные и касательные напряже-
ния от скручивания корпуса (см. раздел V).
В отдельных случаях не следует пренебрегать усилиями сжа-
тия по торцам дока (см. [67]).
8. Взаимное влияние продольного и по-
перечного изгибов дока еще не подвергалось теорети-
ческому исследованию. Качественно оно сводится к следующему:
а)	Общий продольный изгиб дока (его башен) приводит к появ-
лению различной податливости опор для поперечных связей
понтонов дока, в результате чего несколько изменяются попереч-
ные изгибающие моменты и перерезывающие силы. Наряду
с этим жесткость башни на кручение создает некоторые моменты
на концах понтонов;
б)	В результате поперечного изгиба понтонов, т. е. их «цилин-
дричности», несколько увеличивается жесткость корпуса при
продольном изгибе или соответственно в результате общего
продольного изгиба несколько увеличивается общая жесткость
понтонов при поперечном изгибе;
в)	Неравномерный по длине дока поперечный изгиб понтонов
вызывает кручение башен, в результате чего возникают дополни-
тельные нормальные и касательные напряжения в башнях от
стесненного кручения, суммирующиеся с напряжениями от об-
щего продольного изгиба, а также создается некоторая степень
заделки понтонов на башнях;
г)	Суммарная стрелка прогиба от продольного и поперечного
изгиба дока (см. раздел VIII) несколько увеличивает силы его
поддержания, в результате чего уменьшаются как продольные,
так и поперечные изгибающие моменты;
д)	Пояски понтона монолитного дока (днище и стапель-па-
луба) находятся в плоском напряженном состоянии (в резуль-
тате совместного продольного и поперечного изгиба). Для прибли-
женного учета плоского напряженного состояния величину напря-
жений в днище и в настиле стапель-палубы можно определять
по формулам (см., например, [28])
^1 ^прод Н^попер»
^попер Н^проД'
где апрод и Опопер — напряжения отпродольного и поперечного
изгибов;
и ст2 — приведенные продольные и поперечные на-
пряжения при плоском напряженном со-
стоянии.
(V. 74)
151
IV. РАСЧЕТ ОБЩЕЙ ПОПЕРЕЧНОЙ ПРОЧНОСТИ ДОКА
§ 59. Общая характеристика поперечного изгиба дока
Обеспечение поперечной прочности при проектировании доков
является таким же важным условием, как и обеспечение общей
продольной прочности. Поперечная нагрузка воспринимается
поперечными связями. В связи с ограниченной высотой понтонов
транспортных доков иногда не удается обеспечить поперечную
прочность при постановке судна на
Рис. 73. Постановка судна в транспортном
доке на две килевые дорожки.
одну диаметральную килевую
дорожку и приходится пре-
дусматривать их две или три
(рис. 73). По принятой в прак-
тике расчетной схеме попе-
речные связи рассматривают-
ся как изолированные «пла-
вающие» балки х. Уравнове-
шенность действующих на
поперечную связь нагрузок
достигается приложением со-
ответствующих сил в рай-
оне башен (реакций опор).
§ 60. Определение внешних сил, вызывающих общий поперечный
изгиб понтонов
Реакция кильблоков на поперечную связь определяется так:
7? = r-S,
где г—интенсивность реакций кильблоков;
S — расстояние между поперечными связями (шпация).
Для транспортных доков одним из расчетных случаев является
положение дока с судном на подошве волны при минимальном
погружении поперечных сечений. В этом случае поперечные
изгибающие моменты (Л4) и перерезывающие силы (N) от реакции
кильблока могут определяться с ошибкой в безопасную сто-
рону без учета сил поддержания. Для рассматриваемого случая
(рис. 74)
^=-4,
Л4тах = -4^“^’
(V. 75)
При погружении (всплытии) реакции кильблока изменяются
в функции от осадки дока; характер изменения усилий при этом
показан на рис. 75.
1 При расчете прочности поперечных переборок на изгиб, особенно торцовых
переборок понтонов самодокующихся доков, следует учитывать реакции от про-
дольных переборок.
152
В поперечных связях дока без судна возникает перегиб, вели-
чина которого зависит от осадки дока при погружении — всплы-
тии. Чтобы проанализировать изменения усилий при погруже-
нии— всплытии, рассмотрим несколько промежуточных поло-
жений дока. Составим для этих положений выражения макси-
мальных значений поперечного изгибающего момента и попереч-
ной перерезывающей силы. Будем считать, что балласт прини-
мается равномерно по ширине и
длине дока.
1-й случай. Положение
полного всплытия по начальную
осадку То (рис. 76). Для рассма-
триваемого случая
Сах =90 ИС
V 2Ь 7	(V. 76)
Ках
где
9о = Y (^о— ^п);
vr. = ?n->;
у — удельный вес воды;
Qn — вес понтона дока.
Для «идеального» ремонтного
дока
а----С_ •
” 2LB ’
' Q6 — вес башен дока.
2-й случай. Начало по-
гружения Т„ (рис. 77). Для р
Рис. 74. Расчетная схема попереч-
ного изгиба для транспортного дока
при наибольшем прогибе (без учета
сил поддержания): а—эпюра внеш-
них нагрузок; R — сила давления
кильблока; Qg ~----------реакция
башен; b — ширина башен;
б—эпюры изгибающего момента М
и перерезывающей силы' N.
случая
КаХ = 9и(4~ ОС
Ках =C<7r(^--
(V. 77)
где
g„ = (7’H-Tn_ Ag) у;
ДбУ = 9б-
При равномерном погружении порожнего дока можно пола-
гать, что
\“б = ЬТ ==ТН-ТО.
Тогда
9н = 90 И N щах = N тах’> Л4щах = Л^тах,
153
Рис. 75. Зависимость реак-
ций кильблока от осадки при
погружении (всплытии) дока.
ского напора при осадке полного
всплытия То: а—положение
дока по осадку Г<у, б—эпюра
поперечной нагрузки; в—эпюры
поперечных усилий (изгибающе-
го момента М и перерезываю-
щей силы N).
77. Расчетная схема попереч-
изгиба при осадке Тн, соответ-
Рис.
ного
ствующей началу погружения дока
(Ag —уровень принятого балласта):
а — положение дока по осадку Т„;
б — эпюра поперечной нагрузки;
в—эпюры поперечных усилий (из-
гибающего момента М и перерезы-
вающей силы N).
154
т. е. величина усилии не изменяется при начальном погружении
Это положение остается справедливым до осадки Th = h (h — вы
сота понтона, см. рис. 76, 77), когда начинает заливаться стапель
палуба.
В общем виде выражения
для 2Vmax и Л4тах в диапазоне
осадок То < Tt < Th будут
иметь вид
(V. 78)
Жтах = 4у(Л-Тп-Дгб) X
Чтобы учесть при осадках
7; > Th влияние вливающейся
на стапель-палубу воды, рас-
смотрим отдельно усилия, воз-
никающие от ее веса (рис. 78).
Для рассматриваемой систе-
мы дополнительных сил
Л\,;ах—у(Тг-Л)
ЛД.ах =---J-Y	Л) X
x(A_i)B6S; (V. 79)
q' = (Ti — h) y.
Просуммировав (V. 79) c
(V.78), получим общее выраже-
ние максимальных, поперечных
усилий для диапазона осадок
соответствующая
Рис. 78. Расчетная схема поперечного
изгиба от веса воды, вливающейся на
стапель-палубу: а — положение дока
по осадку /г; б — эпюра попе-
речной нагрузки; в — эпюры попереч-
ных усилий (изгибающего момента М’
и перерезывающей силы N').
где 7Д — осадка,
То < Tt<Tb,
уровню балласта в понтоне Дб = /г:

*yLmax ' 4 \ 26
1)[(Л—Тп-Д,б)- ‘| \rt-h) 
1) (7/ — 7п—Д/б) — ‘| Л(Л-Й) .
/	г,=а
(V. 80)
155
Только для осадок h < Т. < Тд выражения (V. 80) прини-
мают вид
(V. 81)
=	1)(й-Тп-Д/6).
Из выражения (V. 81) видно,
что при осадке Т°, когда
Л + Л/б = А,
то
N = О,
Обычно для ремонтных до-
ков h <_ Т° <Z Тд.
При запрессовке понтона
балластом, т. е. при осадке
Тд, когда Дб = h,
М = 0.
Рис. 79. Зависимость поперечного изги-
бающего момента М и поперечной пе-
ререзывающей силы N от гидростати-
ческого напора.
I — кривая изменения Af и Д' от гидроста-
тического напора; 2 —-грузовой размер до-
ка; 3 — кривая емкости балластных от-
секов.
Усилия порожнего дока от
гружении — всплытии имеют
Изменения суммарных усилий
Возникший прогиб понтона
остается постоянным и при
дальнейшем погружении.
гидростатического напора при по-
вид, представленный на рис. 79.
при погружении — всплытии дока
с судном показаны на рис. 80.
Формулы для Л4тах, Утах и графики их зависимости от осадки
при погружении — всплытии не учитывают неравномерность при-
ема (откачки) балласта по длине дока. Для учета этого явления
при определении перегиба перепад давлений qt = Тt — Д(-б
рекомендуется увеличивать на 20% (см. [32]).
В табл. 23 приведены выражения для определения расчетных
значений изгибающих моментов и перерезывающих сил, соответ-
ствующих определенным случаям эксплуатации доков.
Наличие сухого отсека в понтоне может оказаться благо-
приятным (с точки зрения поперечной прочности дока с судном)
в диапазоне осадок То ч-ТД. Так, сухой отсек в середине понтона

156
для осадок То < Т; < Тд дает следующий дополнительный пере-
гибающий момент:
МС.О = 7^Ж.О(1 S'	(V.83)
Рис. 80. Зависимость поперечного изгибающего момента М и поперечной пере-
резывающей силы N (суммарная при погружении — всплытии дока с судном).
1 — кривая изменения суммарных поперечных усилий прн погружении—всплытии дока
с судном; 2 — кривая изменений усилий от реакции кильблока; 3 — кривая изменений
усилий от гидростатического напора.
При осадках > Тд
Ж. о = Л^а°х = у 4" б6с. о (1 ~ 4) S = const- <V- 84>
где 6С-О — ширина сухого отсека.
§61. Определение внутренних усилий и деформаций. Проверка
прочности поперечных связей понтона
Характерным для понтонов дока является применение ферм,
редко используемых в конструкции корпуса судна.
Расчеты ферм отличаются некоторыми особенностями.
а) Расчет раскосных' ферм
Раскосная ферма это система, сохраняющая геометрическую
неизменность и в том случае, если предположить, что все ее узлы
шарнирны. На этом предположении основаны применяемые
методы определения усилий в конструктивных элементах ферм.
Основные методы расчета приведены ниже.
Способ Максвелла — Кремоны для расчета
усилий в статически определимых фермах.
Усилия в стержнях фермы определяются при помощи диаграмм
158
усилий от нагрузки, приведенной к узлам верхнего или нижнего
пояса фермы. Построение начинается с обозначения полей фермы
(рис. 81) и силового многоугольника внешних сил Р, включаю-
щего. уравновешивающие силы — реакции башен Силовой
многоугольник строится в последовательности, получающейся
при обходе фермы, например, по часовой стрелке. Затем, начиная
с узла, в котором сходится не более двух стержней, с после-
дующим переходом к узлам, где сходится не более двух новых
стержней, строятся замкнутые силовые многоугольники. Отрезки
159
прямых диаграммы, замеренные в масштабе многоугольника
внешних сил, определяют значения усилий Sz в стержнях
фермы.
Знак усилия (сжатие или растяжение) определяется его
направлением относительно узла фермы при обходе соответствую-
щего силового многоугольника. Усилие, направленное к узлу,
вызывает сжатие стержня; усилие, направленное от узла,—
растяжение. Направление обхода определяется направлением
известной внешней силы в рассматриваемом узле.
Диаграмма Максвелла — Кремоны обладает следующими свой-
ствами, могущими служить для проверки правильности ее по-
строения:
1)	усилия в стержнях фермы, перерезанных сквозным сече-
нием, вместе с внешними силами, расположенными по одну сто-
рону от сечения, образуют на диаграмме замкнутый силовой
многоугольник (например, сечение а—а на рис. 81, а соответ-
ствует многоугольнику 12 — 13—1—19—18—9—10—11—12 на
рис. 81, б);
2)	усилия в стержнях, ограничивающих поле фермы, схо-
дятся на диаграмме в одной точке, одноименной полю фермы,
и, наоборот, вершины силового многоугольника, соответствую-
щего усилиям определенного узла фермы, имеют номера полей,
примыкающих к этому узлу;
3)	симметричной ферме с симметричной нагрузкой соответ-
ствует симметричная диаграмма усилий; оси симметрий фермы
и диаграммы усилий повернуты относительно друг друга на 90°;
4)	узлы фермы должны быть статически уравновешены (част-
ные случаи даны на рис. 82).
Способ сечений имеет то преимущество перед гра-
фическим способом Максвелла — Кремоны, что позволяет сразу
определять усилия в любом сечении фермы. Это преимущество
возрастает при определении усилия только в одном стержне или
в небольшой группе стержней.
Способ сечения заключается в следующем. Ферму рассекают
на две части так, чтобы в сечение попало не более трех стержней
с неизвестными усилиями. Одну из частей фермы удаляют, а дей-
ствие ее на оставшуюся часть заменяют неизвестными усилиями.
Условия равновесия оставшейся части фермы можно записать
в форме трех уравнений моментов всех действующих сил. Момент-
ные точки следует выбирать в точках парного взаимного пересе-
чения рассеченных стержней, тогда каждое уравнение равнове-
сия будет содержать одну неизвестную. Выбранные таким спосо-
бом моментные точки получили название «точки Риттера».
Усилия в стержнях определяются из уравнения
‘ е
160
где М — момент всех сил, приложенных к рассматриваемой
отсеченной части фермы, относительно моментной точки;
Q — плечо усилия.
Если моментная точка находится в пределах пролета
фермы, то М является изгибающим моментом балки того же про-
лета, что и ферма в сечении под моментной точкой. Такая
балка называется «заменяющей».
Чтобы определить усилия в поясах и раскосах фермы с парал-
лельными поясами, следует проводить разрезы типа а—а, а в
Рис. 82. Частные случаи равновесия узлов (цифры в кружках — номера стерж-
ней): а — двухстержневой узел, Р = 0; Sx=S2=0; б — трехстержневой
узел, Р = 0; Sx = S2, Sa — 0 — одиночный стержень; в — трехстержневой
узел, Р действует по направлению стержня 3; Sx = S2, Ss = —Р; г — трех-
стержневой узел, Р направлено произвольно; Sx = S24- Р', 8з= —Р"; д —
четырехстержневой узел, Р — 0; Sx = S2, 3:г' S4.
стойках — типа b — b (рис. 83). Моментные точки (точки Риттера)
для определения усилий в поясах фермы расположены в пределах
пролета фермы. Для усилий любого стержня верхнего пояса
моментной точкой является нижний узел той же панели, где пере-
секаются рассеченные раскос и стержень нижнего пояса (узел 3’
для усилия стержня 2—3); для стержней нижнего пояса момент-
ной точкой является соответствующий верхний узел той же
панели (узел 2 для усилия стержня 2' — 3'). Пользуясь эпюрой
изгибающих моментов «заменяющей» балки (рис. 83, в), можно
вычислить усилия в обоих поясах:
7 1	^0 О 7 7	Мх 7 7
U, =——г^- = 0; U„ =-----т—-	---г- и т. д.;
1	h >2	м ’
Ох =	= — Д2; О2 =	= U3 и т. д.
Точки Риттера для определения усилий в раскосах рассма-
триваемой фермы с параллельными поясами удалены по горизон-
11	М. А. Ловягин и др.	161
тальному направлению в бесконечность. Соответствующее уравне-
ние моментов превращается в уравнение проекций сил на верти-
кальную ось, которое можно рассматривать как уравнение момен-
тов относительно бесконечно далекой моментной точки. Так,
Рис. 83. К расчету фермы способом Риттера:
а — схема загрузки фермы; б — эпюра перерезы-
вающей силы N для «заменяющей» балки;
в — эпюра изгибающего момента для «заменяю-
щей» балки.
уравнение равновесия для раскосов левой половины фермы
(рис. 84) имеет вид
D cos а + N — О,
откуда
D =------
cos а
где N —-перерезывающая сила в рассматриваемом сечении «за-
меняющей» балки.
Знак усилия в раскосе (растяжение или сжатие) определяется
в зависимости от знака перерезывающей силы и направления
162
наклона раскоса относительно действия внешней нагрузки
(нисходящий к середине фермы или восходящий). Правило опре-
деления знака усилия в раскосе видно из рис. 84.
В раскосной ферме с параллельными поясами при действии
равномерно распределенной нагрузки нисходящие раскосы всегда
растянуты, восходящие — сжаты. Если нагрузка распределена
неравномерно, то в одной
или нескольких средних па-
нелях возможно отступление
от этого правила.
Усилия V в стойках фер-
мы определяются по выра-
жению
N<0
V = ±N,
где знак «минус» относится
к левой схеме рис. 85, а
«плюс» — к правой.
Если равнодействующая
!V>0
г)
внешних СИЛ В отсеченной Рис. 84. Правило знаков усилий в.раско-
части фермы направлена сах при расчете ферм по способу Риттера,
вверх, то усилие V напра-
влено вниз, и наоборот. При равномерно распределенной нагрузке
все стойки фермы с нисходящими раскосами сжаты, а с вос-
ходящими — растянуты.
Определение напряжений
в стержнях
ферм. По найденным усилиям
Рис. 85. Правило знаков усилий в стойках
при расчете ферм по способу Риттера.
определяются напряжения.
Для днищевых ригелей фер-
мы и ригелей стапель-палубы
напряжения определяются
с учетом их изгиба (см. раз-
дел VI):
,	М	+ St
° ~ Uf'min - Fi ’

где М ~ изгибающий момент от пролетной нагрузки ригеля;
IVmin — момент сопротивления профиля стержня;
Ft — площадь сечения стержня.
Сжатые элементы фермы должны быть проверены на устой-
чивость.
1. Определение деформации ферм. Пере-
мещение vip любого из узлов статически определимой фермы от
нагрузки вычисляется по формуле Максвелла — Мора
11*
(V. 85)
163
где 5, — усилия в стержнях фермы от единичной силы,' прило-
женной в рассматриваемом узле по искомому направле-
нию;
— усилия в стержнях фермы от внешней нагрузки.
Знак суммы в формуле (V. 85) распространяется на все стержни
фермы. Расчет перемещений узлов по приведенной формуле
удобно производить в форме таблицы (табл. 24). Усилия и Sp
определяются одним из изложенных выше способов.
Таблица 24
Расчет деформаций фермы от нагрузки
№ стержня	Длина стержня /р см	Площадь стержня Гр см2 * *	w	Усилие от единичной нагрузки Sp кг	Усилие or внешней нагрузки P Sp, кг	^sp t ?i ‘
1	11	Т1	11 Fi	Si	(Sp)l	Si ('Sp)i li Fi
2		F2	/2 Ft	s2	(Sp)2	^2 (^р)г ^2 f2
3		Fs	^3	S3	(Ep)3	S3 (SP)3 G
			F3			Fs
п	In	Fn	Fl Fn	Sn	(Sp)n	$n (Sp)n In Fn
						2 Fi ~
			V[P 2У	'i ($p)i li EFi		
2. Температурные перемещения vlt в стати-
чески определимой ферме могут быть вычислены по формуле
vlt = 2 a Si th,	(V. 86)
где t — изменение температуры стержня по сравнению с началь-
ной;
а — коэффициент линейного расширения материала стержня
(для стали а = 11,0-Ю"6).
Остальные обозначения прежние.
Существующие графические способы (диаграммы Вилио
и способ построения веревочного многоугольника «упругих сил»)
наглядно иллюстрируют перемещения узлов фермы при ее деформа-
ции.
164
б)	Расчет статически неопределимых
ферм
Конструкция понтонной фермы может иметь так называемые
«лишние» стержни (рис. 86, а), превращающие ее в статически
неопределимую систему.
Решение статически неопределимых ферм состоит из следую-
щих этапов:
1)	лишние связи из системы исключаются и их действие заме-
няется неизвестными силами (рис. 86, б);
Рис. 86. К расчету ста-
тически неопредели-
мой фермы: а — схема
статически неопреде-
лимой фермы; б — ос-
новная система рассма-
триваемой статически
неопределимой фермы.
5}
1/2Р
1/2?




Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
2)	для так называемой основной фермы (без лишних стержней)
составляются канонические уравнения равновесия деформаций.
Так, для фермы с одним лишним стержнем (ввиду симметрии
= Х2).	г/
+	(V. 87)
Количество уравнений должно соответствовать числу лишних
неизвестных. При п лишних стержнях уравнения имеют вид:
• vi +	+ ^12^2 + • • • + д1пХп = Хг ;
П2 "T ^21-^1	^22-^2 '+" Ч* &гп.Хп Х2	(у gg)
vn + ^ni^i + 6rt2X2 + • • • + ЬппХп —	’
причем, как всегда, в канонических уравнениях
165
3)	определяются коэффициенты при неизвестных и свободные
члены канонических уравнений по формулам
S2/	F е
^ = 2^;	(V. 89)
где усилия Sp в стержнях основной фермы, вызванные силой
X = 1 и Sp от внешней нагрузки, определяются одним из изло-
женных выше способов;
4)	из канонического уравнения (V. 87) определяются неиз-
вестные:
Х1 =------(V.90)
5)	определяются окончательные значения усилий в любом
стержне фермы по формуле
S = Sp+ SrXv
(V. 91)
Вычисления формулы (V. 91) рекомендуется вести в таблич-
ной форме, причем для вычисления 61!L и vlpможно использовать
форму табл. 24.
Если необходимо определить п неизвестных усилий, расчет
коэффициентов и свободных членов системы уравнений может
быть также произведен в табличной форме (по типу табл. 24).
При расчете статически неопределимой фермы на заданное
воздействие температуры порядок решения сохраняется. Кано-
ническое уравнение (V. 87) принимает вид
6uX1 + ^ = -^.	(V.92)
Свободный член vit определяется по формуле
vit = SaS,7/z.	(V. 93)
Усилие в любом стержне фермы
Sz = StXx.	(V..94)
При вычислении прогибов статически неопределимой фермы
от поперечной нагрузки следует также использовать формулу
Максвелла — Мора. Усилия Sp для этой формулы вычисляются
в заданной статически неопределимой ферме [см. формулу
(V. 92)], a Si—в основной ферме, полученной из статически
неопределимой отбрасыванием лишних стержней.
166
Температурные перемещения vit в статически неопределимых
фермах вычисляются по формуле1
= (v'95)
где St — усилия в стержнях заданной фермы, вызванные изме-
нением температуры, вычисленные по формуле (V. 94).
в)	Расчет безраскосных ферм
Безраскосная ферма или жесткая рама это такая стержневая
система, геометрическая неизменяемость которой достигается за
счет жесткости узловых соединений стержней стоек и поясов
фермы.
Раскрытие статической неопределимости фермы приводит
к определению лишних неизвестных из системы канонических
уравнений, число которых, равное числу лишних неизвестных,
должно быть 3m, где т — число панелей фермы.
Для фермы с параллельными поясами (рис. 87, а) лишние неиз-
вестные определяются из уравнения
__ Xth(— +	+ -М-----= JL f M°idx, (V. 96)
где /" ==-|-(/? + Л")— средний момент инерции поясов i-й
панели;
/?_ 1; /Г — моменты инерции стоек;
Л4° — ординаты эпюры изгибающих моментов
«заменяющей» балки (рис. 87, б).
Остальные обозначения видны из приведенной на рис. 87
схемы фермы.
Уравнение (V. 96) представляется в виде системы канони-
ческих уравнений, первое и последнее из которых имеют, двух-
членный вид, а промежуточные — трехчленный:
(йо + 6d{ + /ц) X, - Х2 = 4- М%;
- h^X^i +	+ Sd't + hi) Xi - ЫХМ = ~ M°idf, (V. 97)
— hn—i^n—i	+ Qdn -}- hn) Xn — ~h~ Mndn,
1 Инженерные сооружения, Справочник, т. I, Машстройиздат, 1950.
167
Рис. 87. К расчету безраскосиых ферм по методу Б. Г. Га-
леркина: а — расчетная схема; б—эпюра изгибающих
моментов «заменяющей» балки; — основная система
для рассматриваемой фермы.
168
где Л(-==Л~; d'i = di-^\
Io — произвольно выбранное значение момента инерции.
Так, для фермы с пятью панелями уравнения (V. 97) будут
иметь следующий окончательный вид х:
(h0 + 6d'l+hl)Xl^hlX2^^M4d'-,
- Mi +	- 6d; + /г2) x2 - h2x3 =	M»d'2,
-	h2X2 + (h2 + 6d; + h3) xa - й3х4 - 4 M°d'3;
-	d3x3 + (h3 + 6c!'( + a4) x4 h4x5 4
- h4X4 + (h4 + 6d' + h5)X5 - 4 M°d'.
Изгибающий момент в произвольном сечении /-й панели,
имеющей абсциссу xh равен:
М(х.) = 4л1?х.)-4хд	(V.98)
Максимальное значение изгибающего момента для стоек равно:
для верхней точки
М?--(Хг+1~Хг)^
(V. 99)
для нижней точки
< = (Хг+1-Х;)4>	(V. 99а)
Продольные усилия в стойках равны:
р.
S = +
ист — 2 ’
где Р; — значение нагрузки в узле фермы.
Знак усилия SCT в стойке зависит от приложения внешней
нагрузки. Если нагрузка приложена снизу, то стойка растя-
нута, SCT имеет знак если нагрузка приложена сверху,
стойка сжата, SCT имеет знак (—).
1 Развертывание уравнения Галеркина (V. 96) в форме системы канониче-
ских уравнений вида (V. 97) заимствовано из работы А. С. Ма лиева, Расчет
безраскосной фермы, изд. ЛИИЖТ, 1960.
169
Перерезывающая сила в поясах фермы равна половине пере-
резывающей силы «заменяющей» балки. В стойках перерезываю-
щая сила равна
= Х;+1 - X,-	(V. 100)
При определении перемещений узлов безраскосной фермы
следует пользоваться обобщенной формулой Максвелла—Мора:
Рис. 88. Расчетная схема попе-
речной связи по методу В.В.Коз-
лякова — А. Р. Ржаницына.
где k — коэффициент неравномерности распределения ка-
сательных напряжений;
Мр, SP, Np — усилия в стержнях от внешней нагрузки Р;
М(, Si, N( — усилия от нагрузки Р = 1, приложенной в рас-
сматриваемом узле в искомом направлении.
Значения интегралов в формуле
Максвелла—Мора определяются пере-
множением эпюр соответствующих
усилий для определенного стержня
фермы по правилу Верещагина. Уси-
лие от внешней нагрузки (Мр, Sp,
Np) находятся из решения заданной
статически неопределимой фермы;
усилия Mi, Sit Nt от Р = 1 могут
быть найдены из статически опреде-
лимой схемы заданной фермы (обра-
зующейся включением шарниров в середине пролетов всех риге-
лей фермы и стоек, кроме одной средней).
Достаточно удобный способ расчета безраскосных ферм пред-
ложен В. В. Козляковым 1 (способ основан на выводах теории
составных стержней А. Р. Ржаницына) 2 *. Прогиб безраскосной
фермы по В. В. Козлякову определяется следующим образом:
=	=	(V. 102)
73 7 0	^экв
где /0 — момент инерции монолитной балки, составленной из
поясов фермы;
R — коэффициент (больший единицы), учитывающий осо-
бенности конструкции фермы.
Наиболее близко представляет работу днищевых понтонных
ферм дока свободно опертая равномерно загруженная балка
(с несдвигающимися, по А. Р. Ржаницыну, торцами) (см. рис. 88).
1 В. В. Коз л яков, О расчете судовых балок с ослабленными стенками,
Труды НТО, вып. 1, Судпромгиз, 1960.
2 А. Р. Р ж а н и ц ы н, Теория составных стержней строительных кон-
струкций, М., Госстройиздат, 1948.
170
Выражение максимального прогиба будет иметь вид
у
тах 24 £/экв’
где
^экв
1 о
R
k2 = f (М) — коэффициент, график которого приведен на рис. 89;
/1( /2 — моменты инерции поясов фермы;
XI = 3,47 — Vk.,
I ст
Fcrfl2
Лр
fcprf2
Fcp = —y-f-2 ; 7ср — 11	— средние значения площади
и момента инерции поясов
фермы;
FCT, /ст — площадь и момент инерции
сечения стойки фермы.
Напряжения в какой-либо точке А поперечного сечения пояса
фермы определяются по формуле
од = о^(1 —ф) + о^ф,	(у. 103)
где о;4 = -Д-п7----напряжения в точке А в балке, составлен-
ной из поясов фермы, но без стоек;
М° — изгибающий момент монолитной балки;
ZA — расстояние от точки А до нейтральной
оси стержня пояса фермы;
__ ЛР4/л— напряжения в точке А, как в монолитной
балке;
UА — отстояние от точки А до нейтральной оси
монолитной балки;
ф —»коэффициент, учитывающий «сдвиговую»
жесткость фермы по отношению к монолит-
ной балке. Значения ф = f (XI) приведены
на рис. 89.
171
Дополнительные напряжения в поясах фермы от узловых мо-
ментов определяются по формуле
<v'104>
^(х.)
где тср =—— среднее значение касательных напряже-
ний в стойке;
k3 (М)—интенсивность касательных напряжений;
7 О
%! — координата рассматриваемой стойки;
Рис. 89. Графики функций k2, ф;
. xi
^т-
xt = rmax = If (M) — абсцисса мак-
симального сдвигающего на-
пряжения;
S — статический момент площади
верхнего или нижнего пояса.
Графики функций (М) и
приведены на рис. 89.
Максимальные нормальные на-
пряжения в стойке определяются
по формуле
СТтах ~	’ (V’ 105)
где ITmin — минимальный момент
сопротивления профиля стойки.
V. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ КОРПУСА ДОКА ПРИ СКРУЧИВАНИИ
§ 62.	Общая характеристика скручивания корпуса дока
Наличие дополнительных нормальных напряжений от скру-
чивания у транспортных доков, корпуса которых проектируют
максимально облегченными, может привести к нарушению усло-
вий прочности. Важное значение приобретает расчет прочности
на скручивание для ремонтных доков при перегоне морем.
Скручивание относительно продольной оси дока (в дальней-
шем будем называть его «продольным») вызывает взаимный пово-
рот и депланацию поперечных сечений. Скручивание относительно
поперечной оси («поперечное скручивание») вызывает аналогич-
ные взаимные деформации продольных сечений дока.
§ 63.	Определение продольного крутящего момента
от несимметричной загрузки дока
При одновременном (несимметричном) доковании двух или
нескольких судов в корпусе дока возникает скручивающий мо-
мент. Соответствующей балластировкой док всегда может быть
172
я
a)
Рис. 90. Продольное скручивание корпуса дока при несимметричном доко-
вании двух судов: а — схема несимметричного докования двух судов;
£>!,£)2 — доковые веса судов; /г; 1г — смещения килевых дорожек ,от
ДП дока; б — эпюра кренящих моментов ткрен, распределенных по длине;
—fz= — площади эпюры от первого и второго судна,
1/11= I/2I; 8 — эпюра крутящих моментов Л4кр.
/Р
Рис. 91. Схема расчета крутящего момента с уче-
том крена: а — эпюра кренящих моментов Л4крен’.
б — эпюра крутящих моментов Л1кр.
/, 2 — эпюры кренящих моментов от судов; S—эпюра
восстанавливающего кренящего момента от сил под-
держания.
173
выровнен на ровный киль. В этом случае продольный крутящий
момент в каком-либо сечении дока определяется как алгебраи-
ческая сумма кренящих моментов, приложенных с одной стороны
рассматриваемого сечения. Эпюра крутящих моментов может быть
определена как интегральная кривая от кривой распределенных
по длине кренящих моментов (рис. 90).
При крене дока, т. е. когда принятый на стапель-палубу
несимметричный груз не уравновешен, для определения крутя-
щего момента следует просуммировать эпюры кренящих моментов
от грузов с эпюрой распределенных восстанавливающих моментов
сил поддержания и проинтегрировать суммарную эпюру (рис. 91).
§ 64.	Определение поперечного крутящего момента
от несимметричной загрузки дока
При несимметричном доковании судов, кроме продольного скру-
чивания, возникает также поперечное скручивание корпуса дока.
Поперечный крутящий момент в любом продольном сечении опре-
й) В)
Рис. 92. Поперечное скручивание корпуса дока при несимметричном
доковании двух судов: а—схема несимметричного докования; б—эпюра
дифферентующих моментов; в — эпюра крутящих моментов.

деляется как алгебраическая сумма дифферентующих моментов,
приложенных с одной стороны рассматриваемого сечения. Эпюра
крутящих моментов есть интегральная кривая от кривой распре-
деленных по ширине дока дифферентующих моментов (рис. 92).
При наличии неуравновешенного дифферента следует учитывать
восстанавливающий момент сил поддержания.
§ 65.	Определение продольного крутящего момента
при статической постановке на «косую волну»
Вопросу определения /Икр при статической постановке судна
на «косую волну» посвящены работы Ю. А. Шиманского,
В. В. Давыдова, А. А. Курдюмова [28], А. И. Максимаджи и
Н. Н. Руднева \ а также других авторов.
1 Ю. А. Шиманский, Расчет прочности корпуса корабля на действие
крутящих моментов, Судпромгиз, 1948; А. И. Максимаджи и Н. Н. Руд-
не в, Приближенная формула для определения момента, скручивающего корпус
судна, Труды ЦНИИМФ, т. I, вып. 1, 1955.
174
Наиболее удобная формула приближенного определения кру-
тящего момента на миделе приведена в книге В. В. Давыдова 1
в форме
Л4J = RyrB^L,	(V. 106)
где у — объемный вес воды;
г — полувысота расчетной волны;
В, L — ширина и длина дока;
—коэффициент, значения которого даны в табл. 25;
X — длина волны.
Таблица 25
Максимальный крутящий момент определяется по формуле
(V. 106) для нескольких значений(в пределах от -g-до —1.
X
Курсовой угол ф, соответствующий неблагоприятному -р, нахо-
дится как
,	Л
ф яг аге cos-д-.
Определим максимальный крутящий момент на миделе дока
с размерами L = 120 м; В = 20 м.
X
Для /. L и 2г	2 - 6 л имеем
М® = R\rB'2L = 0,024-3,0-202-120 = 3450 тм-
Для других элементов волны получим:
L : X	Z (.и)	2г Си)	(тм)
2	60	4	4900
3	40	3,33	5760
4	30	3,0	' 5600
5	24	2,8	5000
1 В. В. Давыдов, Прочность		корпуса	судна при скручивании, Изд-во
«Речной транспорт», м., 1955.			
175
Как видно из примера, наибольший крутящий момент возни-
кает при L, при этом неблагоприятный курсовой угол равен
ф arc cos = 70°.
О
Обобщенное выражение для Л4Х может быть представлено
в следующем виде [28]:
= [i sin4 Х
X Г 1-- cos cosib)] ,	(V. 107)
L	\ Л / J
где значения величин у, г, X, В, ф объяснены выше.
По этой формуле максимальное значение крутящего момента
также определяется из расчета для нескольких значений-^-.
§ 66. Учет динамических факторов
Приведенные выше формулы носят теоретический характер.
Как показал эксперимент, проведенный кафедрой строительной
механики корабля ЛКИ [19], реальная величина крутящего мо-
мента значительно ниже подсчитанного по теоретическим фор-
мулам. Это объясняется влиянием динамических факторов, сопро-
вождающих процесс волнения.
Динамические крутящие моменты для доков с 4,5 могут
быть определены по формуле
=	(V. 108)
Значения Кдин, полученные экспериментальным путем1, приве-
дены в табл. 26.
Значения коэф
X L	0,53				0,63			0,70		
Ф, град.	30	45	60	75	30	45 J 60	75	30	45	
^ДИИ.	1,8	3,6	7,6	14,3	4,42	9,3 | 15,8	16,5	11,7	14,3	
176
Динамический крутящий момент можно также определить
по формуле
ЛД"Н ^М^-Кг-К2,	(V. 108а)
где	Л1кр — статический крутящий момент, определяе-
мый по формулам (V. 106)—(V. 107);
= 1 —	— коэффициент, учитывающий эффект Смита;
К2 = (1 — ф) — коэффициент, учитывающий дифракцию вол-
новой поверхности.
Для доков
5 ср - 1 81
В 4,0 Y 1,01 1 — кот ’
Т — осадка дока;
X — длина расчетной волны.
§ 67. Определение поперечного крутящего момента
при статической постановке на «косую волну»
Поперечный крутящий момент в диаметральной плоскости дока
при статической постановке на волну можно определить по сле-
дующей формуле
Л4кр = ул-/г-^51пфДА(«)-<рА(и),	(V.109)
h
где п = -----отношение высоты к длине волны;
и = п^~ cos ф — аргумент функции fk (и);
v = л -i- Я- sin ф — аргумент функции ФА (о).
Л ь
Таблица 26
фициента Лдии
			0,965				1,07		1,22			
	60	75	30	45	60	75	30	45	30	45	60	75
	20,4	15,1	18	23	22	13,9	16,2	16,6	10,8	13,5	12,8	10,8
1 Формула (в несколько измененном виде) заимствована из работы [72J.
М. А. Ловягии и др.	177
Графики функций fk (и} и cpfe (и) приведены на рис. 93 и 94.
Максимальное значение поперечного крутящего момента опре-
деляется по формуле (V. 109) для определенного диапазона -у-
и ф. Расчеты удобно вести в табличной форме.
Рис. 93. График функции fk (и). Рис. 94. График функции '[/г (и).
Специальных исследований о влиянии динамических факторов
на величину поперечного крутящего момента не велось, но, оче-
видно, что это влияние будет таким же, как при продольном скру-
чивании.
§ 68. Определение напряжений при продольном скручивании
Теория стесненного скручивания тонкостенных стержней замк-
нутого недеформируемого профиля разработана в 1939—1940 гг.
проф. А. А. Уманским применительно к авиаконструкциям х. Чи-
татели, интересующиеся основами теории стесненного кручения,
могут обратиться к трудам и других авторов 1 2. Ниже изложена
схема расчета стесненного кручения, основанная на теории
А. А. Уманского (см. также [64]).
Внешний крутящий момент Mz вызывает стесненное скручи-
вание корпуса. Крутящий момент уравновешивается системой
внутренних касательных напряжений тк и тм, где тк — касатель-
ные напряжения чистого кручения; тм — секториальные каса-
тельные напряжения.
Если представить внешний крутящий момент как
мг = мк + ма,	(V. 110)
где Мк — момент чистого кручения;
,Л4М — изгибно-крутящий момент, ,
1 А. А. Уманский, Кручение и изгиб тонкостенных авиаконструкций,
М., Оборонгиз, 1939.
Его же, Строительная механика самолета, Оборонгиз, 1961.
2 Вопросам стесненного кручения посвящены также работы В. 3. Власова,
В. М. Беляева, А. Р. Ржаницына и др.
178
то напряжения тк уравновешивают Л4К:
а напряжения тм уравновешивают Л4М:
2^ = ^-
Суммарное значение касательных напряжений
T=rK + tffl.	(V. Ill)
Кроме касательных напряжений при стесненном кручении
в результате депланации сечений возникает взаимно уравнове-
шенная система так называемых секториальных нормальных на-
пряжений ом. Касательные и нормальные напряжения для одно-
контурного профиля определяются следующими зависимостями:
 а
- ___
1С0	I ,Л ’
‘а °
где	Ва — изгибно-крутящий бимомент, кг/см2;
а> — главная секториальная координата (еди-
ничная депланация), см2;
q — приведенный радиус одноконтурного про-
филя, СМ2;
»	SM — главный секториальный статический мо-
I	мент, см4;
I	1а — момент инерции свободного кручения, с.и4;
|	— секториальный момент инерции, см4;
18 — толщина стенки профиля, см;
Мк, Мю, В(Л — силовые факторы; они зависят от
характера внешней скручивающей на-
з	грузки и граничных условий на концах
стержня (корпуса дока);
со, q,So, 1а,	— геометрические характеристики про-
филя стержня (поперечного сечения кор-
пуса).

12*
179
а) Дифференциальные зависимости
стесненного кручения
Как следует из теории стесненного кручения, общие выражения
для Л4К, Л4Ю, Ви имеют вид
Мк = GIaQ';
—+	+	(V.II3)
= - -^0” +	(Мю = Ви),
где	О — угол закручивания стержня ^9' — -^-ин-
тенсивность угла закручивания);
ц = 1----— коэффициент депланации;
/с — направленный момент инерции;
dMz
т =	— интенсивность внешнего крутящего момента;
R =	— изгибно-крутильная характеристика.
Общее выражение 9 й ее производных определяется интегри-
рованием дифференциального уравнения стесненного кручения
9iv-/?29"=	(V. 114)
При решении дифференциального уравнения стесненного кру-
чения для плавающей балки принимаются следующие граничные
условия:
1) при z = 0 и z = L (оконечности дока) стеснение отсутствует
(депланация свободна), угол поворота не равен нулю;
2) при z = ~ (мидель-шпангоут дока) депланация свободна,
угол поворота равен нулю.
В табл. 27 и 28 представлены окончательные выражения Л4К,
Л4а, Ви, 0 Для ДВУХ видов распределения внешнего крутящего
момента: по линейному закону и косинусоиде. Тот и другой вид
распределения момента с достаточной степенью точности могут
заменять реальное распределение крутящего момента.
б) Общий порядок расчета
На первом этапе расчета определяются координаты центра
кручения, относительно которого происходит поворот сечений
при скручивании:
ак	. а _ $vxdF .	(V. J]5)
*	J X	' У	I у
180
181
Продолжение табл. 27
:~.~~Trr~rirw ~иTri"!- iririiiHiiiniii i и -
Таблица 28
Вели-
чина
М
О
М тз.1
Характер эпюр
zs0
Выражения б; Ви; Мк и при косинусоидальном М2
Уравнения ординат эпюр
n-z
~ ^max' cos 2/
Максимум ординат
Л4 2 — Л4 пах
При 2 = 0
о
л2 sh Rz
№ ' R2 sh Rl
„ x, ( Я2 1
0 "" N \ 4Г2 ’ R2
21
Mmax
2Z ’ G/c
sh Rz
R2 sh Rl
00
	z^O	z=t	E/t„r/sh/?z	. лг\ и =	“ (			sin -нт X 25(0	|i [\ sh Rl	21 J /	Jt2	Mmax Я \ ~] X	4/2	G/c	21 / J <
л Л4
21' ~GT.
при г = 1
B“> ~	2 ц
1
R1
E!^\ (_ у 2 \ x
, KI	I
chT	/
л2	л
4/2 G/c 21
I
при г = -g-
'О
CS
Е |сч
а
S
(I
Уравнения ординат эпюр получены икж. В. С. Гарбузом.
184
Для симметричного относительно диаметральной плоскости
сечения дока ах = 0. Значение ау определяется методом после-
довательных приближений. Главные секториальные координаты со
первого приближения рекомендуется определять относительно
центра тяжести сечения. Расчеты со последующего приближения
производят относительно положения центра кручения, полу-
ченного в предыдущем приближении. Процесс последовательных
приближений сходится достаточно быстро и два-три приближения
Рис. 95. Эскиз поперечного сечения дока.
Момент инерции сечеиия: — 617-10е см*; ~ I.. = 731-10е см*.
*	Z У
дают практически приемлемый результат. Главная секториальная
координата последнего приближения является окончательным
ее значением, все остальные секториальные характеристики опре-
деляются относительно центра кручения.
Интегралы типа $ ах dF вычисляются по правилу Верещагина.
С целью упрощения расчетов рекомендуется многосвязный
контур поперечного сечения дока заменять двухсвязным (одно-
контурным), «размазывая» внутренние продольные переборки пон-
тона и палубу безопасности в башне по внешним стенкам контура
профиля. Можно также, делая ошибку в безопасную сторону,
вообще пренебречь наличием внутренних конструкций, увеличи-
вающих статическую неопределенность контура профиля.
В дальнейшем определение наиболее специфических характе-
ристик будет поясняться численными расчетами 1 применительно
к схеме поперечного сечения дока, изображенной на рис. 95
(пунктиром показаны неучитываемые внутренние конструкции).
1 Численные расчеты произведены инж. Т. И. Родионовой.
185
в) Вычисление геометрических
характеристик,
необходимых для определения crm
1.	Определение главной секториальной координаты со
для одноконтурного сечения.
со = со — qS ,	(V. 116)
где со — секториальная координата точки сечения:
со = J г ds.	(V. 117)
Этот интеграл берется от определенной начальной точки.
За положительное направление обхода принимается направление
против движения часовой стрелки. Для сечения, составленного
из отрезков прямых,
п
=	(V. 118)
где rt- — длина перпендикуляра, опущенного из полюса на пря-
молинейный участок контура;
si — длина прямолинейного участка контура;
S — приведенная координата точки сечения:
3 = j ,	(V. 119)
или, для случая прямолинейных участков,
s-2#-	(v-12°)
При распространении интеграла (или суммы) на весь периметр
сечения S становится приведенным периметром контура. Так,
для контура на рис. 95
бг — толщина прямолинейного участка контура;
q — приведенный радиус одноконтурного профиля
где Q — удвоенная площадь, ограниченная контуром попереч-
ного сечения дока.
Для поперечного сечения, изображенного на рис. 95,
Q = 2 (2 • 130 • 940 90-1140 + 290 • 375) = 911 • 103, см2;
186
стрелки.
584
ДП
Рис. 96. Эпюра г (см).
В процессе определения со рекомендуется построить эпюры г,
а> — rs, S, qS , со = со — pS (рис. 96—100).
На рис. 96 за «полюс» принят центр тяжести сечения (эпюра г
всегда положительна). На рис. 97 за начальную точку отсчета
•  принята точка 0. Полюс радиуса-вектора принят в центре тяже-
сти. Знак эпюры со определяется направлением вращения радиуса-
вектора: «плюс» — против часовой
Проверка правильности по-
строения эпюры: ордината эпю-
ры в точке 6 должна быть равна
Q
На рис. 98 за начальную
точку отсчета также принимает-
ся точка 0.
2.	Определение juxdF.
Вычисление этого интеграла
производится по правилу Вере-
щагина, которое для функций
с прямолинейными эпюрами
формулируется так: чтобы про-
интегрировать произведение
двух функций, необходимо пло-
щадь эпюры одной из функций
умножить на ординату эпюры
другой функции, взятую под
центром тяжести площади пер-
вой эпюры (рис. 101). В табл. 29 даны формулы метода Вереща-
гина для различных сочетаний прямолинейных эпюр подынте-
гральных функций.  Таким образом, для вычисления искомого
интеграла, кроме уже построенной эпюры со, следует построить
эпюру х (рис. 102). Интеграл fcoxcZF, представленный в виде
2 сох ds, вычисляется в форме табл. 30.
„	„	Ф cox dF тг
3.	Определение ау = — —--------- . Для определения ау
необходимо предварительно вычислить момент инерции корпуса
дока относительно вертикальной оси 1у. После определения ау
в первом приближении (для рассматриваемого примера ау1} ='
= —	— — 667 см) вновь определяется со (снова опре-
деляются и строятся эпюры г, со = rs относительно полученного
центра кручения ау1)-, значения ps остаются прежними). Истинное
положение центра кручения должно соответствовать условию ау— 0.
Это условие является критерием окончания процесса после-
довательных приближений при определении положения центра
187
W-102
до
Рис. 97. Эпюра <» = S rs (см2).
Вычисление ординат эпюры:
®0-1 = r0-l's0.1 = -286-195 = — 557-Ю2;
“1-2 = “о-1 + G-2's1-2 = —557-Ю2 — 340-470 =
= -2157-102;
“2-3 = “1-2 + r2-3-s2-3 = - 2157-10-’- 570-590 =
= -5517-102 н т. д.
Рис. 98. Эпюра S.
Вычисление ординат эпюры:
S2-3 ~ Sl-2 + ~7Г 3 = 8е7 + -4^- =1710 и т. д
U9-Q	U»/
Рис. 100. Эпюра со = со — qS (см2).
дп
Рис. 99. Эпюра SgS (см2).
Вычисление ординат эпюры:
0S = 1 19-195 = 23,2-Ю3;
0S = 119-1710 = 204-Ю3 н-т. д.
со
2-3
Вычисление ординат эпюры:
“о-! = “о-1 -ОЗо_1 = -557-1О2 - 232Х
X Ю2^= —789-Ю2;
а, = со. „ - OS’, „ = —2157-102—1030Х
Х10‘ = —3187-Ю2;
“2-3 - oS2-3 = -5517-Ю2-2040х
X ю2 = —7557-102 н т. д.
Таблица 29
Значения интегралов Ma-Mi>-dx
о
'Х,	Эпюра Л4а Эпюра М&						1_					-—			—				——-—			—			
			1 г							L 	*	7			
								г~ х_						
							4— 1 —							— 1
					1 								 2' 	fc.		I-	1 	-1 f		
			acl			1 ,y^z		4ас/			~ a (c + d) I		~ a (I — d) I	
1 Т] ез 1		1												
к-			—-												
ПШпп			acl			—4- acl		±«с/(		?+4)	— a (2c + d) I		a (2c — d) I	
														
		Si	1 "2~ аС			1 acl о		4ас/(1+т’)			-g- a (c 4- 2d) Z		~ a(c — 2d) I	
														
			±acl			т“'('+4)		-4- acl			4“И>+т) - +«(i+4-)]<		J-? [ 41 +—)-	
		К												
Сг-		и												
			^ad			-yacZ		1 acl / Z	2x2\ 2 x' \ 2	~3l)			~~ a (c -j- d) d		a (c - d) I	
а		Ък												
'|	1 2 **		Ц j												
.д—и
TT	mW	-i- c (a + b) I	~c(2a+b)l	44“(i+t)+ +»(-+>		A [c (2a 4- b) + 4- d(2b 4- a)] I	-Lc [(2a + &) - — d (2b 4- a)] I
							
flTWr^ -4 t		-Lc(a^b)l	-L~c(2a — b) I 6	4H'+4b + 1		-L [c (2a — b) - - d (2b - a)] I	-4 [c (2a — b) 4- 4- d (2b — a)] I
j H-T»r— xf—H "rb^rU - C3 1 j nSbu		0	-i~ M 6	1 ~y acx		-L a(c — d)l 6	^aic + d'jl 0
1	ТГ						
		—	 t Ц— I pj/^4.i/z»| t	a		/ *	—
				г f.	Z\TW1 ^2	2 ’ i/awdd“cl		
Ловягин и др.
Таблица 30
Расчет выражения У 6 ф <ох ds
Продолжение табл. 30
194
кручения. Практически процесс приближения можно останавли-
вать при значениях ау, близких к нулю, когда значения главных
векториальных координат со в последнем приближении мало
отличаются от их значений в предыдущем приближении.
г) Определение геометрических
характеристик,
необходимых для определения тк, тщ
1.	Определение главного секториального статического мо-
мента 5Щ:
Sa = p-S^,	(V. 121)
где р — единичный поток касательных усилий;
—векториальный статический момент точки контура по-
перечного сечения, равный
S-= \adF	'	(V. 122)
о	о
(интеграл распространяется от начала отсчета до рассматриваемой
точки п).
Для прямолинейной эпюры со на прямолинейных участках
контура выражение S— будет иметь вид
= •s»+^ <v-123)
\ z	/
где сон, сок — главные секториальные координаты начала и конца
рассматриваемого участка контура;
— толщина участка;
s, — длина участка;
/ — поправка на криволинейность эпюры S^;
Юн ~	s..	(V. 124)
Вычислять значенияS— рекомендуется в форме табл. 31. При
построении эпюры S- (рис. 103) рекомендуется определить зна-
чение статического момента для точки А, расположенной по се-
редине высоты сечения, т. е. для точки максимальных изгибно-
крутильных касательных напряжений тщ (рис. 107).
Единичный поток касательных усилий р определяется из ра-
венства
Sp = jS-dS,	(V. 125)
где S —приведенный периметр контура сечения (см. выше);
<fS— dS — приведенная площадь эпюры секториальных ста-
тических моментов.
13*
195
Таблица 31
Расчет S—
со
Стержень	Эпюры о>£	Вычисление по участкам °н + <ои.	со„ — 5о7-й--2—	Эпюра S— со по участкам
0—1	510-10 ‘ 1 ’	1*135	'	(S^)^ = у (0 + 570 • 102) • 195  1,0 = 556 -1 о4 /о-i = -у (0 — 570 • 102) • 195 = — 139 • 104	55610* -133^1^^
1—2	,	107W2 1	l=«7D	?	(Sffl)l-2 = 4“ <570-102 + 757-ю2)-470-0,7 = 2180-104 0 7 Д-2 =-g-(570-102 — 757-102)-470 — — 77-104	2180 10*
2—3	751 10г 3 1-5 SO -3613 10г	(5ю)2-з = 4” (757’1 °2 ~ 3613'1 °2) ’590' °'7 = “ 59201 °4 07 А-з= -у(757-102 + 3613-102)-590 = 2260-Ю4	•5820 7g’
Стержень
Эпюры й)£
Продолжение табл. 31
Вычисление по участкам
03 н —
Эпюра S—
со
по участкам
(S-)3 4 = -А-(—3613-102 - 2018-102)-130-2,0 = —7310-104
9 Л
f3_4	(—3613-Ю2 4- 2018-102). 130 = — 518-104
4—5	2332 Ю1 '"Км	(S-)4_s = -у (—2018-Ю2 + 2932-102)-940-0,7 = 3000-104 Л 7 ft_6 = ТА (_2018  ю2 — 2932 • Ю2) • 940 = — 4070 • 104	3000 ю4 -ЧОЮ-Ю*
			
5-6	2332’10г 0 5	1 = 700	6	(So) « = 4“ (2932 -102 + 0) • 700 • 1,0 = 10 250 • Ю4 \ и)/5—6	2, h-s =	(2932 -102 — 0) • 700 = 2570 • 104 О	10250-Ю* 257050^^^^
Примечание. Приведенные в таблице эпюры являются результатом окончательного приближения. Промежуточные
расчеты в примере не приводятся.
197
Интегральное выражение приведенной площади эпюры секто-
риальных статических моментов для прямолинейных участков
контура можно представить в следующем виде:
с _	, / S— + S— „ \
(V.126)
где	— ординаты эпюры 5Ю в начале и конце рассматривае-
мого участка.
Рис. 103. Эпюра S— (см*).
Вычисление ординат эпюры:
т.^ 556-^
= /S—\	4- 2180- 10* = 2736-10*;
Ш/1-2	<OJ0-1
(s^)2-3 = (s«)1_2 -5920-1q, = -3184x
ХЮ‘ и Т. д.
,о S 1 0>М	1 <0/5	, ,
(Зй)л-----------2------- + 4-5=
—10494-Ю4—7494-Ю4
=-----------------------4070Х
Х10< = 13 060-Ю4, ли4.
Вычисления по формуле (V. 126) рекомендуется вести в форме
табл. 32. Таким образом, р = -ЯД = ~-2‘-Д У<‘107 = — 374 х
5	/830
X 105 см для всего ^контура. Теперь можно подсчитать ординаты
И построить эпюру S(0 (рис. 105).
2. Определение моментов инерции /о, /с, /и.
Момент инерции свободного кручения для одноконтурного сечения
определяется следующим образом:
tj
198
Таблица 32
Расчет у S- dS
Стержень	1 S- +S-	\ s	и	и	2 6 \	2	+ 3 '/	Результат
0-1	195 Г 0 + 556-102.	2 (_139.104)1 1,0 L	3	J	36-Ю7
1—2	470 Г 556-Ю4 + 2736-Ю4	2	1 0,7 L	2	' + 3 1	'J	1070-107
2-3	590 / 2736-104—3184-104	2	\ 0,7 \	2	1 3 2	U )	1455-107
3—4	130 Г-3184-Ю4— 10 494-104 , 2 .	1П.Ю 2,0 [	2“	+	3 ( 518,10 d	-467-107
4—5	м Г -1QW.1Q.	2__	1 0,7 L	2	'3V	'J	—15 750-Ю7
5—6	™ (-M4.10- + 2756.W- + _2_ 2570.	—457-107
	у _	— 14 113-107
Имея в виду, что q = =-, можно написать:
Ia = Q-q; 1а = 911 • 103 -119 = 1083-Ю6, см1.
Направленный момент инерции определяется выражением
/с -у г2 dF,	(V. 128)
или, для случая прямолинейных участков сечения с постоянной
эпюрой г на отдельных участках,
Л = 2 $ г2 ds = 2 Str?sz,	(V. 129)
где знак суммы распространяется на все участки контура попереч-
ного сечения (г отсчитывается от центра кручения). Вычи-
слять /с рекомендуется в форме табл. 33.
Если сумма распространена на половину симметричного сече-
ния, то
/с = 2 2 ==2'10 041 - 10Б = 20 082-Ю6, см*.
199
Секториальный момент инерции /ю имеет следующее выраже-
ние:
I^j^dF,	.(V. 130)
или
(V. 130а)
Рис. 105. Эпюра 5И (с.и4).
Вычисление ординат эпюры:
= Р - (S»U = -3740'104 - 556' 104 =
= -4296-Ю4;
(S®)2-3 = Р - (S®)-2-3 = -"3740-Ю4 + 3184-104 =
= -556-104 и т. д.
Интеграл $ со2 ds вычисляется по правилу Верещагина пере-
множением эпюры со самой на себя. Вычислять интеграл удобно
в форме табл. 34. Если сумма распространена на половину симме-
тричного сечения, то
= 2 2 = 2-7194-1010 = 144-1012, см6.
200
Таблица 33
Расчет I.
Стержень	si, см	6Л СМ	ri, СМ	4- см2	S..r2, 1 1 ’ см3	&isirl СМ*
0—1	195	1,0	412	168-103	328-106	328-105
1—2	470	0,7	210	44,2-103	208-1О5	146•10в
2—3	590	0,7	570	325-103	1920-105	1340-105
3-4	130	2,0	1282	1645-103	2140-105	4280-Ю5 '
4—5	940	0,7	700	490•103	4600-105	3220-105
5-6	700	1,0	322	104-103	727-106	727• 105
2= 10 041-Ю5						
Примечание. Значения в таблице соответствуют окончательному по- ложению центра кручения. Промежуточные вычисления не приводятся.						
д) Вычисление напряжений
После определения всех геометрических характеристик вы-
числяют напряжения. Максимальные значения Вю, Мк, Ма,
в зависимости от принятого вида распределения внешнего крутя-
щего момента, вычисляют по формулам, приведенным в табл. 27
и 28. Вщтах возникает на V4 L, а Л4итах и Мктах—на миделе дока.
Подставляя значения В(Л, Ма, в выражения для напря-
жений, представим последние в виде
°<о = (в примере = 74-10"6  ы);
г<о = Рг (в примере тю -55-10'3^;
тк = Рз'у(в примере rK = 260--yJ,
где ₽1; р3 — численные значения выражений
201;
Таблица 34
Расчет /м
Стержень	е>г-, см2	д, см	Вычисления	(O?-S 1 1 смъ	co?-s -д, 1 1 смв
0—1	57010* 0 0	1=135	1	1.0	= 4-(570-102)2 195 (	21-Ю10	21-Ю10
1—2	,	757-10г 47ро^____——। f 1=370	2	0.7	(cof + WjCOj +	/ = = 4-[(570-102)2 + (570-102) (757-102) + О + (757-102)2]-470	176-1010	123-1010
2—3	757 -102 1 =530 -3615-Ю2	0.7	“З- (Ш2 + Ш2Ш3 + О)|) 1 — =	[(757 • 102)2 + (757 • 102) (—3613 • 102) + + (—3613-102)]-590	2080-1010	1460-1010
Продолжение табл. 34
Стержень	CM2	6. см	Вычисления	(O^-S., 1 1 см5	SI о -.м
3—4	3	♦ L—-^HOIS юг 3613-Ю2 1=130	2,0	— (ci>3 + СО3 • со4 + С1>4) 1 = = -у- [(—3613-102)2 + (—3613• 102) X X (—2018-102)Ч- (—2018-Ю2)2] 130	1055-Ю10	2110-Ю10
4—5	7332-Ю2 ч ।— 7 1=330 -2018 10	0,7	-у (ш4 + Ш4Ш5 + ш1)	= = 4~[(—2018-102)2 +(-2018-102) X X (2932 • 102) + (2932 • 102)2] 940	2110-Ю10	1480-Ю10
5—6	2932-10* е ...	$ °	1 = 700	1,0	4-^'- = 4~ (2932-102)2 700	2000-1010	2000-1010
2 7194-Ю10
Примечание. — результат окончательного приближения.
Такое выражение напряжений в функции от геометрических
характеристик позволяет вычислить ординаты и построить эпюры
напряжений (рис. 106—109).
Полученные нормальные напряжения от скручивания следует
просуммировать с нормальными напряжениями от изгиба на
соответствующем «косом курсе». Касательные напряжения от скру-
чивания суммируются с касательными напряжениями от изгиба.
При ориентировочных расчетах суммарную величину каса-
тельных напряжений от скручивания можно определить как для
свободного кручения одноконтурного сечения по формуле Бредта:
M(z)
йб '
(V. 131)
Порядок расчета напряжений при поперечном скручивании
тот же, что и при продольном. Представляя продольные сечения
дока в виде симметричных прямоугольников и пренебрегая (с ошиб-
кой в безопасную сторону) наличием поперечных переборок
(рис. НО), можно добиться значительных упрощений. Так, для
продольного сечения, показанного на рис. ПО, а, формулы основ-
ных геометрических характеристик будут иметь вид:1
(V. 132)
(V. 133)
(V. 134)
, й2 2/2/12	, Г г л с Lh И S. I 1.S \ /17 1
/<, = -=- = -2-----/с = J rzdF — (/ST +/гдп); (V. 135)
d	"S—Ь V"	F
On От
г	/2Л2 (/6т Лбп)2 (/6п +	nj
/о = j dF = -%--------------’	(V- 136)
F
6	] 6
где = -ст-~—— — средняя толщина днища истапель-палубы
понтона;
6Т — толщина торцовых стенок понтона;
I, h — длина и высота понтона.
Характер изменения ю, S-, показан на рис. НО, в, г, д.
1 С. Д. Пономарев, В. Л. Б и д е р м а н и др., Расчеты на прочность
в машиностроении, т. I, Машгиз, 1956.
204
-tftf -270
-50 кг/см* у. т.
205
206
6)
-^ттгптп^
Рис. ПО. К расчету поперечного скручивания: а—эскиз продольного
сечения; пунктиром показаны поперечные переборки, наличие кото-
рых в расчете не учитывается; б — эпюра г; в — эпюра со; г — эпю-
ра S-; д — эпюра 5Ш.
207
Выражения для ординат эпюр ш, S-, Sa в точках 0, 1, 2 имеют
следующий вид х:
<п0 = <п2	0;
_ lh1 l6T — hdn
“1- 4 ZST + h&„ ’
, ч lh (16T — Лбп) (Z6n + Ж) .
VMo= 16 ZdT — Лдп ’
/о \ (WT —Л6п)бт.
(AJi~ 16 ZdT4-ftdn ’
(%). = <);
/"e \ __ Z/г (Z6t Ztdn) (2Z6n 4~ h6r) t
48 Z6T + Лбп
(Ъ \ _ lh (16T — ftdn) (Z6n — hdT) .
~	48 Z6T + Л6П
/“я "i _ lh (16T — h6n) (16п + 2Л6Т)
~ 48 Z6T + hdn ~ ’
Выражения Bffl; 7MK; Ma; 0 (как и для продольного скручи-
вания) могут быть приняты по табл. 27, 28 2. В этом случае длина
скручиваемого плавающего стержня равна ширине дока.
VI. РАСЧЕТЫ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАВУЧИХ ДОКОВ
§ 69.	Расчет прочности днища
Прочность днища доков должна быть проверена на следующие
нагрузки.
а)	На давление, равное наибольшей разности уровней заборт-
ной воды и балласта. Величина этой нагрузки, называемая «пе-
репадом давлений на днище», определяется по диаграмме затопле-
ния (см. рис. 17). Неравномерность затопления можно прибли-
женно учесть, умножив наибольшую величину перепада давлений
на коэффициент неравномерности К = 1,2. Если при приеме опре-
деленного судна известна схема балластировки отсеков для каждой
1 Выражения получены на основании общих формул; промежуточные вы-
кладки (ввиду их простоты) не приводятся. Аналогичные выражения для сечения
с 6 = const см. у М. М. Филонен ко-Бородичи др., Курс сопротивле-
ния материалов, т. 2, Гостехтеоретиздат, 1956.
2 При этом допускается ошибка в безопасную сторону, так как не учиты-
вается непризматичность понтона в поперечном направлении.
208
Рис. 111. Схема аварийного давления
на внешние конструкции дока.
осадки дока, прочность днища в соответствующих отсеках должна
быть проверена на величину наибольшего перепада для каждого
отсека.
Прочность днища сухих отсеков проверяется на величину
давления при предельном погружении дока.
Указанные нагрузки при по-'"‘
гружении дока являются стати-
ческими и постоянными;
б)	На давление при аварий,
ном состоянии дока (рис. 111);
в)	В случае возможного пе-
ревода дока морем прочность
днища в носовой оконечности
(считая по направлению букси-
ровки) должна быть проверена
на удары волн, возникающие на
синхронной волне.
Мет< дика расчета днища на
удар волн приведена в Спра-
вочнике [70]. Следует также
проверить днище на удары волн
в оконечностях и при нулевой
скорости, без хода дока.
§ 70.	Расчет прочности стапель-палубы
Стапель-палубу проверяют на следующие нагрузки.
а)	На восприятие реакций, возникающих при постановке су-
дов в док (см. раздел II); при этом определяется также допустимая
нагрузка на стапель-палубу.
Не проверяют листы настила стапель-падубы под деревянными
кильблоками \ если кильблоки дока установлены на пересечении
жестких связей понтонов (продольных и поперечных переборок,
ферм, ребер жесткости и т. п.);
б)	На «перепад давлений». Если уровень балласта в понтонах
дока не доходит до стапель-палубы, расчетным напором для
стапель-палубы является уровень над ней забортной воды
(рис. 112). То же относится к стапель-палубе в сухих отсеках
понтонов дока;
в)	При аварийном состоянии дока на напор, равный
р = Н - ha + Д,
где Н — высота дока;
ha — высота понтонов;
Д 0,5 м вод. ст.;
1 Н. Л. Сиверс, Расчет конструкций днищевых перекрытий при поста-
новке судна в док, «Судостроение», 1958, № 6.
14 М. А. Ловягин и др.
209
г)	При переводе доков морем или эксплуатации на волнении
следует определить величину возможного наката волны на ста-
пель-палубу дока и сравнить с величиной давления, определен-
ного в п. «б».
Рис. 112. Схема определения давления на стапель-
палубу по диаграмме затопления дока.
Явление наката воды на стапель-палубу мало изучено. Для
приближенных расчетов его можно определить по формуле
где hB — максимальная ожидаемая высота волны в районах экс-
плуатации или перевода дока.
§ 71.	Расчет прочности наружной обшивки бортов
и внутренних стенок башен
а)	Прочность наружной обшивки бортов и внутренних стенок
башен в сухих отсеках проверяется на гидростатическое давление
по предельную линию погружения.
б)	Прочность обшивки в балластных отсеках башен прове-
ряется на величину максимального «перепада давлений» (рис. 113)
с учетом возможной неравномерности (К = 1,2).
в)	Если в отсеках дока требуется создать воздушные подушки,
прочность обшивки башен проверяется на равномерно распреде-
ленное давление воздуха в них за вычетом наружного гидроста-
тического давления (рис. 113, б).
г)	Прочность листов наружной обшивки башен (в случае пере-
вода дока морем или возможности эксплуатации на волнении)
должна быть проверена на удар волны. Об определении нагрузки
при ударе волны в борт см. § 73.
210
д)	Прочность пластин борта, если это предусмотрено заданием
или условиями эксплуатации дока, должна быть проверена на
ледовую нагрузку. Об определении ледовой нагрузки для плаву-
чих доков см. § 78.
Рис. 113. Схема распределения давления на борта и внутренние
стенки башен в процессе погружения-всплытия дока: а—при отсут-
ствии воздушных подушек; б — при создании воздушных подушек
в балластных отсеках башен.
§ 72.	Расчет прочности ферм башен
Прочность ферм башен проверяют на те же нагрузки, на ко-
торые проверяют наружную обшивку бортов и внутренних стенок
башен. О методах расчета ферм см. раздел IV.
Все сжатые стержни ферм должны быть проверены на устой-
чивость с учетом отступления от закона Гука.
§ 73.	Расчет прочности башен на срез и опрокидывание
Прочность башен плавучих доков должна быть проверена на
срез и опрокидывание при действии сил инерции, возникающих
при качке дока, с учетом шквального ветра (см. гл. III) и ударов
волн. Эти нагрузки могут возникнуть при эксплуатации и переводе
14*	211
дока на волнении. Кроме того, башни должны быть проверены на
усилия от ветра и упоров при крене дока с судном (8	2°).
Определение сил инерции при качке. Ве-
личина горизонтальных составляющих сил инерции при бортовой
качке определяется по формуле [28]:
Рд = Р /1,16 sin efflax +	1 z А ,	(V. 137)
где Р — вес элемента конструкции башни с учетом веса меха-
низмов и другого оборудования, имеющего коорди-
нату [ z[ от центра тяжести дока;
0 тах — амплитуда бортовой качки, рад;
7\ — период бортовой качки дока, сек.
Период бортовой качки дока может быть определен по формуле
(см. также [131)
1 / A -L АЛ
г ' D (г ~ а) ’
(V. 138)
где А — момент инерции массы дока, определяемой по прибли-
женной формуле Ю. А. Шиманского и Дуайэра:
(V. 139)
ДА — момент инерции присоединенной массы воды, опреде-
ляемый по приближенной формуле
ДА ^0,01 ^АВ4^0,01 —(V. 140)
g	g 6Т ’	х '
(г—а) — метацентрическая высота.
Таким образом, приближенно
//2	\
1	/	Z*	ДЗ \
В некоторых случаях, в частности для транспортных доков,
период качки может быть вычислен по формуле [34]:
г ^0,8)7^=.	(V. 142)
1	’ V г —а
где В, г и а — в метрах;
Ti — в секундах.
Максимально возможную величину амплитуды резонансной
бортовой качки можно вычислить по формуле
9щ.тх _ - атах "|/ ( 2р )	’
(V. 143)
212
где a-max — эффективный угол волнового склона резонансной
волны, определяемый по выражению
=	(V. 144)
величина х0 = хг-хв определяется по рис. 14 и 15 § 6 «Спра-
вочника по теории корабля» С. Н. Благовещенского;
АЛ
А + ДА
(V. 145)
Величина 2ц по данным Г. Е. Павленко и Г. А. Фирсова равна
для судов без скуловых килей
2ц = 0,07 — 0,10,
для судов со скуловыми килями
2ц = 0,11 — 0,14.
(V. 146)
Вычисления для транспортного дока с отношениями L/В = 9,5,
BIT = 4,3 показывают, что максимальный угол крена при резонанс-
ной качке, определенный по указанному выше способу, достигает
0 max = 30=.
Для доков большей ширины амплитуда качки меньше (практи-
чески для транспортных доков, не отрывавшихся от буксиров и
не становившихся лагом к волне, крен не превышал 5—8°).
Определение усилий от ударов волн
в башни дока. Давление на уровне топ-палубы вычисляется
по формуле 1
г2	2г
pd “• 2л -Я-------- Л -Г---
о	Amin ^min
(V. 147)
где г и Xmin — полувысота и соответствующая ей минимально
возможная длина волны (при наибольшей возможной ее крутизне).
Полувысота волны г принимается равной высоте надводного
борта судна (дока), т. е.
г = Н — Т.
Минимально возможная длина волны Xmin определяется по
диаграмме рис. 114, построенной по данным натурных измере-
ний волн с наибольшим отношением высоты йв = 2г к длине
^min-
1 Ю. А. Шиманский, Динамический расчет судовых конструкций,
Судпромгиз, 1963.
213
При расчете прочности борта (башни) по Ю. А. Шиманскому
к гидродинамическому давлению волны pd добавляется гидро-
статическое давление рст, равное нулю на уровне топ-пал
Рис. 114. Кривая наибольших высот
убы
и высоте борта Н на уровне
днища (рис. 115, а).
Так, при высоте борта дока
Н = 10,0 м п осадке Т = 4,0 м
гидродинамическое давление
волны по Ю. А. Шиманскому
будет равно
0 Л-min	^min
~ 1,1 М ВОК- ст.
Другая схема определения
давления удара волны в башни
волн.	или торцовые стенки дока пред-
ложена М. А. Ловягиным [32].
По этой схеме среднее давление удара волн в башню дока вычи-
сляется по формуле, полученной обработкой данных по замерам
давлений у гидротехнических сооружений:
Рис. 115. Условная схема распределения давления при ударе
волны в борт: а — по Ю. А. Шиманскому; б — по М. А. Ло-
вягину.
По рекомендации М. А. Ловягина [34] для малых доков (гру-
зоподъемностью до 3000—5000 т) следует принимать
k = 2,5;
для крупных доков (грузоподъемностью 5000—25 000 т)
k = 1,8.
214
Практика перевода морем доков различной грузоподъемности
(от 900 до 25 000 т) показала, что прочность башен доков при
этих значениях расчетных давлений была обеспечена. При расчете
по формуле (V. 148) высота всплеска волны у борта обычно при-
нималась равной двойной высоте волны от ватерлинии, распреде-
ление давления по высоте — равномерным (рис. 115, б). Величину
высоты волны йтах при длине волны X = 2В следует определять
по диаграмме рис. 114.
Под действием всех вышеуказанных усилий башня дока рас-
считывается как консольная балка, закрепленная на уровне ста-
пель-палубы. Наибольшая величина перерезывающей силы в по-
перечных переборках, фермах и торцовых стенках башен равна:
(v- 149)
где QH — нагрузка на нижний пролет (от стапель-палубы до
палубы безопасности);
2QB — нагрузка на верхние пролеты (выше палубы безо-
пасности).
Величина изгибающего момента в заделке у стапель-палубы
равна
M = Q-zp,	(V. 150)
где zp — координата равнодействующей нагрузки от стапель-
палубы (координата центра парусности).
Величина нагрузки определяется для всей площади борта
дока:
S = £б (Я — Лп).
Ввиду того, что приведенная схема расчета носит условный
характер, распределение давлений по высоте башни можно счи-
тать равномерным и величину zp определять как половину высоты
башен от стапель-палубы, т. е.
zp = 4(//-/in).	(V. 151)
Величину момента сопротивления башни у стапель-палубы
можно определять (без учета незначительного влияния поперечных
переборок) по формуле для «идеального» профиля:
(V. 152)
Величину приведенной площади среза поперечных переборок
и торцовых стенок башен можно определять приближенно по фор-
муле
юпр 0,856пер-5б-п,	(V. 153)
где п — число переборок в башне (с учетом двух торцов).
215
§ 74.	Расчет прочности переборок балластных и сухих отсеков
Прочность переборок сухих отсеков проверяется на гидростати-
ческий напор со стороны балластного отсека. При отсутствии
воздушных подушек в балластных отсеках уровень воды следует
считать равным осадке дока по линию предельного погружения,
при наличии воздушных подушек их давление постоянно по вы-
соте. Коэффициент неравномерности заполнения соседних балласт-
ных отсеков К = 1,2.
Кроме расчета переборок дока на эксплуатационные нагрузки
при погружении дока, их прочность должна быть проверена на
случайные нагрузки при аварийном затоплении одного или не-
скольких отсеков, с учетом высоты волны за бортом дока.
§ 75.	Расчет прочности палубы безопасности
При отсутствии воздушных подушек в балластных отсеках дав-
ление на палубу безопасности равно разности между уровнем
забортной воды при осадке по линию предельного погружения и
высотой палубы безопасности:
РпИбР = Тпред-Яп.б.	(V. 154)
При образовании в балластных отсеках воздушных подушек
расчетное воздушное давление на палубу безопасности равно
разности между уровнем забортной воды (по линию предельного
погружения) и уровнем воды в балластном отсеке:
Рп°бд = ^пред-Тбалл.	(V. 155)
При аварийном затоплении отсеков или погружении дока
на взволнованном море условное гидростатическое давление
p^H + h--hn,6.	(V. 156)
§ 76.	Расчет прочности топ-палубы
Топ-палуба дока проверяется на действие случайного наката
воды р = 0,5 м вод. ст.
В случае, если рельсы подкрановых путей установлены не
на стенках башен, прочность конструкций топ-палубы (бимсов)
должна быть специально рассчитана на восприятие усилий при
работе грузового крана.
§77.	Расчеты прочности торцовых стенок, волноломов и кормовых
закрытий доков
При эксплуатации или переводе доков на волнении их торцо-
вые стенки, волноломы (а у транспортных доков и кормовые закры-
тия) подвергаются нагрузкам от ударов волн. Величины нагрузок
определяются так же, как при ударе волн в башни дока (см. § 73).
216
Если пользоваться при этом данными М. А. Ловягина [34],
длину волны при ударе в торцовые стенки, волноломы и кормовые
закрытия следует принимать равной половине длины дока:
~ ^д-
Для проверки прочности волнолома и носовых стенок при
транспортировке следует определить также нагрузку от скорост-
ного напора по формуле
р — 0,1 и2 (тЛи2),	(V. 157)
где v — скорость движения дока в м/сек.
§ 78.	Расчет прочности конструкций дока при действии ледовой
нагрузки
Величина, ледовой нагрузки зависит от прочности на смятие
или излом льда и скорости соударения [28]. Районы установки
плавучих доков следует ограждать ледозащитными устройствами.
По данным ААНИИ величина ледовой нагрузки равна
<7ср = 627г3/2,	(V. 158)
где h — толщина льда, м; .
7ср — ледовая нагрузка в цилиндрической части, т/м.
В носовой части транспортных доков
7н = (1,70-1,75) 7ср-	(V. 159)
При проверке устойчивости набора переборок и ригелей ферм
с присоединенными поясками учитывается одностороннее дей-
ствие сжимающей нагрузки, уравновешенной на присоединенных
поясках касательными напряжениями. В этом случае эйлеровы
напряжения стержней равны [70]:
18,ЗЕ!
o3=-pjr--	(V. 160)
§ 79.	Расчеты прочности конструкций дока в районах установки
судовых устройств и механизмов
Общие принципы расчета подкреплений под судовые устрой-
ства и механизмы изложены в работе [28]. В соответствии с дей-
ствующими правилами коэффициент запаса прочности устройств
при рабочей нагрузке равен 4—6 относительно предела прочности
материала, т. е.
^пр
стдоп = 4-^-6 ’
217
Также должна быть проверена прочность при разрывном уси-
лии тросов или цепей, при этом трос или цепь являются слабым
звеном относительно конструкции корпуса.
Профиль рельсов под доковые подвижные грузовые краны
(см. раздел II гл. IV) должен быть подобран, исходя из грузо-
подъемности кранов. В случае необходимости проверить прочность
рельсов их рассматривают как бесконечные или полубесконечные
балки, лежащие на упругом основании (бимсах топ-палубы).
Если рельсы установлены на прокладках (клиньях), они рас-
сматриваются дополнительно как неразрезные балки на многих
опорах.
Следует обратить внимание на необходимость расчета вибра-
ции конструкций в районе установки поршневых неуравновешен-
ных механизмов (дизель-генераторов, компрессоров).
VII. РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ПЛАВУЧИХ ДОКОВ
ПРИ СПУСКЕ НА ВОДУ, ПОСТАНОВКЕ В ДОК
И САМОДОКОВАНИИ
§ 80. Расчет прочности корпуса дока при спуске
Общая и местная прочность проверяется для двух положений
дока на продольном стапеле:
L) в положении, наиболее близком к критическому, т. е.
когда равнодействующая сил веса дока и сил поддержания (во-
шедшей в воду части дока со спусковым устройством) находится
на наименьшем расстоянии от порога стапеля; ориентировочно
критическое положение наступает в момент нахождения миделя
у порога стапеля; в этом положении док испытывает максимальный
перегиб и критическое давление у порога стапеля;
2) в положении, отвечающем началу всплытия дока, т. е. на-
чалу вращения вокруг спускового шарнира; в этом положении кор-
пус дока испытывает наибольшие усилия от общего прогиба и наи-
большие реакции (баксовое давление) в районе носового спуско-
вого шарнира (носовых копыльев).
Для такого случая М. А. Ловягиным получено следующее вы-
ражение изгибающего момента (рис. 116):
М
8
(V. 161)
где
jLn С
п - -"_____.
2	3
Величина с определяется из уравнения •
1 2П	(°сп rYac2S^)^ п
-щ- Тас2Яд -----5" - -У—-------5-------— = 0>
2
218
или, что то же самое,
уас2В д	Yac3jBд —	= 0 •	(V. 162)
При поперечном (боковом) спуске дока анализу должна быть
подвергнута продольная, поперечная и местная прочность под
Рис. 116. Схема усилий, действующих в момент всплытия при
продольном спуске.
действием реакций спусковых устройств (см. Справочник [70]).
Податливость всех опор (спусковых салазок, тележек или путей)
можно считать одинаковой и определять их так же, как подат-
ливость кильблоков (см. раздел II гл. IV).
§ 81. Расчет прочности корпуса дока при постановке в док
В случае постановки плавучих доков в сухой общая прочность
их всегда обеспечена. Разрабатывая техническую документацию
докования, следует определить минимально необходимое число
клеток. Обычно устанавливается три ряда: по диаметральной
плоскости дока и под поперечными переборками в башнях. У не-
большого плавучего дока может быть поставлено два ряда клеток
(под башнями).
Для постановки плавучего дока в другой плавучий док задача
решается так же, как общая задача о взаимодействии судна и пла-
вучего дока (раздел II).
§ 82. Расчет прочности секционно-понтонного дока
при самодоковании
В том случае, когда требуется вывести из-под башен дока
один или несколько понтонов, необходимо проверить общую проч-
ность башен дока. Это может быть выполнено следующими двумя
способами:
1) определением полных продольных усилий; для этого на-
грузка дока должна быть перераспределена (учтено снятие отдель-
ных понтонов и изменение сил поддержания);
2) вместо определения полных изгибающих моментов и пере-
резывающих сил можно определить только дополнительные вели-
чины, получающиеся в результате вывода понтонов (и установки
их в док); для этого снятый вес понтонов компенсируется соот-
ветствующим уменьшением сил поддержания.
219
a)
g		Балласт					
	~-^-~~^{Ппонтоноб	1	2 '	3	4	5	6
а.	Понтон N1	—	+	-4-	4-	4.	4»
S	Понтон rf2	4*	—	+	4-	4-	+
6	Понтон N3	4*	4-	—	4	4-	4-
г	Понтон	4	+	+	-	4	
3	Понтон N5	4	4.	4.	4-	—	+
е	Понтон П6	4-	4	4		+	-
Рис. 117. Пример балластировки при самодоко-
вании плавучего дока.
220
Обычно изгибающие моменты и перерезывающие силы при вы-
воде одного понтона и самодоковании секционно-понтонных доков
не превосходят допустимых и не являются опасными. Процесс
самодокования плавучих доков обязательно должен . сопровож-
даться контролем их прочности (см. раздел VIII). На рис. 117
приведена возможная схема балластировки при самодоковании
дока.
VIII. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ, НАБЛЮДЕНИЕ
ЗА ПРОЧНОСТЬЮ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ ДОКОВ
§ 83. Определение упругой линии корпуса дока
Полная стрелка прогиба корпуса дока от изгиба складывается
из стрелки прогиба от действия изгибающего момента vz и стрелки
прогиба от действия перерезывающей силы vs (табл. 35):
v = Vi + v2.	(V. 163)
Стрелка прогиба от продольного изгиба определяется урав-
нением
.оо	оо J
ИЛИ
где Мо и 10 —- величины, введенные для приведения подынте-
гральных выражений к безразмерному виду (на-
пример, изгибающий момент и момент инерции
на миделе дока);
Мх и 1Х — соответственно изгибающий момент и момент инер-
ции в сечении с координатой х, отсчитываемой от
одной из оконечностей дока.
Стрелка прогиба от сдвига определяется уравнением
где Nx — перерезывающие силы, действующие в корпусе дока;
сщ. — приведенная суммарная площадь стенок дока (бортов
и внутренних стенок башен).
221
Схема вычисления стрелок
№ сечений i	| Изгибающий момент М , тм	| Момент инерции Iх, ' м4 1					(S>	IV 1	Интегральная сумма (4) 2йнт<4)’ 0	Интегральная сумма (5) 2ИНТ	= 2 ^ИНТ	’ т/м3 0	0 0	"ё О •-Й О см	tw/w '(/) — (9)	(2ДЬ)« vt = 		(8), м 41'-т/м2	™‘*N _ 	1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20				0	0 . (6)2р	0 (6)ар	0 0	0 0	
Для приближенного вычисления максимальной стрелки про-
гиба от изгиба можно пользоваться формулой акад. Ю. А. Шиман-
ского:
Д max
AlpC2
11,4£70 '
(V. 166)
Максимальное значение стрелки прогиба от сдвига для дока
как для призматической балки (/ = /0 = const) можно вычислить
по формуле, получаемой из уравнения (V. 165):
v	______M0Sp
2 max ~ - G(rio ~ G/o 2 бо •
(V. 167)
Таким образом, полная стрелка прогиба дока от продольного
изгиба с учетом сдвига может приближенно определяться по фор-
муле
„	।	\ м0
\ 11,4 "Г 2	) Е1<)
(V. 168)
222
t

Таблица 35
прогиба от изгиба и сдвига
а?
о	3 сО II н 3	JV, (10) ^ = (13)’ п/м2	Интегральная сумма (14) ^инт 1 0 1		— (15)2О, т/м2	(16) — (15), т/м2	«2 — „„	(17), м zom/M2	v = а, v2 = (9) + (18), м	-J 1
12	13	14	15	16	17	18	19	20
			0 (15)20	0 (15)го	0 0	0 0	0 0	0 0
( Сказанное выше о вычислении стрелки прогиба от общего про-
I дольного изгиба может быть применено к вычислению стрелки про-
гиба от общего поперечного изгиба, если поперечный набор пон-
тона дока представляет собой сплошные флоры (переборки).
О вычислении деформаций (в том числе температурных) ферм,
рам, составных стержней см. раздел IV.
При учете влияния «гибкости» дока на силы поддержания
(см. раздел III) стрелку прогиба можно вычислить по формуле
где
urnax — vmax'fl (м)>
= 1 + 0,12и4 ’
(V. 169)
для продольного изгиба
u^ = ~zV irr
223
«Гибкость» дока следует учесть при тарировании прогибомера
и постановке на нем начального прогиба и тщательно вычислить
изгибающие моменты и перерезывающие силы, действующие на
док в момент установки прогибомера.
При несимметричной относительно диаметральной плоскости
нагрузке дока (раздел III) прогиб рекомендуется вычислять для
каждой башни отдельно, а наблюдение вести за прогибом наибо-
лее загруженной башни.
§ 84.	Определение температурных напряжений
и деформаций в корпусе дока
Способы определения температурных напряжений и деформа-
ций при заданном распределении температур применительно к во-
просам судостроения разработаны А. В. Масягиным и акад.
Ю. А. Шиманским [70], а также изложены А. А. Курдюмовым [28].
Пусть Г (х, у, z) — закон распределения температурного поля
по корпусу дока;
а — коэффициент линейного расширения ма-
териала корпуса (для стали а = 11,5 X
X 1СГ6 1/град.);
е' — линейная температурная деформация, свя-
занная с температурными напряжениями,
законом Гука;
е — полная линейная температурная дефор-
мация, подчиняющаяся гипотезе плоских
сечений.
Если закон распределения температурного поля по высоте
и .ширине корпуса является линейным, т. е.
f (х, у, г) = А (х) + В (х) • у + С (х) z,
температурные напряжения в корпусе равны нулю. Однако ра-
венство нулю температурных напряжений не означает равенство
нулю температурных деформаций. Если дополнительные деформа-
ции, вызывающие нормальные напряжения, равны нулю, т. е.
е' = 0,
полная относительная деформация топ-палубы будет равна
еп = а/°.
Полная относительная деформация днища соответственно будет
равна
8дн = а^дн-
Полная относительная деформация нейтральной оси будет
равна
60 — CC/q.
224
Радиус кривизны дока определится из Соотношения (рис. 118):
dx (1 -J- е0) dx (еп £дн)
0	~ И
откуда
е==Я...!..+Ло...-.
Г'П £дн
Из определения радиуса кривизны
Е1У
6 ~ ~Му'
Таким образом, фиктивный мо-
мент Му, определяющий температур-
ный прогиб балки (дока), будет равен
.,	EI у еп едн
М = —- ------— —
Н 1 + е0
_________ Ely а Gn (ди)
Н 1 + at°0
Пользуясь приближенной форму-
лой для прогиба дока под действием
постоянного по длине фиктивного
момента Му (при параболической
упругой линии), получим:
8 И 1 fl- at°Q
- 1,5-^- (t°n 10-е. (V. 171)
Следует обратить также внимание
на температурные деформации при
стоящем в доке судне [21]. Если раз-
балки известно, что
Рис. 118. Схема температурных
деформаций балки (дока).
ность температур воздуха и воды обозначить через
— tn Соды,
а разность температур палубы и днища стоящего в доке судна через
О	о	о
Д/с —	~ ^ВОЗД ’
где в обоих случаях под /п понимается температура палуб дока
и судна на солнце, разность прогибов дока и судна выразится
формулой	„
д,.=
877д	\ ад
Д/° Нл I2
(V. 172)
15
М. А. Ловягин и др.
225
Во всех приведенных выше формулах не учитывается влияний
на продольный температурный изгиб дока нагрева или охлаждения
стапель-палубы, температура которой обычно равна температуре
топ-палубы, т. е. принят линейный закон распределения темпера-
туры по высоте дока.
При определении поперечного температурного изгиба дока
учитывается разность температур стапель-палубы и днища:
УпспеР(П^-1)5£(6.п-^н)-10-’.	(V. 173)
§ 85.	Наблюдение за прочностью плавучих доков
Для правильной оценки прочности дока по его прогибу необ-
ходимо прежде всего установить «нулевое» положение прогибо-
мера на доке (см. § 83), а также в любом положении правильно
учесть наличие температурных деформаций (см. § 84), которые
следует учитывать также и в дальнейшем, при контроле прочности
дока, так как температурные деформации корпуса могут завышать,
либо (что наиболее опасно) занижать действительные упругие
деформации дока.
§ 86.	Натурные испытания прочности плавучих доков
К числу наиболее интересных испытаний следует отнести
испытания крупного металлического понтонного дока, проведенные
группой сотрудников кафедры строительной механики ЛКИ под
руководством В. В. Козлякова.
Цель испытаний заключалась в определении истинного мини-
мального момента сопротивления корпуса дока.
Испытания показали, что действительные моменты сопротив-
ления корпуса понтонного дока несколько выше вычисленных
в предположении, что разрезные понтоны не участвуют в общем
изгибе дока. По-видимому, имеют значение «юбки» по бортам дока.
§ 87.	Модельные испытания прочности корпусов плавучих
доков
Работа по испытанию прочности моделей корпусов плавучих
доков проведена кафедрой строительной механики корабля ЛКИ
и Одесским институтом инженеров Морского флота [19].
Теоретические исследования и эксперименты на моделях пока-
зали наличие существенной гидродинамической поправки к вели-
чинам статических изгибающих и крутящих моментов на волнении
(разделы III nV). Эксперименты проводились буксировкой на вол-
нении моделей, снабженных специальной тензометрической уста-
новкой.
Представляют интерес испытания целлулоидной модели кор-
пуса дока на кручение, проведенные в лаборатории строительной
механики ЛКИ. Работа велась для проверки применимости теории
226
кручения тонкостенных стержней замкнутого профиля, разрабо-
танной А. А. Уманским, к расчетам корпусов доков на кручение.
Выявлена возможность замены многосвязного замкнутого контура
(каким является поперечное сечение дока) одноконтурным (раз-
дел' V).
Исследования прочности доков должны быть продолжены,
причем особое внимание рекомендуется обратить на следующие
вопросы:
1)	взаимное влияние продольного и поперечного изгибов;
2)	взаимное влияние сечений при поперечном изгибе;
3)	совместная работа башен и понтонов при ударе волн в башни
дока;
4)	экспериментальное исследование внешних усилий, дейст-
вующих при ударе волн в башни и торцовые стенки;
5)	усилия взаимодействия между судном и доком и распреде-
ление внешних усилий между ними на тихой воде и на волнении
при различном соотношении их размеров и жесткостей;
6)	определение концентрации нормальных и касательных на-
пряжений в узле соединения понтона и башен;
7)	определение концентрации напряжений в башнях понтон-
ных доков на участках между соседними понтонами;
8)	определение внешних усилий при ударе волн в оконечно-
сти дока;
9)	степень участия разрезных понтонов самодокующихся до-
ков в общем изгибе и т. д.
15*
ГЛАВА VI
УСТРОЙСТВА доков
§ 88.	Перевод доков морем. Буксирное устройство
Доки буксируют при переводе от места постройки к месту
постоянной работы, а также при перемене места эксплуатации.
В дальнейшем будут рассмотрены вопросы буксировки доков
по открытому морю на большие расстояния, поскольку букси-
ровка по внутренним водным путям или на короткие расстояния
морем несложна и не требует особой подготовки.
Если при проектировании плавучего дока известно, что он
должен быть неоднократно переведен или же переведен сразу после
постройки, подготовку дока к морским буксировкам целесооб-
разно продумать во время разработки проекта, разделив ее на
два этапа: работы, производимые при постройке дока, и работы,
производимые непосредственно перед буксировкой.
Работы по подготовке дока к буксировке по открытому морю
на дальнее расстояние заключаются в следующем:
обеспечение общей и местной прочности для буксировки по
взволнованному морю;
демонтаж некоторой части докового оборудования (например,
грузовых кранов);
монтаж буксирного, походного якорного и шлюпочного уст-
ройств, радиостанций, волноломов;
оборудование дополнительных жилых помещений, а также
хранилищ топлива, воды, продовольствия, шкиперских и других
запасов.
Вопрос о выборе волн рассмотрен в гл. V.
Следует иметь в виду, что требования по расчетной балльности
при переводе морем могут быть значительно снижены подбором
соответствующего времени перевода и обеспечением портов-убе-
жищ. Практически при правильной подготовке экспедиции пе-
ревод будет происходить при балльности не свыше 6 баллов.
В процессе буксировки плавучих доков (особенно средних
и больших) усилия в буксирном тросе достигают значительной
величины и намного превосходят усилия, возникающие при бук-
сировке обычных судов. Так, сопротивление буксировке со ско-
228
ростью 6 узл. судна водоизмещением 10 000 т не превосходит 6 т,
тогда как сопротивление дока такого же водоизмещения при той
же скорости достигает 40 т; сопротивление движению более круп-
ных доков доходит до 100 т и более. Учитывая, что самые крупные
тросы имеют разрывное усилие около 200 т, при выборе тросов
для буксировки доков нередко идут на снижение обычно приме-
няемого четырехкратного запаса прочности, компенсируя это
ограничением скорости буксировки, т. е. числа оборотов главных
двигателей судна-буксировщика.

Рис. 119. Воротниковый доковый битенг: а — вид сбоку;
б — план; в — сечение.
Также в целях обеспечения целостности буксирных тросов
длину буксирных концов в походе увеличивают до 600—700 м,
а провисание — до 90—100 м. На мелководных участках, во
избежание задеваний за грунт, длину буксирных концов прихо-
дится уменьшать. Это может быть достигнуто за счет следующих
мероприятий.
С каждого борта на доке крепят по одной-две смычки якор-
ных цепей надлежащего калибра. Цепи крепят скобами к сталь-
ной плите треугольной формы толщиной 50—60 мм и площадью
1—1,5 м2. К плите крепят тросовый буксир, поданный на букси-
рующее судно. При такой схеме буксировки буксирный конец
может быть длиной 400—500 м.
На буксировщике трос обносится на барабан буксирной ле-
бедки, или, если такой лебедки на судне нет, то на специально
установленные на время буксировки битенги.
На доке буксир крепится за так называемый «воротниковый
битенг» (рис. 119 и 120). Если на док поданы цепи, а не трос, их
крепят в якорных клюзах, установленных на бортах понтона.
На доке должно быть предусмотрено устройство для выборки на
стапель-палубу оборванного конца троса.
На время перевода морем на доке должно быть смонтировано
временное якорное устройство, состоящее из двух-четырех
229
становых якорей, якорных цепей, стопоров, шпилей или брашпи-
лей и наклонных площадок для сбрасывания якорей в воду.
Якоря следует поместить по одному-два на каждой оконечности
Рис. 120. Схема якорного и буксирного
устройств.
1 — якорь на время перехода морем; 2 — пенько-
вые стопоры; 3 — воротниковые битеиги буксир-
ного устройства; 4 — прочные обухи; 5 — тали
для выхаживания цепи или оборванного конца
буксира с ходовым концом на шпиль или специ-
альную лебедку.
дока на наклонных плос-
костях, готовыми к немед-
ленной отдаче (для этого
якоря удерживаются пень-
ковыми найтовами). При
отсутствии брашпиля якор-
ные цепи раскладываются
на стапель-палубе и стопо-
рятся несколькими пень-
ковыми стопорами (чтобы
уменьшить скорость вы-
травливания). В этом слу-
чае можно выбирать якоря
при помощи разнесенных
на стапель-палубе талей,
ходовой конец которых по-
дан на шпиль дока. По-
скольку док ставят на яко-
ря лишь в исключитель-
ных случаях, то иногда
предусматривают подъем
якоря килектором или
плавучим краном.
Все расположенные на
. стапель-палубе за волно-
ломами грузы должны быть надежно принайтовлены и защищены
от подмочки, а переход с башни на башню обеспечен по пере-
ходному мостику.
Рис. 121. Док, накренен-
ный на борт.
Рис. 122. Док при проходе Везерского
шлюза.
На время перевода на доке должны быть установлены пола-
гающиеся для несамоходных судов ходовые и отличительные
огни, визуальные и звуковые сигналы, Экипаж дока должен быть
230
снабжен средствами индивидуального и коллективного спасения:
спасательными поясами и жилетами, гидрокомбинезонами и спа-
сательными плотиками.
Перевод доков иногда связан с необходимостью прохода через
каналы или шлюзы, ширина которых значительно меньше ширины
дока. Примером служит перевод доков через Панамский канал во
время второй мировой войны и перевод вновь построенного дока
через шлюз реки Везер (1959 г.). Построенные на заводах Атланти-
ческого побережья доки шириной от 35 до 38,5 м не проходили
через Панамский канал. Их разъединяли на отдельные секции,
которые наливом балласта в отсеки одного борта укладывались
на борт (рис. 121). Осадка положенной на борт секции дока была
равна 3,2 м. Построенный в ФРГ для Греции док не проходил шлюз
на р. Везер вследствие своей большой ширины (ширина шлюза
в свету составляла 45 м, ширина дока была равна 45,7 м). Для
прохода через шлюз док был накренен на 22° (для чего в отсеки
одного борта был принят балласт) и в таком виде проведен через
шлюз (рис. 122).
§ 89.	Якорное устройство
Назначение стационарного якорного устройства плавучего
дока — точно и надежно удерживать док в строго определенном
положении относительно береговых ориентиров или осевой линии
котлована. Размеры котлована, по экономическим соображениям,
минимально допустимые. Во время всплытия или погружения док
не должен смещаться за пределы котлована.
Плавучий док может быть установлен на якорях при прямом
или обратном (крестообразном) расположении якорных канатов.
При прямом расположении каждый канат направлен в сторону
от дока; при обратном (крестообразном) — каждый канат про-
пущен под днищем дока и соединен с якорем, размещенным на
противоположной стороне дока (рис. 123).
Прямое расположение якорей проще и дешевле, однако оно
неудобно для подхода судов и плавучих кранов к бортам дока
и требует большой акватории при установке дока.
Обратное расположение якорных канатов более сложно, оно
включает дополнительные детали (направляющие клюзы на
скулах корпуса дока), выполнение его несколько дороже, но при
этом подход судов и плавучих средств к доку удобнее и безопас-
нее, док стоит значительно устойчивее. Такая схема постановки
дока на якоря является преобладающей, особенно в тесных га-
ванях.
Положение дока над котлованом может быть фиксировано
также кустами железобетонных свай, забитых по бровкам кот-
лована (см. рис. 14). Такой способ удержания дока на месте
очень удобен, но неприменим в случае скалистого грунта.
231
Рис. 123. Крестовая (а) и обычная (б) схемы растяжки цепей;
в — план расположения якорей.
232
Если док устанавливают лагом к набережной и на неболь-
шом расстоянии от нее, положение его может быть фиксировано
при помощи ферменных распор, шарнирно закрепленных к борту
дока и набережной (см. рис. 10).
Если для погружения док надо отводить от места его постоян-
ной стоянки, в целях упрощения частых съемок' с якорей и по-
становок на них, целесообразно установить на месте постоянной
стоянки и в районе котлована швартовные бочки.
Вес якоря может быть определен по формуле
/->_ Р-5г kS2
где G — вес якоря, кг;
— площадь надводного силуэта дока с поставленным в не-
го судном, л<2. Силуэт боковой или поперечный соответ-
ственно для определения веса бокового или продольного
якоря;
S2 — площадь погруженной боковой или поперечной поверх-
ности дока, м2;
Р — сила давления ветра на надводную поверхность, кг/м2'.
в зависимости от места стоянки дока р принимается
равным 120 кг/м2 или более;
k — коэффициент сопротивления, колеблющийся от 45 до
70;
п — число якорей, размещаемых на одном борту или на од-
ной оконечности дока;
а — коэффициент держащей силы якоря, принимаемый по
табл. 36.
Типы якорей представлены на рис. 124.
В гаванях с илистым или песчаным грунтом и сравнительно
небольшими глубинами часто практикуется закапывание железо-
бетонных массивов ниже уровня дна.
Таблица 36
Коэффициенты держащей силы якорей
Тип якоря	Род грунта	
	Мягкий	Каменистый
Адмиралтейский однолапый Винтовой Железобетонный <9 массив (пирамида) Чугунная	«ля- гушка»	12—15 25 Не менее 25 (пирамида врыта) 15	1 1 (пирамида стоит на грунте) 1 («лягушка» лежит на грунте)
233
Калибры якорных цепей определяются по весу якорей и про-
веряются по максимальной величине натяжения при ураганном
ветре. Рекомендуется так выбирать калибр цепи, чтобы расчетное
натяжение от действия внешних сил, приходящееся на одну
цепь, не превосходило 60% пробной нагрузки. Цепи принимаются
нормального судового образца с распорками. При определении
длины доковых якорных цепей необходимо, чтобы участок цепи,
примыкающий к якорной скобе, лежал на грунте. Следовательно,
цепь должна вытягиваться
лишь под действием рас-
четного давления ветра.
Акад. Ю.А. Шиманский
[78] установил аналитиче-
ские зависимости длины
якорного каната от вели-
чины горизонтального уси-
лия, действующего на
якорный канат, и глубины
места установки дока на
якоря:
/ = ] *' : 2-уЛ,
где I — длина провисаю-
Рис. 124. Типы якорей: а — «лягушка»;	[Цед части ЯКОО-
б — «пирамида»; в — ввинчивающийся якорь.	'
ного каната, м;
h — вертикальное рас-
стояние между точкой подвеса каната на доке и грунтом, м;
. То — горизонтальное усилие в результате натяжения якорного
каната, действующее на док, кг\
р — вес погонного метра якорной цепи, кг.
Схема действия сил показана на рис. 125.
В табл. 37 приведены рекомендуемые длины доковых якор-
ных цепей (бортовых) в зависимости от принятого калибра звена
и глубины места при допускаемой величине натяжения цепи,
равной 25% разрывного усилия и прямом их расположении. При
крестообразном расположении цепей длина каждой из них увели-
чивается на ширину дока.
Обычно величину смещения дока от едо среднего положения
принимают равной не свыше 5—7 м. Приведем формулу расчета
смещения дока под влиянием ветра или течения.
Обозначим длину провисающей части якорного каната через /,
а длину цепи, лежащей на грунте, через b (рис. 125).
?34
Полная длина якорного каната при принятых обозначениях
равна
L = I + Ь.
При отсутствии ветра или течения натяжение цепи создается
лишь ее весом (точнее — весом провисающей части). Приняв,
что точка крепления якорь-цепи находится на уровне ватер-ли-
нии, получим, что натяжение цепи То в месте ее крепления равно
К = h-p.
Рис. 125. Схема действия сил в цепях.
Якорная цепь провисает по цепной линии, уравнение которой
имеет вид
y = h — 21(ch-£-x—1V
у	Р \ Т„ )
Проекция провисающей части цепи на ось абсцисс опреде-
лится из условия, что у = 0 и То = hp, откуда
ch 4- = 2
h
Таблица 37
Длина бортовых якорных цепей
Глубина места, м	Калибр звена цепи, мм							
	53	57	62	67	72	77	82	87
10	95	95	95	95	95	90	90	85
15	120	115	115	115	115	НО	НО	105
20	135	135	135	135	130	130	125	125
25	155	155	150	150	i£b	145	140	140
235
или
lx = l,32-/i = а (см. рис. 125).
Длина провисающего участка цепи будет равна
1х
Р То х
или
I = 1,74/г.
Отсюда следует, что отстояние точки постановки якоря от
стенки дока по горизонтали должно быть
So = а + b = L — 0,42/г.
Под влиянием ветра и течения док движется, постепенно на-
тягивая якорные цепи одного борта и увеличивая этим горизон-
тальную составляющую сил натяжения. Дрейф дока будет продол-
жаться до тех пор, пока сила давления ветра не уравновесится
горизонтальной составляющей То сил натяжения цепи. Смещение
дока под действием указанных выше сил равно AS. Допуская,
что при предельном смещении дока натяжение в цепи достигнет
расчетной нагрузки и цепь при этом вытянется полностью, проек-
ция на горизонтальную ось полностью вытянутой цепи опреде-
лится по формуле (6 = 0):
sh^lx = _£M^_.	•
Начало координат помещено при этом в точке С пересечения
вертикали, проходящей через якорь, с урезом воды, и ось абсцисс
направлена влево от этой точки.
Смещение дока определится как разность проекций на гори-
зонтальную ось полностью вытянувшейся в гибкую нить цепи
и цепи при среднем положении дока.
При выбранной указанным способом длине цепи приближение
места укладки якоря к доку (в его среднем положении), то есть
увеличение участка / за счет соответствующего укорочения участ-
ка а, приведет к увеличению смещения дока — к отрицательному
результату.
Пример. Ветровая нагрузка, приходящаяся на одну из борто-
вых цепей, 50 т; глубина места 15 м. По сортаменту судовых
якорных цепей подбираем цепь с допускаемым натяжением 57 m
и разрывным усилием 228 т. Калибр звена цепи равен 82 мм, вес
погонного метра — 146 кг.
Определим по табл. 37 длину цепи:
/ = 110 АС.
Натяжение цепи -при отсутствии ветровой нагрузки равно
Тп — hp = 15-0,146 = 2,19 m,
236.
Отстояние якоря от стенки дока в его среднем поЛожеййй
(считая по горизонтали) равно
So = а + b = L — 0,42/г = 110 — 0,42-15 = 103 м.
Длина проекции цепи, натянувшейся под действием ветра,
на горизонтальную ось определится из уравнения
ch	= 2J9yPZ = 1,0380.
11	о7
По таблице гиперболических функций определяем:
-^ = 0,276,
откуда
с	,	0,276-57	. nQ
St = Lx	=108 м.
1	х 0,146
Максимальное расчетное смещение дока будет равно:
AS =	— So = 108 — 103 = 5 м,
что находится в допустимых пределах.
Как уже указывалось, доки при переводах морем снабжаются
временным якорным устройством, состоящим из 2—4 якорей
Холла и соответствующих якорных канатов.
Вес одного якоря для временного якорного устройства (для
средних доков) можно подобрать по формуле
G = 22ВД-ЯП,
где Вд — ширина дока, м;
Нп — высота понтона, м.
Для доков подъемной силой 25 000 т и выше коэффициент
можно снижать до 20.
§ 90. Швартовное и центрующее устройства
Для ввода судна в док, а также для швартовки подходящих
к доку судов и плавучих средств и самого дока к пирсам, набе-
 режным, бочкам и т. д. служат шпили, кнехты и киповые планки
(роульсы).
В целях правильной установки докуемого судна в доке послед-
ний оборудуется центрующими упорами и распорами, скуло-
выми кильблоками и доковыми талями. Шпили устанавливаются,
как правило, по всем четырем концам башен на топ-палубе.
Если длина дока превышает 60—70 м, шпили ставятся и в про-
межутках между концевыми шпилями на расстоянии 40—50 м
один от другого.
Во время ввода или вывода судна из дока скорость движения
не превышает одного узла и при наличии даже самого малого
237
ветра судно стремится прижаться к угловому кранцу дока. Отсюда
следует, что мощность концевого шпиля должна быть достаточ-
ной для удержания судна от наваливания на док. Мощность
концевого шпиля дока обычно принимается равной мощности
шпиля (или брашпиля) судна, предельного по своим размерам
для данного дока. При выборе шпилей можно также воспользо-
ваться данными, приведенными в табл. 38. Средние шпили могут
быть приняты меньшими, чем концевые, поскольку на них прихо-
дится меньшая нагрузка. Из данных табл. 40 следует, что мощ-
ность средних шпилей принимается обычно равной 50—75 % мощ-
ности концевых.
Таблица 38
Данные по доковым шпилям
Подъемная сила дока, т	Длина дока (по понтону), м	Концевые шпили		Средние шпили	
		количество	мощность, т	количество	МОЩНОСТЬ, т
750	—67	4	1	—	—
1 500	—85	4	?	—	—
4 000	НО	4	3	—	—
4 500	104	4	6	—	—
6 000	126	4	6	—	—
7 500	— 143	4	6	2	6
8 000	150	4	6	—	—
10 800	165,6	4	8	2 .	4
12 500	153,6	4	8	2	4
17 000	163	4	5	—	—
18 000	169	4	7	—	—
19 000	186	4	?	2	?
20 000	—200 '	4	12	2	6
30 000	226	4	12	2	8,
32 000	189	4	?	4	?
На современных доках концевые шпили снабжаются автома-
тически действующим реле. Если натяжение швартовного или бук-
сирного конца, обнесенного на шпиль, превзойдет допустимые
пределы, шпиль сначала останавливается, а затем делает несколько
оборотов в обратную сторону, давая слабину натянутому концу.
Размеры кнехтов и кипов выбираются по диаметру швартов-
ного или буксирного троса, на который шпили рассчитаны. При-
мерная зависимость этих размеров от подъемной силы дока при-
ведена в табл. 39.
238
Размеры кнехтов и кипов докой
Таблица 39
	Подъемная сила дока, т					
	1000	5000	20 000	30 000	40 000	60 000
Диаметр тумбы кнехта, мм	175	250	350	400	425	450
Зев киповой планки, мм	90	150	220	250	275	300
Швартовные кнехты, кипы, роульсы и т. д. устанавливаются
на внутренних кромках топ-палубы или верхних галерей. Под-
робно о кнехтах для буксирного устройства см. § 88.
Рис. 126. Скуловые кильблоки и боковые распоры.
В комплект докового швартовного устройства входят также
и вьюшки для хранения тросов, размещаемые на топ-палубе по
концам башен.
Для правильной установки докуемого судна по длине и ши-
рине дока применяют двойные стеклини и специальные центрую-
щие устройства. Несмотря на то, что стеклини широко приме-
няются на практике, они имеют серьезные недостатки, а именно::
неудобна навеска, особенно на больших доках;
вследствие крена на плавучих доках неточны показания.
239
Небольшой крен в 10' при высоте подвески стеклиней над
уровнем воды в момент посадки судна на килевую дорожку, со-
ставляющей 8л4,и при осадке судна при доковании, составляющей
5 м, уведет форштевень судна не менее чем на 35 мм в сторону
от центра килевой дорожки; в результате на одном борту клетки
будут сильно обжаты, тогда как на другом этого почти не будет.
Все большее применение находят раз-
личного рода центрующие устройства
в виде бортовых упоров, сквозных реек-
балок или выдвижных рам (рис. 126),
Боковые упоры-рейки представляют собой
балки, снабженные зубчатыми рейками.
Для уменьшения трения и возможного
заедания балка ставится на катки или
ролики.
Рис. 128. Вращающийся
кранец на углу башни.
Рис. 127. Система вертикальных и горизонталь-
ных привальных брусьев при наличии трол-
лея портального крана.
1 — троллей; 2 — защитная заземленная сетка на
иллюминатор.
Рейки-упоры выдвигаются из башен вручную или электро-
двигателями. В последнем случае в центральном посту ставятся
электрические указатели равномерности выдвижения упоров
с каждого борта.
На некоторых доках на концах выдвижных упоров шарнирно
закреплены треугольные фермочки (рис. 126), равномернее раз-
носящие давление упора на обшивку судна и устраняющие этим
возможность появления вмятин. Для предупреждения продавли-
вания борта докуемого судна иногда ставят реле, которые при
достижении заданной величины давления упора в борт судна
(например, 2 т на каждый упор) выключают электродвигатель
240
и включают тормозное устройство, сохраняющее величину давле-
ния упора в заданных пределах.
Однако достаточно практичное, надежно действующее простое
центрующее устройство (в частности, для установки двух или
более судов в ряд по ширине дока) еще не создано.
Плавучие доки устанавливают обычно в тесных гаванях.
К ним часто подходят и пришвартовываются буксиры, подводятся
плавучие краны и баржи. Поэтому наличие на наружных стенках
башен и понтонов привальных брусьев совершенно необходимо
(см. гл. IV). Верхний конец вертикальных брусьев должен до-
водиться до верхнего горизонтального привального бруса, а ниж-
ний — опускаться ниже рабочей ватерлинии не менее чем на 0,5 м.
Для защиты башен от соприкосновения с заведенными внутрь
дока судами на уровне топ-палубы следует устанавливать при-
вальный брус (рис. 127).
Поскольку навалы вводимых в док судов на углы башен прак-
тически неизбежны, для предотвращения аварий и поломок на
внутренних углах башен рекомендуется устанавливать мощные
вертикальные вращающиеся или мягкие неповоротные кранцы.
Ось и крепления подшипников и подпятников поворотных кранцев
должны быть рассчитаны на усилие, равное по меньшей мере двой-
ному тяговому усилию концевого шпиля. Конструкция углового
кранца показана на рис. 128.
§ 91.	Грузовые устройства
Ремонт судов в плавучих доках неизбежно связан с подачей
различных грузов на док и уборкой их с дока, для чего могут
быть использованы плавучие краны. Однако вследствие значи-
тельной высоты башен и сооружений на топ-палубе не всякий
плавучий кран может обслуживать плавучий док. Несмотря на
высокую стоимость доковых подъемных кранов отказаться от них
можно лишь на маленьких доках подъемной силой не более 500—
600 т или на транспортных доках и доках, предназначенных для
осмотра и окраски подводной части корпуса судна.
Для большей возможности использовать краны в оконечно-
стях доков, башни которых имеют скосы, предусмотрены «кра-
новые палубы», т. е. специальные платформы по концам башен,
опирающиеся на ферменные конструкции и служащие продол-
жением топ-палубы за пределами башен; на этих платформах
проложены рельсовые пути.
Выбор доковых кранов вызывает некоторые затруднения.
Грузоподъемность кранов ограничена с одной стороны весом
грузов, с которыми приходится иметь дело при ремонте судов
в плавучих доках, с другой — сравнительно небольшой шириной
колеи, зависящей от ширины топ-палубы. В табл. 40 системати-
зированы грузы, встречающиеся на плавучих доках при обслужи-
вании различных торговых судов.
16 М. А. Ловягин и др.	241
Таблица 40
Ориентировочные веса (т) грузов, поднимаемые доковыми кранами
Подъемная сила дока, м	Секции корпуса	Листы обшивки с набором	Отливки штевней	Греб- ные винты	Рули	Греб- ные валы	Лебедки грузоподъем- ностью 1,5—5 т
700	—	0,9	0,3	1,5	0,7	0,7	1,2
1 400	—	1,0	0,4	2,4	1,0	1,5	До 2,5
2 100	5	1,2	1,0	4,5	2,5	1,8	До 4,0
10 000	8	1,4	2,5	10,0	5,0	4,5	До 4,0
30 000	10	2,5	5,0	25,0	18,0	6,5	До 4,0
Изучение кранового хозяйства построенных доков позволяет
сделать вывод, что грузоподъемность кранов на плавучих доках
не превосходит 15—20 т. Из табл. 41 следует, что подавляющее
большинство доков имеет два крана (по одному на каждой башне),
при этом краны современных доков обладают переменной грузо-
подъемностью, зависящей от вылета стрелы, величина которого
колеблется в пределах 40—65% ширины дока в свету.
Поручая проектирование крана для строящегося дока, следует
обратить внимание проектанта на то, что кран должен подни-
Таблица 41
Данные по доковым кранам
Подъемная сила дока, т	Ширина дока в свету, м	Количество кранов	Грузоподъем- ность кранов, т	Вылет стрел кранов, м
400	14,5	1 стрела	3	—
750	13,7	2 (ручных)	4 1,5	—
’ 4 000	19,5	1	5	13
4 000	22,4	2	10	—
4 500	30,5	2	5	—
6 000	22,4	2	20	—
6 000	21,4	1	5	—
7 500	23,0	2	5	16
8 000	24,0	2	5 3	5—16 21
10 000	23,0	1	6	—
10 000	25,6	2	10 3	6—16 21
242
IIродолжение табл. 41
Подъемная сила дока, т	Ширина дока в свету, м	Количество кранов •	Грузоподъем- ность кранов, т	Вылет стрел кранов, м
10 800	25,6	2	7	16
12 000	25,9	2	3	—
12 500	28,0	2	5	16
15 200	26,5	2	5	—
16 000	26,5	2	И	—
18 000	29,3	2	25	—
19 000	32,0	2	10	—
20 000	32,0	2	7	19,5
25 000	30,5	3	15 2x5	21 21
28 000	30,5	2	12	—•
30 000	38,0	2	7,5—10 12—15	21 — 14 21—14
маться вверх по топ-палубе дока, стоящего с дифферентом до 1/2°,
и надежно работать на полную грузоподъемность при крене дока
до Г.
§ 92.	Шлюпочное устройство и переходные понтоны
При переводах дока морем наличие шлюпок совершенно обя-
зательно, так как шлюпки и плоты являются судовыми спасатель-
ными средствами. В условиях нормальной работы дока весьма
желательно иметь хотя бы рабочие шлюпки, так как доки зачастую
стоят на некотором расстоянии от набережной (особенно в необо-
рудованных пунктах работы дока), и, кроме того, шлюпки исполь-
зуются для внешнего осмотра дока, мелкого текущего ремонта
и т. д.
Обычно на доках устанавливают от 1 до 4 шлюпок; это зависит
' от размеров дока и численности личного состава. Для доков
длиной менее 60—70 м достаточно одной рабочей шлюпки-чет-
верки; для средних доков длиной до 120—130 м — двух шлюпок
(один шестивесельный и один двухвесельный ялы); для доков
длиной более 150 м — дополнительно к двум шлюпкам — десяти-
весельного моторного катера. Хотя бы одна гребная шлюпка
должна быть снабжена навесным мотором. Спуск и подъем шлю-
пок можно осуществлять при помощи обычных шлюпбалок или
грузовыми кранами. Если док постоянно размещен недалеко от
берега, то для сообщения применяются понтонные мостики на
круглых или прямоугольных понтонах (см. рис. 13).
16*	243
§ 93.	Скуловые кильблоки и механические распоры
В практике проектирования и эксплуатации плавучих доков
наблюдается тенденция заменять применяющиеся клетки механи-
зированными скуловыми кильблоками.
Стоимость изготовления механизированного кильблока зна-
чительно выше клетки, но подготовка скуловых кильблоков
к постановке на них следующего судна в несколько раз менее
трудоемка, чем набор клеток.
При постановке в док судов с острыми обводами и, следова-
тельно, с малыми величинами коэффициента полноты мидель-
шпангоута (например, менее 0,85—0,87) вряд ли можно будет
полностью обходиться без клеток, особенно в оконечностях.
Скуловые кильблоки представляют собой передвижные кон-
струкции, попарно расставляемые по обеим сторонам килевой
дорожки (см. рис. 50 и 126). Верхние плоскости скуловых киль-
блоков и центрального кильблока образуют очертания днищевой
части шпангоута докуемого судна. Передвигая скуловые блоки
относительно диаметральной плоскости и меняя притом наклон
верхней плоскости скулового блока, можно получать очертания
подводной части различных судов.
Простейший скуловой кильблок представляет собой металли-
ческую конструкцию с деревянной подушкой. Его можно перестав-
лять в любом направлении как поперек, так и вдоль дока, что
очень удобно. Однако в этом случае расстановку скуловых киль-
блоков и их закрепление на стапель-палубе следует вести на су-
хой стапель-палубе и вручную (исключая переноску блоков с ме-
ста на место, что делается кранами). Рассматриваемая конструк-
ция обладает еще и тем недостатком, что изменение наклона верх-
ней поверхности производится изменением деревянной подушки,
т. е. практически заменой последней.
Другая конструкция скулового блока отличается тем, что
наклон верхней плоскости металлической конструкции меняется
при помощи винта, поднимающего один из концов верхней пло-
скости. В этом случае отпадает надобность в замене деревянной
подушки. Подъем верхней плоскости блока производится вруч-
ную. Конструкция второго типа имеет почти те же недостатки ‘
и достоинства, что скуловые кильблоки первого типа.
На современных доках скуловые кильблоки механизированы,
т. е. их перестановка в плоскости шпангоута и подъем верхней
плоскости можно производить с топ-палубы при помощи дистан-
ционных приводов, ручных или электрических. Поскольку блоки
этого типа связаны с доком приводами, перенос блоков вдоль по
доку невозможен и это является их недостатком. Возможность
перестановки блоков поперек дока под водой является большим
достоинством этой конструкции. Благодаря ему можно умень-
шать осадку затопления дока, так как устраняется необходимость
244
проводки средней, наиболее глубоко сидящей, части судна над
высокими концевыми блоками. Кроме того, наличие на доке меха-
низированных скуловых блоков позволяет в ряде случаев ставить
в док следующее судно по той же воде после вывода из дока преды-
дущего.
Конструкцию каждого кильблока рассчитывают на предель-
ную нагрузку, в зависимости от размеров и подъемной силы
дока и веса расчетного судна. Поскольку верхняя часть скуло-
вого кильблока покрыта деревом, причем для этой цели приме-
няют брусья поперечным сечением от 250 X 250 до 350 X 350 мм,
предельная нагрузка на кильблок должна быть ограничена несу-
щей способностью указанной деревянной подушки.
Сведения о деталях конструкций скуловых кильблоков весьма
скудны. В табл. 42 приведены общие данные по оборудованию
доков иностранной постройки скуловыми кильблоками.
Данные по скуловым кильблокам
Таблица 42
Подъемная сила дока, т	Длина дока, м	Количество килевых дорожек	Количество скуловых кильблоков (попарно)	Среднее расстоя- ние между скуловыми кильблоками, м
400	33,6	1	5	—5
4 000	106,7	1	19	—5
4 500	104	3	22	
7 500	142,8	1	10	— 12
10 000	127,5	1	16	—7
12 500	153,6	1	14	— 10
ГЛАВА VII
СИСТЕМЫ
Системы металлических плавучих доков делятся на две основ-
ные группы: собственно доковые системы, обеспечивающие запол-
нение и откачку балластных отсеков дока, и обычные судовые
системы, незначительно отличающиеся от аналогичных систем
на судах.
Проектированию собственно доковых систем, к которым в пер-
вую очередь относятся балластная и зачистная системы и система
воздушных труб, должно быть уделено особое внимание, так как
от правильного их выбора в значительной степени зависит надеж-
ное и безаварийное проведение доковых операций.
§ 94.	Балластная и зачистная системы
Балластная система служит для заполнения водой балластных
отсеков дока при его погружении и для откачки воды из тех же
отсеков при всплытии. Система состоит из приемного трубопро-
вода с соответствующей запорной арматурой, разводящего трубо-
провода с запорной арматурой, снабженного приемниками, и от-
ливного трубопровода с запорной арматурой; обслуживается спе-
циальными балластными насосами.
К балластной системе предъявляются следующие требования:
1)	внутренний диаметр труб и арматуры должен быть опреде-
лен из расчета погружения дока до линии предельного погружения
и последующего всплытия в заданное время;
2)	схема балластного трубопровода должна обеспечивать от-
качку дока как всеми имеющимися, так и (в случае выхода какого-
либо насоса из строя) остающимися исправными балластными
насосами;
3)	диаметры трубопроводов в концевых и средних отсеках
по возможности должны быть выбраны с таким расчетом, чтобы
получить равномерное затопление всех отсеков, дока (или их от-
качку), без маневрирования клинкетами.
Применяют две схемы балластной системы: линейную и коль-
цевую.	”
246
Линейная схема, ранее очень распространенная,
применяется только на малых доках (рис. 129). Сущность ее со-
стоит в следующем: каждый из балластных насосов, расположен-
ных по одному борту в понтонах дока, соединен с распредели-
тельной коробкой, от которой отростки, снабженные клинке-
тами, ведут в балластные отсеки понтона. Распределительные
Рис. 129. Линейная схема балластной системы.
1 — магистраль; 2 — отсечные отростки; 3 — насосы;
4 — отсечные клиякеты; 5 — отсоединительные клинкеты
на магистрали; 6 — двойные запоры на наружных отвер-
стиях; 7 — разобщительные фланцы между понтонами.
коробки соединены между собой линейными трубопроводами,
также снабженными клинкетами. При выходе из строя какого-
либо из насосов насос соседней распределительной коробки мо-
жет откачивать две группы отсеков. В упрощенном виде система
представляет собой общую магистраль, проложенную вдоль одной
из башен дока (в понтоне), к которой присоединены насосы и от-
ростки к балластным отсекам.
Кольцевая схема, получившая большое распростра-
нение, особенно на крупных доках, состоит из двух бортовых маги-
стралей, соединенных между собой в нескольких (не менее чем
в двух) местах перемычками. От магистралей отходят снабженные
клинкетами отростки к балластным насосам и в балластные от-
секи (рис. 130). Такая система позволяет шире использовать
247
действующие насосы для откачки той группы отсеков, в которых
насосы окажутся неисправными.
Для балластной системы применяются насосы центробежного
или пропеллерного типа. Количество и производительность
балластных насосов определяются в первом приближении по за-
данному времени откачки полного объема балластных отсеков;
скорость движения воды в балластном трубопроводе принимается
равной 2—2,5 м!сек.
Характеристику насосов желательно подбирать так, чтобы
при падении напора увеличивалась производительность («рас-
ход») при примерно постоянных числе оборотов и потребляемой
мощности. В этих условиях откачка происходит наиболее быстро.
В последующем производят полный гидравлический расчет бал-
ластного трубопровода и определяют действительное время от-
качки и оптимальные диаметры магистрали и отростков.
Методы расчета трубопровода даны в соответствующих разде-
лах курсов судовых систем.
Для определения потерь в трубопроводе в местах наиболее
удаленного отсека в первом приближении можно рекомендовать
формулу
где X — коэффициент трения в трубе, равный 0,03;
I — длина трубопровода, м;
d — диаметр, выбранный по формуле d = 2 |, м;
v — объем наиболее удаленного отсека, м3;
t — время откачки, сек.;
— коэффициенты потерь, равные: = 0,1 (сопротивление
от входа в трубу); g2 = 1,5 (сопротивление от поворота
на 90° в тройнике); g:j = 1,0 (для клинкета); =
/ Рг 1 \2
= (	— 11 (для внезапного расширения трубы).
Формула позволяет определить в первом приближении мощ-
ность потребных насосов как
д- _ Ррасч^С
t-75-103-г] ’
где Ррасч = Ро + Р;
Ро — напор, увеличенный на 20% против максимального
по диаграмме затопления;
Su — объем балластной воды;
г; — коэффициент полезного действия балластных насо-
сов, колеблющийся в процессе откачки от 0,75 до
0,5; в расчете его можно принять для первого при-
ближения равным 0,65.
248
Все забортные (приемные и отливные) отверстия балластного
трубопровода плавучих доков в целях безопасности обязательно
снабжены двумя запорными органами, поставленными последова-
тельно. Это обычно либо два клинкета, либо захлопка и клинкет,
один из которых имеет привод на топ-палубу дока, другой упра-
вляется|на месте установки маховиком (на больших доках махо-
Рис. 131. Наружная решетка приемного отверстия
балластной магистрали: а — вид сбоку; б — план.
/—рым для подъема; 2 — решетка; 3 — бортовая обшивка
понтона дока.
вик имеет механический привод). С внешней стороны забортные
отверстия защищены решеткой.
Иногда (особенно на больших доках) применяют подвижные
решетки, подъем и опускание которых осуществляются тягой с топ-
палубы дока (рис. 131).
Типовой узел расположения приемного трубопровода балласт-
ного насоса, распределительной коробки с отсечными клинкетами
и отливного трубопровода приведен на рис. 132. От распредели-
тельной коробки в каждый отсек ведет трубопровод, снабженный
клинкетом (отсечным) и приемным раструбом (приемником), по-
мещаемым в самой низкой части балластного отсека.
Конструкция раструба и его расположение в отсеке приведены
на рис. 133.
249
На современных плавучих доках пуск и остановка балласт-
ных насосов, открытие и закрытие отсечных клинкетов (а на
больших доках — и крайних у борта) осуществляются дистан-
ционно с пульта управления, расположенного в центральном
посту управления дока (ЦПУ). Поэтому электродвигатели всех
Рис. 132. Узел балластного трубопровода и включение вакуумного трубопровода.
1 — вакуумная магистраль; 2 — включение для заливки насоса; 3 — включение для
ликвидации воздушных пузырей на перепускной магистрали; 4 — разъем между понто-
нами; 5 — разобщительный перепускной клинкет; 6 — контур понтона; 7 — главный бал-
ластный насос; 8 — балластная перепускная магистраль.
балластных насосов имеют пускатели на пульте управления (кроме
пускателей, установленных в насосных отделениях). На очень
больших современных плавучих доках, где диаметры трубопрово-
дов балластной системы достигают метра и более, ручное управле-
ние клинкетами (дублирующее) отсутствует.
Рис. 133. Расположение приемных патрубков: а — приемник при
отсутствии «колодца»; б — приемник при наличии «колодца».
/ — балластный трубопровод; 2 — осушительный трубопровод.
Устройство привода клинкета балластной системы приведено
на рис. 134. Трубы и арматура балластной системы, как правило,
стальные бакелизированные, редко — оцинкованные (на малых
доках). О выборе времени откачки дока см. гл. XII.	1
Диаметр трубопровода балластной системы относительно велик.
Приемники должны отстоять от днища балластных отсеков на та-
ком расстоянии, чтобы сечение для прохода воды было достаточ-
ным. Необходимо отметить, что в процессе откачки вокруг прием-
250
ника образуется воронка. Как только в приемный трубопровод
через воронку начинает поступать воздух, дальнейшая откачка
воды из балластного отсека становится невозможной. В зависи-
мости от диаметра балластного трубопровода в балластных отсе-
ках дока на уровне 100—200 мм остает-
ся неоткачиваемый балласт.
Потребность в полном удалении
воды из балластных отсеков возникает
при окраске и ремонте понтонов дока,
а также при необходимости использова-
ния его полной подъемной силы, что осо-
бенно важно для транспортных доков.
На некоторых доках для более пол-
ного осушения балластных отсеков в их
днище делают колодцы, куда опускают
приемники балластного трубопровода,
как это показано на рис. 133. Указан-
ное устройство не находит, однако, ши-
рокого применения по следующим при-
чинам:
при установке доков на котлованы
с илистым грунтом в колодцы набивается
ил, который приходится часто удалять,
так как он может забить приемник;
при доковании плавучего дока (или
его понтонов) необходимо так распола-
гать клетки, чтобы не смять колодцы,
что усложняет установку дока при до-
ковании;
металл в районе колодцев корроди-
рует особенно интенсивно, вследствие
чего требуются более частый ремонт и
окраска.
Зачистная система применяется для
более полного осушения (зачистки) бал-
ластных отсеков дока. Существует не-
сколько зачистных систем. На плавучих
доках малого и среднего размера, кроме
приемных труб балластного трубопровода, в отсеки проводят
трубы меньшего диаметра, приемники которых располагаются
на малом расстоянии от днища понтона (см. рис. 133). Предпочти-
тельнее принять для зачистки балластных отсеков самостоятель-
ные системы, в которых вместо насосов устанавливаются гидрав-
лические эжекторы. Питание этих эжекторов рабочей водой осу-
ществляется от пожарной водяной системы дока.
В тех случаях, когда с помощью зачистной системы предпола-
гают осушать балластные отсеки дока для полного использования
251
Рис. 134. Схема установки
приводов клинкетов на круп-
ном доке.
1 — привод отсечного клинкета;
2 — механический привод бор-
тового клинкета; 3 — ручной
привод бортового клинкета;
4 — мотор насоса; 5 — насос;
6 — кольцевая магистраль.
его подъемной силы, необходимо задаваться временем зачистки,
как задаются временем откачки дока.
Полный гидравлический расчет зачистного трубопровода ана-
логичен расчету балластного трубопровода. Трубопровод зачист-
ной системы и его арматура стальные оцинкованные.
§ 95.	Вакуумная система
При откачке воды из балластных отсеков дока средствами бал-
ластной системы в ее трубопроводе появляются воздушные пу-
зыри. Особенно часто это явление наблюдается к концу откачки,
когда вследствие неравномерности процесса приемники балласт-
ной системы части отсеков выходят из воды ранее других.
Воздушные пузыри нарушают работу балластных насосов,
удлиняется общее время откачки плавучего дока. Чтобы предупре-
дить это явление, иногда применяют вакуумную систему, обеспе-
чивающую удаление воздушных пузырей и поддерживающую не-
прерывный поток воды в приемном трубопроводе. Схема такой
системы дана на рис. 132.
Количество вакуумных насосов и их производительность под-
бирают с таким расчетом, чтобы их производительность состав-
ляла 2—5% производительности балластных насосов данной рас-
пределительной коробки. Величина всасывания таких насосов
-~7 м вод. ст.
Размещают вакуумные насосы в машинном отделении, запуск
их производится только в случаях откачки балластной воды в мо-
мент, когда ее уровень в отсеках ниже расположения насоса.
Разработанной методики расчета вакуумной системы и выбора
насосов не имеется. Приведенные выше рекомендации относятся
к системам доков средних размеров. В каждом конкретном слу-
чае следует учитывать высоту всасывания балластных насосов,
высоту понтона дока, разветвленность и диаметр балластного тру-
бопровода.
Трубопровод и арматура вакуумной системы стальные, оцин-
кованные.
§ 96.	Воздушные и измерительные трубы
балластных отсеков
Для выхода воздуха из балластных отсеков дока при заполне-
нии их водой и для ввода его при осушении этих отсеков приме-
няются воздушные трубы. Они начинаются в наивысших точках
балластных отсеков и заканчиваются «гуськами» на топ-палубе
дока.
Иногда на больших доках, имеющих достаточный надводный
борт при предельном погружении, верхние концы воздушных
труб выводятся внутрь дока под топ-палубой. В таких случаях
отверстия воздушных труб снабжены сетками и расположены не
252
ниже 0,8 м над предельной линией погружения. Типовая схема
проводки воздушных труб плавучего дока показана на рис. 135.
Чтобы воздушные трубы не создавали лишнего сопротивления
при откачке или затоплении балластных отсеков, необходимо со-
блюдать определенное отношение сечения воздушных труб бал-
ластного отсека к сечению балластного трубопровода. Как пра-
вило, сечение воздушных труб данного отсека должно обеспечить
удаление воздуха из балластного отсека в момент наибольшего
напора по диаграмме затопления
(и скорости течения воды в бал-
ластном трубопроводе) со скоро-
стью 8—10 м!сек. При проектиро-
вании системы воздушных труб
следует так выполнять их трас-
сировку, чтобы избежать образо-
вания водяных мешков и пробок.
На горизонтальном участке воз-
душной трубы, отводящей воздух
из средних по ширине дока отсе-
ков, даже при незначительном
крене дока создается водяная
пробка, задерживающая выход
воздуха (рис. 135). Для преду-
преждения этого явления можно
Рис. 135. Схема воздушных и изме-
рительных труб дока.
1 — измерительная труба центрального
отсека; 2— воздушная труба централь-
ного отсека; 3 — воздушно-измеритель-
ная труба бортового отсека; 4 — пер-
форация в воздушно-измерительной
трубе; 5 — вывод воздушно-измеритель-
ной трубы в стенку башни.
придать указанному участку на-
клон к диаметральной плоскости
дока не менее V2—1°, однако это
приводит к образованию большого
воздушного пузыря под стапель-
палубой в среднем отсеке дока,
уменьшая глубину предельного
погружения.
При'измерении уровня воды в балластных отсеках плавучих
доков пользуются измерительными трубами, снабженными фут-
штоками (измерительными рейками), на которых нанесены деле-
ния, показывающие с одной стороны уровень балласта, с другой —
объем (в кубических метрах). Измерительные трубы проходят из
нижних точек балластных отсеков на топ-палубу плавучего дока;
устройство такое же, как на обычных судах.
Следует учесть, однако, что из-за уклона днища на плавучих
доках отсчет балласта по измерительным рейкам для средних
отсеков возможен лишь для районов, превышающих по высоте
на 100—150 мм верхнюю кромку наклона днища. Схема измери-
тельных труб дана на рис. 135.
При большом количестве балластных отсеков поставить наблю-
дателя к каждой измерительной трубе во время проведения опе-
рации погружения и всплытия затруднительно. Поэтому к изме-
2 53
рениям прибегают только в тех случаях, когда появляется нежела-
тельный крен или дифферент, для уточнения причин этого явления.
Измерительные трубы и их арматура стальные, оцинкованные.
На современных больших плавучих доках измерительные
трубы применяются лишь в качестве дублирующей системы. Основ-
ными системами измерения уровня в отсеках являются системы,
дающие показания об уровнях дистанционно, непосредственно
на пульт управления в ЦПУ. Такими являются пневмеркаторная
система или системы с электрическими датчиками.
§ 97.	Системы дистанционного измерения уровней
Существуют две системы дистанционного измерения уровня
в балластных отсеках: пневмеркаторная и электрическая.
Пневмеркаторная система применяется для
доков, используемых в незамерзающих водах и в гаванях с весьма
умеренными зимними морозами (до —5° С). Схема элемента пнев-
меркаторной системы дока дана на рис. 136.
Рис. 136. Схема пневмеркаторной системы.
1 — колокол; 2 — ртутный манометр.
Принцип устройства пневмеркаторной системы заключается
в том, что в отсек ставится воздушный колокол, соединенный
трубкой с манометром на пульте управления в ЦПУ. Трубка про-
дувается насосом или воздухом от доковой системы низкого давле-
ния. Когда давление в ней установится, манометр показывает
давление столба жидкости над нижней кромкой колокола. Трубки
изготовляют из меди, с ниппельными пропаянными соединениями;
арматура бронзовая.
Условный проход трубок на первых доках был принят 5 мм,
но вследствие загрязнения солями следует предпочесть 8—10 мм.
Объем колокола не должен быть меньше 20-кратного объема са-
мой длинной трубки.
Точность хорошо выполненной системы с чистыми трубками
составляет около 0,2 м вод. ст., но значительно уменьшается
при загрязнении и пропуске воздуха. При монтаже не следует
254
допускать мешков (наклонов в разные стороны): они значительно
сокращают срок службы системы.
Точность работы пневмеркаторной системы не зависит от ве-
личины напора при ртутных или дифференциальных манометрах.
Система электрического измерения
уровня воды состоит из датчика, двухжильного кабеля и указа-
теля в ЦПУ. Датчик представляет собой мембрану, на которую
действует давление воды, соединенную системой рычагов со стерж-
нем соленоида. Изменение индукции сети регистрирующего при-
бора показывает изменение столба воды над датчиком.
Схема расположения аналогична пневмеркаторной системе,
но на месте колокола стоит датчик, кабель идет по трассе трубы,
а указатель — на месте манометра на пульте ЦПУ. Кабель про-
кладывается в трубах; монтаж его несколько более сложен, чем
в пневмеркаторной системе.
Электроуказатели чувствительны к морозу, при промерзании
датчика непроницаемость мембраны нарушается. Так как точность
электрических указателей относительна (около 5%), то на боль-
ших доках абсолютная ошибка может достигать 0,5 м.
§ 98.	Прочие системы
Пожарная система обычно выполняется по коль-
цевой схеме, с перемычками с борта на борт. Кольцо, питающее
рожки, прокладывается в отапливаемых помещениях, выше па-
лубы безопасности, а в неотапливаемых включается в общий
изоляционный кожух с магистралью парового отопления, подаю-
щего пар для пропаривания клинкетов и коробок балластной ма-
гистрали.
Как на стапель-палубе (куда спускаются отростки от маги-
страли), так и на топ-палубе краны ставятся через 20—30 м,
с обязательным запорным клапаном в отапливаемом помещении.
Пожарная водяная система предназначена не только тушить
пожары и скатывать палубу (как на обычных судах), но и пода-
вать воду в пожарную магистраль докуемого судна. Поэтому ре-
комендуется большее число рожков на топ-палубе, с запасом 1 —
2 шт. на борт против требуемых Регистром.
Перемычки с борта на борт (как и у водопроводов) проведены
в специальных коридорах. Насосов обычно два, лишь на самых
малых доках — один. Производительность (суммарная) насосов
на малых доках — 50—60 м?/час, на доках грузоподъемностью
около 60 000 т — до 300 му/час.
Водопроводы пресной и соленой воды
предохраняются от замерзания так же, как и пожарная магистраль.
Фановая система обязательно должна иметь фекальные цистерны,
из которых возможна перекачка фекальных масс на шаланды.
ГЛАВА] VIII
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ДОКОВ
§ 99.	Составление таблицы режимов работы
электростанции
Все плавучие доки (за редким исключением) полностью элек-
трифицированы и получают необходимую электроэнергию либо
от своей, либо от береговой электростанции. Вопрос о том, придать
ли плавучему доку собственную энергетическую установку, или
установить лишь станцию приема электроэнергии с берега — ре-
шает организация, выдающая задание на проектирование дока.
Стоимость киловатт-часа электроэнергии, выработанной на
борту дока, значительно превышает стоимость береговой электро-
энергии. Экономическая невыгодность доковой электростанции
обусловлена многим, в частности тем, что станция загружена
на полную мощность лишь 4—5% времени; в остальной период
загрузка не превышает 25—30%.
Для выбора числа и мощности генераторов, как и при проекти-
ровании судов, составляют таблицу режимов работы доковой
электростанции, а для подсчета необходимых запасов топлива
разрабатывают примерный график работы в течение заданной
автономности.
В таблицу режимов работы электростанции обычного ремонт-
ного дока должны быть включены следующие режимы (с учетом
условий зимнего времени):
стоянка дока без судна (подготовка к приему судна);
заводка судна в док или вывод его из дока;
стоянка дока с судном во время ремонтных работ;
всплытие дока с поставленным в него судном;
буксировка дока морем;
съемка дока с якорей во время перехода морем.
Каждый режим должен быть рассмотрен в двух вариантах:
работа днем и работа ночью (табл. 43).
Учитывая специфику работы доковой электростанции, необхо-
димо иметь в виду следующее.
1.	При составлении таблицы режимов, во избежание серьез-
ной ошибки, следует проверить по паспортным кривым мощность,
256
Таблица режимов нагрузки электростанции дока
(для дневных режимов)
Мощность в режиме	1	aj S 3 ч к о м	(•iMBad) V9N	1 CO 1 II	cm SS-	,11' CM
		W9X	О	I LQ. (M	I	I	CO —	Ш С Ю	1 ТГ —	1	I	<M —.	CM CM
	заводка судна в док	(iMBad) V9N	' 1 |g 1 1 1	-II
		U19N	1	M  “E
	s § S к	(iMuad) V 9N	l“l 1	II.
		W9M	1 182 II	8=	S8
	стоянка дока с судном	(-iMead) V9X	Й1 1	1 I
		W9X	icoior-o	co ~~	Ю Ю 1 ю ! — co to	cm —_	cm —
	стоянка I i без судна	(•IMBad) V9X	Illg	II
		IU9H	1	112 §1
Потребляе- мая мощ- ность		(•iMBsd)	241 35 102 28 74 29 1
		U19X	О co Ю co b- О	О	Ю tO Ю Ю CO — CO tO	co	CM CM
COS ф			CO о CO	CO CO I	CO tO	CO	II o' o’o' '	o'o’	-o’	1 I
кпд			о о CO	co CO	|	CO co	CO	|| cT	o" O~	1	О О	о	1 1
UJ9X ‘Ч1ЭОН -tnow BBHHOU’noHBlD^			о	ю о	о со	см со	со	о	_	иг	to X	X X — X	1:0	<м	см ю'	СМ СО	—
Потребители электроэнергии			го 3 i)	, з	з <35 i> iJs 6 — го	S X -r0	== и о 9i w, ° ш tu g- ° o-g- тоаЙ Й OtU <и оз 3	tv о и 2 s I 5 о ° cj н 3 х Я о s Е ~	s st s — зз °s£x5*^ a,s?nH:f '££s Си Го -	ТО S о (0 <::’ClroE®S\ofc-TOX(D —	о	го-	®*гоО о a SU О	, 1) о	3	xcms	а д х  с	х СО
М. А. Ловягин и др.
257
Продолжение табл. 43
I	Мощность в режиме	|	। всплытие	(•хявэб) РВЗ/	=° 1 1 1	3^	х = RS	£ ° о
		Ш03/	2 18 1	sX og	gg	i О Rs	о°	з с
	| заводка судна в док 1	(•iMBsd) р&з/	00 ю" |	|	131 (155) 120 (140) гелей. : резерв 1ератор(
			О 1 ~ со	1	_	_	,..г	р 2 о g S о g	°°. оо " “ X fs," T1S	°О	>> о аз Ef
	съемка с якоря	(XMPSd) Р03/	00 Ю	| ю	оо SP	о 2	ай « °og	>?й. й ~		 2 S 8
		шрз/	10 (31) (20) 100	I	! 1 316 1 (347) 1 1 0,9 ( 280 (360) 0,84 (0,85) номенкл [ ИЗ КО’ 1НЦИЯ в
	стоянка дока ’ с судном |	(•xx&sd) РОЗ/	GO (o'	| uO	s	о S Ь Ю	О	С Et	° Tf	ГМ	<У °	Ь СЧ	СЧ <2-	I=t Ц К .	= s Я
		2//ОЗ/	10 (31) (20) 100	1 333 (395) 0,9 300 ; (360) 0,8 (0,82) ЭННОМ Е 300 ке ыть при
	i стоянка без судна	(•XMBad) РОЗ/	00 СО	|	|	и О *О о С ь —	со 1Л	и о,2-	5S. * 5 2 г
		«/03/	10 (31) (20)	И я	к нг с?	s с.	х оо	og	vv 00	'"О	° о * £ §
1 Потребляе- мая мощ- ность	1		(•XMBsd) РОЗ/	°°ю	1	1	1 дана I ве: три жиме вс
		u/рз/	10 94 20	920 >ежимов в соста ва» в ре
1 COS (р			0,8 0,88	1 1 блица р ринята го резер 00 кет.
кпд			0,8 0,89	1. Tai была п- кет. колодно >атора 1
ШЭУ ‘ЧИОН -tnow квннэ1гаонв1э^			00 00 04	О 1 X	!	•• ° * it « 5® х а = § 5 2 к Я О-Ь я О Q О
I 1 Потребители электроэнергии			Вентиляция Пожарные на- сосы Прочие мелкие потребители Подача энергии на докуемое судно	Общая потреб- ляемая мощность Коэффициент одновременности Потребляемая мощность с учетом коэффициента од- новременности Средневзвешен- ный cos ф П р и м е ч 2. Электрос- етей ночи ый генера 3. При отсу- и одного стояночно
258
потребляемую главными балластными насосами, гидравличе-
ская характеристика которых часто подобрана так, что при малых
напорах призводительность насосов возрастает несколько быстрее
падения напора. Поэтому номинальная мощность электродвига-
теля может быть превзойдена на 10—15%, вследствие чего при
включении полного числа балластных насосов в процессе возобно-
вления откачки почти уже всплывшего дока (после того как откачку
по каким-либо причинам временно прекратили) может произойти
выброс автоматов отключения генераторов.
2.	Поскольку максимальные по потребляемой мощности ре-
жимы непродолжительны (не свыше 2—3 час.) и к ним доковая
команда готовится заранее,, нецелесообразно при расчете мощ-
ности станции предусматривать какой-либо запас мощности («хо-
лодный» резерв) сравнительно с мощностью, потребляемой в мак-
симальном режиме, так как при половинном числе работающих
насосов док все равно может быть откачан и аварийного состояния
при этом не наступает.
3.	При определении потребляемой мощности в режимах стоянки
дока с судном следует предусмотреть снабжение стоящего в доке
судна электроэнергией, так как многие суда; в силу особенностей
материальной части, в стояночном режиме должны получать элек-
троэнергию в количестве не ниже какой-то определенной вели-
чины.
4.	Поскольку стояночные генераторы относятся к числу бы-
строходных дизель-генераторов, обладающих сравнительно ма-
лым моторесурсом, то в избежание частой смены дизелей реко-
мендуется предусматривать на автономных доках установку Двух
стояночных дизель-генераторов.
§ 100.	Выбор тока и напряжения в сетях
На доках предусмотрен главным образом переменный ток.
Для подачи стоящим в доке судам постоянного тока устанавли-
вают преобразователи переменно-постоянного тока (или полупро-
водниковые выпрямители). Эксплуатационные преимущества пе-
ременного тока общеизвестны и останавливаться на вопросах
выбора рода тока для доковых энергоустановок нет необходи-
мости.
Переходя к определению напряжения в сетях, отметим, что
для силовой сети доков наиболее распространено напряжение
380 в; за границей на больших доках иногда применяют 5000 в.
В осветительной сети обычно применяют напряжение 220 в, а
в помещениях с повышенной влажностью — иногда 24 в. Для вы-
бора напряжений в осветительной сети следует придерживаться
рекомендаций Регистра СССР.
При выборе оборудования и аппаратуры для приема тока с бе-
рега следует ориентироваться на напряжение высоковольтной
сети в районе будущей стоянки дока. Это напряжение обычно равно
17*	259
6600 или 10 000 в; доковыми трансформаторами оно трансформи-
руется на напряжение доковой силовой сети.
На некоторых заводских доках, стоящих в непосредственной
близости от набережной (например, в Уддевала, Швеция), транс-
форматорные подстанции вынесены на набережную; на доке
имеется лишь низковольтная сеть с минимальной пусковой и си-
гнальной аппаратурой.
Для сварочных работ устанавливают многопостовые агрегаты,
причем начали использовать селеновые выпрямители на токи
до 5000 а при 65 в.
§ 101.	Выбор числа и мощности генераторов и рода
их приводов
После того как установлена потребная мощность при каждом
режиме работы энергетической установки дока, выбирают число
генераторов и их мощность, руководствуясь следующими сообра-
жениями:
генераторы должны быть загружены при каждом режиме не
менее чем на 50% (желательно — на 70—75%) своей номиналь-
ной длительной мощности;
главные генераторные агрегаты должны быть одинаковы по
мощности и типу (для простоты ухода и взаимозаменяемости.за-
пасных частей).
При решении задачи, сколько генераторов и какой мощности
следует поставить на доке, могут быть приняты следующие реше-
ния:
а)	мощность доковой электростанции полностью удовлетворяет
потребность в электроэнергии при любом режиме, при этом один
агрегат в резерве;
б)	мощность электростанции полностью удовлетворяет все
нужды в электроэнергии, но без резерва при работе в максималь-
ном режиме;
в)	мощность станции выбрана из условия обеспечения продол-
жительного по времени, но среднего по потребной мощности ре-
жима; максимальные по мощности и непродолжительные по вре-
мени режимы обеспечиваются за счет береговой электростанции;
г)	на доке устанавливают только один стояночный генератор
мощностью 50—70 кет (на случай аварии заводской подстанции).
Варианты «а» и «б» рекомендуются для автономных доков (ва-
риант «б» наиболее рационален); варианты «в» и «г» могут быть
рекомендованы лишь для неавтономных доков.
Иногда мощность постоянного тока, требующаяся для подади
на суда, стоящие в доке, может соизмеряться мощностью главных
генераторов. Чтобы для запуска преобразователя с короткозам-.
кнутым ротором не увеличивать мощность электростанции, при-
меняют индивидуальный запуск от генератора соизмеримой мощ-
ности. Схема главного распределительного щита (ГРЩ) делается
260
одноплечной и генераторы отделены один от другого и от распреде-
лительных секций автоматами (рис. 137).
Пуск электродвигателя преобразователя осуществляется сле-
дующим образом: после запуска дизель-генератора включают ру-
бильник гашения поля и устанавливают ручным регулятором но-
минальное напряжение 380 в, после чего выключают рубильник
гашения поля и включают автомат преобразователя (в этот момент
электродвигатель преобразователя еще не вращается, так как ос-
таточное напряжение слишком мало). Затем включают рубильник
Рис. 137. Одноплечевой щит.
1 — к преобразователю переменно-постоянного тока; 2 — к дизель-генератору № 1;
3 — к дизель-генератору № 2; 4 — к станции питания с берега; 5 — к стояночному дизель-
генератору; 6 — питание потребителей.
гашения поля генератора и по мере нарастания напряжения в цепи
электродвигатель преобразователя начинает вращаться. Как толь-
ко в генераторе установилось номинальное напряжение, у преоб-
разователя устанавливается номинальное число оборотов и пуск
окончен. После этого дизель-генератор, от которого производится
пуск преобразователя, можно подключить на параллельную ра-
боту с другими генераторами и, в зависимости от нагрузки стан-
ции в данный момент, лишний генератор можно остановить.
Выбор привода для главных доковых генераторов крайне ог-
раничен. На подавляющем большинстве современных доков ус-
танавливают дизель-генераторные агрегаты. Случаи установки
турбогенераторов крайне редки (например, на английском доке
подъемной силой 50 000 т, стоящем в военно-морской базе на о-ве
Мальта, установлены три турбогенератора по 1000 кет и два ди-
зель-генератора по 600 кет).
§ 102.	Высоковольтная установка дока
Независимо от степени автономности проектируемого дока
обязательна возможность приема электроэнергии с берега. Если
потребляемая доком (и стоящим в нем судном) мощность не пре-
261
вышает 350—400 кет. и расстояние между ГРЩ дока и точкой
приема электроэнергии на берегу не превышает 100 м, не требуется
предусматривать на доке высокольтную установку, а можно не-
посредственно принимать ток напряжением 380 в.
Высоковольтная установка, как правило, предназначена для
питания береговой электроэнергией всех потребителей на доке и
докуемого судна. Однако иногда мощность принимаемой с берега
энергии ограничивают режимом стоянки дока с ремонтируемым
судном, то есть режимом, примерно в два раза меньшим максималь-
ного (режим откачки дока) (см. § 101).
Доковая высоковольтная установка состоит из мачты (ко-
лонны) приема тока с берега, одного или двух понижающих си-
ловых трансформаторов, отключающего устройства, кабельной
линии, соединяющей мачту с трансформатором, а также кабель-
ной линии, соединяющей мачту приема тока с берегом (эта линия
обычно выкладывается подводным кабелем). Если расстояние
между берегом и доком невелико, кабельную линию подвешивают
на подвесках из стального троса.
Силовые трансформаторы и отключающее устройство устано-
влены в специальном помещении. На рис. 138 дана схема действую-
щей энергетической установки на переменном токе с высоковольт-
ной станцией1 питания с берега. В установку входят следующие
узлы:
силовой трансформатор ТМ.-560/10 с масляным охлаждением
мощностью 560 кет;
выключатель типа ВНП-16 для включения и выключения токов
нагрузки (не предназначенный для отключения токов короткого
замыкания);
высоковольтный предохранитель типа ПК-Ю/10 для защиты
трансформатора от токов короткого замыкания;
мачта для приема электроэнергии с берега.
К мачте приема с берега подключены следующие кабели:
высоковольтный кабель марки КРПД сечением 3 х 25 лглг2;
кабель марки НРШМ сечением 6/1 X 120 мм2;
кабель телефонной связи дока с берегом.
От мачты к трансформатору проложен кабель марки СБ се-
чением 3 х 25 мм2 и от мачты к главному распределительному
щиту — кабель марки КНРП сечением 2/3 X 185 мм2.
На трансформаторе смонтировано газовое реле, работающее
на звуковой сигнал. На случай пожара и аварии под трансформа-
тором предусмотрен сток масла в маслосборную яму с гравийным
наполнением. На баке трансформатора помещен указатель уровня
масла и дистанционный указатель температуры.
Выключатель ВНП-16 представляет собой обычный трехпо-
люсный разъединитель рубящего типа с пристроенными дугога-
сительными контактами, дугогасительными камерами с вклады-
шами из органического стекла и отключающими пружинами.
262
2G3
Номинальное напряжение выключателя 10 кв; номинальная сила
тока 200 а; привод ручной. К раме выключателя пристроены три
предохранителя типа ПК 10/50 с кварцевым наполнением.
Кабель КРПД подвешен к стальному тросу, протянутому между
доковой и береговой мачтами, причем к доковой мачте трос за-
креплен наглухо, а к береговой — подвижно, при помощи груза,
регулирующего натяг троса при подвижках дока. От доковой мачты
питание с берега идет по кабелю на зажимы выключателя ВНП-16
и через предохранители ПК-Ю/50 — к трансформатору ТМ 50/10.
От трансформатора энергия подается кабелем на зажимы ГРЩ и
при помощи переключателя питания ПП и через воздушный ав-
томат АВ — на машины ГРЩ.
От коротких замыканий подводящий кабель защищен защитой
береговой сети. От междуфазных коротких замыканий высокого
напряжения трансформатор защищают высоковольтные предохра-
нители, а от однофазных и витковых замыканий внутри трансфор-
матора и одновременно от перегрузки — газовое реле, работаю-
щее на звуковой сигнал.
Попадание высокого напряжения на обмотку низкого напряже-
ния (при пробое высокого напряжения нулевой точки обмотки
низкого напряжения) предупреждается заземлением на корпус.
Чтобы предотвратить одновременную подачу питания на шины
ГРЩ от дизель-генератора и высоковольтного трансформатора
или от береговой сети напряжением 380 в, в схеме ГРЩ преду-
смотрены промежуточные реле РП1 и РП2 и управляющие катушки
автоматов АВ и АС.
§ 103.	Особые требования к помещениям
высоковольтной установки
Помещение главного распределительного щита должно быть
расположено рядом с трансформаторным помещением и соеди-
няться с ним водогазонепроницаемой дверью. В этих помещениях
двери отворяются наружу и имеют внутренние замки. Если в ука-
занных помещениях имеются иллюминаторы или окна, то на них
следует установить решетки. На наружных дверях обязательна
надпись: «Высокое напряжение — опасно для жизни!» Внутри
помещений на видных местах следует разместить плакаты и ин-
струкции по технике безопасности.
Искусственная вентиляция помещений обеспечивает в летнее
время температуру, не превышающую температуру наружного
воздуха более чем на 10° С.
В каждой секции распределительного устройства предусматри-
вают место для установки переносного защитного заземления;
оно защищено от краски и имеет барашек с резьбой для присоеди-
нения.
Все выключатели снабжают четкими указателями включен-
ного или выключенного положения. Токоведущие части следует
264
окрашивать: фазу А — в желтый цвет; фазу Б — в зеленый цвет;
фазу В — в красный цвет.
Следует обратить особое внимание на ограждение токонесу-
щих частей (расстояние от токонесущих частей до ограждения
должно быть не менее 50 см).
Для тушения огня в помещении предусматривают сухие огне-
тушители и ящики с песком.
§ 104.	Размещение главных и вспомогательных
механизмов
В зависимости от величины дока, числа секций и мощности
энергоустановки главные и вспомогательные механизмы поме-
щаются в одном или двух машинных помещениях1, не считая по-
мещений ГРЩ и трансформаторной станции, о которых упомина-
лось выше.
Насосы на крупных доках с кольцевой схемой балластного
трубопровода обычно размещаются по обоим бортам в шахматном
порядке. В этих случаях приходится мириться с неизбежным ус-
ложнением схемы прокладки силового кабеля.
В машинных отделениях размещаются главные и вспомога-
тельные (стояночные) дизель-генераторы, механизмы, обслужи-
вающие дизели (масляные, топливные и охлаждающие насосы),
а также общедоковые насосы (пожарные, санитарно-бытовые
ит. п.). Пожарные насосы иногда размещаются в одном из отсеков
балластных насосов.
Котлы размещаются в отдельном котельном отделении.
Все машинные отделения располагаются на палубе безопас-
ности (исключение — доки подъемной силой не более 300—400 т).
На крупном доке необходимо предусмотреть для охлаждения ди-
зелей подкачивающий насос в понтоне, так как величина засасы-
вания насосов редко превышает 6 м.
§ 105.	Центральные посты управления (ЦПУ)
На подавляющем большинстве современных доков управление
всплытием и затоплением дока сосредоточено в так называемом
центральном посту управления (ЦПУ). Этот главный командный
пункт находится на топ-палубе в специальной рубке; на секцион-
ных доках количество ЦПУ равно количеству автономно работа-
ющих секций и, когда док работает в полностью собранном виде,
один из ЦПУ становится главным.
Помещение ЦПУ представляет собой рубку с большим коли-
чеством окон на торцовых и внутренней стенках, имеющую отдель-
ный вход. В этой же рубке размещены доковая канцелярия и по-
мещение дежурного по-доку. Ширина рубки ЦПУ должна быть не
менее чем на 0,8—1,0 м уже ширины топ-палубы в этом месте,
1 Иногда в каждой секции, являющейся в таком случае вполне автономной.
265
с тем, чтобы обеспечить свободный проход по палубе. Высота
рубки должна позволить беспрепятственный проезд грузовых кра-
нов. Рубка ЦПУ должна быть обеспечена необходимым отоплением,
освещением, вентиляцией и т. д.
В ЦПУ размещены:
пульт дистанционного управления клинкетами балластной
системы;
мнемоническая схема с сигнальными лампами указания поло-
жения клинкетов (закрыты или открыты);
управление пуском и остановкой главных и зачистных балласт-
ных насосов;
приборы-указатели положения (кренометры, дифферентометры
и осадкомеры), а также приборы указания уровня воды в балласт-
ных отсеках;
прогибомер;
пост громкоговорящей командной связи;
пост внутренней телефонной или громкоговорящей двусторон-
ней связи с основными рабочими постами;
приборы указания загрузки электростанции.
Докмейстер, управляя затоплением дока, вводом судна в док,
установкой в доке и откачкой, пользуясь перечисленной выше
аппаратурой и приборами, имеет возможность следить за положе-
нием дока и, в случае необходимости, принимать нужные меры
непосредственно на пульте управления; либо отдавая приказания
по громкоговорящей связи.
Очевидно, что в центральных постах управления доком со-
средоточено множество приборов и аппаратов, к которым под-
ведены всевозможные кабели, провода и трубы, поэтому при раз-
работке рабочих чертежей желательно макетировать ЦПУ в на-
туральную величину, проверив удобство расположения приборов,
трасс кабелей, проводов и труб.
Подъем или затопление дока можно автоматизировать. Работа
докмейстера при подъеме или затоплении сводится к следующему:
1)	наблюдение по приборам за креном, дифферентом и проги-
бом дока при всплытии или затоплении;
2)	манипулирование откачкой воды из балластных отсеков
(или их затоплением) при достижении крена, дифферента и про-
гиба заранее определенных величин;
3)	наблюдение за положением вводимого в док судна относи-
тельно ДП дока и его миделя;
4)	приведение судна в нужное положение относительно дока.
Автоматизировав работу кренометра, дифферентометра, про-
гибомера, указателей положения уровня воды в балластных отсе-
ках и клинкетов балластной системы, можно полностью освобо-
дить докмейстера от первых двух обязанностей.
Несколько более сложна конструктивно задача по автоматиза-
ции установки докуемого судна в доке и регулирование его поло-
266
жения в процессе становления в доке. На первых порах нам пред-
ставляется целесообразным ограничиться автоматизацией подъема
и затопления дока.
Подобный док грузоподъемностью 28000 m, с автоматизирован-
ным процессом погружения и всплытия, выстроен в 1954 г. для
Гетаверке. При достижении заданной осадки и распределения
балласта автоматика перекрывает клинкеты балластной системы
и прекращает дальнейшее поступление воды в отсеки.
§ 106.	Котельные установки
Необходимой составной частью энергетики дока является ко-
тельная установка. Пар расходуется на отопление жилых и слу-
жебных помещений дока7 а также стоящих в доке судов, обогрев
цистерн (в том числе — фекальных), обогрев или продувание за-
бортных отверстий и т. п. В некоторых случаях пар идет на ра-
боту опреснительных установок (на автономных доках) и работу
кипятильников.
Для определения потребности в паре следует составить баланс
его расхода и таблицу режимов работы котельной установки дока
как в летнее, так и в зимнее время; после разработки таблицы
режимов определяют количество котлов и паропроизводительность
каждого. При определении потребной паропроизводительности
доковой установки (с учетом климатических условий) можно поль-
зоваться данными табл. 44.
Таблица 44
Мощность паровых котлов доков
Подъемная сила дока, т	1500	4000	11 000	40 000	60 000
Паропроизводитель- ность котельной установ- ки, т/час	0,45	1,0	2,6	4,0	8,0
Вследствие особенностей работы доковых котельных установок
следует считаться с невозможностью полного сбора конденсата
в теплый ящик: утечка составляет не менее 10—15%. Докуемые
суда не имеют, как правило, приспособлений для возврата кон-
денсата, приходится предусматривать в числе докового снабжения
переносные конденсатные насосы и гибкие шланги для слива кон-
денсата в теплый ящик.
Возврат конденсата на док особенно важен для автономных
доков. Так, для дока подъемной силой 4000 т возвращение кон-
денсата означает экономию котельной воды не менее 1 —1,5 т
в сутки, если принять снижение утечек пара 7—8% вместо 10—
15%, как было- указано выше.
267
Давление пара в доковых котлах обычно не превосходит 8—
10 кг/с.и2, если не предусматривается установка турбо- или паро-
генераторов.
§ 107.	Компрессорные и электросварочные доковые
установки
Подача сжатого воздуха на стапель-палубу является обяза-
тельной как на ремонтных доках, так и на доках для осмотра
и окраски.
Производительность компрессорной установки определяется
количеством одновременно работающих пневматических инстру-
Таблица 45
Компрессорные установки >доков
Подъемная сила дока, m	5000 и менее	18 000	30 000	40 000	60 000
Общая производи- тельность доковой ком- прессорной установки, м3/ час	700—800	2300	1500	1200	1850
ментов, задаваемых заказчиком. Для первого приближения можно
пользоваться сведениями по построенным докам, табл. 45.
Обычно на доках устанавливается не менее двух компрессоров
низкого давления (6—8 кг/см2), на случай выхода одного из них
Таблица 46
Количество сварщиков
на ремонтных доках
Длина дока, м	Количество одно- временно работаю- щих сварщиков
До 75	6—10
75—100	-	10—14
100—150	12—15
150—200	15—18
200 и более	20—25
из строя.
Наряду с компрессорны-
ми установками обязательной
принадлежностью современ-
ных доков являются элек-
тросварочные машины. Мощ-
ность электросварочной уста-
новки дока зависит от числа
сварщиков, могущих одно-
временно работать на ремон-
тируемом судне. А это число,
в свою очередь, является
функцией от протяженности
фронта работ, или, иначе го-
воря, отдлины дока и высоты
башен. В первом приближе-
нии нормы мощности сварочных машин в зависимости от
длины дока можно принять по табл. 46.
На многих заводских доках, в дополнение к электросварочной
установке, предусматривается еще и оборудование для газовой
резки и сварки.
268
Вдоль дока по внутренним бортам башен прокладываются тру-
бопроводы для ацетилена и кислорода с присоединительными
кранами. Эти трубопроводы соединены с береговыми трубопро-
водами того же назначения и по ним док получает ацетилен и ки-
слород с берега. На крупных доках зачастую предусматривают
собственные ацетиленовые установки (или газогенераторы).
§ 108.	Весовые характеристики
Вес энергетической установки плавучих доков без запасов обыч-
но составляет от 10% (для мелких доков) до 5% (для доков подъем-
ной силой 60 000 т) веса металлического корпуса.
Ввиду того, что установка обычно состоит из дизель-генерато-
ров с числом оборотов в пределах 300—1000 об/мин., вес энерго-
установки доков составляет 0,3—0,12 т на 1 кет, включая котель-
ную и компрессорную установки.
ГЛАВА IX
ДОКИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
§ 109.	Транспортные доки
Транспортными называются плавучие доки, предназначенные
для перевозки судов по морю или по внутренним водным путям
к месту эксплуатации. Доки для переводов через бары в пределах
одного порта не строят, так как при современном развитии меха-
низации дноуглубительных работ прорыть через бар короткий
канал несложно.
Рис. 139. Американский транспортный док.
Основное назначение морских транспортных доков, строив-
шихся в особенно большом количестве в США во время войны
1939—1945 гг., — перевозка маломореходных мелких плавучих
десантных средств (рис. 139). Эти доки обладают неограниченной
мореходностью, скоростью хода, позволяющей идти в составе
быстроходного конвоя, и по существу отличаются от обычных
военно-транспортных судов наличием в кормовой половине боль-
шой доковой камеры с откидывающимся в корму транцем. По-
скольку «технические особенности проектирования морских доков
зависят преимущественно от особенностей предполагаемого ис-
270
пользования, на вопросах проектирования морских транспортных
доков останавливаться не будем.
При проектировании речных транспортных доков конструк-
тор, будучи ограничен глубиной и шириной судового хода на реч-
ном фарватере, а также размерами шлюза стремится максимально
уменьшить размеры создаваемого дока и снизить вес его корпуса.
Поэтому речные транспортные доки, как правило, несамоходные,
их механическая установка обеспечивает лишь минимальные по-
требности в электроэнергии во время похода и на стоянке в необо-
рудованном пункте. •
Так как на транспортных доках, как правило, перевозят суда
с исправными, неразрушенными корпусами, целесообразно умень-
шить продольную прочность дока с тем, чтобы часть момента, из-
гибающего систему док— судно, воспринималась судном (на судно
можно переложить не менее 25% изгибающего момента; см. гл. V).
Некоторые специалисты, стремясь по возможности снизить вес
корпуса, отказываются от стапель-палубы и устанавливают пере-
возимое судно на флоры днищевого набора, однако в данном слу-
чае мы считаем этот риск неоправданным. Доковую камеру, в ко-
торой стоит судно, невозможно разделить на отдельные водонепро-
ницаемые отсеки и при получении пробоин док со стоящим в нем
судном неизбёжно затонет.
Если предполагается, что док должен иметь свою энергетиче-
скую установку, мощность которой обеспечивает и режим откачки,
то при определении производительности насосов время откачки
следует увеличить (сравнительно с временем откачки обычных до-
ков). Рекомендуемое время на подъем речного транспортного дока
примерно 2,5 часа.
Для первого определения возможности проводки через шлюз
с данными размерами судна водоизмещением О,. можно пользо-
ваться следующей формулой:
Ос = 0,6 (LU1 - 5) (Вш - 3) (Т ш - 0,4),
где Dc — предельное водоизмещение подготовленного к .поста-
новке в док для перевозки судна, м3;
Ьш — полная длина шлюза, м;
Вш — ширина ворот шлюза, .и;
Тш — глубина на пороге (на короле), м.
При необходимости шлюзовать док и буксир одновременно
(что неизбежно при невозможности ввести док или судно на .пон-
тонах в шлюз без помощи буксира) первый двучлен формулы сле-
дует принять в виде
(Ьш - 5 - L6),
где Ьб — длина буксирного судна, м\
После ознакомления с особенностями заданной трассы следует
рассмотреть возможность разгрузки судна или даже некоторого
271
демонтажа его оборудования. Иногда целесообразнее снять с судна
легко снимающееся оборудование и отправить его на барже или
по железной дороге, чем строить док с предельно допустимыми
размерами.
Особое внимание должно быть обращено на мачты и другие
наиболее высоко расположенные предметы, так как через ка-
налы и реки переброшены телефонные и силовые провода, которые
можно зацепить и оборвать.
С навигационной точки зрения транспортный док является не-
самоходным транспортным средством и Должен быть оборудован
рулевым, якорным, швартовным и другими устройствами., а также
жилыми помещениями для постоянной команды.
§ 110.	Док-матки и док-понтоны
При наличии большой и постоянной загрузки ремонтом судов
сходных размеров наиболее экономичным доковым средством яв-
ляется док-матка с док-понтоном. Установленные на док-матке
силовая и насосная установки имеют более полную загрузку и,
следовательно, более экономичны, чем силовые установки обычных
доков. Подъемная сила этих сооружений обычно не превосходит
2500—3000 т.
Процесс докования следующий. Док-матку прйтапливают и>
в нее заводят и точно устанавливают на место док-понтон с под-
готовленными на его стапель-палубе кильблоками и клетками.
Затем открывают клинкеты док-понтона и он вместе с док-маткой
погружается на глубину, достаточную для ввода докуемого судна.
После того как судно введено в док-понтон и установлено,
насосная станция док-матки начинает ее откачку. По мере подъема
вода из док-понтона выливается через открытые клинкеты. После
осушения док-понтона клинкеты закрывают, а док-матку прита-
пливают, чтобы освободить док-понтон. Всплывший док-понтон
выводят вместе со стоящим в нем судном из док-матки и отводят
к месту ремонта судна. Для постановки второго судна на второй
док-понтон процесс повторяют.
Для вывода из док-понтона процесс ведут в обратном порядке.
Некоторые специально оборудованные док-матки могут при-
нимать суда непосредственно на свою стапель-палубу. Это целе-
сообразно, если перерыв в постановке док-понтонов достаточно
велик, чтобы продоковать судно в док-матке. Подъемная сила та-
кой док-матки равна сумме подъемной силы док-понтона и его
собственного веса (например, для док-понтона подъемной силой
2000 т подъемная сила док-матки должна быть не менее 3000 т).
Использование док-матки при наличии пяти-шести понтонов
как самостоятельного докового места возможно лишь зимой, когда
суда поставлены в док-понтоны на более продолжительный срок.
Приведем краткое описание док-матки и док-понтона. Док-
матка (рис. 140), в отличие от обычных двухбашенных плавучих
272
доков, может не иметь понтонной части; в таком случае она состоит
из двух башен, соединенных между собой в нижней части попереч-
ными балками-фермами, на которые садится док-понтон. В каж-
дой башне имеется палуба безопасности, ниже которой располо-
жены балластные отсеки. В балластных отсеках размещены обыч-
ные доковые отливные насосы- Балластная система док-матки
такая же, как на обычных доках, но иногда имеет специальное
устройство телескопического типа для соединения с балластной
системой док-понтона (если таковая предусмотрена).
Рис. 140. Док-матка с поднятым
док-понтоном и судном.
Вопрос об автономности док-матки решается заказчиком на ос-
новании тех же соображений, что и для обычных доков.
Док-понтон представляет собой плавучую платформу с не-
сколько заостренными концами (рис. 141). По бортам понтона,
для придания ему продольной прочности, устанавливают мощные
фермы мостового типа. По существу док-понтон это «плавучий
мост с ездой по низу». Надводный борт понтона при поставлен-
ном в нем предельном судне принимается 0,4—0,5 м.
На стапель-палубе док-понтона имеется одна центральная
кильблоковая дорожка и предусмотрены скуловые киль-блоки
или клетки. Внутреннее пространство док-понтона разделено про-
дольными и поперечными переборками на ряд балластных отсе-
ков. Если понтон заполняется и осушается не самотеком через
открытые клинкеты, то в балластные отсеки проводят обычную
балластную систему, соединяющуюся с балластной системой док-
матки. Отростки из каждого отсека подходят к распределитель-
ным коробкам, число которых на док-понтоне равно числу вы-
18 м. А. Ловягин и др.	273
движных присоединительных .патрубков на док-матке. Каждая
сборная коробка имеет один приемно-отливной клинкет, устано-
вленный на наружной стороне понтона соответственно расположе-
нию присоединительных патрубков док-матки.
Управление всеми клинкетами затопительно-водоотливной си-
стемы док-понтона осуществляется ручными приводами, введен-
ными на палубный настил фермы.
Рис. 141. Док-понтон с установленным на нем судном.
Центральный пост управления на док-понтонах отсутствует,
взамен чего на палубном настиле фермы того борта, на котором
расположены приводы клинкетов, в середине длины установлен
закрывающийся кожухом щиток с манометрами пневмеркаторной
(или иной дистанционной) системы, весковым кренодифференто-
метром и гнездом для установки трехточечпого оптического про-
гибомера, градуированные рейки которого расположены по кон-
цам этой палубы. Рядом с контрольным щитком находится, также
закрытый кожухом, щиток электропитания сети освещения и
сварки. Как правило, штатное механическое оборудование на док-
понтонах отсутствует. Питание электроэнергией, паром, сжатым
воздухом и водой для противопожарных целей в процессе докова-
ния судна осуществляется с берега.
Современная система док-матки с док-понтонами, имеющими
повышенные мореходные качества, позволяет решать ряд задач
судоремонта и судостроения, а именно:
1)	докование в док-понтонах судов с доковым весом, близким
или равным подъемной силе док-понтонов, с целью текущего,
среднего и капитального ремонтов;
274
2)	докован не судов с доковым весом, превышающим подъем-
ную силу док-понтона на 25—30%, без вывода док-понтона из
док-матки;
3)	подъем судов с последующей передачей их на продольный
слип или береговую эстакаду;
4)	строительство на док-понтонах судов с построечным весом
до 60—70% от грузоподъемности док-понтонов:
5)	транспортировка судов, поднятых на док-понтоны, на близ- .
лежащие судоремонтные заводы и различные точки побережья;
6)	транспортировка глубокосидящих судов на док-понтонах
по мелководью (рекам, проливам и т. п.) к судоремонтным пред-
приятиям внутри материка.
К недостаткам системы док-матки с док-понтонами следует
отнести ограничение длины док-понтона до 100—110 м вследствие
трудности обеспечить необходимую продольную прочность.
Разработку проекта док-матки и док-понтонов начинают с по-
следних. Длина док-понтона определяется так же, как и длина
обычного дока.
Ширина док-понтонов В., в свету, т. е. между внутренними
кромками внутренних привальных брусьев, принимается на
 основе тех же соображений, что и для обычного дока.
Полная ширина понтона определяется исходя из обеспечения
необходимой остойчивости док-понтона вместе со стоящим в нем
судном при действии ветра расчетной силы. Нормы остойчивости
те же, что и для обычных доков.
Ширина ферм понтона колеблется, в зависимости от его подъем-
ной силы, в пределах 0,6—1,5 м и должна быть проверена на по-
перечную устойчивость фермы от предельного момента.
Высота понтона Яп определяется по формуле
н — Dn % Дс р
711 ' . 6пВп£п !1’
где Dn + D,. — вес понтона и вес докуемого судна вместе с весом
остаточного балласта в понтоне, разделенный на
удельный вес воды;
Ьп и Вп — длина и ширина док-понтона, .и;
б — коэффициент общей полноты понтона;
Fn — высота надводного борта понтона с поставленным
в него судном, м.
Высота остаточного слоя балластной воды в зависимости от
размеров днищевого набора понтона и конструкции балластной
, системы принимается в пределах 10—20 см, так как зачистка си-
стемы на них не предусматривается.
На док-понтонах подъемной силой свыше 1000 т обычно пре-
дусматривают бортовые отсеки, выступающие над стапель-палу-
бой на высоту 0,8—1,2 м, по ширине равные ширине ферм. Эти
невысокие башенки защищают стапель-палубу от набегающей
18*	. 275
с бортов волны и позволяют несколько снизить общую высоту
надводного борта понтона.
Высота бортовых ферм определяется из условия, что уровень
их верхних погонов должен быть на уровне топ-палубы док-матки,
когда в ней находится док-понтон.
Определение веса понтона и положение его центра тяжести
по высоте не представляет особых затруднений и производится
обычным путем. Для определения указанных величин в первом
приближении в табл. 47 приведены некоторые сведения по спро-
ектированным понтонам.
Весовые данные док-понтонов
Таблица 47
Подъемная м?ила док-понтона, м	Вес док-понтона, т	Вес на I т грузоподъем- ности, т	Положение центра тяжести, м	Примечание
300	200	0,67	—	Построен
'500	300	0,60	—	Расчетный
1000	500	0,50	—	»
2000	900	0,45	3,62 *	Построен
3000	1200	0,40	—	Расчетный
4000	1500	0,375	—	»
* Пол остаточного	ожение ЦТ, равное 3,62, соответствует весу док-понтона со 100 т балласта.			
По ширине доД-лонтоны разделяются одной диаметральной
и двумя бортовыми переборками (рис. 142). В некоторых случаях,
для повышения непотопляемости и уменьшения влияния свобод-
ных поверхностей, док-понтоны разделяют четырьмя продоль-
ными переборками (двумя средними и двумя бортовыми). Во всех
случаях бортовые переборки расположены по внутренним кром-
кам бортовых ферм и служат для них опорами.
Подлине понтоны разделяются 5—7 поперечными переборками.
Поправка к моменту инерции действующей ватерлинии на влияние
свободных поверхностей определяется так же, как и для обычного
дока (см. гл. III).
При заданной подъемной силе док-понтона и выбранных ли-
нейных размерениях и форме (по условиям постановки судна)
выполняют расчеты теоретических элементов док-понтонов,
а именно:
расчет элементов теоретического чертежа;
расчет моментов инерции свободных поверхностей балласта;
276
расчет моментов инерции площади ватерлинии и метацентри-
ческих радиусов;
построение кривых элементов теоретического чертежа.
Расчеты по док-понтону подъемной силой 2000 т приведены
в табл. 48 и 49.
Рис. 142. Схема док-матки с док-понтоном и судном.
Кренящий момент от действия ветра
Мкр - 0,001 P0Sz,
где Л1кр — кренящий момент, ш;
Ро— условное расчетное давление ветра, кг/м2;
S — площадь парусности, м2;
z— отстояние центра парусности (м) от плоскости дей-
ствующей ватерлинии.
Угол крена док-понтона, стоящего с поставленным в него
судном под действием ветра, создающего давление Р = 100 кг/м2,
определяется следующим образом:
Мкп 0,001-100-1056-7,03 = 745 тм.
кр
Момент, кренящий систему док — понтон — судно, Л10 -
= 362 тм.
Искомый угол крена
т ’ §2 =	'
Из приведенного расчета видно, что остойчивость док-понтона
вместе со стоящим в нем судном при действии расчетного ветра
с удельным давлением 100 кг/м2 достаточна (возникающий при
этом угол крена примерно равен 2°).
Таблица 48
Расчет начальной остойчивости и дифферента док-лоитоиа
грузоподъемностью 2000 т
Наименование элементов	Обозначение	Размерность	Формула	Док-понтон порожнем с остаточным , балластом	Док-понтон с судном и । остаточным I балластом
Водоизмещение весовое	D	111	—	1000	3000
Водоизмещение объемное теоретическое	*	V	M3	_2_ Y	1000	3000
Возвышение ЦТ над основ-	г&	M	—	3,62	6,76
НОЙ					
□ стояние ЦТ от 10-го тео-	xg	»	•—	-0,11	—0,04
ретич. шпангоута					
Возвышение ЦВ над основной	гс	»	—	0,34	0,99
Отстояние ЦВ от Ю-го		»	—	.0	0
теоретич. шпангоута					
Поперечный метацентриче-	6		—	43,5	14,0
скин радиус					
Продольный метацентриче-	R	»	—	900,0	354,0
ский радиус					
Поперечная метацентриче-	h'		S + zc — Zg	40,22	8,23
ская высота (без поправок на свободные поверхности)					
Продольная метацентриче- ская высота	И		R + zc — Zg	896,7	348,0
Момент инерции площади сво- бодной поверхности жидкости	1х		—	4000	4000
Поправка к поперечной ме-	\h	M	lx	4,0	1,33
тацентрической высоте					
Исправленная поперечная метацентрическая высота	h	»	— \h	36.22	6,90
Площадь действующей ва-	S	M3	—	1510	1604
терлинии					
Отстояние ЦТ ватерлинии	Xf	M	—	0	0
от 10-го теоретич. шпангоута					—0,04
Отстояние ЦТ судна от ЦВ	—	»	Xg xc	-0,11	
-по длине					
Отстояние ЦТ ватерлинии		»	L	45,6	45,6
от носового перпендикуляра					
Осадка средняя теоретиче- ская		»	—	0,68	0,90
278
Продолжение табл. 48
Наименование элементов	1 Обозначение	i Размерность	Формула	Док-понтон порожнем с остаточным балластом	Док-понтои с судном н остаточным балластом
Осадка носом	Т,	М	Т |	(Xg	хс) 'срт	н		0,074 '"Й	1,895
Осадка кормой	Тк	»	т Ln — хс) Jcp	-н	Г0,685	1,905
Дифферент	А	»	L ,	ч -77- <4 - хс)	—0,011	—0,010
Момент, дифферентующий на 1 см		тм	ОН	98,5	114,0
	z А		100L		
Момент, кренящий на 1°	/Ио	»	Oh. ~571Г	630,0	362,0
Число тонн на 1 см осадки	<7	т	YS 100	15,1	16,0
Таблица 49
Расчет остойчивости док-понтона с судном при действии ветра
Наименование участков площади парусности	, Площадь па- । русности, м2	। Коэффициент обтекаемости	Приведенная площадь па- русности, л/2 				Возвышение центра па- русности над ватерлинией, м	Приведен- ный момент площади па- русности , м2
Судно	800	1,0	800	7,0	5600
Надводный борт башни док-понтона	170	1,0	170	1,0	170
Башенные краны (2 шт.)	57	1,5	86	20,0	1720
Сумма для стоянок	—	—	1056	7,03	7490
Стрелы и противовесы башенных кранов	26	1,5	39,0	15,8	615
Сумма для перегонов (без учета стрел и проти- вовесов)			1017	6,78	6875
279
При постановке судна только на одну килевую дорожку с ус-
тановкой по бортам распор давление на них, в случае крена док-
понтона, будет равно:
Рр = Dc-tg 0 = 2000-tg 2,06° = 72 tn.
Допуская на одну распору давление, равное 2 т, получаем,
что на каждом борту следует поставить 35—36 распор, что, ко-
нечно, неудобно. Для данного судна следует набрать по 5—6 кле-
ток на каждом борту.
При определении элементов док-матки
надо исходить из следующих положений:
а)	изгибающий момент от веса докуемого судна целиком вос-
принимается только док-понтоном, следовательно, башни док-
матки в обеспечении общей продольной прочности не участвуют;
б)	плавучесть док-матки выбирается из условия удержания
ее на плаву и обеспечения достаточной прижимной силы при сов-
местном погружении и всплытии с док-понтонами;
в)	линейные размеры док-матки должны позволять установку
док-понтона и обеспечить остойчивость системы в период погру-
жения и всплытия как с судном, так без него.
Длина док-матки определяется на основании выше-
приведенных соображений, а также с учетом достаточной продоль-
ной остойчивости в погруженном состоянии, в связи с чем длину
док-матки можно принимать не свыше 75% длины док-понтона.
Так, для понтона подъемной силой 200 т и длиной 38 м матка имеет
длину 28 м, а для понтона подъемной силой 2000 т и длиной
91,2 м — 67,2 м. Попутно отметим, что довольно часто башни
док-матки в длину делают не сплошными, а заменяют 30—35%
средней части ферменной конструкцией (см. рис. 140).
Ширина док-матки, в свету, т. е. между внутрен-
ними стенками башен, определяется наружной шириной понтона
по его привальным брусьям, шириной вертикальных отбойных
брусьев, устанавливаемых на док-матке, и зазором между ними.
Зазор между отбойными брусьями док-матки и привальными
брусьями док-понтона колеблется в пределах 50—100 мм на сто-
рону. Зазор устраняет возможность заклинивания док-понтона
при его вводе в док-матку и уменьшает до минимума величину
хода выдвижной трубы телескопического устройства балластной
системы док-матки.
Высота док-матки определяется как сумма следую-
щих величин:
высота подбашенного отсека Л3;
высота опорных брусьев h6 = 250 — 300 мм;
высота док-понтона hn;
высота кильблоков hK = 0,8 -1,- 1,2 м;
зазор между днищем судна и верхней кромкой кильблоков,
принимаемый обычно 0,25—0,30 м;
280
осадка расчетного судна Тс, м;
высота надводного борта док-матки при предельном погруже-
нии ha = 0,8 -г 1,2 м.
Графически определение высоты борта док-матки показано на
рис. 142. Таким образом, высота борта док-матки равна
На = h3 -]-h6 - hn + hK +	-f- TQ -f- 0,3 m.
Высота подбашенных отсеков определяется
из условия обеспечения осадки порожней док-матки на уровне
нижней кромки опорных брусьев.
Ширина подбашенного отсека Ь3 определяет-
ся из условия установки док-понтона на опорных брусьях, как
это показано на рис. 142. Она принимается с таким расчетом,
чтобы внутренние бортовые продольные переборки док-понтона
приходились по середине опорных брусьев.
Зная в первом приближении вес док-матки £>м, мы можем опре-
делить высоту подбашенного отсека из выражения
Пз ~ 213Ь3 ’
где /3 — длина подбашенного отсека, считая по одному борту
док-матки.
Остойчивость системы док-матка — док-понтон — судно при
погружении и всплытии рассматривается для следующих случаев
осадки, соответствующих моментам максимальной и минимальной
остойчивости:
осадка Т\ — система после всплытия, при минимальных коли-
чествах остаточного балласта в отсеках док-матки
и док-понтона;
осадка 7\— ватерлиния проходит над верхней кромкой ста-
пель-палубы док-понтона;
осадка Т3—ватерлиния проходит по верхней кромке киль-
блоков док-понтона.
При осадке 7\ остойчивость системы максимальная, а при осад-
ках Тг — Т3 — минимальная (см. рис. 142). В процессе погруже-
ния или подъема система док-матка — док-понтон должна рас-
сматриваться как единое целое, т. е. как обычный плавучий док.
Расчеты остойчивости системы выполняются минимум для трех
указанных выше осадок.
Диаграмма затопления док-матки и док-пон-
тона, в отличие от диаграммы обычного плавучего дока, имеет
две самостоятельные кривые: емкости балластных отсеков док-
понтона и емкости балластных отсеков док-матки.
На рис. 21 горизонтальными линиями, параллельными оси
абсцисс, показаны предельная линия погружения, палуба без-
опасности и верхняя кромка кильблоков.
Расчет диаграммы погружения и всплытия док-матки с док-
понтоном и судном выполняется на основании следующих данных:
281
расчет и кривые теоретических элементов док-матки;
расчет и кривые теоретических элементов док-понтонов;
расчет весовой нагрузки док-матки;
расчет весовой нагрузки док-понтона.
Расчет диаграммы погружения и всплытия системы состоит
из следующих этапов:
1)	расчет совмещенного грузового размера док-матки и док-
понтона с учетом объема выступающих частей;
2)	расчет балластной кривой док-матки (коэффициент запол-
нения балластных отсеков принимается равным 0,97);
Рис. 143 Схема расчетных нагрузок (гидростатическое давление на днище борта
и палубы док-матки).
1 — эпюра нагрузок для балластных отсеков; 2 — балластные отсеки; 3 — цистерны
топлива и воды; 4 — эпюра иагрузок для цистерн; 5 — сухой отсек; 6 — эпюра нагрузок
для сухого отсека и отсеков над палубой безопасности.
3)	расчет балластной кривой док-понтона (коэффициент запол-
нения тот же, что приведен выше: р = 0,97);
4)	расчет балластной кривой док-понтона с докуемым судном.
Для других расчетов следует построить диаграммы расчетных
нагрузок (гидростатических давлений) на отдельные перекрытия
док-матки и док-понтона (рис. -143).
Примечание. Следует учесть уменьшение объема уб
воздушной подушки, образовавшейся под стапель-палубой док-
понтона, получающееся при погружении док-понтона до линии
предельного погружения. Введем обозначения:
v1	— объем воздушной подушки, когда стапель-палуба док-
понтона только что ушла под воду; соответствующее
этой осадке давление Рг равно единице;
о2	— объем воздушной подушки при максимальном погруже-
нии док-понтона; соответствующее этой осадке давле-
ние равно Р2\
Т2	— осадка палубы док-матки при максимальном погруже-
нии; величина объема v2 находится по формуле:
Р -j У j	1 • V -j
ГЛАВА X
ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ДОКОВАНИЯ СУДОВ
§ 111.	Неполный подъем судна из воды *
В случае, когда аварийное судно необходимо поднять из воды
хотя бы частично, а достаточно мощные грузоподъемные средства
отсутствуют, можно провести так называемое «частичное», или
«неполное», докование.
В зависимости от соотношений подъемной силы и длины дока
или понтонов с весом (водоизмещением) и длиной поднимаемого
судна, могут быть рассмотрены следующие случаи:
Рис. 144. Неполное докование: а — при неполном всплытии дока; б— при
подъеме одной оконечности.
а)	подъемная сила дока (понтонов) значительно меньше доко-
вого веса судна, однако длина судна меньше или примерно равна
(в пределах ±15—20%) длине дока;
б)	подъемная сила дока (понтонов) также значительно ниже
докового веса судна, но длина дока или суммарная длина понто-
нов значительно (более чем на 20%) меньше длины поднимаемого
судна.
В первом случае судно поднимается параллельно своей перво-
начальной ватерлинии, но, в отличие от обычного докования, не
может быть поднято из воды на полную высоту осадки (рис. 144).
283
Во втором случае, с помощью подъемных средств, сосредото-
ченных в районе поднимаемой оконечности, судно дифферентуется.
Рассмотрим эти случаи.
§ 112.	Неполное докование
Если поднимаемое из воды судно устанавливается по длине
симметрично мидель-шпангоуту дока, то расчеты сводятся к про-
верке достаточности остойчивости при наличии воды на стапель-
палубе и проверке общей и местной прочности. Отметим, что в рас-
сматриваемом случае остойчивость будет значительно ниже, чем
остойчивость системы док — судно при полном выходе судна
из воды и полном осушении стапель-палубы.
Так, если подъемная сила дока равна 4500 т, а вес судна
9000 т, то поперечная метацентрическая высота системы док —
судно составит 4,2 м вместо 20,8 м. Поэтому неполное докование
следует вести в штилевую погоду или предусмотреть специаль-
ные меры по повышению остойчивости системы док — судно: проч-
ную и надежную пришвартовку к бортам дока порожних барж,
плашкоутов, понтонов и т. д.
§ 113.	Подъем оконечности судна
В том случае, когда ремонту подлежит какая-либо из оконеч-
ностей судна, а длина его значительно превосходит (более чем
на 20%) длину дока или суммарную длину половины имеющихся
судоподъемных понтонов Е приходится поднимать не все судно
целиком, а лишь одну его оконечность.
В этих условиях следует обращать особое внимание на пред-
отвращение сдвига судна со стапельной дорожки и выскальзыва-
ния дока из-под судна. В случае подъема оконечности судна при
помощи понтонов необходимо учитывать напряжения в тросах,
крепящих линию понтонов к судну в продольном направлении.
Подробно этот вопрос изложен в руководстве по аварийно-спаса-
тельному делу.
Рассматривая случаи подъема оконечности судна при помощи
дока (см. рис. 144), следует отметить, что если угол наклона ста-
пель-палубы дока больше угла трения 1 2, то силы, вызывающие
соскальзывание, настолько велики, что удержать судно на доке
при помощи швартовов невозможно. Рекомендуется рассчитать
не только величину необходимой силы поддержания Р и ее коор-
динату подлине, но и величину угла наклона а.Получив удовлетво-
рительные величины Р и а, производят расчеты остойчивости,
прочности, швартовки дока к бочкам или якорям и судна к доку.
1 Понтоны крепятся с обоих бортов.
2 Величина угла трения обычно принимается в пределах 6,5—4,5°.
284
Основным расчетом является определение силы поддержания
дока и координаты ее приложения. Вначале следует задаться же-
лаемой ватерлинией судна; затем определяют угол дифферента
и по масштабу Бонжана и теоретическим кривым определяют для
желаемой или заданной ватерлинии судна водоизмещение Vc и
координаты ЦВ — х,. и zc.
Потребная сила поддержания дока Р определится как разность
между весом судна Ос и его водоизмещением Vc. Если для облег-
чения операции подъема оконечности судно принимает балласт
в опускаемую оконечность (в нашем примере — в форпик) весом
G6, то
Р =DC — VC -I- G6.
Координата силы поддержания по длине судна определится
из условия равенства моментов относительно мидель-шпангоута
судна:
С"^С "’!
А'р —	р	.
Дифферент дока в общем случае определяется наклоном основ-
ной линии судна и условием, чтобы сила Р была приложена на рас-
стоянии хр от миделя судна.
Док должен быть подведен под судно так, чтобы длина сопри-
косновения судна с кильблоковой дорожкой была возможно
максимальной. Ограничить длину соприкосновения может недо-
статочная высота башен.
Пример. Судно длиной 120 м, водоизмещением 6000 т, осад-
кой Тн - 3,8 .к и Тк = 4,5 м и координатами ЦТ zc = 6,0 м и
хс = —1 м требуется поставить в док, характеристика которого
следующая:
подъемная сила 4500 т;
собственный вес 4000 т;
длина 100 м;
ордината ЦТ по высоте 4,5 м;
поперечный момент инерции ватерлинии— 27 • 104 лД
Судно поднимается для смены винта и ремонта пятки руля.
Задача решается последовательными приближениями. Примем,
что пятка ахтерштевня должна быть на 1 м выше уровня воды,
а угол дифферента равен 3,3°, то есть меньше угла трения. Сле-
довательно, осадка носом будет равна 6 м. Проведем на масштабе
Бонжана судна ватерлинию и вычислим величину силы, поддержа-
ния, необходимую для удержания судна на указанной ватерлинии.
Расчет ведем для пресной воды. Определяем, что водоизмещение
судна при указанной ватерлинии равно Vс = 3000 .и3. Вычисляем
положение ЦВ судна по длине относительно мидель-шпангоута
судна. Получим ХцВ = 38,5 м.
285
Если ЦТ судна находится на расстоянии 1 м в корму от миделя
и решено принять в форпик 200 т балласта, получим величину
силы поддержания Р и координаты точки ее приложения по длине:
Р = Dc — Vc + Q6 = 6000 — 3000 + 200 = 3200 m;
Л4р GqXq "Е Dсхс	Ес^цв
= 200-60 -- 6000-1 — 3000-38,5 = НО 000 тм;
хР = 34,3 м.
Для уничтожения выворачивающего момента необходимо иметь
в доке количество балласта, обеспечивающее положение точки
приложения равнодействующей силы поддержания и сил веса
Рис. 145. Построение масштаба Бонжана
дока.
/ — грузовой размер; 2 — номера ординат.
на расстоянии 34,3 м от ми-
деля судна.
По масштабу Бонжана для
дока (рис. 145) определяем
его водоизмещение и абсцис-
су ЦБ относительно миделя.
Расчет ведем следующим спо-
собом (табл. 50):
плавучесть дока равна
уд = 992-10 = 9920 л3.
Координата ЦБ влево от
миделя (рис. 146)
912 п пп
од? = — 92 М-
Момент веса дока относительно миделя дока принимается рав-
ным нулю. Точка приложения равнодействующей относительно
Таблица 50
Вычисление плавучести дока по его масштабу Бонжана
№ ординат	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	Сумма орди- нат	Полусумма крайних ор- динат	Искомая 1 сумма
Значение ординаты	122	118	114	но	106	102	98	94	90	72	54	1080	—88	992
Факторы моментов	1 180	944	684	440	212	—	— 196	—376	—540	-576	—540	1232	—320	912
286
миделя дока должна быть (при смещении миделя дока от миделя
судна на А = 14,3 м):
Хр = Хр~ А - 34,3 — 14,3 -= 20 м.
Количество балласта определяется как разность между пла-
вучестью, силой Р и весом дока
Gb = щ — Р — 6Д = 9920 — 3200 — 4000 = 2720 м3.
Уравнение моментов относительно миделя дока
Мб + М = 0,
откуда
Мб = —М - —х(Л  од = -9920-0,92 - —9130 тм.
Рис. 146. Подъем кормы неполным докованием.
/ _ судно; 2 — док; 3 — мидель судна; 4 — мидель дока; 5 — масштаб
Бонжана судна; /—IV — отсеки.
Предположим, что балласт распределен следующим образом:
отсек IV осушен полностью, в отсеки III и II балласт принят в оди-
наковом количестве, в отсек I балласт принят в наибольшем ко-
личестве (см. рис. 156).
Рассчитаем координату по длине ЦТ всего балласта в целом
и его распределение по отсекам I, II, III:
Мб 9130 о on
л	 Ton 3-3!*
Уравнение моментов балласта, принятого в отсеки, имеет вид:
(G6	2v) -хх 1>2,х2 - v3x3 = Мб,
где у2,	— вес балласта, принятого в отсеки II и III (порознь);
V 2 — У3 — V,
хг, х2, х3—координаты центров тяжести балласта, принятого
в отсеки I, II, III соответственно.
Подставляя цифровые величины в приведенное выше уравне-
ние, получаем:
v.z = v3 = 1240 т\ v} — 240 т.
287
Следовательно, в расчете с достаточной практической точностью
соблюдены условия: получена достаточная величина подъемной
силы Р и угол, равный 3,3е, меньший угла трения, равного 4,5°.
Затем обычными методами проверяют достаточность 'остойчи-
вости и местную прочность. Для случаев неполного докования
можно рекомендовать те же нормы остойчивости и давление ветра,
что и для обычного докования.
§ 114. Докование на понтонах
В том случае, если док отсутствует, для обнажения подводной
части судна можно прибегнуть к неполному или полному подъему
(докованию) на понтонах.
При неполном доковании под оконечность судна, подлежащую
осмотру или ремонту, подводят на стропах или полотенцах судо-
подъемные понтоны, плавучесть которых подобрана так, что после
продувания их судно получает требуемые осадку и дифферент.
Расчет дифферента ведется по формулам «посадки на камень»,
выведенным на основании метацентрической формулы остойчи-
вости.
Сила Р, создающая дифферент (Тк — Тн), равна
Р - РЖТК-ТН)
£(0,5£—хс) ’
где	D — водоизмещение судна;
Я — продольная метацентрическая высота;
(Тк — Тн) — дифферент судна;
L — длина судна;
хс — отстояние ЦВ судна от миделя.
Определив необходимую подъемную силу всех понтонов и ка-
ждой пары понтонов в отдельности с учетом их выхода из воды,
проверяют остойчивость системы судно — понтоны в процессе про-
дувания понтонов и при конечной ватерлинии.
Предлагаемый ниже метод полного подъема на понтонах, раз-
работанный группой советских конструкторов, осуществлен впер-
вые на практике в 1951 г. на одном из судостроительных заводов.
Метод проверен на подъеме нескольких тяжелых понтонов (весом
до 2400 т) и на плавучем доке весом около 3000 tn, для чего на
судоподъемных понтонах были установлены специальные крон-
штейны, показанные на рис. 147. Как показал опыт, при этом мо-
жет быть использовано не более 60% номинальной подъемной силы
понтонов, поскольку для обеспечения остойчивости необходимо
оставить значительный объем понтона выше конечной ватерлинии.
Основным в расчете возможности подъема является определение
подъемной силы понтонов, обеспечивающей требуемую высоту
подъема обнажаемой части судна, а также расчет остойчивости
системы судно—понтоны. Последовательность расчета такая:
288
1)	Составляется схема расположения понтонов относительно
судна и задаются промежуточные ватерлинии. Расположение пон-
тонов по высоте поднимаемого судна должно быть таково, чтобы
Рис. 147. Кронштейны понтонов.
1 — объект; 2 — кронштейн; 3 — понтон; 4 — страхую-
щий трос.
на всем протяжении операции моменты инерции ватерлинии от-
носительно продольной и поперечной осей обеспечивали положи-
тельную величину остойчивости.
Рис. 148. Схема дока и понтонов (к примеру). Масштаб сильно искажен.
1 — объект; 2 — кронштейны; I—V — группы понтонов.
Так как при подъеме верхняя кромка понтонов отстоит от ос-
новной линии судна на значительную величину и при прямом
подъеме, без крена и дифферента, момент инерции ватерлинии прак-
тически равен нулю, остойчивость системы судно — понтоны отри-
цательна. Вследствие этого возможен крен судна, приводящий
к аварии. Рекомендуется производить подъем при заранее вычи-
сленном дифференте (рис. 148);
19 М. А. Ловягин и др.	289
2)	Составляется нагрузка системы док — понтоны, пример
которой дан в табл. 51;
Таблица 51
Нагрузка системы док — подъемные понтоны
Наименование статьи нагрузки	Вес, т	Координата отно- сительно основной линии дока, м	Статический момент, тм
Док	4000	4,5	18 000
Понтоны I и V группы (2 шт.)	240	—3.6	— 860
Остальные пон- тоны (14 шт.)	1680	—4,9	—8230
Сумма	5920	1,5	- 8910
3)	Для каждой из ватерлиний находится плавучесть и остой-
чивость;
4)	Строится график изменения остойчивости в процессе подъема
понтонов (рис. 149).
Пример. Требуется поднять на
понтонах док следующих раз-
мерений:
вес порсйкнем 4000 т;
длина 120 м;
момент инерции ватер-
линии:
поперечный 27 • 104 .и4;
продольный 432-104 .и4;
конечная ватерлиния—
З.и ниже основной
Дока;
характеристики
нов:
длина 15 м;
диаметр 7 м;
водоизмещение
стью продутого и
женного понтона 570 m;
водоизмещение запол-
ненного понтона — 114 т
понтона —6 т).
Рис. 149. График остойчивости при подъеме
. на понтонах.
/ — поперечная метацентрическая высота; 2—про-
дольная метацентрическая высота.
ЛИНИИ
п ОНТО-
ПО лно-
погру-
(плавучесть полностью затопленного
Определяем число понтонов в предположении, что при конечной
ватерлинии подъема их плавучесть используется на 60 % .Тогда
число понтонов п равно:
п -	4000	_ 15
‘ 0,60(570 — 120)
290
Принимаем п = 16, так как четное число удобнее. Подводим
под док понтоны, как показано на рис. 148 (такая расстановка
обеспечивает остойчивость системы в процессе подъема одной око-
нечности). Подъем ведется с постепенным образованием дифферента.
Определяем пложение ЦТ системы док — понтоны.
;	1. W № П
дпЩ [т]
Рис. 150. Ватерлинии последовательного всплытия.
1 — ватерлиния дока; 2 — 1-я группа понтонов; 3 — 2-я группа
понтонов; 4 — 3-я группа понтонов; 5 — 4-я группа понтонов;
6 — 5-я группа понтонов.
Задаваясь несколькими характерными ватерлиниями (рис. 150)
и построив их на чертеже, вычисляем для них элементы плаву-
чести, положение ЦВ, моменты инерции ватерлиний и метацентри-
ческие высоты.
Результаты вычислений для дока, поднятого на' понтонах,
даны в табл. 52.
§ 115. Спуск судов на воду и подъем их на стапель
при помощи плавучего дока
На ряде судостроительных и судоремонтных заводов вместо
спуска вновь построенных или отремонтированных судов на воду
по поперечным или продольным наклонным спусковым фундамен-
там, а также вместо подъема судов из воды на стапельную пло-
щадку по слипу применяется спуск судов на воду и подъем их
19*		291
Таблица 52
Вычисление метацентрической высоты поднятого дока
Наименование величин	1 Размер- ность	Ватерлинии				
		0—0	I-I	П-П	Ш-Ш	1V-1V
Вес системы	т	5920	5920	5920	5920	5920
Водоизмещение дока	м3	4095	1880	' 920	560	0
Водоизмещение понтонов	м3	1825	4040	5000	5360	5920
Координата ЦВ относительно ос- новной линии дока	м	— 1Д	-2,1	—4,0	—4,4	—5,3
Координата ЦТ системы относитель- но основной линии	м	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Поперечный мо- мент инерции ватер- линии системы	я*	27-1О4	24,8-104	12Д.-104	13,9-104	27,104
Поперечная мета- центрическая вы- сота	м	43,0	38,4	15,0	17,8	39,6
Продольный мо- мент инерции ва- терлинии системы	м1	4,32- 10е	3,34-10е	1,07- 10е	2,61 • 10е	2,46-10е
Продольная ме- тацентрическая вы- сота	м	727	. 558	179	435	413
из воды при помощи плавучего дока. В этом случае завод освобо-
ждается от дорогостоящей постройки наклонного спускового фун-
дамента или слипа. В промежутках между спусками и подъ-
емами док может быть занят по прямому назначению.
Для спуска или подъема судов при помощи дока должен быть
оборудован горизонтальный стапельный участок с укрепленной
береговой линией. Взаимное расположение дока и стапелей, а
также места погружения дока и места его постоянной стоянки
схематически представлены на рис. 151. Здесь док, постоянно стоя-
щий в определенном месте (/), является одним из ремонтных це-
хов; ко времени приема судна док подводят в специально оборудо-
ванный пункт набережной завода, где производят состыковку с бе-
реговыми дорожками стапеля (//); место расположения котло-
вана, предназначенного для погружения дока (Ш), оборудовано
292
мертвыми якорями или бочками для установки дока точно над
котлованом.
Наиболее удачным взаиморасположением мест I, I] и III
следует считать такое, при котором док может быть передвинут
перетяжкой на швартовах с помощью собственных шпилей, без
помощи буксиров.
Для передвижки судна на док используют цеховые краны либо
специальные лебедки, так как мощность доковых шпилей для этой
цели недостаточна. Последнее легко доказать. При установке вво-
Рис. 151. Установка дока, допускающая его'
передвижку тросами без помощи буксира.
, I — стоянка дока при ремонте; II — стоянка дока
у стапеля; III — место погружения; 1 — габариты
котлована; 2 — мертвые якоря; 3 — береговые палы.
димого в док судна на тележки коэффициент трения страгивайия <р
редко бывает менее <р — 1 : 50, следовательно, для судна весом
3000 т усилие страгивания при указанной величине коэффициента
трения будет равно 60m, тогда как на доках подъемной силой около
3000 т тяговое усилие шпилей обычно не превосходит 3 т. При-
менение многошкивных талей слишком сложно и трудоемко.
При использовании дока для спуска судов, чтобы избежать
аварии во время передвижки судна на док (или стягивания его
с дока), необходимо фиксировать положение дока относительно
берегового стапеля как по вертикали, так и по горизонтали. С этой
целью, для предупреждения схода тележек с рельс, док наводится
носовой частью на специально сделанные подводные опоры, при-
тапливается и плотно на них опирается.
Док, плотно опертый на подводные опоры, не может дифферен-
товаться на нос, когда передвигаемое судно передает свой вес на
носовую оконечность (рис. 152). Прием балласта перед началом
передвижки судна нужен в любом случае, независимо от того,
передвигается судно с берега на док или с дока на берег.
В первом случае балласт нужен для снятия дока с опор после
того, как судно установлено в требуемое положение. По оконча-
293
нии установки балласт откачивают, док всплывает и его отводят
к месту погружения для спуска судна на воду.
Во втором случае балласт следует принять для того, чтобы док
не начал всплывать по мере перемещения центра тяжести судна
на береговые стапельные дорожки.
Таким образом, подъемная сила дока, вследствие необходи-
мости принимать упомянутый выше маневренный балласт, не мо-
жет быть полностью использована или, что то же, док должен иметь
запас плавучести, обеспечивающий снятие с опор и возможный
«сгон» 1 воды во время передвижки судна.
Рис. 152. Прибрежная опора.
1 — опора; 2 — док; 3 — кронштейн; 4 — переход-
ная балка; 5 — уравнительная эстакада; 6 — бере-
говой стапель.	<
Считая минимальный зазор при съемке с опор равным 0,1 м,
а запас на возможный «сгон» воды равным А, получим потребный
запас в подъемной силе А о, равный
Ао = (0,1 + AT) S, м3,
где S — площадь ватерлинии дока.
Операция по передвижке судна (с момента установки дока до
момента всплытия сопор) занимает обычно 5—10 час., и при угон-
ном ветре величина падения уровня воды может за это время в не-
сколько раз превысить зазор, необходимый для снятия с опор.
В одном из случаев поправка на сгон воды оказалась равной 0,5 м.
Береговая опора обычно является «фиксирующей» и имеет вид
опоры для мостовых ферм, поэтому док устанавливают в строго
определенном положении с точностью до 2—3 см в продольном
и боковом направлениях.
В боковом направлении правильная установка дока регули-
руется швартовами с талрепами на концах (рис. 151). В тех местах,
где имеется течение вдоль берега или дуют более или менее по-
1 Понижение уровня воды акватории от ветра или при отливе.
294.
Рис. 153. Схема сил при доке на двух опорах.
] — док; 2 — судно; 3—первая группа тележек;
4 — береговая опора; 5 — мористая опора.
стоянные ветры и есть реальная опасность поворота дока относи-
тельно береговой опоры, применяют вторую опору, располагае-
мую мористее первой (рис. 153).
Уровень берегового стапеля обычно значительно выше уровня
стапель-палубы дока, полностью всплывшего с поставленным
в него судном. Выравни-
вание этих поверхностей
достигается устройством
на доковой стапель-палубе
специальных эстакад (рис.
153). Отметим, что весом
такой эстакады пренебре-
гать нельзя; так, вес эста-
кады высотой 2,5 м для
спуска судна весом 2000 т
и длиной 100 м оказался
равным 180 т (около 10°/(,
веса судна).
Для бокового спуска могут быть использованы так называемые
«гребенчатые» однобашенные доки, на которые суда надвигаются
(или сдвигаются) с «гребенчатой» стенки (см. рис. 6). Эта операция
не требует специальных
расчетов.
Основным расчетом до-
кования для спуска судна
на воду, определяющим
все основные параметры
сооружения, является рас-
чет балластировки дока,
производимой в процессе
передвижки судна, и опре-
деление давления
опоры.
Определение
лий при одной
р е . Передвижка
увеличение давления дока
(рис. 154).
назначают, исходя
4S
d У,
Рис. 154. Схема сил при натаскивании пер-
вой группы тележек.
/ — док; 2 — судно; 3 — первая группа теле-
жек; 4 — опора.
на
у С и -
о п о -
судна
с берега на док вызывает не только
на опору, но и появление дифферента
Величину первоначального давления Qo
из требования обеспечить невозможность передвижки дока под
воздействием бокового ветра или нагона воды, возможного в те-
чение какого-то определенного промежутка времени. Конструк-
ции опоры и швартовов должны противостоять моменту, вывора-
чивающему док с опоры, создаваемому ветром.
Обозначим площадь силуэта дока, с поставленным в него суд-
ном, через О, расчетное давление ветра примем статическим и рав-
ным 25 кг/м2, длину дока обозначим L, м.
295
"Сила первоначального прижима будет равна
Q„ Р.
V (J	у|	’
где т] — коэффициент трения на опоре, который можно принять
равным 0,2;
Р — давление ветра.
Момент, на который должно быть рассчитано швартовное ус-
тройство, равен
М = ~ Р.
Начальные условия равновесия выражаются в виде
Мб - Qob = 0,
+ Qo = Од -г Gg,
где Мб — момент веса балласта относительно центра опоры, тм\
b — расстояние между мидель-шпангоутом дока и центром
опоры, м;
v0 — водоизмещение дока при посадке на опору, т;
D„ — вес дока, /н;
G6 — вес балласта, т.
Расчетное усилие в опоре складывается из силы первоначаль-
ного прижима и силы давления Pt, возникающего от веса первой
группы тележек:
Qi Qo + Л-
Обычно это усилие на опору оказывается наибольшим, однако
во время расчета следует проверить, какое из ниже приводимых
равенств дает наибольшее давление:
Qi Qo Д" Pl
либо
Q2 Q, - G, - Р2.
Величина дифферента t и величина дополнительного водоиз-
мещения Aот натаскивания первой группы тележек для призма-
тического дока определится из уравнений:
AQi Qo + AQ,
Pj = AQj + Аиь
Ayr 4- Pta — &Qib — 0,
296
. где AQt — приращение прижимной силы;
Awj — приращение балласта;
а — расстояние между мидель-шпангоутом дока и точкой
приложения силы
В — ширина дока, м.
Величину дифферента нельзя назначить произвольно, так как
она ограничена допустимой стрелкой прогиба судна и предельным
давлением второй группы тележек, подошедших к порогу стапеля.
Для большинства судов допустимая стрелка прогиба не должна
превышать величины tc = 0,001 Lc.
Принимая упругую линию прогиба судна параболической
и зная расстояние между первой и второй группами тележек (или
задаваясь величиной этого расстояния), легко определить пре-
дельно допустимую просадку в каждом конкретном случае. Мини-
мальное количество балласта, подлежащего откачке для приведе-
ния дока вновь в горизонтальное положение, определяется из
уравнения
Avx (-§- +	= Об*,
где х — отстояние центра тяжести откачиваемого балласта от
опоры.
Определение действующих при этом моментов, изгибающих
док, приводится ниже.
Определение усилий при двух опорах.
При установке дока на две опоры (см. рис. 153) расчеты по опреде-
лению дифферента отпадают, остаются лишь расчеты прочности.
Определяют изгибающий момент, соответствующий моменту
окончания накатки судна с минимальным балластом. Если это
условие удовлетворено, проверяют изгибающие моменты при по-
следовательной -накатке судна, определяя количество балласта,
которое нужно откачать после каждой подвижки судна. Увеличе-
нием водоизмещения дока от стрелки прогиба обычно пренебре-
гают, так как оно относительно невелико.
Приращение усилий на опорах при накатке i-вой тележки
легко определяется из формул
AQ: + ДЯ( = Ph
A.Ribi 4- Qidi = 0.
Схема сил показана на рис. 153, 154.
Аппаратура. Для безопасного спуска судна рекомен-
дуется пользоваться аппаратурой, предотвращающей возможность
поломок дока вследствие неправильной откачки. Операция эта
особенно опасна при необходимости часто останавливать судно
и откачивать балласт понемногу, так как ошибки суммируются
п могут вызвать перенапряжения связей корпуса дока и судна.
297
1000
Рис, 155. Реле автоматического выравнива-
ния дифферента.
/ — стальная труба; 2 — ртуть; 3 — контакт
с платиновым наконечником,
Для дока, работающего на одной опоре, желательно иметь ни- .
велир, позволяющий с помощью откачки заранее вычисленной
группы отсеков приводить на одну горизонталь мидель дока и обе
его оконечности. Это гарантирует от ошибок в конце каждого
«четного» периода операции (см. далее пример), а также позволяет
получать расчетные величины просадок t в конце «нечетных» опе-
раций.
В случае необходимости очень «мельчить» операцию (15—20
остановок) работу балластной системы и лебедки желательно авто-'
матизировать. На базе оправдавшей себя схемы дистанционного
управления клинкетами балластной системы и уже имеющегося
на одном из крупных до-
ков автомата по выравни-
ванию крена (рис. 155)
можно сконструировать
следящую систему с таким,
например, заданием:
а)	при достижении диф-
ферента 0°10' (предельно
допустимого) отключается
лебедка, натаскивающая
судно;
б)	при продвижении
первой группы тележек на
10% пути на доке включается откачка I группы отсеков и про-
должается до получения дифферента 0 ± 3' (открывается группа
клинкетов); при продвижении на 15% отключается лебедка, авто-
матически включающаяся вновь, как только откачка выключена;
в) после подвижки судна еще на 10% включается на откачку
следующая группа отсеков, отключающаяся при достижении диф-
ферента ±3', и т. д.
Приведенные выше требования к автоматике могли бы быть за-
даны для дока с элементами, оговоренными в примере й табл. 53.
В любом другом случае они должны задаваться с учетом конкрет-
ных условий спуска.
Для дока, работающего при спуске судов на двух опорах, до-
статочно-иметь один трехточечный прогибомер, входящий в обору-
дование любого крупного или среднего дока.
Пример. Рассмотрим док, имеющий следующие характери-
стики:
длина 120 м;
ширина 30 м;
высота понтона 3,0 м;
допустимый изгибающий момент 25-Ю3 тм;
площадь парусности 1200 .и2;
собственный вес с неоткачиваемым балластом 4500 т;
сгон воды за 3 часа 0,3 м;
298
Таблица балластировки дока при спуске судна
Таблица 53
№ опера- ции	Описание операции	Распределение балласта				Примечание
		по группам отсекО£			I	
		IV	III			
I	Док при ординаре при- тапливается для посадки на опоре	1415	1265	1265	1265	
II	На док передвигается судно до подхода к по- рогу стапеля II группы тележек	1415	1265	1265	1265	Проверяется величина из- гибающего мо- мента и давле- ния на опору (см. расчет операции III)
III	Для компенсации дав- ления судна на док отка- чивается 700 т воды	715	1265	1265	1265	
IV	На док передвигается судно до подхода к по- рогу стапеля III группы тележек	715	1265	1265	1265	Проверяется прочность
V	Для компенсации давле- ния откачивается 800 т балласта	615	915	915	1265	
VI	Судно целиком надви- гается на док	615	915	915	1265	Проверяется как опера- ция II
VII	Для компенсации дав- ления откачивается еще 1100 т воды	615	765	765	565	
VIII	Док откачивается до полного всплытия	240	245	240	330	Проверяется прочность
зазор между доком и опорой 0,1 м;
вес судна 2500 т;
число групп тележек 3.
Распределение отсеков показано на рис. 156.
Натаскивание судна на док разобьем на восемь операций и со-
ставим в табличной форме состояние балластировки в конце каж-
дого этапа. Вычислим начальный этап I; если при посадке на опору
без дифферента док имеет водоизмещение 9560 м3 и необходимое
прижимное усилие, определенное по формуле Qo =	, равно
150 т, то потребное количество балласта составит 5060 м3 (по
1265 .и3 в каждой из четырех групп отсеков) плюс 150 м3 прижим-
ного груза в отсеках, ближайших к опоре.
При натаскивании первой группы тележек (операция II)
обычно возникают наибольшие изгибающие моменты (при малом
299
числе групп тележек). Для этой операции графо-аналитический
расчет прочности приведен на рис. 157, остальные операции даны
в табл. 53.
В тот момент, когда вторая группа тележек подходит к порогу
берегового стапеля, равновесие наступает при следующих соотно-
Рис. 156. Распределение групп отсеков
(/—IV) в понтоне дока.
шениях: сила Рх (показанная
прямоугольником 3) равна по
величине силам поддержания
Arj, а моменты их относительно
силы Q равны. Полученные ре-
зультаты нанесены на диаграмму
(рис. 157). Взаимно уравнове-
шивающиеся силы веса дока, балласта и равномерно распреде-
ленных сил поддержания на рис. 157 отсутствуют.
Как видно из диаграммы, прочность дока достаточна, так как
действующий момент М = 9600 тм меньше допустимого мо-
мента Л1Д0П.
Рис. 157. Схема сил и изгибающих моментов для
момента окончания накатки первой группы тележек.
1 — сила Q; 2 — прижимной балласт; 3 — сила
4 — силы поддержания Aoi; 5— срезающая сила; 6—из-
гибающий момент.
Просадка дока оконечностью Б
.	2 п ,,,
= —-г--- • -д-= 0,13 м.
ф+" “
Просадка дока в точке приложения Рг
/р, /Б -^=^ = 0,03 м.
4-Z’
Определяем (ориентировочно) возможное уменьшение силы
от появления изгибающего момента в корпусе судна при просадке
тележек первой группы на 3 см. Так как нам нужно определить
300
лишь порядок величины АРр расчет сводим к схеме, представлен-
ной на рис. 158 (к определению силы, вызывающей у консольной
балки длиной 80 м и лежащей на двух опорах стрелку прогиба
3 см):
I - 40-102 см; J = 250-106 см*;
= APx-40-102; Рш = — АР,;
= 2АРР
Стрелка прогиба, равная 3 СМ, Рис. 158.Схема для расчета АР,,
приравнивается выражению:
у — 3 — Иц/ -j—з/т/
МпР , &Рг13 9ДП Is
ЗЕ/ т ЗЕ/ ' J ЗЕ/ '
Подставляя цифры, получим: АРХ 39 т, то есть менее 5%
Рр чем можно пренебречь.
Расчет накатки при двух опорах аналогичен. Можно лишь не
проверять Apj, получаемое в результате стрелок прогиба дока,
как величину малую по сравнению с весами натаскиваемого судна
и откачиваемым балластом.
ГЛАВА XI
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНЕШНИХ И РАБОЧИХ
РАЗМЕРОВ ПЛАВУЧИХ ДОКОВ
§ 116. Основные понятия
Различают следующие размеры доков: габаритные, внешние
и рабочие.
К габаритным размерам относятся:
наибольшая длина, измеряемая между крайней носовой точкой
носовой концевой платформы и крайней кормовой точкой кормовой
концевой платформы (Lmax);
наибольшая ширина, измеряемая между крайними точками
бортовых привальных брусьев (Втах);
наибольшая высота, измеряемая от основной плоскости до
наивысшей точки несъемной детали дока 1 (Ятах);
габаритная высота, измеряемая от ватерлинии дока, полностью
снаряженного и подготовленного к буксировке, но без поставлен-
ных в док судов, до наивысшей точки несъемной детали дока
(Ягаб);
габаритная осадка, равная Тга6 -= Нт^— Ягаб и измеряемая
от основной плоскости до ватерлинии полностью снаряженного
и подготовленного к буксировке дока с учетом дифферента (если
таковой имеется или предусматривается при буксировке).
К внешним размерам относятся:
полная длина дока по стапель-палубе, измеряемая между край-
ними поперечными кромками носового и кормового понтонов (Л);
полная ширина дока, измеряемая между наружными стенками
башен или понтонов (В);
полная высота дока, измеряемая от основной плоскости до
топ-палубы (Я);
предельная осадка (или предельная глубина погружения),
измеряемая от основной плоскости дока до предельной ватерли-
нии (Т).
1 В размер наибольшей, или габаритной, высоты не входят подъемные краны,
шлюпбалки и другие легкосъемные детали.
302
К рабочим размерам относятся:
часть длины стапель-палубы дока, на которой устанавливаются
кильблоки, предназначенные воспринимать вес стоящего в доке
судна £д (зачастую LK = L/);
ширина между внутренними кромками конструкций башен дока
(или несъемных устройств на внутренних стенках башен) на уровне
топ-палубы — ширина дока в свету (Вд);
Рис. 159. Схема обозначений главных размерений дока.
предельная для данного дока глубина воды над кильблоками
(^тах);
осадка дока порожнем 7"пор;
осадка дока с полными запасами и со стоящим в нем расчетным
судном Тр.
Схема обозначений главных размерений дока представлена на
рис. 159.
§ 117. Определение рабочих размеров
Рабочие размеры дока должны быть достаточными для поста-
новки в него одного или нескольких судов определенной величины
в соответствии с техническим заданием на проектирование.
Примем следующие обозначения:
Lc — наибольшая длина предельного докуемого судна;
Вс — наибольшая ширина докуемого судна;
Тс — наибольшая осадка докуемого судна;
Dc — водоизмещение или доковый вес судна.
Рабочие размеры проектируемого дока определяют, руковод-
ствуясь следующими соображениями.
303
Рабочая длина дока (прочная часть его стапель-
палубы) предназначена воспринимать вес докуемого судна и может
быть выражена в долях длины последнего:
Лд = k-Lc,
где k — некоторый безразмерный коэффициент, меньший единицы.
В целях снижения стоимости постройки плавучего дока коэф-
фициент k рекомендуется принимать возможно меньшим. Однако
необходимо иметь в виду следующие обстоятельства: чем больше
длина оконечностей расчетного судна, выступающих за пределы
кильблоковой дорожки, тем короче док и, следовательно, ниже его
построечная стоимость; вместе с тем, длина выступающих за пре-
делы концевых кильблоков оконечностей судна должна быть такой,
чтобы величина давлений на концевые кильблоки не была опасна
для дока и стоящего в нем судна. Кроме того, при большой длине
выступающих оконечностей судна съемка гребных винтов, выем
валов, окраска якорных цепей и якорей и т. д. затруднительны.
В то же время коэффициент k не должен быть слишком большим
(больше единицы), ибо в этом случае оснорная часть веса стоящего
в доке судна придется лишь на среднюю часть длины дока.
Исходя из опыта отечественного проектирования и эксплуата-
ции плавучих доков, авторы пришли к выводу, что для неповре-
жденных судов величина свеса их оконечностей при постановке
в плавучие доки может составлять до 10% на сторону:
L, = (0,8 л-0,9) Lc.
Рабочая ширина дока между башнями в свету,
т. е. между кромками внутренних привальных брусьев, опреде-
ляется наибольшей шириной судна или нескольких судов, которые
намечено ставить в док соответственно техническому заданию.
Помимо указанного, имеет значение величина зазоров между
бортами судна и бортами и кромками привального бруса, опреде-
ляемая из условий удобного и безопасного ввода судна в док и про-
изводства в доке ремонтных работ. Обычно этот зазор, а также за-
зор между судами, стоящими в доке рядом, принимается равным
1,5—2,0 м.
Обозначая ширину привальных брусьев или галерей (если
таковые предполагаются) через Ьб, получим ширину дока на уровне
этих брусьев или галерей в случае установки одного судна равной
Вя > Вс + 2Ьб + (3 - 4) м,
при установке двух судов рядом равной
Вд > 2ВС + 2Ьб + (4,5 -т- 6) м.
Рабочая глубина погружения стапель-
палубы под водой складывается из максимальной
осадки устанавливаемого в док судна Тс, высоты килевой дорожки
304

или клеток Ак> д и минимально допустимого зазора ДТ между
днищем вводимого в док судна и верхней кромкой килевой до-
рожки. Зазор этот составляет 200—300 мм. Нормальная высота
килевой дорожки обычно равна 1,2 м. Однако при определении
высоты кильблоков Лк. д необходимо иметь в виду следующие
возможные случаи:
расчетное судно устанавливают на прямую килевую дорожку,
не имеющую подъемов под оконечностями судна; в этом случае
высота килевой дорожки-равна высоте кильблоков, то есть
йк. д = 1,2 м-,
Рис. 160. Неправильное погружение дока для ввода судна:
А —углубление верхней кромки клетки; Т — действительная
осадка дока.
1 — док; 2 — вводимое судно,
расчетное судно устанавливают на килевую дорожку; но по-
скольку судно имеет длинные подрезы оконечностей (свыше 5—
7 м), то за расчетную высоту килевой дорожки приходится прини-
мать высоту над основной плоскостью самого высокого из концевых
кильблоков (рис. 160).
Из изложенного следует, что глубина погружения стапель-
палубы дока под водой будет равна
Лтах + Лк.д = тс + Лк> д 4- (0,2 -т- 0,3) м.
§ 118. Определение внешних размеров
Внешняя или полная длина ремонтного дока по понтонам, Как
правило, совпадает с рабочей длиной дока.
Длина консольных или концевых площадок принимается рав-
ной длине свешивающихся частей наибольшего судна, которое
предполагают поставить в данный док. Обычно размер площадок
составляет около 5% длины дока, но даже на самых крупных доках
длина их редко превосходит 10 At.
Внешняя ширина дока определяется из выражения
В = Вд + 2Ьб,
где Ь6 — ширина башни на уровне стапель-палубы.
20 М. А. Ловягин и др.	305
Следовательно, определение ширины дока сводится к опреде-
лению ширины башен. Ширина башни определяется исходя из
надлежащего запаса остойчивости,- достаточного для безопасной
работы дока при любых условиях погружения или всплытия (см.
гл. II), а также из общего расположения дока.
Высота башен, считая от стапель-палубы, может быть
определена сложением величины наибольшей глубины погружения
стапель-палубы под водой с минимально допустимой для данного
дока высотой надводного.борта башни Ан. б. Последнюю принимают
равной не менее 1,2—1,5 м С
Следовательно, высота башни будет равна
Нб = Тс + hK. д + Т + ha. б.
Высота понтонов определяется одновременно с ши-
риной дока:
__ Рд + Dc h
+ Пп м,
где Нп — высота понтонов;
£>д — вес дока со всем снабжением, снаряжением и не под-
>	дающейся откачке водой балласта;
Dc — вес докуемого судна;
L и В — длина и ширина дока, соответственно;
6 — коэффициент полноты понтонной части дока;
hn — высота надводного борта понтона дока с полными за-
пасами и с поставленным в док предельным по весу
судном.
Для лучшего стока дождевой воды стапель-палуба имеет уклон
к бортам.
Условимся измерять hn в середине пролета между ДП и вну-
тренним бортом башни, имея в виду следующее:
1)	при определении коэффициента полноты понтонной части
дока следует учитывать возможную неодинаковость высоты конце-
вых и средних понтонов и зазоры между отдельными понтонами;
2)	высоту слоя балластной воды, не поддающейся откачке,
следует принимать равной 20—30 см; при наличии уклона днища
высота слоя неоткачиваемой воды измеряется в местах установки
приемных патрубков;
3)	при проектировании многосекционных доков, не имеющих
жестких соединений секций, или в том случае, когда предпола-
гается часть изгибающего момента погасить балластной водой
(обычно 0,1 -г- 0,2 Dc), в расчет нагрузки следует вводить вес этой
балластной воды. Для определения в первом приближении коли-
чества разгружающего балласта можно пользоваться данными
рис. 161;
1 На малых доках (L <70 л») эта величина составляет до 0,6 м.
306
4) относительно оптимальной высоты надводного борта понто
нов дока с поставленным в него судном нет определенного мнения
высказываются различные рекомендации и решения; например
док подъемной силой 2500 т имеет высоту надводного борта понто
нов всего 75 мм. Однако при
таком малом надводном борте
наблюдалось, что волны от
проходящего мимо дока не-
большого буксира разлива-
ются тонким слоем по ста-
пель-палубе в глубь дока при-
мерно на 1().и. Это неопасно,
но очень неприятно для ра-
ботающих на стапель-па-
лубе.
Практически установлено,
что докмейстеры, экономя
топливо, при стоянке дока
в закрытой для волн гавани,
прекращают откачку при вы-
соте надводного борта 200—
300 мм, считая ее вполне
Рис. 161. Зависимость величины балласта,
разгружающего изгибающий момент дока,
от подъемной силы (по данным о построен-
ных доках).
приемлемой для доковых работ. Рекомендуется принимать
четную высоту надводного
вновь проектируемого
Рис. 162. Влияние длины судна на отно-
сительную высоту понтонов при мини-
мальном общем изгибе.
р а с -
борта понтона
равной 300 мм.
Величина момента, изги-
бающего док вместе с поста-
вленным в него судном, бу-
дет равна нулю, если эпюра
сил поддержания дока будет
такой же формы и обладать
такими же ординатами, как
и эпюра сил веса системы
док — судно. Для совпадения
упомянутых эпюр можно при-
давать понтонам разную вы-
соту.
Влияние уменьшения вы-
соты понтонов к оконечно-
стям дока показано на рис.
162 и в табл. 54, где даны
такие высоты понтонов, при
которых для разных относительных длин судна получаются
минимальные значения срезывающих сил и изгибающих моментов.
В таблице и на рисунке разобраны 3 случая:
Д = Д; Д = 1,2 Д; Д = 0,8 Д.
20*
307
Заметим, что, в зависимости от условий службы проектируе-
мого дока, уменьшение высоты концевых понтонов можно заме-
нить заострением (для уменьшения сопротивления воды букси-
ровке дока) или применить и то и другое конструктивное решение.
Необходимо, однако, иметь в виду, что разная высота понтонов
приводит к разной длительности их откачки или требует наличия
насосов с разной производительностью.
Таблица 54
Зависимость высоты концевых понтонов
от отношения длины дока к длине докуемого судна
№ понтона	Отношение длины дока к длине докуемого судна		
		L ==],]£ с ’ д	Гс=0,8Гд
1	0,62	0,90	0,42
2	0,91	0,94	0,83
3	1,0	1,0	1,0
4	1,0	1,0	1-°
5	0,91	0,94	0,83
6	0,62	0,90	0,42
При отсутствии надежной системы определения уровня воды
в балластных отсеках и прогибомеров указанное обстоятельство
легко может привести к аварии, отсюда следует, что к приданию
понтонам неодинаковой высоты следует относиться с большой
осторожностью; доки такой конструкции не получили широкого
распространения.
Уравнение веса для определения величины £)д в первом при-
ближении составляется так:
Г>д = GM к + G,. 4~ Gy + Go6 + G3 4- G3 4- G6aJI,
где GM. K — вес металлического корпуса (см. гл. IV, § 34);
Gc — веса систем (до 5% от GM. к);
Gy — веса устройств (до 2,5% от GM. к); особо следует учиты-
вать краны;
Go6 — веса оборудования (для автономных доков состав-
. ляют 5—7% от GM. к; в этот вес входят кильблоки);
G3 — вес энергетической установки (для первого прибли-
жения может быть принят от 10 до 15% от GM. к);
G3 — вес запасов (рассчитываемых из условия срока авто-
номности);
G6ajl — вес балласта (для доков с килеватостью составляет
0,1GB).
308
§ 119. Определение главных элементов транспортных доков
Главные элементы транспортных доков несколько отличаются
от ремонтных. Так, длина транспортного плавучего дока зависит от
следующих факторов:
Lc — длина перевозимого в доке судна;
L — предельно допустимая к плаванию по данной трассе
длина судна (в нашем случае — дока).
Например, при проводке доков по каналам и водохранилищам
их длина не должна превышать 95% длины шлюзов.
Ширина транспортного дока зависит от ширины перевозимого
в доке судна, принятых зазоров между бортами судна и внутрен-
ними конструкциями корпуса дока, ширины шлюзов, имеющихся
на трассе, должной остойчивости системы док — судно как в про-
цессе всплытия и погружения, так и во время перехода по трассе.
По навигационным соображениям ширина дока должна быть
возможно меньшей, поэтому зазоры между судном и корпусом
дока выбираются минимально допустимыми по условиям безопас-
ного ввода судна в док (в пределах 0,35—0,50 м). Отсюда
Вд = Вс + (0,7 - 1,0) + 26б лг,
где Ьб — ширина башни дока.
Ширина башни дока определяется расчетом остойчивости, как
и при проектировании ремонтных доков; расчетное давление ветра
принимают не ниже 40—50 кг/м2.
Надлежащую остойчивость транспортного дока в процессе его
всплытия или погружения с судном можно обеспечить либо при-
данием доку достаточной ширины или временным искусственным
увеличением момента инерции площади действующей ватерлинии
путем пришвартовки к бортам дока на дифференциальных талях
барж или понтонов.
Высота башен или бортов (у безбашенных *) транспортных до-
ков с учетом высоты необходимого надводного борта рассчиты-
вается по формулам:
Нб = Тс + й„. бфЛл ф \Т, м,
или
Н ~ Тс ~г б ц- /1СТ % АТ, м,
где Нб — высота башни башенного транспортного дока;
Н — высота борта безбашенного транспортного дока;
1 Под «безбашенными» транспортными доками подразумеваются такие,
у которых внутридоковое пространство образуется не двухстенными башнями,
а односторонним бортом.
309
hH, б — надводный борт дока в погруженном состоянии (эту
высоту рекомендуется принимать не менее 0,6 м);
hn — высота лежней дока, м;
hCT — высота лежней над основной линией дока, м;
АТ — зазор между судном, вводимым в док, и верхней пло-
скостью лежней.
Если порог кормового закрытия находится выше лежней, то
вместо Лл следует принять высоту порога.
Осадка транспортного дока определяется теми же методами,
что и для обычного ремонтного дока.
ГЛАВА XII
СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
НА РАЗРАБОТКУ ПРОЕКТА ПЛАВУЧЕГО ДОКА
§ 120.	Общие соображения
Разработке задания на проект дока следует уделять самое
серьезное внимание.
В техническом задании должны быть отражены следующие
основные вопросы:
1)	подъемная сила'дока и расчетное судно;
2)	назначение дока и условия его службы;
3)	материал корпуса;
4)	архитектурно-конструктивный тип;
5)	степень автономности;
6)	требования к остойчивости, непотопляемости и мореход-
ности;
7)	требования к энергетической установке и механическому
оборудованию;
8)	требования к степени автоматизации управления;
9)	требования к размещению рабочих и обслуживающего пер-
сонала;
10)	специальные требования, вытекающие либо из условий ба-
зирования (например, тропики) либо из требований для докуемых
судов.
§ 121.	Подъемная сила дока и расчетное судно
Заказчик дока, рассчитывающий использовать док для подъема
предельного по размерам и весу судна (или класса судов), должен
заложить некоторый запас в подъемную силу дока, так как водо-
измещение и размеры судов каждого определенного назначения
непрерывно, от типа к типу, возрастают. Судовладельцу следует
учесть темп развития предельного для данного дока типа судна,
чтобы док не утратил возможность в течении ближайших 10—12 лет
обслуживать заданный класс судов.
На запас в размерах должно быть обращено самое серьезное
внимание.
311
Необходимо обратить внимание и еще на одно обстоятельство.
Если в районе будущего места работы проектируемого дока отсут-
ствуют сухие или плавучие доки больших, чем проектируемый,
размеров, целесообразно, чтобы высота башен и предельная глу-
бина затопления позволяли ставить в док расчетное судно в ава-
рийном положении (с предельно возможной осадкой носом или
кормой).
§ 122.	Назначение дока и условия его службы
В приведенной в гл. I классификации плавучих доков по назна-
- чению указано, в частности, что доки по виду использования де-
лятся на две, резко отличные, группы: судоремонтные и транс-
портные.
Группу судоремонтных доков, в свою очередь, можно разделить
на доки для капитального аварийного ремонта судов и доки для
осмотра и окраски подводной части докуемых судов и попутного
мелкого текущего ремонта.
Доки для осмотра и окраски обычно неавтономны, имеют мини-
мальное и простое оборудование. Поэтому стоимость их постройки
Таблица 55
Относительная стоимость головного автономного дока
Наименование статей	Стоимость неавтоном- ного дока, %	Стоимость автономного дока, %	
		от металли- ческого кор- пуса	от полной стоимости
Корпус	100,0	100,0	42,9
Дерево (включая изоляцию, мебель и кильблоки)	16,0	16,0	6,9
Системы водяные с механизмами	8,0	8,6	3,6
Системы прочие с механизмами	10,0	10,9	4,7
Краны портальные на башнях	6,1	6,1	2,6
Компрессорная установка	—	5,9	2,5
Котельная установка	4,0	4,0	1,7
Электростанция (включая пульты	10,0	37,5	36,0
дистанционного управления откач- кой)			
Прочие механизмы	—	15,0	6,4
Проектная и технологическая до- кументация (включая рабочую и от- четную)	20,0	30,2	12,8
Всего	174,1	234,2	100
312
и себестоимость доко-суток стоянки в них судов заметно ниже (на
20—30%), чем аварийных и ремонтных доков (табл. 55).
Если принять, что продолжительность стоянки судна в доке
для окраски, осмотра и мелкого текущего ремонта (смена винта,
смена пера руля и т. п.) в среднем равна 10 суткам, то общая по-
требность в доке на каждую сотню приписанных судов (даже при
постановках в док один раз в два года) выразится в 500 доко-мест-
суток.
В качестве доков для осмотра и окраски средних и малых су-
дов желательно строить док-матки с док-понтонами: Себестоимость
в сутки одного доко-места в док-матке с четырьмя док-понтонами
почти в 1,5 раза ниже, чем у обычного дока такой же степени авто-
номности. Док-матку с четырьмя док-понтонами целесообразно
строить при потребности неменее1200—1300доко-мест-суток в год.
§ 123.	Материал корпуса дока
Выбор заказчиком того или иного материала зависит от назна-
чения дока. Подробно о выборе материала сказано в гл. I, § 2;
основания для выбора стали и легких сплавов приведены в гл. IV,
§ 18. В первую очередь имеют значение стоимость, требования
к транспортировке и допустимые размеры сооружения, а также
допустимый относительный вес.
Для транспортных доков или доков, часто перебазируемых,
необходима сталь и, в отдельных случаях, легкие сплавы. Для
доков грузоподъемностью свыше 15 000 т наилучшим материалом
является сталь. Во всех остальных случаях выбор материала опре-
деляется местной конъюнктурой.
§ 124.	Архитектурно-конструктивный тип дока
Выбор архитектурно-конструктивного типа тесно связан с раз-
мерами дока, условиями службы, материалом корпуса и т. д.
Число секций дока определяют следующие факторы:
возможность постановки дока в сухой или плавучий док для
ремонта подводной части;
количество и размер судов, для подъема которых предназначен
проектируемый док;
степень необходимости и условий переводов дока по морю из
одного места стоянки в другое.
Наиболее простыми по конструкции и дешевыми по стоимости
постройки являются монолитные несамодокующиеся доки. Однако
этот тип дока можно рекомендовать лишь в том случае, когда
имеется уверенность в возможности поставить док для ремонта
в другой док или доковать его методом, изложенным в гл. X.
Монолитные доки строят в большом количестве, но длина их
редко превосходит 140—150 м. Наряду с монолитными строят
и понтонные доки таких же размеров, с целыми башнями и съем-
313
ними понтонами. Такая конструкция делает док самодокующимся
и независимым от наличия других доков на данном бассейне.
Понтонные или секционные доки сложнее конструктивно,
дороже и сложнее в эксплуатации, и автономные секции могут быть
рекомендованы лишь при условии, что для каждой из них найдется
полная и независимая загрузка. Поэтому доки длиной менее 150 м
редко строят с автономными секциями.
При обязательных переводах дока по морю на значительное
расстояние и размерах связей, выбранных только для доковых ра-
бот, длина монолитных доков (или секций) не должна превышать
120—150 м.
Если предполагается строить док длиной свыше 150 м секцион-
ным, то рационально разделить его на секции с отношением длин
1 : 2 (то есть длины секций будут равны V3 и 2/3 длины дока);
при этом соединение секций будет сдвинуто с района наибольших
изгибающих моментов.
Архитектурный тип транспортных доков уже вполне устано-
вился (см. рис. 139) и разработка задания на проектирование
такого дока не представляет конструктивных затруднений.
§ 125.	Степень автономности дока
Выбор степени автономности дока непосредственно связан со
стоимостью постройки. Чем более автономен док, тем выше стои-
мость его постройки и эксплуатации и стоимость стоянки в нем
судов (см. табл. 55). Однако маневренная ценность автономного
дока неизмеримо больше, чем неавтономного.
Предельным выражением автономности плавучих доков были
построенные в США во время войны самоходные плавучие доки-
заводы. Эти сооружения могли делать самостоятельные океанские
переходы, поднимать и ремонтировать своими силами суда доковым
весом до 5000 т, производя даже незначительный ремонт меха-
низмов.
Минимальной степенью автономности обладают док-понтоны,
лишенные какого-либо оборудования и не погружающиеся и не
всплывающие без док-матки. Однако и на док-понтонах проклады-
вают трубопроводы для сжатого воздуха, ацетилена, воды и т. д.
§ 126.	Требования к остойчивости, непотопляемости
и мореходности дока
Требования к остойчивости плавучих доков сформулированы
выше, в гл. III. Поскольку каких-либо узаконенных норм остойчи-
вости плавучих доков нет, приходится при выдаче заданий на раз-
работку проекта дока приводить желаемые пределы его остойчи-
вости (можно рекомендовать нормы, обоснованные в гл. III).
Требования к непотопляемости плавучих доков также сформули-
рованы в гл. III.
314
Поскольку переводы доков морем к новому месту работы про-
изводят достаточно часто, с этим следует считаться. Поэтому в за-
дании целесообразно выставить требование возможности перевода
дока (с улучшенными обводами) морем и по океанам без особой
подготовки. Но требовать, чтобы прочность дока позволяла его
перевод при любом состоянии моря, непрактично, так как это вы-
зовет излишнее утяжеление корпуса. Вполне достаточно, если док
можно перевести открытым морем при состоянии его 6—7 баллов.
§ 127.	Основные требования к энергетической установке
и механическому оборудованию
Основным аргументом при выборе мощности энергоустановки
является время откачки дока при подъеме предельного по весу
судна. В гл. VIII указано, что все другие режимы работы доковой
электростанции требуют значительно меньшей мощности.
Продолжительность откачки дока обычно колеблется в преде-
лах 1,5—2 часа. Некоторые американские доки откачивают за
45—50 мин. (табл. 56), но такая скорость подъема допустима лишь
для малых доков, так как она лимитируется не только производи-
тельностью и количеством балластных насосов, но и физической
возможностью докмейстера следить за подъемом дока и управлять
им. Разумеется, это относится к неавтоматизированным докам.
В целях сокращения построечных и эксплуатационных расхо-
дов энергоустановка дока, как правило, размещается в одном ма-
шинном отделении, однако, если док должен быть разделен на са-
мостоятельно работающие секции, то каждая секция должна иметь
свое машинное отделение.
Переходя к вопросу автоматизации управления подъемом дока,
следует отметить, что она не должна повлечь сокращение продол-
жительности откачки дока, если это приводит к увеличению
мощности и стоимости энергоустановки. Автоматизация повышает
безопасность подъема судна-дока, устраняет возможность аварий
и перенапряжений корпуса дока, освобождает докмейстера и пер-
сонал от непрерывного наблюдения за положением дока, работой
механизмов и т. д. В этом и заключается целесообразность автома-
тизации.
В задании должно быть указано минимально допускаемое ко-
личество главных генераторов (наличие резерва), количество
стояночных генераторов и желательный род привода.
При заказе секционного дока проектант должен учесть сов-
местную работу обоих машинных отделений при работе дока в спа-
ренном виде и централизованном управлении из одного ЦПУ,
являющегося в таком случае главным.
Кроме того, в задании должны быть указаны:
производительность и количество компрессоров;
мощность, род тока и количество электросварочных агрегатов;
производительность и количество газогенераторов;
315
Таблица Jb
Основные технические элементы некоторых построенных металлических плавучих доков
(по иностранным источникам)
Место работы н год постройки дока	Подъемная сила, т	Глубина воды над кильблоками, м	Тип дока	Количество секций	Количество понтонов	Автономность *	Длина по стапель- палубе; ширина полная, в свету; высота полная, м	Ширина башен по стапель-палубе, Л1	Высота понтона, м	Высота^надводного борта башен понтона в грузу, м			Водоизмещение порожнем, т	Количество и про- изводительность главных балластных насосов, т/час	.	Время затопления (откачки), часы, мин.	Количество и мощ- ность главных гене- раторов, кет	Количество и тяго- вая мощность шпи- лей, т	Количество и грузо- подъемность грузо- вых кранов, т	Примечание
ВМФ США; 1944—1945 гг.	90 000	16,8	Мобиль- ный сек- ционный	10		Л	251,5; -(42,7)	—	—	—	—	20 (Мощность мотора каждого 200 л. с. )	—	20x219 4380	—	—	—
Завод, Саутгемптон; 1924 г.	60 000	11,6	Секцион- ный, само- доку ю- щийся	7		н	261,5; 51,9 (40,0); 21,5	—	6,25	0^25	19 300	10X2200 4X1700 Около 29 000	5.30 4	—	—	—	Минимальная начальная метацентри- ческая высота 1,6 At. Силовая сеть 480 в
ВМФ США; 1944—1945 гг.	55 000	—	Мобиль- ный, сек- ционный	7		А	221,0; — (36,6);	—	—	—	—	—	—	14 ДГх Х438	—	—	Экипаж 280 чел.
ВМФ Англии, Мальта; 1947 г.	50 000	—	—			Л	262,0; 56,0 (45,7); 22,9	—	—	—	18 000	7X4300 Около 30 000	2.00	з тгх Х1000; 2 ДГХ Х6002	—	2X4	4 котла по 44,5 т/час пара. Энер- гетическая станция — паротурбин- ная
* А — автономный; Н — неавтономный.

Продолжение табл. 56
Место работы и год постройки дока	Подъемная сила, т	Глубина воды над кильблоками, м	Тип дока	Количество секций	Количество понтонов	Автономность *	Длина по стапель- палубе; ширина полная, в свету; высота полная, м	Ширина башен по стапель-палубе, м	Высота понтона, м 1		Высота надводного борта башеи понтона в грузу, м	Водоизмещение порожнем, т	Количество и про- изводительность главных балластных насосов, т/час	Время затопления (откачки), часы, мин.	Количество и мощ- ность главных гене- раторов, кет	Количество и тяго- вая мощность шпи- лей, т		Количество и грузо- подъемность грузо- вых кранов, т	Примечание
Судострои- тельный за- вод, Гамбург; 1959 г.	30 000	9,4	Монолит- ный	—		Н	210,0; 47,0 (38,0); 16,7	3,9	5,0	0,3	—	6X3500 21 000	2.15	— .	4X12; 2x8	1x10 1X15	Экипаж 15 чел. Компрессор- ная установка 1500 мЛ/час воздуха. Силовая сеть 500 в
Судострои- тельный завод «Гетаверкен»; 1954 г.	28 000	9,15	Понтон- ный само- докую- гцийся	То-		н	217,5; 40,6 ( 30,5); 17,2	5,04	—	—	—	20X1100 22 000	—	—	—	2X12	Палубы безопасности нет, имеется крановая палуба
Судострои- тельный завод, Амстердам; 1950 г.	25 000	—	Понтон- ный само- докую- щийся	~8~		н	190,7; 39,6 (30,5);	—	4,72	—	9400	4 2 зачисти, насоса	—	—	4X6	2X5; 1X15	Производи- тельность компрессора 11 м'Л/мин
Гамбург; 1961 г.	25 000	14,9	Монолит- ный	—		н	210; 35; 10,1	4,5	4,8		—	—	1.40	—	6x8	IX Х7,5; 1X12	—
Торговый порт. Марсель; 1957 г. * А -	20 000 - автонс	9,5 мный;	Монолит- ный 4 — неавто	номн		н ый.	185,0; 40,0 (32,0): 16,7	3,9	—	—	—	6X2700 16 200	Гзб	—	4X12; 2X6	2X7	Перемен ный ток. Транс- форматор 1000 кеа
6ie
автономный;
i
i
Судострои- тельный завод, Г амбург; 1956 г.	Порт Тампа; 1936 г.	Судострои- тельный завод, Г амбург; 1956 г.	Судострои- тельный завод, Уддевала; 1955 г.	Место работы и год постройки дока
Ct	: 10 000	' 10 000	10 8С0	Подъемная сила, т
©	о	СЛ	СЛ	Глубина воды над кильблоками, м
i Монолит- ный	Секцион- ный	S о я * Е о Я	Монолит- ный	Тип дока
1	'к	1	1	Количество секций Количество понтоног
а	1	I	I	Автономность *
150,0; 30,8 (24,0); 12,6 1	122,5; , 35,7 (26,5)	153,6; 32,8 (25,6); 13,2	165,6; 32,8 (25,6); 13,2	Длина по стапель- палубе; ширина полная, в свету; высота полная, м
СО	i	СО <5>		Ширина башен по стапель-палубе, м
	1	еге	SI'S	Высота понтона, м
1	1	1	1	Высота надводного борта башен понтона в грузу, м
1	1	1	5320	Водоизмещение порожнем, т
! | 05	16x1350 21 500	4X2600 10 400	4x2600 , ~Гб 400	Количество и про- изводительность главных балластных насосов, т/час
0.35 0.70	1	2.00	2.10	Время затопления (откачки), часы, мин.
1	1	Нет		Количество и мощ- ность главных гене- раторов, кет
4X6	1	NJ >f=> XX	4X8; 2X4	Количество и тяго- вая мощность шпи- лей, т
2X5	X	1 2X10	2X7,5	Количество и грузо- подъемность грузо- вых кранов, т
Напряжение в силовой сети 500 в; в сети осве- щения 220 в	Башнн стальные. Понтон с деревянной обшивкой	Прием элек- троэнергии с берега	Ч! нН $ о - о тз Я ГВ 5 ОЯОП3Я й«§3_о 2 о S’S о? re I Е ? 2 w Е т м	Примечание
Продолжение табл. 56
8IE
О в w oja ? в с &W £ го		О “3 Н 'С >— р QJ ГО to g 65 Sa О сг го О я d -5 XJ Ы Е -V S* я		ВМФ США; 1943 г.	О — 65 w£)a to > 65 Sa го a|s^ "и? E-g .Г		Место работы и год постройки дока
12 000 — автон<		12 500 ;		18 000	19 000		Подъемная сила, т
8,5 эмный;		о		1	to On		Глубина воды над кильблоками, м
Монолит- н ый Н — неавто		Монолит- ный		Секцион- ный YFD	Монолит- ный		Тип дока
о i	1		1		1 j со	1		Количество секций Количество понтонов
Е	.	.... z »	1-Г		а		> 	s		Автономность *
169,25; 35,98(25,9); 16,00		153,6; 35,2 (28,0); 14,2		168,3; 37,8 (29,3); 16,5	186,02; 39,6 (32,0); 16,1		Длина по стапель- палубе; ширина полная, в свету; высота полная, м
1		ъ		4,3 (?)	O--		Ширина башен по стапель-палубе, м
5,05		о		1			Высота понтона, м
				0,18	0,4 в ДП		Высота надводного борта башен понтона в грузу, м
				4800			Водоизмещение порожнем, т
16 800	8X2100 I	12 200	4X3060 I	4X6600 4X3200 Около 39 000	15 000	6X2500	Количество и про- изводительность главных балластных насосов, т]час
1		О о о о Sa О	1	1			Время затопления (откачки), часы, мин
1 паро- генера- тор 150		Нет		X X сл со о Ч5	Нет i		Количество и мощ- ность главных гене- раторов, кет
		NJ -U XX со		4X6	(75		Количество и тяго- вая мощность шпи- лей, т
1 2X3		2x5		2x25	2X10		Количество и грузо- подъемность грузо- вых кранов, т
4 котла; механизмы паровые. 1 компрессор производи- тельностью 50 м3/мин при 8 атм		2 бункера для топлива, слитого с до- куемых судов, по 150 м3		Выпуклое днище. Про- дольный сухой отсек	Напряжение в силовой сети 500 в		Примечание
Продолжение табл. 56
us
•dll' и HHJBaoif 'у ‘W
1 . № и о я	Судострои- тельный завод, Дурбан; 1938 г.		ВМФ США, док-завод; 1943 г.	ВМФ ФРГ; 1959 г.		ВМФ США, док-завод; 1946 г.	Место работы н год постройки дойа
	3000		3500	4500		6000 ; 1	Подъемная сила, т
2 я Ё » 3 1 я ГВ № и о я о Е	5,35		сг>	Ьо		Около 7,9	Глубина воды над кильблоками, м
	Монолит- ный		Монолит- ный	Секцион- но-понтон- ный		Монолит- ный	Тип дока
	1		1	NJ		1	Количество секций Количество понтонов
	I		>	>		>	Автономность *
	106,7; 26,8 (19,5); п.о		118.8; 25,1 (19,0); 13,73	103,8; 37,7 (30,5); 13,8		135,7; 29,6 (22,6); 13,73	Длина по стапель- палубе; ширина полная, в свету; высота полная, м
	3,65		3,05	О		3,65 i	Ширина башен по стапель-палубе, м
	2,75		1			1	Высота понтона, м
	1		1	0,5 в ДП		1	Высота надводного борта башен понтона в грузу, м
			1			1	Водоизмещение порожнем, т
	6700	X сг> оо о		0056	4X2300	1 1 о>	Количество и про- изводительность главных балластных насосов, т/час
	1.30	1	0.30 2.00	1.30	1	0.30 2.00	Время затопления (откачки), часы, мин.
			1	2ДГХ300 ква\ 2ДГХ 150 кв		ЗДГХ Х400; 1ДГХ Х150	Количество и мощ- ность главных гене- раторов, кет
	4X3		1	4X6		1	Количество и тяго- вая мощность шпи- лей, т
	1X3		2X10	2X5		2x20	Количество и грузо- по дъем ность гр узо - вых кранов, т
	Прием элек- троэнергии с берега по над водному кабелю. Вер- тикальные боковые упоры		п о “ я ох ® о * 2 ° д: § °  Е о £ 5 -С 2 £ • * £ гв ° св St  43	*S5»oS«B . СТ S п Я “ S “ & Я W Н 43	я > О я ©а Го Ь ° о „о Я п S X И ° 7? ,	го №		Напряжение в силовой сети 450 в. Экипаж 137 чел.	Примечание 1	
Продолжение табл. 56
OSS
Судострои- тельный завод, Гамбург * А		Судострои- тельный завод, 1 Бремен; 1955 г.	Гамбург; 1961 г.	Порт Хайфа; 1959 г.	Место работы и год постройки дока
6000 — автон<		7200	8000	7500	Подъемная сила, т
эмный;		сг> СП	Сп	О	Глубина воды иад кильблоками, м
Монолит-, ный Н — неавто		Монолит- ный	Монолит- ный	Понтон- ный само- докую- щнйся	Тип дока
о 1	1		1	!		Количество секций Количество понтонов
£		I	>	>	Автономность *
126,1; 28,8 (21,8); 14,4		131,8; 28,0 (21,0); 12,25	1 NJ CD-.	142,8; 30,2 (23,0) ;	Длина по стапель- палубе; ширина полная, в свету; высота полная, м
1		сл	1	о	Ширина башен по стапель-палубе, м
		3,55	1	1	Высота понтона, м
1		NJ	1	1	Высота надводного борта башен понтона в грузу, м
1		1	1	1	Водоизмещение порожнем, tn
I 005 01	3550-Ь39804- 4-2660	1 к		! | о	Количество и про- изводительность главных балластных насосов, т/час
1		0.45 0.90	О	1.30	Время затопления (откачки), часы, мни
1			1	NJ Xt: NJ gX	Количество и мощ- ность главных гене- раторов, квпг
4X6		1	6X8	6X6	Количество и тяго- вая мощность шпи- лей, т
2x5		2X10	2X12	2X5	Количество и грузо- подъемность грузо- вых кранов, т
1		Напряжение силовой сети 500 в	Два котла по 1250 кг/час. 1 Силовая сеть 380 в. Бункеры для слитого топ- лива на 400 м3	Напряжение в силовой сети 380 в. Бункеры для топлнва, слитого с судна	Примечание
Продолжение табл. 56
Прсдолжение тсбл. 56
Примечание	2ЦПУ. Напряжение в силовой сети 400 в		1	!	Постоянный ток. Постоян- ный жидкий балласт 175 т	1 стрела грузоподъем- ностью 3 т для снятия гребных винтов
ш ‘soHBdM хня -oeXdj чхэонмочАГои -oeXcIj и ояхээьшгоЯ	1		1X5	!	1	1
и/ -иигп qioonhiow вва -отит и оаюэьи[го>1			сч		1	1
Ш9У 'aodoxBd -энот хынавгт чюон -hio:v и оахзаьи1го>1	1		1	1	I 1ДГХ 1 хЮ	1
'ним бчэвь ‘(ияьвяхо) EHHaifuoiEe Kwsdg	1		0.45	00'1	5.00 |	0.20 0.50 1
Эвь/Ш 'ЯОООЭВН XI4HX0EIfL'’B9 х/чнауы чхооичггэхиЯояеи -odu и оя1ээьи1го>{	i 10 дизель- 1 насосов	1	»,] [	“{<	!	“11
IU ‘мэнжойои OHHohiaHBHOfog	1		!			
и* 'XsXdj я bhoihou нотпвр Bidog OJOHtoaPBH BIOONQ	1		1	1	I	1
w ‘bhoihou вхоэгчд	1		। 3,87 1	 1	1© оГ	1	1
W 'ЭрХгви'Ч^ОииЮ ou натв9 вниЦнш	СО		”.		1	ОО
IV ‘ВВН1ГОЦ Е1ОЭ1ЧЯ ;Лхэяэ a ‘bbhitou вниЦиш ‘.sqAltbu -qiraueio on bhhit^	61,0; 25.9 (19,5); 7,64		70.0; 25,6 (17,8) |	Ю,87	96,9; 19,2 (13,0); 10.0	1 I 44,5; 1	(И.0) ;	i 33,6; 18,3
*qiooHWoHoiaу	X		X	X		X
aoHoiHou о91оэьи1го'я ииТ1яоо ояхээьтгоЯ	1		1	1	1	1
Wit Ш11	Монолит- ный		Монолит- I ный 1	Монолит- 1 ный 1	1 • Односек- I ционный. понтон- । ный	1
tv ‘HMEHoITpaiAHM fun iqtoa BHHpXirj	1		1	i	2.82 ,	1
Ui • В1ГИЭ ввниэчЕ’оц	2000		1 i । 0081	1500 1 ’	। 500 :	g
Место работы и год постройки дока	Армия США; 1957 г.		Судострои- тельный завод, Г амбург	Судострои- тельный завод, Гамбург	Судоремонт- ные мастерские, оз. Ньясса; 1949 г.	Судоремонт- ные мастерские, оз. Эри; 1948 г.
автономный. Н—неавтономный.
322
количество котлов, количество пара, подаваемое на стоящие
в доке суда, и параметры пара;
параметры электроэнергии и количество воды, подаваемых
на докуемые суда.
Следует указать также, предполагается ли сбор конденсата
с судов, стоящих в доке.
§ 128.	Требования к оборудованию дока
В задании по корпусу должно быть оговорено:
количество кильблоковых дорожек;
конструкция скуловых блоков (в самом общем виде);
количество продольных галерей на внутренних стенках башен;
наличие концевых платформ;
желательность проемов для вентиляции и подачи материалов
в башнях.
В задании по судовым устройствам должны быть
освещены следующие вопросы:
способы закрепления дока над местом затопления (при помощи
мертвых якорей, кустов свай и т. д.);
способ сообщения с берегом;
наличие или отсутствие шлюпочного устройства;
количество шпилей;
конструкция (материал) привальных брусьев, концевых кран-
цев, переходных мостиков, центрующих устройств;
количество и грузоподъемность грузовых кранов, а также вы-
сота подъема гака и вылет его за диаметральную плоскость дока;
наличие постоянного или съемного буксирного устройства;
наличие сигнальных мачт на топ-палубе.
В задании по системам заказчик должен отразить: *
наличие зачистной системы;
тип системы измерения уровня воды в балластных отсеках
(пневмеркаторная, электрическая и т. д.);
наличие систем сжатого воздуха низкого давления для ремонт-
ных целей, систем пожарного водопровода, подачи пресной и за-
бортной воды на докуемые суда, системы ацетиленопровода ит. д.,
фекальную систему и способы разгрузки фекальных цистерн,
принятые в месте стоянки дока;
тип систем отопления и вентиляции жилых и служебных поме-
щений дока (кондиционирование), систему подачи пара на докуе-
мые суда и сбора конденсата с них;
систему слива с докуемых судов запасов топлива и масла и об-
ратной подачи горючесмазочных материалов на суда, выводимые
из дока;
систему испарения и опреснения воды и объем хранилища прес-
ной воды.
В практике работы отечественных доков принято требовать
от готовящихся к вводу в док судов слива запасов топлива в бере-
21*	'	1	323
говые или какие-либо плавучие емкости. Выполнение этого требо-
вания зачастую ставит судовую администрацию в затруднитель-
ное положение. Рекомендуется иметь на доке достаточно вмести-
тельные емкости для приема с входящих в док судов запасов ко-
тельного и дизельного топлива и смазочных масел. На современ-
ных доках заграничной постройки подобные цистерны иногда
предусматриваются (см. табл. 56).
Независимо от того, будут ли процессы всплытия и затопления
дока автоматизированы, работа докмейстера должна быть макси-
мально облегчена установкой различных контрольных, приборов
и средств связи. В задании по автоматизации сис-
темы управления подъемом и затоплением
дока следует указать, что «на доке должны быть установлены при-
боры, показывающие с возможной точностью:
осадку дока относительно забортной воды;
уровень воды в каждом балластном отсеке;
крен дока;
дифферент дока;
форму упругой линии при любых условиях видимости или вели-
чину прогибов и перегибов;
закрытие каждого из клинкетов балластной системы;
работу каждого из главных и зачистных насосов;
работу каждого из главных и вспомогательных генераторов.
Все перечисленные приборы должны работать дистанционно,
давая показания в ЦПУ на общий пульт. ЦПУ должен быть свя-
зан двусторонней громкоговорящей связью со всеми рабочими
постами дока».
На некоторых доках установлены приборы регистрации дости-
жения предельно допускаемого уровня воды в балластных отсеках,
так называемые «сторожа уровня». При достижении водой предель-
ного уровня приборы закрывают все клинкеты и дают звуковые
и световые сигналы, привлекая внимание докмейстера. Конструк-
торы этих доков сочли возможным не устанавливать палубу безо-
пасности, считая «сторожей уровня» достаточной гарантией безо-
пасности.
Нам представляется, что ликвидация палубы безопасности не-
целесообразна, поскольку на ней располагается много служебных
и жилых помещений. Тем не менее автоматизация доков жела-
тельна и рациональна, особенно для крупных и секционных доков.
В задании на разработку проекта должна быть указана также
ориентировочная комплектация докового эки-
пажа и желательное его размещение. Последнее производится
следующим образом:
начальник дока, докмейстер и старший инженер-механик дока
размещаются в одноместных каютах;
остальной командный состав и рядовые специалисты разме-
щаются в двухместных каютах;
324
ученики (если таковые предполагаются) размещаются в четы-
рехместных каютах.
Численность докового экипажа колеблется в широких пределах
(от 2—3 чел. до 100 чел. и более) и зависит от степени автоном-
ности дока, его размеров, числа секций и насыщенности различным
оборудованием; от того, работает ли док на территории завода или
в необорудованном порту.
На автономных доках могут быть предусмотрены помещения
для ремонтных рабочих. Количество рабочих и административно-
технического персонала устанавливает заказчик и указывает в за-
дании. Ремонтников размещают так же, как и доковую команду,
хотя иногда для них предусматривают только помещения для
приема пищи и отдыха.
Помещения для ремонтников желательно размещать в отдель-
ном от помещений докового экипажа отсеке. Помимо жилых и бы-
товых помещений для рабочих, на доке должны быть предусмо-
трены инструментальные и материальные кладовые, а также мини-
мальное станочно-слесарное оборудование (точила, 2—3 слесар-
ных верстака и 1—2 универсальных токарно-фрезерных станка).
На топ-палубе должны быть размещены умывальники и
гальюны для экипажей докуемых судов. Количество мест в этих
помещениях может быть сокращено по сравнению с принятыми на
судах.
БИБЛИОГРАФИЯ 1
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИЗДАНИЙ
«Морской сборник» — Мсб
«Морской флот» — МФл
«Судостроение» — С
Экспресс-информация Академии наук
СССР, серия Судостроение — ЭИАН
Civil Engineering — Ci Eng.
Dock and Harbour
Autority — Da HA
Electrician — El
Engineering — Eng.
Engineering News Re-
cord Eng. — N Rec.
Hansa — Han.
Marine Engineering — Mar. Eng.
Marine Engineering
and Shipping Re-
view— Mar. Eng. S. Rew.
Marine Engineering
and Shipping Re-
cord—Mar. Eng. S. Rec..
Marine Journal—Mar. Jou.
Marine News — Mar. Nw.
Marine Progress — Mar. Pr.
Motorship — Mots.
Pacifie Marine Rewiew — Рас. Mar. Rew.
Schiff und Hafen — S. u. H.
Shipbuilder and Ma-
rine Engine-Builder — Sa MEB
Shipbuilding and
Shipping Recorde — SaS Rec.
Shipping World— S. W.
Transactions of the
Institute of Marine
Engineers — TI ME
Transactions of the
Society of Naval Ar-
chitects and Marine
Engineers — TSNAME
Welding Journal — W. Jou.
1.	Автоматическое электрооборудование плавучих доков, «Автоматика и
телемеханика», 1936, № 1.
2.	А н т о н о в Л., Перевод плавучего дока судами т/х «Волга», п/х «Мета»
и буксиром «Мурман», С., 1939, № 7/8.
3.	АрхангородскийА. Г., Попов В. Г., Чернышов О. Л.,
Расчет постановки судна в док по заданной кривой реакций, Тр. НКИ,
вып. XVIII, 1959.
4.	Б а й б а к о в А. В., О транспортных доках внутреннего плавания,
С., 1958, № 12.
5.	Б у р а к М. Б., Освоение и эксплуатация плавучего секционного дока,
«Морской и речной флот», 1953, № 1.
6.	ВахарловскийГ. А., Плавучие доки и гидротехнические работы,
связанные с их эксплуатацией, С., 1950, № 3.
6а. В о р о н и н Ф. И., Докование судов в плавучих доках, изд-во'
«Морской транспорт», 1962.
7.	Выдревич Г. И., Современные док-матки и док-понтоны, изд-во
«Речной транспорт», 1959.
1 Подробные указания по вопросам проектирования, постройки и эксплуата-
ции плавучих доков см. в Библиографии ОНТБ по судостроению.
326
8.	ГвозденкоП.М., Спуск на воду электросварного плавучего дока
подъемной силой 5000 т, С., 1939, № 6.
9.	Горбенко Е. М., Иваницкий К. Ф., Использование относи-
тельно коротких плавучих доков для подъема судов, Технико-экономический
бюлл. Херсонского совнархоза, 1958, № 8.
10.	Д е н и с о в В. И., Доки и их эксплуатация, М., изд-во «Морской
транспорт», 1955.
И. Дикович Л. В., Метод расчета постановки судна в док, С.,
1960, № 8.
12.	Д р у г о в А., Русские плавучие доки, МФл., 1952, № И.
13.	Д ь я ч ко в М. А., Новый метод расчета качки плавучих доков, С.,
1962, № 9.
14.	Заглубоцкий И., Новая организация докования судов, МФл,
1953, № 4.
15.	3 а г о р с к а я Е. И., Техника безопасности в доках, М., изд-во «Мор-
ской транспорт», 1956.
16.	К и л е с с о А. И., Вспомогательный флот и портовые плавучие средства.
Военмориздат, 1944.
17.	Килессо А. И., Вспомогательный флот империалистических госу-
дарств, Судпромгиз, 1955.
18.	К о б я к о в В. М., Булах Г. Д., Влияние температуры на общий
изгиб железобетонного плавучего дока, Сб. «Судоремонт и судостроение», вып. II,
изд-во «Морской транспорт», 1963.
19.	К о з л я к о в В. В., Р о с т о в ц е в Д. М., Г а р б у з В. С., Океан-
ская буксировка железобетонных доков, С., 1962, № 4.
20.	1<оэ ля ков В. В., Беспримерный морской перегон, газ. «За кадры
верфям» от 23.IX.1961, орган ЛКИ.
21.	К о з л я к о в В. В., И л ь и н В. А., Р е п и н С. И., Тензометрическая
установка для контроля прочности плавучих доков, Тр. ЛКИ, гып. XXXV, 1962.
22.	К о н ц е в и ч С. Г., Место стоянки плавучего дока и его якорные крепле-
ния, Мсб, 1935, № 5.
23.	К о н ц е в и ч С. Г., Основные устройства плавучего дока, С., 1935, № 7.
24.	Концевич С. Г., Современные устройства для установки судна
в плавучем доке. С., 1935, № 10.
25.	Концевич С. Г., Типы современных плавучих доков, Мсб, 1935,
№ 10.
26.	К о п е р ж и н с к и й Я- А., Плавучий док подъемной силой 10 000 т,
С., 1935, № 3.
27.	К У р Д ю м о в А. А., Определение реакций кильблоков при постановке
судна в плавучий док, Тр. ЛКИ, вып. X, Судпромгиз, 1952.
28.	КурдюмовА. А., Прочность корабля, Судпромгиз, 1956.
29.	КурдюмовА. А., Применение обобщенного метода последователь-
ных приближений к определению реакций кильблоков при постановке судна
в док, С., 1957, № 10.
30.	Л е й з е р о в и ч С. Я., К вопросу о диаграмме затопления транспорт-
ного плавучего дока, С., 1962, № 1.
31.	Л е х ц и е р А. Р., Оптический прогибомер, Сб. тр. ЛОНИТОВТ, 1951.
32.	Л о в я г и н М. А., Корсаков В. М., Металлические плавучие
доки, Судпромгиз, 1952.
33.	Л о в я г и н М. А., Вопросы, связанные с проектированием и расчетом
понтонного самодокирующего дока, С., 1936, № 9.
34.	Ловягин М. А., Транспортные доки внутренних водных путей, С.,
1957, № 7.
35.	Л о в я г и н М. А., Требования к непотопляемости плавучих доков,
С., 1959, № 12.
36.	Л о в я г и н М. А., К вопросу определения действующих сил при исполь-
зовании плавучего дока для спуска судов, С., 1961, № 10.
37.	Литвин А. Б., Определение реакций при постановке судна в док
или спуске на воду на сминающихся прокладках, Тр. НКИ, вып. ХХШ, 1961.
327
38.	М а к а р о в Л. и др., Рациональное освещение в доке под днищем ремон-
тируемого судна, МФл, 1955, № 7.
39.	Мещерск ий Н. И., Буксировка доков, Мсб, 1946, № 3.
40.	Миняев П. А., Распределение усилий между башнями плавучего
дока и корпусом поставленного в него судна, Тр. Одесского ИИВТ, 1940,
вып. VI.
41.	Мири манов Г. И., Пневмеркаторная система на железобетонных
доках, С., 1939, № 6.
42.	Николаи Б. Л. и Селиверстов А. А., Расчет постановки
судов в плавучие доки, изд-во «Морской транспорт», М., 1953.
42а. НиссенбаумС. Л., Опыт эксплуатации коротких плавучих доков,
С., 1963, № 5.
43.	О б о л ь я н и н о в М. М., Эллинги и доки, М. — Л., Гострансиз.
дат, 1932.
44.	Обольянинов М. М., Вопросы эксплуатации плавучих доков
и выбор заданий на их проектирование, С., 1935, № 3.
45.	Обольянинов М. М., Доковые работы. С., 1935, № 6.
^46	. Обольянинов М. М., Оборудование и устройство плавучих доков,
47.	Обольянинов М. М., О целесообразности постройки железо-
бетонных плавучих доков, С., 1935, № 12.
48.	Огурцовский Б., О расчете непотопляемости плавучих доков,
Мфл., 1952, № 8.
49.	О л ч и - О г л у Н. И., Вспомогательные суда иностранных государств,
Военмориздат, 1942.
50.	П а п к о в и ч П. Ф., О распределений общего изгибающего момента
между корпусом судна и поднимающего его плавучего дока, Строительная меха-
ника корабля, ч. 1, т. II, изд-во «Морской транспорт», 1947; Труды по прочности
корабля, Судпромгиз, 1956.
51.	Пап кович П. Ф., Техника измерений судовых деформаций, Гос-
трансиздат, 1931.
52.	Петряевский К-, Опыт эксплуатации железобетонного дока
4000 т, С., 1935, № 6.
53.	Плавучий док подъемной силой 7500 т, ЭИАН, 1952, вып. 46.
54.	Плавучий док для порта Марсель, ЭИАН, 1958, вып. 33, № 126.
55.	Плавучий док подъемной силой 30 000 т, ЭИАН, 1959, вып. 37, № 171—
172, вып. 9, № 36.
56.	Плавучий док верфи Ховальдсверке, ЭИАН, 1960, вып. 27, реф. 603.
1 ^57. П о л и н Л. Е., Балтика — Черное море, изд-во «Морской транспорт»,
58.	Правила технической эксплуатации плавучих доков, изд-во «Речной
транспорт», 1959.
59.	Пустыицев П. П., Вопросы рациональной организации докового
судоремонта, С., 1949, № 4.
60.	Р е в з ю к Г. А., Устройство для центровки секций плавучего дока при
их соединении, МФл, 1940, № 4.
61.	Р е в з ю к Г. А., Пропускная способность плавучих доков, МФл, 1943,
№ 2/3.
62.	Р е в з ю к Г. А., Сравнительная оценка сухих и плавучих доков как
судоремонтных средств, МФл, 1945, № 2/3.
63.	Р е в з ю к Г. А., Крупноблочная скоростная постройка металлических
плавучих доков, Тр. Акад. Морского флота, 1956, вып. 4.
64.	РезницкийЛ. Я., РеутВ. И., Холойцев В, В., Расчет
понтонных доков на кручение при буксировке на косых курсах при волнении,
НТО Судпрома, вып. 55, 1964.
65.	С о к о л о в В. А., О технико-экономических показателях железобетон-
ных стояночных судов, С., 1962, № 12.
66.	С и в е р ц е в И. Н., К вопросу проектирования плавучих доков, Сб.
трудов Горьковского института инженеров транспорта, 1940, т. VII.
328
67.	Сиверцев И. Н. и др. Портовые гидротехнические сооружения,
ч. II, под общей редакцией проф. В. Е. Ляхницкого, разд. Плавучие доки, изд-во
«Речной транспорт», 1955.
68.	Си нотов Н. И., Новый вид доков — док-матка, Мфл, 1947, № 5 и 6.
69.	Слеп я н Л. И., Неполное докование корабля в плавучем доке С ,
1957, № 10.
70.	Справочник по строительной механике корабля под редакцией акад.
Ю. А. Шиманского, т. III, Судпромгиз, 1960.
71.	С т а р к о в Л. И., О строительстве для морского флота железобетонных
доков, «Морской флот», 1956, № 12.
72.	Танхельсон Г. В..Загорская Е. П., Б и л я н с к и й М. X.,
Железобетонные плавучие доки, Судпромгиз, 1960.
73.	Ф и н к е л ь Г. Н., Строительство плавучих доков в ФРГ, С., 1963, № 1.
74.	Ф и н к е л ь Г. Н., Организация скоростного докового ремонта судов,
Судпромгиз, 1960.
75.	ФннкельГ. Н„ Шире развивать доковое хозяйство, «Морской флот»,
1962, № 4.
76.	Ш а ш к о в С., Проводка через Панамский канал негабаритного плаву-
чего дока, МФл, 1946, № 1.
77.	Ш и м а н с к и й Ю. А., Испытание корпуса корабля в доке, Сб. статей
по судостроению, Судпромгиз, 1954.
78.	Шиманский Ю. А., Теория расчета плавучего дока на якорях,
С., 1937, № 4.
79.	Якушев В. И., О вычислении тяговых усилий на шпили и тумбы,
С., 1950, № 3.
80.	A m i г i k i а п А., Вопросы проектирования и постройки сварных
стальных плавучих доков, W Jou, 1946, Окт.
81.	Amirikian А., Анализ конструкций и проектирование плавучих
доков, TSNAME, 1957, 65.
82.	А п g a s W. М., Мобильные доки следуют за флотом, Popular Science,
1945, ноябрь.
83.	Barthel F., Плавучий док подъемной силой 2200 т для Греции,
Нап., 1950, № 41.
84.	В г о о k s L., Плавучие доки увеличивают боеспособность флота Bureau
of Ships Journal, 1960, № 2.
85.	В u r t F. M., Плавучий док подъемной силой 18 000 m, Diesel Progress,
1946, № 5.
86.	С о о k V. E., Плавучие доки, TSNAME, 1957, т. 65.
87.	Cor nick H. F., Постройка и оборудование доков и гаваней, т. I,
Проектирование доков. Изд-во Гриффин и К°, Лондон, 1958.
88.	Crandall I. S., Управление всплытием плавучего дока. Mar. Eng.
S. Rew., 1946, июнь.
89.	С г а п d а 1 1 I. S., Плавучий док подъемной силой 3000 т для берего-
вой охраны США, Da НА 1948, январь, № 327.
.90	. Hendrikson F., Плавучий док подъемной силой 26 000 т, Нап.,
1959, № 46/47.
91.	HickeyF., Строительство плавучих доков адмиралтейством во время
войны 1939—1945 гг., Transactions of the North East Coast Institution of Engi-
neers and Shipbuilders, 1946—1947 rr., № 2, № 4.
92.	Hunt H. W., Плавучие доки ВМФ США, Eng. N Rec., 1945, 8/III,
22/III, 5/IV.
93.	К i m m G., Loy G., Плавучий док подъемной силой 20 000 т для
Марселя, Нап., 1958, № 16/17.
94.	К 1 е i n W., Электрическое оборудование плавучих доков, Нап., 1954,
№ 37/39.
95.	М с Kinney, Управление плавучим доком, Mar. Eng. S. Rew.,
1938, № 2.
96.	М о s I е у F. М., Плавучие доки ВМФ США, Mar. Eng. S. Rew.,
1945, № 9.
329
97.	R u t h 1 a n d W. H., Перевозка судов на плавучем доке, Mar. Jou.
1941, июнь.
98.	Sc ho of Н., Плавучий док подъемной силой 8000 т завода. Дейче
Верке, S u Н, 1956, № 11.
99.	S с h о о f Н., Reese G., Плавучий док подъемной силой 10 000 т,
Нап., 1956, № 46/47.
100.	S с h о о f Н., Механическое и электрическое оборудование плавучего '
дока VI в Гамбурге, Нап., 1960, № 12/13.
101.	Schoof Н., Плавучий док подъемной силой 12 500 т завода Хо-
вальдсверке, Нап., 1960, № 12/13.
102.	S h u 1 z е О., Портостроение, разд. Плавучие доки, изд-во W. Ernst
und Sohn, 1936.
103.	W а г n h а 1 z H., Log G., Плавучий док подъемной силой 10 800 т,
Нап., 1956, № 33/34.
104.	W е г п е г А., Плавучие доки ВМФ США, Proceedings Louisiana Engi-
neering Society, 1945, декабрь.
105.	Winter J., Перевод по морю плавучих сооружений особого типа,
Schiffbau, 1935, № 9.
106.	Архитектура плавучих доков, The Log, 1952, сентябрь.
107.	Десантные суда-доки, USNIP, 1959, март.
108.	Замечательная буксирная операция, Sa. S. Rec., 1947, № 324, окт.
109.	Мероприятия, принимаемые в случае длительной буксировки плавучих
доков, Bulletin technique du Bureau Veritas, 1935, № 7.
НО. Насосная установка плавучего дока, SW, 1940, № 2436.
111.	Небольшой плавучий док, Pacific Motor Boat, 1948, декабрь, № 13.
 112. Плавучие доки адмиралтейства, SaS Rec., 1946, декабрь.
113.	Плавучие доки ВМФ США, Military Engineer, 1946, февраль.
114.	Плавучие доки ВМФ США, Journal of the American Society of Naval
Engineers, 1946, май.
115.	Плавучие доки ВМФ США, Eng., 1946, 15/11, 1/III, 8/Ш, 22/111.
116.	Плавучие доки для линейных кораблей. Eng. N Rec., 1945, 3/IX.
117.	Плавучий док для Мальты, Sa МЕВ, 1947, окт.
118.	Плавучий док для перезарядки атомных подводных лодок, The Engineer,
1960, № 5438.
119.	Плавучие доки заводов Ховальдсверке, S u Н, 1954, № 9.
120.	Плавучий док подъемной силой 400 т, W Jou., 1948, № 9. Mar. NW,
1949, март.
-121. Плавучий док подъемной силой 1100 гл, Нап., 1954, № 31/32.
122.	Плавучий док подъемной силой 26 000 т, SW, 1954, №' 13/Х.
123.	Плавучий док подъемной силой 30 000 т, S u Н, 1959, № 5.
124.	Плавучий док подъемной силой 7500 т, S u Н, 1959, № 8, Нап., 1959,
№ 36/37.
125.	Плавучий док подъемной силой 15 000 т в Сиэттле, Рас. Mar. Rew.,
1936, № 2.
126.	Плавучий док подъемной силой 4500 т ВМФ ФРГ, S u Н, 1959, № 6.
127.	Плавучий док подъемной силой 500 т для оз. Ньясса. Eng.. 1950, 10/111.
128.	Плавучий док подъемной силой 4000 т для порта Дурбан, Engineer,
1939, № 4355, Da НА, 1940, февраль.
129.	Плавучий док подъемной силой 7200 т з-да Бремен Вулкан, S u Н,
1955, № 11.
130.	Плавучий док подъемной силой 28 000 т з-да Гетаверкен, SaMEB,
1954, № 12.
131.	Плавучий док подъемной силой 30 000 т завода Дейче Верке, USNIP,
1958, окт.
132.	Плавучий док подъемной силой 6000 т типа ARD-33, Diesel Power,
1947, № 3.
133.	Плавучий док подъемной силой 600 т типа ARD-33, Mots, 1945, август,
1946, октябрь; Mar. Jou, 1946, август; Mar. Nw„ 1946, октябрь; Рас. Mar. Rew.,
1946, октябрь.
330
134.	Подъем и восстановление плавучего дока, SW, 1950, № 2978.
135.	Проводка плавучего дока через шлюзы Панамского канала CiEne
1949, № 9.	.	s-,
136.	Радиотелефонная связь между берегом и плавучим доком в Бордо Е1
1939, № 3173.	’	’
137.	Самодокование секционного дока, Fairplay, 1947, № 3322.
138.	Секционные доки передовых военно-морских баз, Рас., Mar., Rew.,
1945, октябрь.
139.	Современное оборудование плавучего дока, Нап., 1954, № 37/39.
140.	Судно-док «Point Barrow», ВМФ США для службы в Арктике, S u Н,
19S8, июнь; Mar. Eng. Log., 1958, август.
141.	Электрооборудование плавучих доков ВМФ США, Mar. Eng, S Rew.,
1945, окт.
142.	Электрооборудование плавучего дока подъемной силой 4000 т для
порта Дурбан, EI, 1939, № 3193.
143.	Плавучий док грузоподъемностью 11 000 in, Schiffbautechnick, 1961,
т. 11, № 12.
144.	Плавучий док грузоподъемностью 45 000 т Ingeneria Navalic, 1961,
т. 29, № 316.
145.	Плавучий док грузоподъемностью 8000 т, S. a. S. Rec., 1961, т. 261,
№ 3402.
146.	Плавучий док грузоподъемностью 25 000 т Fairplay, 1961, т. 201,
№ 4079.
147.	Электростанция плавучего дока грузоподъемностью 25 000 т для Суэц-
кого канала, S. u. Н., 1962, т. 14, № 2.
148.	Док грузоподъемностью 30 000 т для фирмы Эриксберг, Svensk Sjafart
Tidning, 1962, № 4.
149.	Док для Польши длиной 137 м, S. а. М. Е. В., 1962, т. 69, № 655.
• 150. Док для Эеле грузоподъемностью 5000 т, Sveriges Sjafarts Tidning,
1962, т. 57, № 9.
151.	Развитие и проблемы строительства плавучих доков, Нап., 1962, т. 99,
№ 1.
152.	Установки сильного тока на плавучих доках, S. u. Н., 1962, т. 14, № 3.
153.	Освещение плавучего дока для обеспечения круглосуточной работы,
Japan Ship and Shipbuild., 1962, т. 6, № 11.
154.	Плавучий док грузоподъемностью 10 000 т, Нап., 1962, т. 99, № 4.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение..............................’............................. 3
Глава 1. Общие сведения и классификация плавучих доков.............. 9
§ 1.	Общие сведения .........................................  —
§ 2.	Классификация	доков	по	материалу корпуса.............. 12
§ 3.	Классификация	доков	по	назначению .................... 13
§ 4.	Классификация	доков	по	числу башен и секций........... 14
§ 5.	Классификация	доков	по	автономности .................. 18
§ 6.	Классификация	доков	по	методу балластировки .......... 20
Глава II. Некоторые вопросы эксплуатации плавучих доков............ 22
§ 7.	Место стоянки плавучего дока на	судоремонтном заводе . .	- —
§ 8.	Подготовка	судна к постановке в	плавучий док........... 24
§ 9.	Подготовка	плавучего дока к постановке судна .......... 26
§ 10.	Затопление	дока и ввод судна........................... 29
§11.	Вывод судна из дока..................................   31
§ 12.	Некоторые замечания по эксплуатации доков ............. 33
Глава III. Вопросы теории корабля.................................. 36
§ 13.	Плавучесть и диаграмма затопления....................... —
§ 14.	Остойчивость.........................'................. 43
§ 15.	Непотопляемость........................................ 48
§ 16.	Сопротивление воды .................................... 52
§ 17.	Особенности теории корабля док-матки .................. 53
Глава IV. Конструкции и проектирование корпусов плавучих доков . .	54
I.	Конструкции основного корпуса
§ 18.	Материалы корпусов плавучих доков ...................... —
§ 19.	Системы набора плавучих доков.......................... 55
§ 20.	Особенности конструкций башен и понтонов............... 59
§ 21.	Соединения секций в секционных доках................... 61
§ 22.	Соединения башен с понтонами на понтонных доках ...	63
II.	Вспомогательные конструкции доков
§ 23.	Концевые площадки	стапель-палубы (кринолины)........... —
§ 24.	Волноломы .............................................. —
§ 25.	Подкрановые пути ...................................... 68
§ 26.	Галереи башен.......................................... 70
§ 27.	Привальные брусья...................................... 72
§ 28.	Кильблоки, клетки,	упоры................................ —
332
III.	Некоторые вопросы проектирования
и постройки корпусов доков
§ 29.	Особенности разработки рабочих чертежей и технологии
постройки плавучих доков ................................ . .	77
§ 30.	Испытание корпусов доков на непроницаемость ............. _
§ 31.	Оптимальное положение нейтральной оси .................. 79
§ 32.	Определение размеров продольных связей корпуса ....	81
§ 33.	Об оптимальной высоте дока с точки зрения его общей проч-
ности ........................................................ 83
§ 34.	Весовые характеристики корпусов плавучих доков ....	86
Глава V. Прочность плавучих доков........................г . . .	94
I.	Общая характеристика внешних сил, действующих на плавучий док.
Нормы прочности плавучих доков
§ 35.	Усилия, возникающие в корпусе от собственного веса дока —
§ 36.	Усилия, возникающие в доке при постановке судов......... 95
§37.	Усилия, возникающие при погружении и всплытии дока . . .	—
§ 38.	Усилия, возникающие при эксплуатации или переводе дока
на волнении .............................................. —
§ 39.	Случайные и аварийные нагрузки, действующие на док ...	96
§ 40.	Нормы прочности плавучих доков........................... —
II.	Взаимодействие плавучего дока и судна
§ 41.	Постановка задачи об определении реакций и распределении
усилий между судном и поднимающим его плавучим доком.
Дифференциальные уравнения совместного изгиба судна
и дока..........................‘............................ 101
§ 42.	Методы решения уравнения совместного изгиба дока и судна 105
§ 43.	Приближенное определение усилий, действующих на пла-
• вучий док и докуемое судно.............................. 107
§ 44.	Приближенные формулы для определения реакций килевой
дорожки..................*.................................... НО
§ 45.	Влияние зазора между судном и килевой дорожкой на реак-
ции кильблоков и распределение усилий между судном и до-
ком. Регулирование усилий с помощью начального зазора
при невозможности балластировки.............................. 112
§ 46.	Регулирование усилий подбором жесткости кильблоков.
Применение сминающихся прокладок........................ 114
§ 47.	Условия ремонта, достройки и подкрепления судов в пла-
вучих доках ................................................ 115
§ 48.	Определение усилий при постановке нескольких судов в одии
док, при постановке одного судна в два дока, при неполном
доковании судна ............................................ 117
III.	Расчет общей продольной прочности дока
§ 49.	Определение продольных усилий от собственного веса дока
па тихой воде .............................................. 118
§ 50.	Определение продольных усилий, действующих на систему
док — судно при постановке судов....................... 120
§ 51.	Влияние неравномерной балластировки при погружении
и всплытии дока на продольные усилия................... 124
§ 52.	Влияние сухих отсеков в доке на продольные усилия ....	—
§ 53.	Влияние приема жидкого балласта на продольные усилия	125
§ 54.	Определение статических составляющих продольных изги-
бающих моментов и перерезывающих сил на волнении . ...	126
§ 55.	Учет динамических факторов при определении дополнитель-
ных продольных усилий на волнении .......................... 129
333
§ 56.	Диаграмма изменения (при погружении и всплытии) усилий,
вызывающих общий продольный изгиб дока........................ 133
§ 57.	Суммарные (расчетные) усилия, вызывающие общий продоль-
 ный изгиб системы док — судно. Учет гибкости дока. Воз-
можность различного изгиба башен.............................. —
§ 58.	Проверка прочности и устойчивости корпуса дока при общем
'	продольном изгибе. Взаимное влияние продольного и попе-
речного изгибов .................................................... 136
IV.	Расчет общей поперечной прочности дока
§ 59.	Общая характеристика поперечного изгиба дока............ 152
§ 60.	Определение внешних сил, вызывающих общий поперечный
изгиб понтонов.................................................. —
§ 61.	Определение внутренних усилий и деформаций. Проверка
прочности поперечных связей понтона......................... 158
V.	Расчет прочности корпуса дока при скручивании
§ 62.	Общая характеристика скручивания корпуса дока........... 172
§ 63.	Определение продольного крутящего момента от несим-
метричной загрузки дока......................................... —
§ 64.	Определение поперечного крутящего момента от несим-
метричной загрузки дока ...................................... 174
§ 65.	Определение продольного крутящего момента при статиче-
ской постановке на «косую волну»................................ —
§ 66.	Учет динамических факторов.............................. 176
§ 67.	Определение поперечного крутящего момента при статиче-
ской постановке на «косую волну».............................. 177
§ 68.	Определение напряжений при продольном скручивании . .	178
VI. Расчеты местной прочности металлических плавучих доков
§ 69.	Расчет	прочности днища ................................. 208
§ 70.	Расчет	прочности стапель-палубы ........................ 209
§ 71.	Расчет	прочности наружной обпТивки бортов и внутренних
стенок	башен..................................... 210
§ 72.	Расчет	прочности ферм башен...................... 211
§ 73.	Расчет	прочности башен на срез и опрокидывание............ —
§ 74.	Расчет	прочности переборок балластных и сухих	отсеков	216
§ 75.	Расчет	прочности палубы безопасности.............. —
§ 76.	Расчет прочности топ-палубы............................... —
§ 77.	Расчеты прочности торцовых стенок, волноломов и кормовых
закрытий доков ................................................. —
§ 78.	Расчет прочности конструкций дока при действии ледовой
нагрузки...................................................... 217
§ 79.	Расчеты прочности конструкций дока в районах установки
судовых устройств и механизмов ............................. —
VII. Расчеты прочности плавучих доков при спуске на воду,
постановке в док и самодоковании.
§ 80.	Расчет прочности корпуса дока при спуске................ 218
§81.	Расчет прочности корпуса дока при постановке в док . . . .	219
§ 82.	Расчет прочности секционно-понтонного дока при самодоко-
вании .......................................................... —
VIII. Определение деформаций, наблюдение за прочностью
и экспериментальные исследования прочности доков
§ 83.	Определение упругой линии корпуса дока................. 221.
§ 84.	Определение температурных напряжений и деформаций
в корпусе дока............................................... '224
334
<
§ 85.	Наблюдение за прочностью плавучих доков............. 226
§ 86.	Натурные испытания прочности плавучих доков.........	..
 § 87. Модельные испытания прочности корпусов плавучих доков __
Глава VI. Устройства доков ............. ........................ 228
§ 88.	Перевод доков морем. Буксирное устройство........... ......
§ 89.	Якорное устройство.................................. 231
§ 90.	Швартовное и центрующее устройства..................... 237
§ 91.	Грузовые устройства ................................ 241
§ 92.	Шлюпочное устройство и переходные понтоны.............. 243
§ 93.	Скуловые кильблоки и механические распоры ............. 244
Глава VII. Системы ................................................. 246
§ 94.	Балластная и зачистная системы ......................... —.
§ 95.	Вакуумная система...................................... 252
§ 96.	Воздушные и измерительные трубы балластных отсеков —
§ 97.	Системы дистанционного измерения уровней............... 254
§ 98.	Прочие системы ........................................ 255
Глава VIII. Энергетические установки доков.......................... 256
§ 99.	Составление таблицы режимов работы электростанции ...	—
§ 100.	Выбор тока и напряжения в сетях.................... 259
§ 101.	Выбор числа и мощности генераторов и рода их приводов	260
§ 102.	Высоковольтная установка дока ......................... 261
§ 103.	Особые требования к помещениям высоковольтной уста-
новки ........................................................ 264
§ 104.	Размещение главных и вспомогательных механизмов . .	.	265
*	§ 105. Центральные посты управления (ЦПУ)........................ —
§ 106.	Котельные установки .............................'.	.	267
§ 107.	Компрессорные и электросварочные доковые установки .	.	268
§ 108.	Весовые характеристики............................ 269
Г лава IX. Доки специального назначения ............................ 270
§ 109.	Транспортные доки ...................................... —
§ ПО.	Док-матки и док-понтоны............................... 272
Глава X. Особые случаи докования судов ............................. 283
§ 111.	Неполный подъем судна из воды........................... —
§ 112.	Неполное докование.................................... 284
§ 113.	Подъем оконечности судна................................ —
§ 114.	Докование на понтонах ................................ 288
§ 115.	Спуск судов на воду и подъем их на стапель прн помощи
плавучего дока ............................................. 291
Г лава XI. Определение внешних и рабочих размеров плавучего дока . . .	302
§ 116.	Основные понятия.......................................  —
§ 117.	Определение рабочих размеров.........................  303
§ 118.	Определение внешних размеров . .	.	.	-.............. 305
§ 119.	Определение главных элементов транспортных доков. . .	309
Г лава XII. Составление технического задания на разработку проекта
плавучего дока.....................................................  311
§ 120.	Общие соображения...................................... —
§ 121.	Подъемная сила дока и расчетное судно ................. —
§ 122.	Назначение дока и условия его службы ................ 312
335
§ 123.	Материал корпуса дока ................................ 313
§ 124.	Архитектурно-конструктивный тип дока................ ......
§ 125.	Степень автономности дока............................. 314
§ 126.	Требования к остойчивости, непотопляемости и мореход-,
ности дока ................................................. ......
§ 127.	Основные требования к энергетической установке и меха-
ническому оборудованию....................................... 315
§ 128.	Требования к оборудованию дока ....................... 323
Библиография ....................................................... 326
ЛОВЯГИН МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ, \ КОРСАКОВ ВАДИМ МИХАЙЛОВИЧ |,
КАГАНЕР ЯКОВ БОРИСОВИЧ, ГАРИН ЭДУАРД НИКОЛАЕВИЧ, ВЫДРЕВИЧ
ГЕРШ ИЦКОВИЧ, БЕДЕРМАН АЛЕКСАНДР ЛЬВОВИЧ, БРАЙНИН АБРАМ
ИСААКОВИЧ, ГУБКИН ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЛАВУЧИЕ ДОКИ
Темплаи 1964 г. № 53
Рецензенты: Г. Н. Финкель, О. А. Фоменко
Редактор Т. А. Клиорина
Оформление худ. Р. П. Костылева •
Технический редактор П. С. Фрумкин
Корректоры: М. П. Бушева и В. М. Альфимова
Сдано в набор 29/V 1964 г.	М-41987.	Подписано к печати 24/IX 1964 г.
Формат бумаги 60x90’/ie- Печ, листов 21.	Уч.-изд. л. 20,2. Изд. № 1304—62.
Тираж 1700 экз. Цена 1 руб. 16 кол.	Заказ № 1899.
Издательство «Судостроение», Ленинград, Д-65, ул. Гоголя, 8.
Ленинградская типография Ns 6 Главполиграфпрома
Государственного комитета Совета Министров СССР по печати.
Ленинград, ул. Моисеенко, д. 10
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Стра - пица	Строка	Напечатано	Следует читать
		/:'с	-г	ЕС’Ед*/?с*Ьд
7^		к	
	ф-ла ц v. 1)	-р £с*/?с*/?д	Тд-бд-Лс-ь £с-6с-/гд
126	2-я снизу	. . . транспортных доков	. . . транспортных судов
306	12-я сверху	•••л-Т-1- Лн.б	••• + АГ-г/гн.б
А. Ловягин и др. Зак. 1899