船體構(gòu)件的多重作用

第十講船體構(gòu)件的多重作用教學(xué)目的：1、理解船體構(gòu)件力傳遞的過程；

2、掌握縱向強(qiáng)力構(gòu)件的分類方法以及各類中包含的構(gòu)件。船體教研室吳春芳Email:qiuyuan_cat@163.com船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com一、船體構(gòu)件的多重作用船體結(jié)構(gòu)的受力與傳力（以船底的結(jié)構(gòu)為例）假設(shè)：船底結(jié)構(gòu)上只作用著水壓力1）橫骨架式單底結(jié)構(gòu)其受力和傳力示意圖如下：水壓力將主要傳給肋板，部分傳給內(nèi)龍骨、舷側(cè)、橫艙壁等，于是引起船底板的彎曲，然后又以反力的方式，將力傳遞給舷側(cè)和橫艙壁結(jié)構(gòu)；船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com2）縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)其受力和傳力示意圖如下：船底將受到的水壓力主要傳給了縱骨，部分傳給了肋板、底縱桁、舷側(cè)及橫艙壁，縱骨受傳來的力的作用而發(fā)生彎曲，并以反力的形式將力傳遞給肋板或橫艙壁，于是也引起船底板架的變形，然后又以反力的形式傳遞給板架的支持周界（舷側(cè)及橫艙壁）船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com總結(jié)：力傳遞的規(guī)律

1）從以上分析可知，力在板架中的傳遞總是從弱構(gòu)件傳向強(qiáng)構(gòu)件。

我們還可以這樣理解，在板架中強(qiáng)構(gòu)件可視為弱構(gòu)件的支座，那么力就由受力構(gòu)件傳向支座。例如在板架中支撐板的梁可視為板的支座，而在由縱骨和肋板組成的構(gòu)架中，因縱骨架式的肋板強(qiáng)構(gòu)件，所以可把肋板視為縱骨的支座，其他的可以按此規(guī)律總結(jié)。

2）同一構(gòu)件受力的多樣性，并產(chǎn)生多種應(yīng)力。構(gòu)件多種作用分析:船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com船體中存在的各種應(yīng)力有：①承受全船的總縱彎曲應(yīng)力σ1②板架所承受的彎曲應(yīng)力σ2③板承受的彎曲應(yīng)力σ3④板格承受的彎曲應(yīng)力σ4以船底外板為例分析受力:

從上圖中可以看出,外板同時(shí)受的力有:水壓力、板架彎曲力、船體的總縱彎曲應(yīng)力、縱骨彎曲引起的反作用力船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com2、縱向強(qiáng)力構(gòu)件的分類（按照縱向構(gòu)件在傳遞載荷過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力種類和數(shù)目）已知在船體中存在有以上的四種應(yīng)力，對于一個構(gòu)件來說可能存在多個彎曲及變形，根據(jù)這四種相應(yīng)的應(yīng)力可將船體的構(gòu)件分成以下四種：構(gòu)件應(yīng)力σ1σ2σ3σ4第一類構(gòu)件承受——————第二類構(gòu)件承受承受————第三類構(gòu)件承受承受承受——承受承受——承受（橫骨架式）第四類構(gòu)件承受承受承受承受

以上各種彎曲，除總縱彎曲外均稱為局部彎曲。結(jié)論：根據(jù)上述的應(yīng)力分類方法，采用構(gòu)件中彎曲應(yīng)力的代數(shù)和即疊加應(yīng)力來校核船體總縱強(qiáng)度。二、按應(yīng)力合成校核總縱強(qiáng)度船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com前提：在總縱彎曲應(yīng)力確定后，進(jìn)行局部彎曲應(yīng)力計(jì)算。1、對于縱骨架式船底，由于底部構(gòu)件的折減系數(shù)與板架彎曲應(yīng)力有關(guān)，故船底板架彎曲應(yīng)力的計(jì)算應(yīng)在第一次近似總縱彎曲應(yīng)力確定后進(jìn)行。2、在局部彎曲應(yīng)力的計(jì)算中，水壓力等橫荷重的取法應(yīng)與總縱彎曲應(yīng)力的計(jì)算狀態(tài)相對應(yīng)。3、強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)對四類構(gòu)件可能出現(xiàn)最大合成應(yīng)力點(diǎn)求其合成應(yīng)力，下圖為第二類構(gòu)件的應(yīng)力合成圖（在中拱時(shí)）第二類構(gòu)件應(yīng)力合成僅需在板架跨度中點(diǎn)合成。計(jì)算時(shí)，通常假定總縱彎曲應(yīng)力在艙長范圍內(nèi)是相同的，而板架彎曲應(yīng)力假定在一個肋距內(nèi)是相同的?？偨Y(jié)：把后二、三、四類構(gòu)件應(yīng)力的合成列表進(jìn)行比較。船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com例3.3.1根據(jù)圖例3.3.1所示的船體結(jié)構(gòu)和已知的部分正應(yīng)力數(shù)據(jù)，按四類縱向構(gòu)件的應(yīng)力特性，完成下述中拱狀態(tài)的構(gòu)件應(yīng)力合成表。計(jì)算點(diǎn)及其所在的剖面位置a：艙壁處，中央龍骨下緣外板中面-6b：艙段跨中處，中央龍骨下緣外板中面-1.5c：艙壁處，中央龍骨的縱骨外板中面2d：艙段跨中處，龍骨的縱骨外板表面-1e：上甲板8.5[注]1）表中應(yīng)力單位為KN/m22)假定底部板架彎曲正應(yīng)力可按兩端剛性固定的單梁計(jì)算

船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com例3.3.1根據(jù)圖例3.3.1所示的船體結(jié)構(gòu)和已知的部分正應(yīng)力數(shù)據(jù)，按四類縱向構(gòu)件的應(yīng)力特性，完成下述中拱狀態(tài)的構(gòu)件應(yīng)力合成表。計(jì)算點(diǎn)及其所在的剖面位置a：艙壁處，中央龍骨下緣外板中面-6b：艙段跨中處，中央龍骨下緣外板中面-1.5c：艙壁處，中央龍骨的縱骨外板中面2d：艙段跨中處，龍骨的縱骨外板表面-1e：上甲板8.5———8.5[注]1）表中應(yīng)力單位為KN/m22)假定底部板架彎曲正應(yīng)力可按兩端剛性固定的單梁計(jì)算

船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com例3.3.1根據(jù)圖例3.3.1所示的船體結(jié)構(gòu)和已知的部分正應(yīng)力數(shù)據(jù)，按四類縱向構(gòu)件的應(yīng)力特性，完成下述中拱狀態(tài)的構(gòu)件應(yīng)力合成表。計(jì)算點(diǎn)及其所在的剖面位置a：艙壁處，中央龍骨下緣外板中面-6b：艙段跨中處，中央龍骨下緣外板中面-1.5c：艙壁處，中央龍骨的縱骨外板中面-61.520-1.5d：艙段跨中處，龍骨的縱骨外板表面-6-1.5-2-11.5e：上甲板8.5———8.5[注]1）表中應(yīng)力單位為KN/m22)假定底部板架彎曲正應(yīng)力可按兩端剛性固定的單梁計(jì)算

船體教研室吳春芳編Email:qiuyuan_cat@163.com例3.3.1根據(jù)圖例3.3.1所示的船體結(jié)構(gòu)和已知的部分正應(yīng)力數(shù)據(jù)，按四類縱向構(gòu)件的應(yīng)力特性，完成下述中拱狀態(tài)的構(gòu)件應(yīng)力合成表。計(jì)算點(diǎn)及其所在的剖面位置a：艙壁處，中央龍骨下緣外板中面-61．5—0-4.5b：艙段跨中處，中央龍骨下緣外板中面-6-1.5—0-7.5c：艙壁處，中央龍骨