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Nov 15, 2023

Comprendre les cadres dans les navires

Nous sommes tous conscients que les navires sont composés d'un réseau complexe de raidissements

Nous sommes tous conscients que les navires sont composés d'un réseau complexe d'éléments de raidissement pour la résistance à divers modes de chargement provenant de diverses sources. Les raidisseurs sont de plusieurs types, constructions, tailles et configurations orientés de différentes manières pour répondre aux exigences de renforcement structurel.

Les raidisseurs peuvent aller des longitudinaux qui s'étendent dans le sens de la longueur à travers la coque dans le bordé de pont et le bordé de coque inférieur ou des supports qui relient une plaque à un raidisseur latéral adjacent.

Au sens large, la plupart des éléments de raidissement sont classés comme longitudinaux, orientés ou alignés sur la longueur du navire, ou transversaux, orientés sur la largeur ou la circonférence du navire.

Ceux-ci sont destinés à supporter des charges dans les directions longitudinale ou latérale dans un sens global et local. En parlant de charges longitudinales, ce sont celles qui interviennent dans les effets longitudinaux. Les charges transversales sont celles qui ont leurs implications sur la structure dans une direction latérale.

À l'échelle mondiale, alors que la charge longitudinale comprend principalement des effets tels que la flexion ou la flexion, la charge transversale a des effets tels que le soutirage ou la torsion. À l'échelle locale, les contraintes sont des contraintes multidimensionnelles qui peuvent agir sur une région ou une zone particulière et qui ont encore une bonne quantité d'implications de chargement sur la structure.

À toutes fins pratiques, dans un navire, les longitudinaux de fond et de pont, les poutres et les longerons (éléments s'étendant longitudinalement le long des côtés) sont les principaux éléments de raidissement pour le renforcement longitudinal.

Les éléments transversaux comprennent les poutres, les poutres transversales, les planchers et les cadres. Les cadres sont la combinaison d'éléments reliés le long de la circonférence d'une coque et rigidifient transversalement le bordé extérieur de la coque dans son ensemble.

Maintenant, discutons-en plus en détail. Supposons qu'il existe un vaisseau standard et que nous examinions l'une de ses sections transversales.

Nous pouvons voir à la fois les éléments transversaux et longitudinaux. Comme nous l'avons déjà mentionné, les longerons sont les éléments raidisseurs qui s'étendent dans le sens de la longueur et comprennent principalement les longitudinaux de pont et de fond, les poutres (des carrelets supérieurs) ou les longerons (s'étendant le long du bordé de coque latéral).

Nous pouvons visualiser la section transversale de ces éléments, y compris l'âme et la semelle.

Table des matières

Quels sont les éléments transversaux ? Ces membrures s'étendent latéralement tout le long du pourtour du tronçon de coque ; contrairement aux longerons, nous pouvons voir la portée de tous ces membres dans notre vue d'intérêt.

Par exemple, dans un tablier, nous voyons qu'ils sont renforcés transversalement par des poutres de tablier qui vont d'un côté à l'autre. Sous le pont se trouvent des éléments de raidissement verticaux reliés à la coque latérale, suivis de supports près du virage de la cale, qui sont reliés à des éléments transversaux qui s'étendent latéralement le long de la région inférieure et rigidifient le bordé de la coque inférieure.

Cette connexion entière de ces membres est collectivement connue sous le nom de cadre. En termes simples, ils peuvent être visualisés comme des côtes qui composent notre cage thoracique et enveloppent notre cœur et nos poumons.

De même, ces membrures répétées à intervalles réguliers sur toute l'envergure de la coque forment la cage thoracique du navire et contribuent à renforcer transversalement et à soutenir latéralement la structure de coque.

Les éléments transversaux les plus bas sont constitués de plaques verticales découpées et soudées à la coque inférieure, plaquées et transversales. Ceux-ci sont connus sous le nom de planchers.

Les sols peuvent être de trois types : sols pleins, sols en plaques et sols avec supports.

Comme son nom l'indique, les sols solides sont des plaques continues et solides sans ouvertures ni espaces. Ceux-ci sont étanches à l'eau et à l'huile et sont utilisés dans les zones à forte incidence de chargement, comme dans les régions des machines ou des salles des machines, ou il y a une exigence d'étanchéité à l'eau ou à l'huile comme dans les réservoirs.

Les planchers en tôle ont des ouvertures principalement utilisées pour réduire le poids inutile et le libre passage de fluides comme le carburant, les lubrifiants ou l'eau selon les besoins. Les planchers à consoles ont de grandes ouvertures et sont principalement constitués de consoles fixées aux extrémités. Ils sont utilisés dans les zones où les exigences de résistance sont moindres.

Ainsi, les planchers sont essentiellement les composants inférieurs d'un cadre qui s'étendent de la virure de cale à la quille de chaque côté. En plus de rigidifier le bordé de coque le plus bas ou extérieur, ils servent également de fondations pour soutenir le bordé de fond intérieur (pour les constructions à double fond) et les limites des réservoirs ou les fondations des machines.

Le type de sol est choisi en fonction de l'exigence et du module de chargement dans cette région particulière considérée. La profondeur du sol est également décidée en fonction des exigences de résistance.

La partie supérieure des cadres soudée à la coque latérale et s'étendant verticalement est également appelée cadres latéraux. Pour la construction de réservoirs, la partie du cadre latéral associée au réservoir ou à la région de cale est également connue sous le nom de cadre de maintien, et la partie de ce cadre au-dessus de la limite supérieure du réservoir, qui continue jusqu'au niveau du pont principal, est connue sous le nom de cadre d'interpolation.

Ces cadres latéraux sont principalement composés de plaques à bulbes ou de poutres en L. Les échantillonnages de ces cadres dépendent de la zone de disposition et de l'étendue estimée de la charge transversale qui peut encourir.

Ce sont des types spéciaux de cadres qui sont plus lourds en échantillonnages et ont généralement des profondeurs et des épaisseurs plus importantes. Ils sont constitués d'âmes de plaques et de faces planes, l'âme étant beaucoup plus profonde que les cadres conventionnels. Ils se produisent toutes les 4 ou 5 images normales à toutes fins pratiques. Pourtant, ils peuvent avoir une occurrence plus élevée dans les régions à haute résistance comme les espaces de machines ou dans les régions avant et arrière pour augmenter la rigidité structurelle.

Les membrures sont disposées régulièrement sur la longueur du navire à toutes fins pratiques. La distance entre deux trames successives est connue sous le nom d'espacement de trame et est également fortement considérée à plusieurs fins par le concepteur. C'est au moins 600 mm ou plus pour la plupart des cargos de haute mer, selon les besoins.

La plupart des navires sont classés en fonction du type de charpente : longitudinale et transversale. Dans un cadre longitudinal, il y a des éléments longitudinaux plus étroitement espacés que des éléments transversaux.

Ils sont principalement destinés aux navires plus longs où les effets longitudinaux comme la flexion ou la flexibilité sont plus importants. Le système d'ossature transversale a des cadres plus étroitement espacés avec un espacement plus large entre les éléments longitudinaux. Celles-ci sont destinées aux navires plus courts, où les charges transversales et hydrostatiques sont plus importantes que les charges longitudinales.

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Subhodeep est diplômé en architecture navale et en génie océanique. Intéressé par les subtilités des structures marines et les aspects de conception axée sur les objectifs, il se consacre au partage et à la propagation des connaissances techniques communes au sein de ce secteur qui, en ce moment même, nécessite un revirement pour retrouver son ancienne gloire.