船舶結(jié)構(gòu)與設(shè)備第二章船體結(jié)構(gòu)課件

1、船體結(jié)構(gòu)與船舶管系 一、構(gòu)件的基本概念 1、船體構(gòu)件的分類 1.1 縱向構(gòu)件 是指參與總縱彎曲，即承擔(dān)著總縱彎曲強度的構(gòu)件。在結(jié)構(gòu)上這些構(gòu)件必須符合下列條件：布置在船中部0.4L船長區(qū)域內(nèi)縱向是連續(xù)的構(gòu)件的橫向焊接是牢固的 屬于縱向構(gòu)件的有：甲板板、甲板縱桁、甲板縱骨、船底縱桁、船底縱骨、內(nèi)底板、縱向艙壁、船體外板等。1.2橫向構(gòu)件 是指承擔(dān)船體橫向強度的構(gòu)件 屬于這類構(gòu)件的有：橫艙壁、橫梁、強橫 梁、肋板、橫梁肘板、舭肘板等。1.3主要構(gòu)件 是指支撐著其他構(gòu)件的大型組合型材 屬于這類構(gòu)件的有：強橫梁、強肋骨、主肋板、甲板縱桁、船底縱桁、舷側(cè)縱桁、艙壁上的桁材等。4.次要構(gòu)件 是作為甲板、外板

2、、艙壁板等板材的扶強材 屬于這類構(gòu)件的有：肋骨、橫梁、縱骨、艙壁的扶強材、組合肋板等。構(gòu)件的名稱、部位和作用甲板結(jié)構(gòu) 舷側(cè)結(jié)構(gòu) 船底結(jié)構(gòu) 橫向構(gòu)件 主要構(gòu)件 強橫梁 強肋骨 肋板 次要構(gòu)件 橫梁 肋骨 縱向構(gòu)件 主要構(gòu)件 甲板縱桁 舷側(cè)縱桁 船底縱桁 次要構(gòu)件 甲板縱骨 舷側(cè)縱骨 船底縱骨 橫骨架式船體結(jié)構(gòu)的特點：船體結(jié)構(gòu)橫向強度較好結(jié)構(gòu)簡單，容易建造艙容利用率高且便于貨物的裝卸縱向構(gòu)件少，總縱強度較差外板和甲板的厚度大，結(jié)構(gòu)重量較大。2.2 縱骨架式船體結(jié)構(gòu) 船體結(jié)構(gòu)中縱向構(gòu)件布置得小而密，橫向構(gòu)件布置得疏而大 大型肋骨框架結(jié)構(gòu)由強肋骨、強橫梁和肋板組成，來承擔(dān)船體的橫向強度。 縱骨架式船體

3、結(jié)構(gòu)的特點：船體縱向強度大甲板板和外板薄，船體結(jié)構(gòu)重量輕施工麻煩艙容的利用率低，裝卸貨不方便2.3 混合骨架式船體結(jié)構(gòu) 船體結(jié)構(gòu)中既有縱骨架式結(jié)構(gòu)，又有橫骨架結(jié)構(gòu)的船體結(jié)構(gòu)形式稱為混合骨架式船體結(jié)構(gòu)混合骨架式船體結(jié)構(gòu)在船體建造中的應(yīng)用總布置圖的組成 總布置圖由側(cè)視圖、各層平臺與甲板的俯視圖、艙底平面圖及船體主要尺寸和技術(shù)性能數(shù)據(jù)三部分組成。 主要尺度和技術(shù)性能數(shù)據(jù)以文字形式表示，有總長、兩柱間長、船寬、船深、吃水等。 側(cè)視圖是從船舶的右舷正視而得的視圖。表示出船舶的側(cè)面外形輪廓，上層建筑形式，全船的艙室、機械設(shè)備的布置情況及其在船長和高度方向的具體位置。 平臺、甲板平面圖是以各層平臺、短段及統(tǒng)

4、長甲板逐層剖視而得的一組俯視圖。它表示了各層平臺、甲板上的艙室、機械及設(shè)備等在船長和船寬方向上的布置情況。 艙底平面圖置于總布置圖的最下方。它表示雙層底上艙室、機械和設(shè)備以及雙層底下液艙的布置情況。2、橫剖面圖（midship section plan） 橫剖面圖是以船體中段范圍內(nèi)的數(shù)個橫向剖面圖表示船體結(jié)構(gòu)基本情況的全船性結(jié)構(gòu)圖樣。它是校核船體強度和繪制其他結(jié)構(gòu)圖樣的主要依據(jù)。 橫剖面圖通常由肋位剖面圖和主要尺度欄兩部分組成。3、 基本結(jié)構(gòu)圖（basic construction plan）基本結(jié)構(gòu)的組成 基本結(jié)構(gòu)圖由縱剖面圖、各層甲板圖、艙底結(jié)構(gòu)圖和主尺度欄組成。 它的用途有：計算船體重量

5、，繪制其他船體圖樣，用于建造施工。 基本結(jié)構(gòu)圖表達的主要內(nèi)容是： 1）位于中線面、船側(cè)及其間的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式、位置、尺寸及連接方式。 2）甲板板（或平臺板）及與其直接連接的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)情況。 內(nèi)底板及船底構(gòu)件的結(jié)構(gòu)情況。4、外板展開圖（shell expansion plan）外板展開圖的用途 外板展開圖是以船殼近似展開圖表示全船外板結(jié)構(gòu)的圖樣。因船體表面是一個空間曲面，固不能用平面圖形表示出船體外板真實形狀的大小，而是采用近似方法展開：即只展開表面的橫向曲度，而縱向曲度不展開，仍保持投影長度。因此，這種外板展開圖中，外板的橫向尺寸是實長，縱向尺寸是投影長度。外板（shell plate） 外板

6、由船底板bottom plating（包括平板龍骨plate keel和船底列板）、舭列板bilge strake、舷側(cè)外板side strake（包括舷側(cè)列板和舷頂列板）組成，統(tǒng)稱為船體外板，又稱船殼板。 列板是由鋼板逐塊端接而成的連續(xù)長條板 1. 外板的名稱平板龍骨為K列板與平板龍骨相鄰的分別為A列板、B列板（除I、O外）2) 外板厚度沿肋骨圍長方向分布平板龍骨和舷頂列板較其他列板厚一些3) 局部加強 對某些易產(chǎn)生應(yīng)力集中或受較大振動力和波浪沖擊力的區(qū)域，采用外板加厚或加覆板的形式進行加強。甲板板（deck plating）1.甲板板的厚度分布上甲板較其他下層甲板厚沿船長方向船中0.4L區(qū)

7、域內(nèi)，甲板板應(yīng)最厚，向首尾逐漸變薄。沿船寬方向，甲板邊板最厚，艙口間板較薄開口角隅處的甲板應(yīng)加厚，并且四角做成圓形或拋物線或橢圓形，大開口沿船長方向布置。船底結(jié)構(gòu) 一、單底結(jié)構(gòu)（single bottom construction）船底板（bottom plating）肋板（floor）中內(nèi)龍骨（center keel）旁內(nèi)龍骨（side keel）舭肘板（bilge bracket）流水孔（drain hole）二、雙層底結(jié)構(gòu)（double bottom construction） 1.底縱桁中桁材（center girder）旁桁材（side girder）箱型中桁材（duct keel）

8、 2.肋板實肋板（solid floor）水（油）密肋板（watertight floor）組合肋板（bracket floor）輕型肋板（lightened floor）3.內(nèi)底板（inner bottom plating） 4.內(nèi)底邊板（margin plate）下傾式上傾式水平式曲折式5.縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)底縱桁肋板內(nèi)底板船底縱骨雙層底的作用1.加強船體的總縱強度、橫向強度和船底的局部強度；2.可作為燃油艙、滑油艙和淡水艙；3.提高船舶的抗沉性；對液貨船，還提高了船體抗泄漏能力；4.作為壓載水艙，能調(diào)節(jié)船舶的吃水和縱傾、橫傾、穩(wěn)性，改善船舶的航海性能； 三、舭龍骨（bilge keel）

9、 舭龍骨是安裝于船體舭部用于減輕船體 橫搖的一種簡易裝置 舭龍骨的安裝要求：舭龍骨的長度約為1/41/3船長舭龍骨不與船體外板直接焊接舭龍骨不參與船體的總縱強度 四、船底塞（docking plug） 船底塞的作用塢修時排除艙內(nèi)積水 船底塞的設(shè)置要求每一雙層底分艙及每一單層底艙均設(shè)置一個船底塞船底塞設(shè)置在中桁材或中內(nèi)龍骨兩側(cè)船底塞距每一分艙后端的水密肋板一檔肋距處為防止海水腐蝕及脫落，出塢前應(yīng)在船底塞外面用水泥涂封2.縱骨架式結(jié)構(gòu)甲板縱骨（deck longitudinal）強橫梁（web beam）甲板縱桁3.支柱（pillar）4.艙口圍板（hatch coaming） 艙口圍板的作用避免

10、人員跌入艙內(nèi)防止海水侵入艙內(nèi)提高艙口區(qū)域強度 5.梁拱和舷弧 梁拱是甲板板在兩舷與舷頂列板交點的連線與縱中剖面線的交點,至橫剖面中線與甲板板交點的垂直距離。 梁拱的作用 1.增加甲板的強度 2.便于甲板排水 3.增加儲備浮力舷側(cè)結(jié)構(gòu)一、舷側(cè)結(jié)構(gòu)組成1.肋骨(frame)主肋骨（main frame）甲板間肋骨(tweendeck frame)規(guī)范規(guī)定肋骨最大間距不得大于1M，一般船舶的肋骨編號以尾柱（舵桿中心線）為0號，向首排列為正號，向尾排列為負號。強肋骨（web frame）2.舷側(cè)縱桁（side stringer）3.舷側(cè)縱骨（side longitudinal） 二、舷邊（gunwal

11、e ） 1. 舷邊結(jié)構(gòu)的連接方式：舷邊角鋼的鉚接圓弧連接舷邊直角焊接 三、舷墻（ balwark） 1.舷墻的作用減少甲板上浪保障人員安全防止甲板上貨物及物品滾落舷外 艙壁結(jié)構(gòu) 一、艙壁的作用提高了船舶的抗沉性增加了船體的結(jié)構(gòu)強度和剛性防止火災(zāi)的蔓延有利于貨物的積載縱艙壁可減少自由液面的影響 二、艙壁（bulkhead）的種類水密艙壁（watertight bulkhead）油密艙壁（oil-tight bulkhead）防火艙壁（fireproof bulkhead）制蕩艙壁（wash bulkhead） 三、水密艙壁的布置特點防撞艙壁（collision bulkhead）尾尖艙艙壁（af

12、t peak tank bulkhead）機艙兩端的水密艙壁艙壁水密門 四、艙壁的結(jié)構(gòu)類型平面艙壁槽形艙壁 五、深艙和邊艙深艙（Deep tank） 雙層底以外，下自船底或內(nèi)底，上至甲板或平臺的液艙邊艙（Side tank or wing tank）首尾結(jié)構(gòu) 一、首部結(jié)構(gòu)的加強首柱（stem）首尖艙內(nèi)的肋骨間距不大于600mm每隔一檔肋位設(shè)置強胸橫梁首尖艙底部采用升高肋板首尖艙中線面設(shè)置制蕩艙壁 首柱的作用加強船首結(jié)構(gòu)連接舷側(cè)外板、甲板和龍骨末端保持船首形狀 二、尾部結(jié)構(gòu)的加強尾柱（Stern post）尾尖艙內(nèi)肋距不大于600mm每個肋位設(shè)置升高肋板設(shè)置間斷的中內(nèi)龍骨設(shè)置強胸橫梁、斜橫梁和斜

13、肋骨尾尖艙內(nèi)設(shè)置制蕩艙壁 尾柱的作用提高船尾結(jié)構(gòu)強度支持和保護舵和螺旋槳航行冰區(qū)的結(jié)構(gòu)加強一、Ice classB1*最嚴重的冰況B1嚴重的冰況B2中等的冰況B3輕度的冰況B除大塊固定冰以外的漂流浮冰航行冰區(qū)的結(jié)構(gòu)加強二、航行冰區(qū)的加強加強的部位加強的措施防火結(jié)構(gòu) 一、相關(guān)定義及要求 1.主豎區(qū) 系指船體、上層建筑和甲板室以“A級分隔”分成的區(qū)段，它在任何一層甲板上的平均長度一般不超過40m。 2.不燃材料 系指某種材料加熱至約750oC時，既不燃燒，也不發(fā)生足量的易燃氣體。 3.其他等效材料 系指任何不燃材料本身或由于所設(shè)隔熱物，經(jīng)標準耐火試驗規(guī)定的相應(yīng)曝火時間后，在結(jié)構(gòu)性和完整性上與鋼具有

14、同等的效能。 4.船體上層建筑、甲板室應(yīng)以鋼材或其他等效材料制成，客船船體、上層建筑及甲板室應(yīng)以甲級分隔為若干個主豎區(qū)；各主豎區(qū)在任何甲板上的平均長度一般不超過40m；起居處所與相鄰的機器、貨艙、服務(wù)處所之間應(yīng)采用甲級分隔。 二、防火分隔 用于船舶防火分隔的艙壁和甲板有A、B、C三種級別: 1.A級分隔(A class division) 即甲級分隔，系指由符合下列要求的艙壁與甲板所組成的分隔 1）應(yīng)以鋼或其他等效材料作分隔材料，并有適當(dāng)?shù)姆罁霞訌姡?2）其構(gòu)造應(yīng)在lh的標準耐火試驗至結(jié)束時，能防止煙及火焰通過; 3）應(yīng)用認可的不燃材料隔熱，使在下列時間內(nèi)，其背火一面的平均溫度與原始溫度相比，

15、增高不超過139oC，且在任何一點包括任何接頭在內(nèi)的溫度較原始溫度增高不超過180oC: “A-60”級 “A-30”級 “A-15”級 “A-0”級 2.B級分隔(B class division) 即乙級分隔，系指由符合下列要求的艙壁、甲板、天花板或襯板所組成的分隔: 1）其構(gòu)造應(yīng)在最初半小時的標準耐火試驗至結(jié)束時，能防止火焰通過； 2）應(yīng)具有這樣的隔熱值，即在下列時間內(nèi)，其背火一面的平均溫度與原始溫度相比，增高不超過139oC，且在包括任何接頭在內(nèi)的任何一點的溫度較原始溫度增高不超過225oC。 “B-15級” “B-0級” 3.C級分隔(C class division) 即丙級分隔，

16、應(yīng)以認可的不燃材料制成，它們不需要滿足有關(guān)防止煙和火焰通過以及限制溫升的要求。船舶管系 一、艙底水管系（bilge piping) 1.艙底水管系的作用：是排除日常艙底積水和海損破艙進水。 2.艙底水管系的組成及要求 1）艙底水泵（bilge pump） 2）艙底水總管（bilge main line） 3）艙底水支管（bilge pipe) 4）污水溝和井污水（side bilge & bilge well) 5）吸口（section） 6）分配閥箱（value casing） 7）泥箱（ mud box） 8）油水分離器（oil-water separator） 二、壓載管系（ballas

17、t piping） 1.壓載管系的作用 壓載管系用于通過對各壓載艙中液體的調(diào)撥和吸排，以調(diào)整船舶的縱橫傾，改善穩(wěn)性、快速性、操縱性和耐波性。 2.壓載管系的組成及要求 1）壓載管路 (ballast pipe) 壓載管路在機艙前的，均布置在雙層底內(nèi)。在機艙和機艙后的，可布置在內(nèi)底板上和軸隧內(nèi)。其吸口應(yīng)位于壓載艙最低處，并盡可能地接近船底。 2）壓載泵和調(diào)撥閥箱(ballast pump &transfer valve easing) 壓載水的調(diào)撥與吸排是由調(diào)撥閥箱來實現(xiàn)的。管路中的水是雙向流動，故不能用止回閥。 3）海底閥門 (sea suction nalve) 一般位于機艙的低部或舭部，而且是位于空船吃水線以下。在其進水口處裝有海底閥門格柵，里面還裝有鋅板。 三、測深管、空氣管 1.測深管（sounding pipe） 各壓載艙、燃油艙和污水艙均設(shè)有測深管。上端應(yīng)伸至艙壁甲板之上。在機艙和軸隧處的測深管應(yīng)深至花鋼鋪板以上1m左右，并在其管口上裝有自動關(guān)閉裝置。油艙測深管應(yīng)伸至露天甲板上。 2.空氣管（air pipe） 空氣管的作用是使液艙在注入或排出液體時，艙內(nèi)空氣能自由地排出或進入。 四、通風(fēng)管系（ventilation s