船體結(jié)構(gòu)規(guī)范法設(shè)計(jì)課件

1、課題十、船體結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)一、船舶建造規(guī)范的產(chǎn)生、發(fā)展和作用l、規(guī)范的產(chǎn)生18世紀(jì)40年代以前，憑經(jīng)驗(yàn)造船造成了巨大的損失1723年，俄羅斯政治家彼得大帝規(guī)定建造規(guī)范的初步設(shè)想：按照新的船樣建造河船的條例。1760年成立了世界上第一個(gè)船級(jí)社英國(guó)勞氏船級(jí)協(xié)會(huì)。以后各發(fā)達(dá)國(guó)家相繼成立船級(jí)社。到1853年出現(xiàn)了第一本船級(jí)協(xié)會(huì)頒布的建造規(guī)范2、規(guī)范的發(fā)展 隨著造船材料、構(gòu)件連接方式及船體強(qiáng)度理論的發(fā)展，建造規(guī)范也經(jīng)歷著不斷發(fā)民和逐步完善的過(guò)程。目前，世界上船級(jí)協(xié)會(huì)很多，主要的有:中國(guó)船檢局(中國(guó)船級(jí)社)ccs、美國(guó)船檢局(ABS)、英國(guó)勞氏船級(jí)社（LR）、德國(guó)勞氏船級(jí)社(GL)、日本海事協(xié)會(huì)（NK）等。

2、 船級(jí)社最早產(chǎn)生于二百三十年前的英國(guó) (一)船級(jí)社的產(chǎn)生和發(fā)展 1760年成立了勞埃德船級(jí)社，并開(kāi)始實(shí)施船舶檢驗(yàn)和登記入級(jí)。 最初把船體技術(shù)狀況劃分為五類：A（最好）、E（較好）、I（中等）、O（較壞）、U（最壞）；又將所備帆、錨等分為三類：G（好）、 M（中）、B（壞）。 Classification一詞原是分級(jí)的意思，現(xiàn)在成為入級(jí)，不在對(duì)船舶劃分等級(jí)。只要船舶建造符合船級(jí)社的建造規(guī)范，并經(jīng)檢驗(yàn)合格，該船即在該船級(jí)社入級(jí)。 二國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)（IACS）的產(chǎn)生和現(xiàn)狀 歷史可以追溯到1930年召開(kāi)的國(guó)際載重線公約會(huì)議 幾個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn):1939年在羅馬召開(kāi)了第一屆國(guó)際船級(jí)社會(huì)議1955年在巴黎、19

3、65年在紐約、19698年在奧斯陸召開(kāi)了第二至第五屆會(huì)議 1968年9月11 日正式成立了IACS國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)掌握世界船舶的技術(shù)知識(shí)使其在國(guó)際航運(yùn)安全和制訂海運(yùn)規(guī)則方面起著獨(dú)特的作用。得到了 100多個(gè)IMO成員國(guó)的授權(quán)進(jìn)行法定檢驗(yàn)并代表它們簽發(fā)法定證書(shū)。此外，國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)還是在國(guó)際海事組織內(nèi)具有咨詢地位的唯一能夠制訂規(guī)范、具有觀察員身份的非政府組織。國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)的作用:三、船級(jí)社的業(yè)務(wù)種類 船級(jí)社的業(yè)務(wù)具有法律意義的分類是可以分為入級(jí)服務(wù)、法定服務(wù)和工業(yè)服務(wù)三大類。 1入級(jí)服務(wù) 1)入級(jí)服務(wù)包括船舶、海上設(shè)施、集裝箱及相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的入級(jí)檢驗(yàn)和發(fā)證工作。 2)入級(jí)檢驗(yàn)合格后,登入船級(jí)社出

4、版的船舶名錄內(nèi),授予船級(jí)符號(hào)及附加標(biāo)志3)船級(jí)符號(hào)的作用 2法定服務(wù) 法定服務(wù)是按照船旗國(guó)政府有關(guān)法令及船旗國(guó)政府締結(jié)的國(guó)際公約的規(guī)定，由政府主管部門或政府授權(quán)的有資格的組織所指派的驗(yàn)船師進(jìn)行的強(qiáng)制性的檢驗(yàn)或?qū)徍?。目前船?jí)社進(jìn)行的法定服務(wù)包括法定檢驗(yàn)和ISM規(guī)則認(rèn)證。 ISM規(guī)則即 國(guó)際安全管理規(guī)則審核是指按照國(guó)際安全管理規(guī)則3工業(yè)服務(wù) 包括質(zhì)量體系認(rèn)證、工程檢驗(yàn)、貨物檢驗(yàn)、船舶和海上設(shè)施的公證檢驗(yàn)、技術(shù)咨詢、計(jì)算和評(píng)估及其他服務(wù)。 四船級(jí)社的權(quán)利和義務(wù) 1、船級(jí)社的權(quán)利 (1)對(duì)船舶、海上設(shè)施的檢查權(quán)2)對(duì)被檢查船舶、海上設(shè)施狀況的知情權(quán)(3)獲得報(bào)酬權(quán) 五、規(guī)范化設(shè)計(jì)的基本步驟 1)根據(jù)對(duì)

5、母型船的調(diào)查研究和所所設(shè)計(jì)船的特殊要求，分析所設(shè)計(jì)船的船體強(qiáng)度要求，選擇合適的建造規(guī)范 2)根據(jù)型線圖和總布置圖，繪制中剖面圖、基本結(jié)構(gòu)圖和肋骨線型圖等草圖并進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的初步布置。 3)按規(guī)范計(jì)算船體主要構(gòu)件的尺寸確定尺寸的一般順序:1）選擇合適的結(jié)構(gòu)型式，確定肋骨間距(與總體設(shè)計(jì)師協(xié)商決定)2)可按外板、甲板、船底骨架、甲板骨架及支柱、艙壁、首尾柱、首尾結(jié)構(gòu)、上層建筑及甲板室、機(jī)爐座、其他等、總縱強(qiáng)度校核等順序，查規(guī)范公式進(jìn)行計(jì)算，并最后選定結(jié)構(gòu)尺寸。注:規(guī)范規(guī)定的尺寸是保證船舶安全可靠的最低標(biāo)準(zhǔn)，最后選定的尺寸還要根據(jù)船舶的實(shí)際使用要求而適當(dāng)調(diào)整。六、建造規(guī)范的選用1、在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，首

6、先要根據(jù)設(shè)計(jì)船的建造材料，航行區(qū)域及類型等選擇合適的規(guī)范。2、規(guī)范一經(jīng)確定，還要檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的船是否滿足規(guī)范的適用范圍?，F(xiàn)規(guī)范基本上是船舶建造經(jīng)驗(yàn)和航行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。3、在人們對(duì)外力不完全了解的情況下，衡準(zhǔn)船舶可靠性的唯一標(biāo)準(zhǔn)是與已在航行中經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的同類型船相比較。因此，現(xiàn)規(guī)范不可能脫離已有的造船實(shí)踐。七、結(jié)構(gòu)布置的一般原則和規(guī)定結(jié)構(gòu)的合理布置，將直接影響船體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、重量及工藝性等。這里，僅從強(qiáng)度主面考慮應(yīng)遵循的一些基本原則。1、結(jié)構(gòu)的整體性原則首先應(yīng)遵循的基本原則是：有關(guān)構(gòu)件應(yīng)布置在同一平面內(nèi)，以組成封閉的整體框架結(jié)構(gòu)共間承受載荷的作用。2、受力的均勻性和有效傳遞原則布置要盡可能均勻，以

7、避免構(gòu)件規(guī)格太多或是造成材料的浪費(fèi)。保證某一構(gòu)件承受外力后，能有效的將力傳遞到鄰近構(gòu)件上，以避免某一單獨(dú)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外力。 3、結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和減少應(yīng)力集中原則力求連續(xù)，避免突然中斷。1）必須保證盡可能多的主要縱向構(gòu)件連續(xù)貫通至首、尾，如有困難，縱向強(qiáng)骨架應(yīng)中斷在橫艙壁或橫向強(qiáng)骨架上，并在橫艙壁的另一邊，設(shè)置至少延伸二個(gè)肋距的肘板。2）在同一船體橫剖面內(nèi)，不允許有超過(guò)1/3的甲板縱骨或船底縱骨中斷，也不允許有大于二根的甲板或船底縱向強(qiáng)骨架間斷，縱向構(gòu)架中斷的剖面彼此至少相距二個(gè)肋距。3）為減少應(yīng)力集中，所有船體構(gòu)件的剖面形狀應(yīng)有平順的過(guò)渡。4、 局部加強(qiáng)原則對(duì)在使用中要承受較大局部載荷的結(jié)構(gòu)進(jìn)

8、行適當(dāng)?shù)木植考訌?qiáng)。5、一些基本規(guī)定八、船體構(gòu)件的材料級(jí)別和鋼級(jí)1、斷裂事故分析2、我國(guó)海船規(guī)范將一般船體結(jié)構(gòu)鋼劃分為A、B、D、E等四個(gè)等級(jí)。 3、海船規(guī)范關(guān)于材料級(jí)別選用的一般規(guī)定:(1)船體構(gòu)件應(yīng)根據(jù)其所對(duì)應(yīng)的材料級(jí)別和所取得厚度選用鋼級(jí)。(2)在船中0.4L區(qū)域內(nèi)，凡采用鋼級(jí)E或材料級(jí)別W或V的單列板的寬度應(yīng)不小于(800+5L)mm，但不大于1800mm。（3）當(dāng)船寬超過(guò)70m時(shí)，在中部0.4L區(qū)域內(nèi)，至少有5列甲板板(包括甲板邊板)應(yīng)按材料級(jí)別IV要求。（4）凡在全寬度內(nèi)設(shè)有雙層底、且其船長(zhǎng)小于150m的船舶，在船中0.4L區(qū)域內(nèi)的舭列板，可按材料級(jí)別III要求。(5)大開(kāi)口角隅處的甲板板，必須予以特殊考慮。凡可能產(chǎn)生局部高應(yīng)力的區(qū)域，應(yīng)按材料級(jí)別IV或V要求。(6)用于增強(qiáng)構(gòu)件的材料級(jí)別，以及用于焊接連接將的材質(zhì)(一般強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼或高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼)，如流水溝的扁鋼或舭龍骨，通常應(yīng)與該處的船體外板相同。(7)船中0.4L區(qū)域內(nèi)的甲板板、舷頂列板以及縱艙壁上列板的材料級(jí)別，在尾樓前端和橋樓兩端處，亦應(yīng)保持不變。（8）集裝箱船，總部0.4L區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)力甲板、限定列板及抗扭箱形結(jié)構(gòu)所用的材料級(jí)別，在整個(gè)貨艙區(qū)保持不變。 (9)在具有尾樓的液貨船上，尾樓前的強(qiáng)力