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文檔簡介

1、船體部分一、移動式平臺的種類坐底式平臺又稱鉆駁或插樁鉆駁。適用30m以下淺水域。特點:兩個船體:上船體又叫工作甲板,安置生活,艙室和設備。下部是沉墊,起壓載和海底支撐作用,鉆井的基礎。著底方式:沉墊內注水。缺點:作業(yè)水深有限,受海底基礎制約(平坦及堅硬程度)。自升式平臺又稱甲板升降式或樁腿式平臺。特點:工作時樁腿著底,平臺升離海面;移位時平臺降至水面,樁腿升起,平臺變駁船。優(yōu)點:鋼材少,造價低,適應各種海況。缺點:樁腿長度有限,工作水深受限120m。自航、助航、非自航(大多數)。鉆井船浮船式鉆井平臺,機動船或駁船上安裝鉆井設備。平臺靠錨泊或動力定位系統(tǒng)定位。推進能力:自航、非自航。 船型:端部

2、鉆井、舷側鉆井、船中鉆井、雙體船鉆井。 定位:一般錨泊式、中央轉盤錨泊式、動力定位式。船身易受波浪影響,易改裝半潛式平臺浮于水中,用若干根立柱或沉箱將下部結構的沉墊浮體和上部結構的甲板聯(lián)結起來。三角形、矩形、五角形、 V字形之分。采用錨泊定位、動力定位。作業(yè)水200m500m。半潛式和坐底式鉆井裝置統(tǒng)稱支柱穩(wěn)定式鉆井裝置牽索塔式平臺對稱布置的纜索使塔保持正浮狀態(tài),每根鋼纜通過旋轉接頭直到海底,與水泥塊或樁連接拉緊。適合深水域,作業(yè)水深200m650m。塔是順應式的,能隨波浪力的響應稍微移動,其系泊系統(tǒng)能對塔提供足夠的復原力,使它始終保持垂直狀態(tài)。張力腿式平臺利用繃緊狀態(tài)下的錨索產生的拉力與平臺

3、的剩余浮力相平衡的鉆井平臺或 生產平臺。采用錨泊定位(錨樁或重力式錨)。平臺的重力小于浮力,所相差的力量可以依靠錨索向下的拉力來補償,而且此拉力應大于由波浪產生的力,使錨索上經常有向下的拉力,起著繃緊平臺的作用。設計時考慮不同的載況和海況。2、固定式平臺混凝土重力式平臺平臺底部為巨大混凝土基礎,用三個或四個空心的混凝土立柱支撐甲板結構。平臺底部基礎分隔為貯油艙和壓載艙。鋼質導管架式平臺平臺通過打樁的方法固定于海底,海上油田應用廣泛。二、總縱強度、橫向強度、扭轉強度的定義和原因總縱強度定義: 船體抵抗總縱彎曲變形和破壞的能力總縱彎曲: 作用在船體上的重力、浮力、波浪水動力和慣性力等而引起的船體繞

4、水平橫軸的彎曲,總縱彎曲由靜水與波浪縱總縱彎曲疊加而成。1) 船體在靜水中的總縱彎曲船體靜水中的受力:船體自重和機器、裝備、燃料、水、供應品、船上人員及行李和載貨的重力;水的浮力。2) 船體在波浪中的總縱彎曲在波浪中,船體內產生的彎矩會較靜水中的大。當船長與波長相等時,船體彎曲最大??偪v彎曲產生的原因:a. 設想將船體沿船長方向分割成若干段,由于重力與浮力沿船長方向分布不一致,作用在每一段上的重力和浮力不相等,達到重新平衡必須產生上下移動趨勢,直至平衡。變形趨勢如圖。b. 實際中船體作為一個整體不可能發(fā)生上述變形情況,在船體結構內部必然有內力產生,使船體發(fā)生彎曲。船體的重力隨裝載情況變動,浮力

5、大小分布由船體浸水部分形狀決定。船體橫向強度定義:船體結構必須具有足夠的能力抵抗外力作用,保持船體橫向的正常形狀,不發(fā)生變形或破壞。船體結構的這種能力稱為船體橫向強度。瘦長的水面船舶,一般情況滿足總縱強度,橫向強度也可滿足。短而寬, B/D較大或甲板有大開口的船體,側重考慮橫向強度。產生的原因:在水壓力與重量的作用下,船體發(fā)生橫向彎曲變形;船體在波浪航行中,由于船體左右兩舷水壓力不對稱。保證船體橫向強度的構件:橫艙壁;由肋骨、橫梁與肋板組成的橫向框架以及相連的外板和甲板板等。扭轉強度的定義:船體抵抗扭轉力矩作用的能力稱為船體扭轉強度。具有較多的橫艙壁及橫向肋骨框架,而且開口較小的船體具有較大的

6、抗扭剛度。對于寬深比較大而艙壁少或甲板有長開口的船舶,抗扭轉強度要重點考慮扭轉強度的產生的原因:船體斜向處于波浪中,船首、尾的波浪表面具有不同的傾斜方向,由于重力、浮力分布不均,加之波浪影響,船體發(fā)生扭轉變形?;蛘呤孜仓亓慷逊e不一側,產生扭矩,使船體發(fā)生扭轉。三、中拱彎曲和總垂彎曲中拱彎曲:波峰處于船中,使船體中部產生向上彎曲。船體甲板受拉伸,底部受壓縮。中垂彎曲:波谷處于船中,使船體中部產生向下彎曲。船體甲板受壓縮,底部受拉伸。四、船舶外板的組成,厚度沿船長、肋骨周長的分布規(guī)律外板組成外板組成:船底板、舭列板、舷側外板、舷頂列板。列板:鋼板逐塊端接而成的連續(xù)長板。船底板:位于船底的各列板。平

7、板龍骨:位于船體中線的一列船底板。舭列板:由船底過渡到舷側的轉圓處的列板。舷側外板:舭列板以上的外板。舷頂列板:與上甲板連接的舷側外板。外板與甲板厚度沿船長方向的變化總縱彎曲力矩最大值通常在船中0.4L區(qū)域內,沿首尾兩端的彎矩逐漸減小至零。沿船長厚度變化: 0.4L區(qū)域內厚度最大,離首尾端0.075L區(qū)域內較薄,兩者之間為厚度過渡區(qū)域。首尾端適當加厚。平板龍骨的寬度和厚度由首至尾保持不變。外板厚度沿肋骨圍長的變化沿肋骨圍長的變化: 平板龍骨和舷頂列板受較大的總縱彎曲應力,較其他外板要厚。船中0.4L區(qū)域內,舷頂列板厚度不小于甲板邊板厚度4/5,不小于相鄰舷側外板厚度。上甲板較其他下層甲板要厚些

8、。五、外板的端接縫、邊接縫的布置端接縫:鋼板橫向接縫。邊接縫:鋼板縱向接縫。外板邊接縫的布置A.避免與縱向構件的角焊縫重合或形成過小的交角。B.縱向構件與外板邊接縫的交角小于30度時,應將接縫改為階梯形。C.板縫布置與縱向構件一直平行很長一段時,間距大于50mm。D.外板排列應充分利用鋼板規(guī)格,減少剪裁,減少焊縫數量。E.水線以上部分的舷側外板,應盡可能與甲板邊線平行。當肋圍減小時,一般將兩列板并為一列板。并板有雙并板和齒形并板兩種形式。外板端接縫的布置A.各列板的端接縫應盡可能布置于同一橫剖面上。B.應布置于1/4或3/4肋距處,板在該處局部彎曲應力最小。六,甲板開口如何增強1. 甲板開口處

9、的加強1)甲板上的人孔開口,做成圓形或長軸沿船長方向布置的橢圓形。2)矩形大開口加強:A.角隅做成圓形、橢圓形或拋物線形。圓形角隅半徑不小于開口寬1/201/10,甲板板加復板或加厚板加強。橢圓形或拋物線形,可不必對角隅的甲板板加厚,但符合圖中要求。B.加厚板的加強如圖:七、骨架形式、特點和應用縱向構件:船體中沿船長方向布置的構件,如縱骨、縱桁等。橫向構件:沿船寬方向布置的構件,如橫梁、肋板等。A.橫骨架式:橫向構件布置得密、間距小,而縱向構件布置的稀、間距大。B.縱骨架式:縱向構件布置得密、間距小,而橫向構件布置的稀、間距大。C.縱橫骨架式:縱橫構件布置的間距接近相等。骨架的特點:橫骨架式船

10、體:船體各部分都是由橫骨架式結構組成的??v骨架式船體:船體各部分都是由縱骨架式結構組成的??v橫混合骨架式:一部分采用橫骨架式,另一部分采用縱骨架式。采用不同的骨架形式根據保證船體總縱強度和橫強度的要求不同??v橫骨架受力傳遞過程如圖。骨架的應用:大中型細長船體與沉墊多采用縱骨架式保證總縱強度;肥大短粗形船體及甲板大開口船多采用橫骨架式,提高橫向強度。從工藝性考慮,橫骨架式優(yōu)于縱骨架式。從使用性考慮,小型船采用橫骨架式;液體船多采用縱骨架式。八、底部、舷側、甲板、艙壁板架結構的基本構件有哪些底部板架構件的定義:外底板:船體兩側舭部間的船底外板的總稱。平板龍骨:船底中央的一列板。左右兩側列板稱龍骨翼

11、板。內底板:內底鋪板的總稱,兩側與外板連接的列板稱為內底邊板。中內龍骨:單底船上,位于船體中央平板龍骨的縱向大型材。旁內龍骨:中內龍骨左右兩側的縱向大型材。中底桁:雙底船上,位于船體中央平板龍骨上的縱向大型材。旁底桁:中底桁左右兩側的縱向大型材。船底縱骨:船底板架為縱骨架式,外底板上的縱向小型材。內底縱骨:內底板下表面的小型材。船底橫向型材總稱為肋板。分為:主肋板、框架肋板、水密肋板。舷側板架結構的基本構件舷側板架構件定義:舷側板:舭板以上的船舷外板總稱。舷頂列板:舷側板上緣與上甲板連接的舷側列板。水線列板:水線區(qū)域的舷側板。肋骨:支持外板與保持船形的橫向骨架的總稱,分為強肋骨、主肋骨、中間肋

12、骨、甲板間肋骨與尖艙肋骨。舷側縱桁:在舷側板上縱向安置的尺寸較大的型材。尺寸較小的型材稱舷縱骨。甲板板架構件定義:甲板:由板與型材組成的板架結構的總稱。甲板板:甲板鋪板的總稱。甲板邊板:甲板左右兩側與舷頂列板相連接的一列甲板板。橫梁:甲板板下面安裝的橫向型材。分為:強橫梁、橫梁、艙口梁及半梁。甲板縱桁:甲板下表面縱向安置的尺寸較大的型材。尺寸較小的型材稱甲板縱骨。艙壁板架構件定義:艙壁板:艙壁結構中所用的板材。艙壁型材:橫艙壁板上垂直或水平安置的小型材稱扶強材;垂直放置的大型材稱豎桁;水平安置的大型材稱水平桁九、船底結構的特點單體雙體的特點:船體(沉墊)底部結構由底部板與骨架組成。它是整個船體

13、與平臺結構的基礎。有些船體(沉墊)只有一層底部,稱為單底船(沉墊)有的船體在底部骨架上再鋪設一層保持緊密的鋼板,形成第二層底部板,稱為雙底船(沉墊)。特點: 單底結構只有一層底板,結構簡單,施工方便,大多用于小型船或中型船的首尾端。雙層底除了底板外,還有一層內底板。作用: 當底部在觸礁或擱淺等意外情況下遭到破損時,雙層底能保證船舶的安全。雙層底艙的空間可裝載燃油、潤滑油和淡水;或用作壓載水艙。除油船外,大多數海船從首尖艙艙壁到尾尖艙艙壁都采用雙層底,小型船舶僅在機艙等局部區(qū)域采用雙層底。半潛式平臺的沉墊既有單底也有雙底。單底橫骨架式底部結構形式:2)各組成構件的布置a.主肋板:這是單底船(沉墊

14、)底部骨架中橫向構件。應按每檔肋骨位置設置,一般其間距0.50.7m , 隨船的大小和肋板所在的區(qū)城不同而改變。底部中部主肋板向兩舷延仲的腹板高度可逐漸減小,但在舭部區(qū)域,因肋板受剪切力較大,必須有足夠的腹板而積,故要求在離中線面 3/8B處的腹板高度不小于中線面處腹板高度的1/2,保證該處肋板的強度和剛度。為了保證肋板具有一定的剛度以防止發(fā)生變形,它的高度通常取肋板跨距的1/20。肋板通常作成T 型,也可用折邊板,但因剖面形狀不對稱,其抗彎強度與剛度均比T 型材差,一般用于較小船舶。b.中內龍骨:它通常是連續(xù)貫通船長(僅在首尾端可在肋板處間斷),除參與總縱彎曲及底部板架的局部彎曲而在總縱強度

15、及局部強度中起作用之外,還起著聯(lián)系肋板,防止其歪倒及承受塢墩木反力的作用。通常它的高度與主肋板相同,但其面板面積至少為肋板面板面積的1.5倍。中內龍骨的厚度要由強度計算確定。c.旁內龍骨:在中內龍骨兩側可布置12 根,間距盡可能均勻分布,在首尾兩端可逐漸減小間距。它起著聯(lián)系肋板,防止其歪傾,承受和分散偶然性集中載荷的作用,并將其傳遞到更多的肋板上。通常它是間斷地設置在肋板之間。3)各構件的連接a.舭部節(jié)點:主肋板與肋骨下端一般采用舭肘板連接。常用的連接形式如圖:b.橫艙壁處的節(jié)點:內龍骨與橫艙壁相交時,通常有下列幾種連接形式,如圖2 -28 所示: 用帶有面板或折邊的肘板將內龍骨與艙壁連接。肘

16、板的厚度與內龍骨腹板厚度相同,高度為(11.5)h。 中內龍骨的面板通常在艙壁處間斷,而腹板則可連續(xù),也可間斷。旁內龍骨通常是間斷的,如圖 (a)所示。將內龍骨的面板在一個肋距內逐漸加寬一倍,與艙壁連接,而腹板仍與上述相同,如圖 ( b ) 所示。將內龍骨的腹板在一個肋距內逐漸升高至1.5 倍,直接與艙壁連接,如圖 (c)所示。除上述三種形式之外,尚有內龍骨腹板連續(xù)通過艙壁,而面板間斷的連接形式,或者艙壁上開孔、讓內龍骨連續(xù)通過的連接形式。2.雙底橫骨架式底部結構1)雙底橫骨架式底部結構形式2)各構件的布置與結構1)雙底橫骨架式底部結構形式這種底部結構通常由肋板、中底桁及旁底桁組成,如圖:肋板

17、一般有主肋板、水密肋板、組合肋板三種形式,如圖所示。2)各構件的布置與結構a.主肋板:肋板的間距與肋骨間距一致,在受力較大的區(qū)域,如機艙區(qū)域及支柱、推力軸承等處,應每一肋距均安置主肋板。其它區(qū)域至少2-4個肋距設置一檔主肋板,與組合肋板交替布置。b.組合肋板:通常用幾塊肘板組合而成,也有用底部肋骨、內底橫骨(梁)與肘板組成框架式。當肘板高度大于0.8m時,這些肘板應有面板或折邊,其厚度與主肋板相同,折邊寬度為厚度的10倍。為減小組合肋板的跨距,在其跨中應安置中間撐柱。大型船采用組合肋板,可有效減少鋼材重量。c.水密或油密肋板:通常在橫艙壁下面安置,其它位置應根據分艙的需要確定。其厚度至少與主肋

18、板相同或加厚12mm以防腐蝕損耗。當其高度大于0.9m 時應設垂直加強筋,間距不大于0 .9m 。d.中底桁:1)中底桁的高度即雙層底的高度,高度較大時需用加強筋(垂直或水平安置)加強,以防其喪失穩(wěn)定性。2)由于它被計入船體梁剖面,參與總縱強度,故在船體中段通常是作成連續(xù)的,而首尾端部因總縱彎矩減小,故可作成間斷的,安置于肋板之間,且其高度也可以根據結構上與工藝上的需要適當升高或降低。3)中底桁的厚度在船長方向的變化規(guī)律與平板龍骨一致。4)為減小底艙的自由液面,在船體中段雙層底區(qū)域內,中底桁腹板上一般不允許開孔。在首尾端部,腹板上允許開減輕孔,但開孔的高度不應超過腹板高度一半,長度不應超過肋距

19、一半。e.旁底桁:其數量由船寬而定在機艙區(qū)域應結合機座位置確定其位置。旁底桁通常是間斷的,其厚度與該區(qū)域的主肋板相同。作用:防止肋板歪傾皺折及分散可能受到的集中外力,因此布置間距可較大些。旁底桁上可根據需要開人孔與減輕孔,開孔高度不得大于旁底桁高度一半,長度不得超過肋距一半。 在靠近橫艙壁處與中底桁一樣不允許開孔,因該處的剪切力較大。 旁底桁雖然是間斷地安置于肋板之間,但在向首尾兩端延伸過程中可以在橫向剛性構件上轉折或結束。端部結束時應逐漸降低高度,減小剖面,不應突然終止以免引起應力??v骨架式單底結構:這種結構形式廣泛應用于小型船舶及大中型船舶雙層底區(qū)域以外的底部結構。小型船舶上肋距約為1.0

20、1.5m, 縱骨間距0.30.6m。 旁內龍骨的間距為1m2m,每舷13根,隨船寬而定??v骨架式雙底結構這種結構形式應用于大、中、小型船舶的雙層底區(qū)域。肋骨間距為1.02.0m, 內底及外板上的縱骨間距為0.40.7m, 不小于0.3m。 肋板均為主肋板,很少用組合肋板。 各構件的布置與結構a.中底桁(中內龍骨)與旁底桁(旁內龍骨)中底桁是水密的連續(xù)構件。因為縱骨架式的肋板間距比橫骨架式的大,所以在兩肋板之間的中底桁的跨距較大,其兩側應設置一對通達鄰近縱骨的肘板來加強它的剛性。水密的中底桁在肘板與肋板之間還應設垂直的加強筋。旁底桁為非水密構件,它垂直于基線面或底板,并在肋板處間斷。旁底桁的布置

21、應考慮在船長方向保持延續(xù),見圖。船中區(qū)域旁底桁平行于中線面布置,靠近首尾區(qū)域隨著船寬減小,旁底桁改為折線形布置,并逐漸減少旁底桁的數目,旁底桁的折點應放在橫艙壁或主肋板處。同一肋位中斷的旁底桁數目不應多于兩道。旁底桁中斷時在艙壁或肋板的另一側還應裝置延伸肘板,延伸長度不小于兩檔肋距。b.箱形中底桁有些船舶在雙層底中線面處設置箱形中底桁,1.這是一道沿船長方向水密的內部通道,通常從防撞艙壁通向機艙前端壁。2.箱形中底桁主要用于集中布置管系,避免管系穿過貨艙而妨礙裝貨。3.機艙前端壁開有水密裝置的人孔便于人員進人箱形中底桁檢查,此外,箱形中底桁應設通向露天甲板的應急出口。機艙及其后面的艙內沒有必要

22、設置箱形中底桁,因為管系可布置在機艙的雙層底上面和軸隧內。 箱形中底桁有兩種結構布置形式,如圖所示。其中, a)為一道側板位子中線面上,另一側板偏向船的一舷,采用環(huán)形框架的形式;圖b)為對稱于中線面的箱形中底桁,采用內、外底橫骨的形式。c.縱骨1.縱骨分為內底縱骨和底部縱骨,沿船長方向和中底桁平行,并在船寬方向均勻設置。2.縱骨由型鋼制成,最常用的是球扁鋼;內底縱骨的剖面模數為底部縱骨的0.85 倍。3.靠近首尾端隨著船寬減小,縱骨的數目也相應減少,但不允許較多的縱骨在同一肋位上間斷,應該用逐漸過渡的形式來減少縱骨的數目,見圖2-33。4.為了使縱骨連續(xù)貫通,在肋板上開切口讓縱骨通過,切口的大

23、小和形狀與所用的骨材有關,開口的尺寸在有關標準中有具體的規(guī)定。骨材穿過板材的通用節(jié)點形式,其中圖( a ) 為扁鋼;圖( b ) 為球扁鋼;圖( c) 為不等邊角鋼; 圖( d ) 為T 型材。在切口處骨材腹板的一側與板材焊接。在承受較大載荷處,切口應采用具有襯板形式的節(jié)點,見圖。 縱骨與水密肋板連接有兩種形式:1)縱骨切斷,用肘板與水密肋板連接。其中圖( a ) 適用于球扁鋼和不等邊角鋼;圖( b ) 適用于T 型材的縱骨。2)縱骨穿過水密肋板,用襯板封焊起來。前一種是普遍采用的方法,后一種較少采用,但當船長大于200m時,必須采用縱骨通過水密肋板的結構形式。d.肋板圖為大型貨船的肋板結構,

24、其中:圖( a ) 為主肋板結構,艙內每隔3 4 檔肋距設置一主肋板,機艙內和首部0.2L 范圍內每隔兩檔肋距設置主肋板。在受力較大處,如主機基座縱桁端部、支柱與橫艙壁下等位置必須設置主肋板。在肋板上縱骨位置處設垂直加強筋,肋板上人孔的長軸垂直布置;圖( b ) 為肋板間結構,每個肋位上須設置緊靠內底邊板的內側肘板,使同一肋位上的般肘板獲得可靠的支撐。e.舭肘板1.縱骨架式和橫骨架式雙層底的般肘板有著相似之處。2.舭肘板應在每個肋位上設置 ,厚度與主肋板相同。圖為雙層底艦肘板的結構形式,其中:圖( a ) 為橫骨架式水平內底邊板,舭肘板趾端下面的肋板上設置垂直加強筋,以增加舭肘板趾端的支撐剛性

25、;圖( b ) 為縱骨架式水平內底邊板。強肋骨腹板的下端做成圓弧形代替舭肘板,其趾端應終止在內底縱骨上;圖(c)為傾斜式內底邊板,在型深較大的船上,為了加大舭肘板面板與內底板的連接寬度,其面板做成上面小、下面大的梯形形狀,如A 向視圖所示。3.在舭肘板上可開圓形減輕孔,但孔緣周圍的板寬不得小于舭肘板寬度的1/3。舭肘板的高度不小于內底板至最下層甲板之間距離的1/10,或肋骨高度的2.5倍.十、內底板的結構、內底邊板形式及其應用內底板是雙層底上的水密鋪板,內底鋪板的長邊沿船長方向布置。與外板相連接的那列板叫做內底邊板。內底邊板的形式a.圖(a)為水平式內底邊板。內底板水平延伸至舷側外板。優(yōu)點:艙

26、底平坦,施工方便,并民更有利于安全。缺點:容易在內底板上積聚污水,需要另外裝置用以聚集和排出艙底水的污水井。平臺沉墊較多采用水平式內底b.圖(b)為下傾式內底邊板。內底邊板與舭列板所形成的溝槽可以作為舭部污水井,舭肘板大半埋在井內。為了滿足抗沉性要求,內底板與外板的交線不應太低。內底邊板應盡可能垂直于舭列板。c.圖(c)為上傾式內底邊板。適用于航行在多礁石淺水航道的船舶。優(yōu)點是內底的覆蓋面積大,舭部觸礁時仍可保證船舶的安全。缺點是多占貨艙容積,結構較復雜,施工不便。雙層底端部的過渡結構、雙層底中斷時應以逐漸交替變窄的方式過渡到單底,通常將它轉變?yōu)橹袃三埞呛团詢三埞巧厦娴匿忼X狀的舌形面板,舌形面

27、板的延伸長度應不小于雙層底高度的兩倍或不小于3 個肋距。內底邊板也向單底延伸,其寬度可逐漸減小。十一、舷側結構形式橫骨架式舷側結構a.由普通肋骨組成的舷側結構(稱為單一肋骨制舷側結構)。1.對于甲板、底部及舷側均為橫骨架式時,一般采用單一肋骨制舷側結構:2.當艙深較大時亦可設置舷側縱桁支持肋骨,艙深大于2m 時,一般需設舷側縱桁,可減小肋骨尺寸,從而可減輕一點重量。但在艙室長度很大時,則不宜設置舷側縱桁。因為長的舷側縱桁一般不僅不能支持肋骨,反而成為肋骨的負擔。3.若要舷側縱桁作為肋骨的中間支座以減小肋骨跨距時,必須增大舷側縱桁的尺寸。因此,僅在機爐艙段及首尾端部區(qū)域的舷側結構采用這種結構形式

28、。4. 首尾端部舷側結構一般肋距較小,而跨距增大,但艙容的限制較小,故可設置較大的舷側縱桁作為肋骨的中間支座,既可增強該區(qū)域的強度與剛度,又可減小肋骨尺寸,減輕結構重量。雜貨船和散貨船的貨艙區(qū)域的舷側結構一般采用單一肋骨制。b.由普通肋骨與強肋骨交替布置,并設置舷側縱桁組成交替肋骨制的舷側結構,如圖所示。當甲板、底部為縱骨架式,而舷側為橫骨架式時,采用這種結構形式。因有相當數量的強肋骨與甲板強橫梁、底肋板組成橫向剛架,對保證船體橫向強度與剛度是有利的。海船的機艙區(qū)域,長江船和內河船的舷側常使用這種舷側結構 肋骨1.主肋骨:最下層甲板以下的船艙肋骨,不等邊角鋼,大型船也采用焊接T型材。2.甲板間

29、肋骨:兩層甲板間肋骨,不等邊角鋼。3.中間肋骨:冰區(qū)航行的船舶上位于水線附近兩肋骨中間設置的短肋骨。4.強肋骨:尺寸較大的組合T型材制成的舷側橫向構件??v骨架式舷側結構a. 由舷側縱骨與強肋骨組成的舷側結構。在這種結構形式中舷側縱骨與外板一起除承受總縱彎矩和剪力之外,作用在舷側的水壓力主要由舷側縱骨承受,并傳遞給強肋骨與橫艙壁。強肋骨作為舷側縱骨的支座,除了傳遞載荷外,還要承受由甲板與底部傳來的壓縮載荷,保證船體的橫向強度。主要用于中小型艦艇,單殼油船。b. 由縱骨、強肋骨與舷側縱桁組成的舷側結構。這種結構形式除設置l3 根般側縱桁之外,與前一種結構形式無實質性差別,多應用于機爐艙區(qū)域與首尾端

30、部。因機爐艙區(qū)域內下層甲板被切斷,用舷側縱桁作為甲板間斷后的連續(xù)過渡構件,同時也可增強舷側的強度與剛度,傳遞集中力。舷側縱骨:常采用球扁鋼或不等邊角鋼,大型船采用組合T型鋼。強肋骨,舷側縱桁采用組合T型鋼?;旌瞎羌苁较蟼冉Y構將舷側分為幾個區(qū)域,根據各區(qū)域的受力特點采用不同的結構形式。例如,船體的首尾端部采用橫骨架式比縱骨架式對抵抗局部性載荷要好;船中部總縱彎矩大,采取縱骨架式,對總縱強度有利,整個船體為混合骨架式;舷側的下部采用橫骨架式,在舷側的上部采用縱骨架式又比采用橫骨架式。這樣,整個舷側的結構形式就成為混合骨架式結構。十二、肋骨、舷側縱桁、縱骨肋骨1、肋骨的布置橫骨架式肋骨間距一般取整數

31、值,通常取450 、 500 、 550 、 600、650 、 700 。大部分船取500 。為了工藝上方便,中小船舶肋距一般取等距,大型船舶中部一般取等距,首端、尾端肋距大些。2、 肋骨的結構a.肋骨的形式與尺寸肋骨的尺寸由強度計算確定,取決于它所受的橫載荷、跨距及肋距的大小。 橫骨架式結構中的普通肋骨一般均用軋制型材作成,如球扁鋼、不等邊角鋼等。而強肋骨則應用焊接組合T型鋼,根據實際圖樣尺寸用鋼板焊接而成。縱骨架式的強肋骨也用組合T型鋼。通常,強肋骨的腹板高度為普通肋骨的2.5 倍,厚度與主肋板相同,間距不大于四擋普通肋骨間距。肋骨兩端的連接肋骨與兩端構件連接有直接焊接、加肘板、加過渡板

32、、端部尺寸加大等形式。普通肋骨的上端與甲板橫梁連接,一般用肘板連接,肘板高度一般是肋骨與甲板橫梁高度大者的1.52倍,肘板可以與所連接的構件對接,也可以搭接。橫斷面尺寸小的肋骨,連接肘板可以不折邊,其尺寸較大時,采用折邊肘板剛度更大些, 肋骨下端與肋板的連接,一般可以用肘板連接,可以對接,也可搭接。由于肋板尺寸較大,連接肋板一般采用折邊肘板“ T”形斷面肘板,肘板與肋骨、肋板可以對接,也可搭接。也可以不采用肘板,將肋骨端部腹板尺寸加大與肋板連接。強肋骨與甲板橫梁的連接這種結構連接形式可以采取肋板連接的方法,也可采取無肘板對接的方法,即將兩構件相交處設一個過渡構件,過渡構件腹板尺寸要加大,或者將

33、其中一個構件端部腹板尺寸加大與另一構件連接。肋骨在中間甲板處的連接肋骨與中間甲板相交,有斷開與穿過兩種情況,其相交節(jié)點處同樣需采取加強措施,其方法與以上肋骨端部連接方式類似。 混合骨架式的肋骨連接當甲板與底部為縱骨架式結構,舷側為橫骨架式結構時,只有強肋骨、強橫梁、肋板在同一平面內,形成了強框架,而普通肋骨處船休橫剖面內并沒有甲板橫梁與肋板,肋骨的兩端與甲板板或與底板連接。為避免產生“ 硬點” 及應力集中,肋骨的兩端需用肘板或半梁連接到兩端縱骨上,這樣肋骨傳來外力傳到縱骨上,再均勻分散到甲板或底板上。舷側縱桁1、 舷側縱桁的布置舷側縱桁的數量依肋骨的跨距和型深而定。型深大于2m 要設舷側縱桁。

34、一般將其布置在肋骨跨距中央或稍偏下一些,約在(0.40.5) H處( H 為型深)。因為作用在舷側的水壓載荷是按梯形分布的、作用力中心在肋骨跨距中點以下。當舷側縱桁為二根以上時,應按強度計算確定其最佳位置,其結構重量可減輕。2、舷側縱桁的結構a.舷側縱桁通常由組合T 型材作成,作為肋骨的剛支座時,則須要有較大的剖面尺寸,一般可與強肋骨相等或比普通肋骨大些(約為2 . 5 倍普通肋骨腹板高)。b.舷側縱桁與普通肋骨相交時,在其腹板上開口讓肋骨連續(xù)通過,并在腹板下面用肘板連接肋骨,其厚度與腹板厚度相同,肘板的高度約為縱桁腹板高度一半。如作為肋骨的中間支座時,也可切斷肋骨,而使肋骨的上、下段有不同的

35、尺寸。舷側縱桁與艙壁相交時通常是斷在艙壁的兩側,并用肘板連接于艙壁上。肘板的長度不小于縱桁腹板高度的2 倍,如圖所示。縱骨縱骨架式舷側結構的縱骨,縱骨間距由受總縱彎曲應力大小而定,遠離中性軸距離小些,中性軸附近,距離大些,一般采用統(tǒng)一規(guī)格。縱骨與強肋骨相連接,一般穿過強肋骨腹板,有時在上部與強肋骨面板間加小肘板??v骨與艙壁相連時,可穿過,也可以斷開。穿過水密艙壁時需加外板密封,穿過非水密艙壁則不用密封。斷開時,則必需用肘板與艙壁進行連接,一般連接方式與底部縱骨連接方式基本一致。十三、艙壁結構艙壁的分類 a.按艙壁的主要用途與緊密性要求:水密艙壁、油密艙壁、非水密艙壁、防火艙壁、氣密艙壁。b.按

36、艙壁結構與布置:橫艙壁、縱艙壁、半艙壁、活動艙壁。c. 按艙壁結構強弱:堅固艙壁、輕艙壁。d. 按結構形式:平面艙壁、壓筋艙壁、槽形艙壁。2、平面艙壁艙壁板分布艙壁板由許多塊鋼板并排焊接而成,其列板布置形式可分為水平和垂直兩種。3、艙壁骨架艙壁骨架有扶強材和桁材兩種。扶強材是較小的骨架,一般采用不等邊角鋼或T型材。桁材是較大的骨架,一般采用焊接T 型材或折邊板,它支持扶強材,作為中間支座使其跨度減小,從而減小扶強材的剖面尺寸。由于尺寸較大的桁材會使艙容減少,故在干貨船的貨艙內一般都不設桁材。4、槽形艙壁槽形艙壁由鋼板壓制而成,以它的槽形折曲來代替扶強材的作用。 優(yōu)缺點:優(yōu)點:在保證同樣強度條件

37、下,可以減輕結構重量,節(jié)省鋼材。同時,由于取消扶強材及其肘板,從而減少了裝配和焊接的工作量,更便于清艙工作。 缺點:垂直于槽形方向的承壓能力較差。5、輕艙壁 輕艙壁是指只起分隔艙室作用而不承受載荷的艙壁,常用作上層建筑內部艙室的隔壁。 平面輕艙壁由艙壁板和扶強材組成。用壓筋板作輕艙壁,稱為壓筋艙壁,壓筋艙壁可省掉扶強材。 十四、艏艉端結構1、形式a.水平面形狀為三角形,縱剖面形狀為直立的沉墊首(尾)端結構,見圖。這種結構由底部平面板架、甲板平面板架、橫向平面板架(橫隔架)、舷側平面板架及一些肘板組成。中部考慮到總縱強度,采用縱骨架形式(主向梁沿沉墊長度方向)較為有利。但首、尾端由于總縱彎矩較小

38、,局部應力較大,采用橫向布置較有利,因此也可將端部結構采用橫骨架式布置。 沉墊的舷側結構大都為縱骨架式,由外板、縱骨與強肋骨組成。 首尾端成尖角布置的兩舷側結構同樣由外板、縱骨及強肋骨組成。兩舷側板架相交處,一般成圓弧形,這對于減小應力集中,保證該處的焊接質量有利。端部內側設多層水平肘板,水平肘板一般要將兩舷側縱骨連接在一起,橫向加強是設一局部橫隔壁,縱向的加強是設一縱隔壁。這種形狀的端部結構可以采用鋼板與型材焊接而成,也可以采用船體結構中的首柱結構形式。b.水平面形狀為半圓形,縱剖面為直立形狀的沉墊首(尾)端結構,見圖。這種結構的結構形式及構件布置情況類似于平面艙壁結構,只是水平面形狀是半圓

39、形狀。整個結構由半圓形鋼板、水平扶強材及垂直桁組成,水平扶強材一般應與舷側水平扶強材相連。垂直桁應盡可能與底龍骨及甲板縱桁相連。2、形狀a.直立型艏、前傾型艏、飛剪型艏、破冰型艏、球鼻型艏。b.橢圓型艉、巡洋艦型艉、方形艉。3、加強 (1)首端的加強:首端的加強可分為首尖艙區(qū)域、首尖艙后的舷側區(qū)域和底部區(qū)域三個部分。(2)首尖艙區(qū)域的加強:首尖艙加強的范圍,從首柱至防撞艙壁。首尖艙內的肋骨要求延伸至上甲板,肋骨間距不超過600mm,每隔檔肋位設置強胸橫梁。所謂強胸橫梁就是上面沒有甲板覆蓋,起著撐桿作用的結構。 a.從肋板上緣至下層甲板,每列強胸橫梁之間的距離不大于2m ,強胸橫梁的位置至少達到

40、滿載水線以上1m 高度處。 b.每列強胸橫梁在舷側處須設置舷側縱桁,或設開孔平臺代替。平臺的開孔面積不小于平臺總面積的10 %。開孔的目的是減少平臺上的載荷。 設置平臺代替強胸橫梁和舷側縱桁時,平臺與平臺的間距可放寬至2.5m 。當艙深大于10m時,必須在艙深的中部設置開孔平臺。(3)首尖艙后的舷側加強:a.橫骨架式的舷側,當肋骨跨距小于9m 時,在防撞艙壁后至距首垂線0.15L區(qū)域舷側可以不設間斷的舷側縱桁,但該區(qū)域的外板必須加厚515。 b.當肋骨跨距大于9m 時,防撞艙壁后面的艙內必須設置延伸的間斷舷側縱桁,間斷的舷側縱桁設在首尖艙每道舷側縱桁或開孔平臺向后的延伸線上。 c.間斷的舷側縱

41、桁的高度與艙內肋骨相同,并在防撞艙壁處設寬度等于首尖艙內舷側縱桁的艙壁肘板,肘板延伸的長度不小于兩檔肋距。(4)船首底部的加強: 由于波浪砰擊,防撞艙壁后至即首柱0.2L 區(qū)域的底部應予加強。當為橫骨架式雙層底時,應在每個肋位處設置主肋板,并設間距不大于3 個肋距的旁底桁,在旁底桁之間還要另外加裝帶有面板的半高旁底桁。當為縱骨架式雙層底時,要求在每隔一個肋位處設置主肋板,并設間距不大于3 個縱骨間距的旁底桁。所有旁底桁都應盡量向首端延伸。(5)尾端的加強 a.尾尖艙區(qū)域的加強:尾尖艙內的肋距不大600mm,每個肋位上應設主肋板,其厚度較首尖艙內的肋板增厚1.5mm。(單螺旋槳船的肋板應伸至尾軸

42、管以上足夠的高度。在推進器支柱、尾軸架、掛舵臂處的肋板應伸至艙頂,肋板須加厚。當舷側為橫骨架式時,肋板以上應設置間距不大于 2.5m 的強胸橫梁和舷側縱桁或開孔平臺,尾尖艙懸伸體的中線面應設置縱向制蕩艙壁。當懸伸體特別寬大時,最好在中線面左右兩側各設一個制蕩艙壁。) b.尾端懸伸部的結構特點:船舶的尾部與首端不同,首端有首柱將底部板和舷側外板連成一體,剛性較好;而尾部的下部有舵和螺旋槳,主船體延伸全尾部形成懸伸的突出體,結構出現(xiàn)突變。十五、艏艉柱結構1、首柱首柱是船首部最前端的結構。由于船舶航行時首部經常受到各種外力,如碰撞、砰擊因此需要較大的局部強度,由于首部比較尖瘦,空間狹小,施工困難,因

43、此首柱設計比較復雜。類型:鋼板焊接首柱、鑄鋼和鋼板混合首柱、鍛鋼首柱。2、尾柱一般在尾端的下部設尾柱,用以支撐舵與螺旋槳,使其能有足夠的強度與剛度,保證其正常工作,并可保護舵與槳免遭損壞。尾柱一般用于不平衡舵、支承式平衡或半平衡舵、1個或3個舵的船上。一般雙推進器、懸掛式方尾船上不需設置。 尾柱的型式根據船的大小、船尾形狀、舵的類型、螺旋槳數量決定。十六、舭龍骨1、舭龍骨布置a.般龍骨通常布置在船體寬度較大的一段長度上,其長度約為3050L。 b.為減小阻力,通常經模型試驗或憑經驗選擇最佳位置,縱向應順著流線安置,盡量不要伸至首端1/3L范圍內。 c.短而寬的般龍骨比長而窄的艦龍骨效果更好些。

44、舭龍骨的寬度一般約為3% 5B。中小型船上通常為0.2m0.3m 左右。 d.在確定舭龍骨的位置時應避免與舭部的開口相交,避免布置在開口邊緣附近。2、結構形式a.單板式:結構簡單,通常寬度250mm 400mm 左右,用于中、小型船舶。 b.三角式:結構較單板式復雜,舭龍骨寬度在500mm以上時,單板式難以保證強度與剛性,須用此種形式。c.xy式:大、中型船舶上均應用。十七、護舷材結構 為防止船舶靠碼頭或靠近其它船舶時碰壞舷側外板、舷窗等,要求在舷側裝臵護舷材。 護舷材應具有一定的強度,而且要富于彈性。當受到碰撞磨擦時,即使護舷材損壞,而船體外板無損。護舷材的結構類型一般可分為兩類,一類是鋼質

45、護舷材,另一類是木質護舷材。 a.鋼質護舷材:類型較多,有半圓鋼、半圓管及鋼板彎折的各種形狀。 b.木質護舷材:將各段木方安裝在與船體焊接的兩塊扁鋼之間,用螺栓上下貫穿固定在扁鋼上。十八、舷墻結構1、舷墻作用:為防止海浪沖擊到甲板,或人員掉到海里,以保證生活、工作安全,須在甲板邊緣設欄桿或舷墻。2、舷墻高度:0.9m1.2m。3、由于首端受波浪沖擊的可能性較大,舷墻板的厚度一般與該處外板的厚度相同,并在每一肋距上安臵肘板支撐。其它區(qū)域的舷墻板厚度可減小,肘板的間距也可增大,而不必與肋距配合。如舷墻較高,為增強其強度與剛度,在1/2高度處可裝臵縱向加強筋,尤其是首部的舷墻。4、位于其它區(qū)域的舷墻

46、,雖然受波浪沖擊的載荷比首端為小,但必須考慮船體總縱彎曲的影響,在結構上要采取措施,使其不參與總縱彎曲。 a.將舷墻板分割為長度不大的小段,每段之間不連接,且舷墻板也不直接與舷頂列板焊接,但可鉚接。舷墻板是依靠焊接于甲板上的肘板支持的,為了排除海水,舷墻下緣每隔一定距離尚須開出排水口。b.將舷墻與船體分離,即舷墻板不直接連接到船體結構上,將舷墻板與舷頂列板之間留出約150 mm的間隙作為分離間隙,這種結構形式的優(yōu)點是舷墻板不焊到舷頂列板上,因此,它不參與總縱彎曲,從而可減輕結構,也可防止舷墻產生裂縫,避免裂縫蔓延到甲板邊板和舷頂列板的可能性。十九、擋浪板結構1、為了減小甲板前段被海水浸淹,改善

47、甲板艙面工作條件與生活條件,所以,在甲板首端設臵一道或兩道擋浪板。 擋浪板的位臵及高度尺寸應由總布臵決定。 2、為迅速排出翻上甲板的海水,擋浪板應成一定角度向首傾斜而不垂直于甲板平面,并左右對稱地與中線面成銳角的人字形布臵二十、上層建筑1、分類上層建筑:位于上甲板以上的各種圍蔽建筑物。 船樓:上層建筑的寬度與船寬相同,其左右側壁與船體的兩舷外板相連,作為舷側外板的延伸部分的上層建筑。 甲板室:寬度小于船寬,其左右側壁位于舷內的甲板上的上層建筑。2、上層建筑的類型上層建筑中,參與船體總縱彎曲的稱為強力上層建筑(強力甲板、強力船樓),不參與總縱彎曲的稱為輕型上層建筑。區(qū)分方法是:一般將上層建筑長度

48、大于船長15及大于本身高度6倍,或支持在主船體的二個或三個以上主橫艙壁的作為強力上層建筑,否則視為輕型上層建筑。海洋平臺部分一、自升式平臺1、樁腿預壓狀態(tài)樁腿預壓是將樁腿下面地基的承載力預先壓到暴風狀態(tài)時所要求的地基承載力,以防止樁腿出現(xiàn)不均勻下沉,造成平臺傾斜和傾覆事故發(fā)生。 對于矩形的自升式平臺采用對角線預壓方式 ;對于三角形的自升式平臺一般是用壓載艙加載方法預壓。2、自升式平臺結構強承載結構 a.箱形結構:由上部平臺甲板板架與底部平面板架、兩道樁腿連線方向艙壁板架(其扶強材一般為水平布置)組成一個封閉箱形結構; b.板桁材結構:上部平臺甲板、底部平面和一個樁腿連線方向的艙壁組成個“工”字

49、形板桁材結構 。 3、樁腿的種類樁腿結構有獨立式樁腿,有沉墊式樁腿,也有結合式樁腿。獨立式樁腿是各自獨立的樁腿直接作用于海底。沉墊式樁腿則是所有樁腿下部與一個或兩個整體沉墊相連,沉墊著沉海底。結合式樁腿則是沉墊與穿過的樁腿結合。4、升降結構升降裝構常用的有電動液壓式和電動齒輪齒條式 。二、半潛式平臺1、立柱穩(wěn)定式平臺的結構組成 a.上層平臺:提供作業(yè)場地、生產和生活設施。 b.立柱結構:提供浮力,保證平臺的浮性和穩(wěn)性,立柱內可設置錨鏈艙等。 c.撐桿結構:它連接立柱、下船體和上層平臺,使整個平臺形成空間結構,把各種載荷傳到平臺主要結構上。 d.下船體(或浮靴):提供浮力,設置壓載水艙,通過排水

50、上浮,灌水下沉,完成平臺起浮、下沉或坐底。坐底式平臺下船體常采用整體沉墊(下浮體)或沉箱。 e.錨泊系統(tǒng):靠錨泊定位的平臺,設有錨泊系統(tǒng)。2、平臺強承載結構形式箱形結構,有板桁材結構,也有桁架結構。 3、立柱的結構形式立柱的直徑、立柱外形、立柱骨架。立柱的結構:半潛式平臺的立柱一般由外殼板、垂向扶強材、水平桁材、水密平臺、非水密平臺、水密通道圍壁和水密艙所組成。一般結構形式:普通構架結構、交替構架結構(縱向交替式、橫向交替式)、縱橫隔板式結構、環(huán)筋桁架式結構。4、下船體結構下船體結構有浮箱與下浮體兩種形式5、平臺典型節(jié)點端斜撐與平臺節(jié)點、中斜撐與平臺節(jié)點、中立柱與桁撐節(jié)點、中立柱與沉墊節(jié)點、桁

51、撐與桁撐球型節(jié)點、三維肘板加強的桁撐節(jié)點。三、導管架平臺1、平臺結構的主要組成部分導管架平臺可分為三個主要組成部分,即上部結構、導管架和樁。2、甲板結構(1)整體式甲板結構:箱形與板桁材式結構、桁架式結構。(2)組塊式(模塊式)甲板結構:模塊結構、甲板支承結構(甲板基礎結構)、甲板結構(上部結構)的其它結構。3、甲板支承結構這個結構為甲板支承結構,組塊式上部結構由兩部分組成,即模塊、模塊支撐結構(也稱甲板基礎結構)。4、導管架結構導管架是導管架式平臺的支撐結構。導管架結構是由鋼管或型鋼焊接的構架,實際是由三個方向的平面板架或平面桁架組成的一個三維空間桁架結構。桁架主要由大直徑管材的樁(弦桿)及小直徑的管材、小尺寸的型材和橫向、縱向、及斜向的撐桿組成。5、導管架上的其它構件除了結構強度所需的基本構架外,還必須準備隔水導管和立管,因為這些對于平

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