船舶結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計

1船舶結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計第一節(jié)基礎(chǔ)知識一、航區(qū)劃分(一)船舶航區(qū)劃分1.設(shè)計前必須明確航行區(qū)域。2.我國通航的內(nèi)河水系，包括江、河、湖泊和水庫，根據(jù)分布、水文、氣象等實際情況，可劃分為A,B,C三級航區(qū)3.其中某些水域又依據(jù)水流湍急情況，又劃分為急流航段，即J級航段。①在峽谷河流中，灘上流速超過3.5m/s的航段定為急流航段。②按航區(qū)內(nèi)灘上流速大小劃分為J1、J2兩級：J1級航段：灘上流速5m/s~6.5m/s的航段J2級航段：灘上流速為3.5m/s~5m/s的航段不同的J級航段分別從屬于所在水域的航區(qū)級別。(二)在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，不同的航區(qū)的計算波浪尺度和波高范圍是不同的。B級航區(qū)r=0.75m;C級航區(qū)r=0.25m。2、表4-1各級航區(qū)的計算波浪尺度和波高范圍詳細(xì)的航區(qū)劃分可參考中華人民共和國海事局《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》關(guān)于內(nèi)河航表4-1各級航區(qū)的計算波浪尺度和波高范圍航區(qū)級別波高范圍(m)A級自江陰黃田港以下至吳松口，包括橫沙島以內(nèi)水域1.5以上至2.5B級1、長江—自江陰的黃田港至涪陵李渡長江大橋2、黃浦江—自分水龍王廟經(jīng)閔行至吳淞口3、淮河-—自正陽關(guān)至洪澤湖4、贛江一自南昌至都陽湖5、湘江一—自株州以下至洞庭湖6、洪澤湖、高郵湖、邵泊湖、太湖、巢湖、鄱陽湖、洞庭湖以及類似的大型水庫0.5以上至1.5C級1、長江—自宜昌以上2、黃浦江—自分水龍王廟以上3、淮河-—正陽關(guān)以上4、贛江一自南昌以上5、湘江一一自株州及其以上6、源水、資水、澧水、漢水、嘉陵江、岷江、烏江以及A、B級沒有提到的其他長江水系支流0.5×5.00.5及以下二、規(guī)范的適用范圍(一)《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》:21.航行于內(nèi)河水域；2、船長20m≤L≤140m;3、焊接結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)民用船舶船長L一般取滿載水線的垂線間長Lpp。但規(guī)范規(guī)定L應(yīng)不大于滿載水線長度，亦不小于滿載水線長度的96%?！舅^滿載水線】系指船舶最高級別航區(qū)載重線對應(yīng)的水線，無舵船舶的船長取滿載水線長度【即滿載水線面在中縱剖面上的投影長度】1.適用于我國內(nèi)河船長5m≤L<20m的民用船舶2.包括鋼質(zhì)船舶和纖維增強塑料船舶小型民用船舶一般適用《小規(guī)》,但該規(guī)范不適用于高速船、柴油掛槳機船、帆船和運(三)《內(nèi)規(guī)》進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的總原則1、按《內(nèi)規(guī)》進行船體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)滿足關(guān)于船體結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定2、客船、滾裝船、油船、甲板船、大艙口船、工程船等船舶，船體結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要遵守該規(guī)范相關(guān)章節(jié)的船體結(jié)構(gòu)補充規(guī)定；3、需要進行船舶總縱強度或局部結(jié)構(gòu)強度的直接計算，則相應(yīng)的應(yīng)遵守《內(nèi)規(guī)》關(guān)于結(jié)構(gòu)強度直接計算的補充規(guī)定。4、按《內(nèi)規(guī)》設(shè)計的船舶，其主尺度比值應(yīng)符合表4-2的要求：表4-2《內(nèi)規(guī)》的船舶主尺度比值范圍(m)A級B、C級A級B、C級自航船非自航船船寬B為不包括船殼板在內(nèi)的船體最大寬度，且不計入舷伸甲板寬；型深D為船長中點處沿舷側(cè)自平板龍骨上表面量至干舷甲板下表面(或其延伸線)的垂直三、結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個重要問題(一)船體骨架型式的選擇：內(nèi)河船舶的骨架型式可以選擇以下三種形式：1、橫骨架式：橫向構(gòu)件稠密，間距小。2、縱骨架式：縱向構(gòu)件稠密，橫向強構(gòu)件疏稀3、混合骨架式：船體部分結(jié)構(gòu)采用橫骨架式，部分采用縱骨架式的混合骨架式。比如舷側(cè)為橫骨架式，船底及甲板采用縱骨架式。(二)采用何種骨架式，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧強度、使用條件、工藝性等因素酌情決定：①對于其總縱強度要求較高的大型內(nèi)河船，采用縱骨架式可以顯著降低船體結(jié)構(gòu)重量，提高技術(shù)經(jīng)濟性能②但中、小型船舶，總縱強度易于滿足，殼板厚度多按局部強度、使用條件及蝕耗等因素所決定，如采用縱骨架式，結(jié)構(gòu)重量減少不明顯，甚至反而增加。2.從局部強度考慮①船長小于50m時，局部強度是主要矛盾，宜用橫骨架式。③首、尾結(jié)構(gòu)主要承受局部荷重，除頂推船外，均采用橫骨架式等等。3.從橫向強度考慮縱骨架式的橫向強度較差，故當(dāng)橫向強度矛盾突出時，如裝運重貨的雙殼駁以及3B/D>5——5.5的大開口船舶【較寬】等，應(yīng)優(yōu)先考慮采用橫骨架式。4.從工藝性及使用條件考慮①縱骨架式縱骨布置稠密、橫向強骨材尺度大，節(jié)點復(fù)雜，焊接、裝配施工較為困難，且艙容、凈空損失較多。②除總縱強度確有需要外，對中、小船舶少用縱骨架式為佳。③采用縱、橫混合骨架式時，應(yīng)考慮合理搭配與過渡。如甲板為縱骨架式、舷側(cè)橫骨架式時，應(yīng)采用交替肋骨制“每3-4檔布置強肋骨及舷側(cè)縱桁”,使強橫梁與強肋骨合理搭配，以提高結(jié)構(gòu)強度。5.無論采用何種骨架型式，縱向構(gòu)件均應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)連續(xù)性；甲板、舷側(cè)及船底骨架應(yīng)有效地連接，構(gòu)成完整的剛性整體。(三)骨材間距的確定1、骨材間距指肋骨間距或縱骨間距2、普通骨材間距根據(jù)等強度條件、按重量最輕的原則決定。●據(jù)研究，當(dāng)肋距S=500~600mm時板格重量最小?！瘛秲?nèi)規(guī)》規(guī)定肋骨或縱骨間距一般應(yīng)不大于600mm。多數(shù)長江小型機動船為500mm,多數(shù)大、中型長江船為550mm,所以一般取S=500~600mm。●縱骨間距S1可適當(dāng)大些，大約S1=1.1S,但不宜超過600mm。3.內(nèi)河船骨材間距考慮工藝、布置，不應(yīng)過小。(四)構(gòu)件的布置的原則1.有效傳遞荷重原則●構(gòu)件的布置盡量使船體主要構(gòu)件構(gòu)成空間體系，以保證任一承載構(gòu)件同相鄰構(gòu)件之間2.結(jié)構(gòu)的連續(xù)性原則●結(jié)構(gòu)型式或某一構(gòu)件，在其布置方向上不能突然中斷或尺寸突變，以免破壞內(nèi)力的傳遞和引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中；●中部0.4L內(nèi)所有縱向構(gòu)件應(yīng)連續(xù)貫通，凡是前后不能在同一延伸線上的縱向構(gòu)件，在中斷處應(yīng)彼此交錯延伸兩檔以上；。雙層底向首、尾單底過渡時，應(yīng)采用水平過渡肘板等措施過度；●中部縱骨架式向首、尾橫骨架式過渡時，縱骨不能同時中斷在同一橫剖面處。3.等間距性①支承構(gòu)件應(yīng)盡可能等間距布置；②骨材可按等強度條件決定尺寸，便于設(shè)計加工，還可充分利用材料，降低結(jié)構(gòu)重量。4.節(jié)點連接：①在節(jié)點處構(gòu)件一般采用肘板連接；②內(nèi)河規(guī)范對肘板尺寸均有詳細(xì)規(guī)定1、骨材承彎或承壓時，與骨材毗鄰的一部分板與之共同工作，通稱“帶板”。計算骨材剖面幾何要素時，應(yīng)包括帶板寬度在內(nèi)。2、帶板寬度應(yīng)從彎曲強度與穩(wěn)定性兩方面作不同的考慮。3、同一骨材按強度條件確定的帶板寬度，比按穩(wěn)定性條件確定的帶板寬度大得多，兩者對骨材剖面模數(shù)的影響不大，但對慣性矩的計算相差甚遠(yuǎn)。比如在計算構(gòu)件剖面模數(shù)●當(dāng)骨材直接與板相連接時，要求的剖面模數(shù)和慣性矩為連帶板的最小要求值；。普通骨材的帶板寬度取骨材間距；●強骨材帶板寬度取強骨材跨距的1/6,但≤負(fù)荷平均寬度，亦不小于普通骨材間距?！袢艄遣膬H一側(cè)有帶板時，則帶板寬度取上述規(guī)定的50%?！癞?dāng)骨材不直接與板相連時，要求的剖面模數(shù)和慣性矩僅為骨材不含帶板的最小值。(六)要兼顧橫向強度與扭轉(zhuǎn)強度1、內(nèi)河船B/D較大，船型扁寬，甲板如有大開口，則橫強度往往不足。如B/D>5的艙口4貨船、裝運重貨的雙殼駁、B/D>5.5的油駁及甲板駁等應(yīng)采取適當(dāng)措施保證橫強度2、增加橫向強度主要措施有：橫艙壁間距一般應(yīng)不大于6D,全船采用橫骨架式、大開口區(qū)域增設(shè)舷側(cè)半艙壁，甲板設(shè)置連接過橋，設(shè)置間距不大于四檔肋距的強肋骨框架，如有可能(如油駁、甲板駁),設(shè)置一定數(shù)量的橫向桁架等等。3、大艙口內(nèi)河船由于斜浪航行或前后裝載不均，可能引起整個船體的扭轉(zhuǎn)。①增加外板及甲板厚度、設(shè)置舷邊縱艙壁等可以提高剖面抗扭剛度。②對于雙殼型長艙口船，加大箱體邊艙的寬度及提高首尾橫艙壁對縱向構(gòu)件的固定程度，(七)材料的選擇①《內(nèi)規(guī)》指出，船用鋼材的制造和試驗應(yīng)符合《材料與焊接規(guī)范》相關(guān)篇章的有關(guān)規(guī)定，也包括尾柱、舵柱、尾軸架、舵桿及其他結(jié)構(gòu)用的鍛鋼、鑄鋼等材料。②當(dāng)采用復(fù)合材料或鋼以外的其他材料時，應(yīng)根據(jù)等效原則特殊考慮。第二節(jié)船體外板及內(nèi)底板設(shè)計要求：1、熟悉規(guī)范關(guān)于船體外板、內(nèi)底板規(guī)定；2、掌握確定外板、內(nèi)底板尺寸的方法。一、外板的組成和作用1.總縱彎曲應(yīng)力：船底板承受總縱彎曲正應(yīng)力；舷側(cè)板是船體梁的腹板，承受總縱彎曲剪應(yīng)力和沿型深變化的正應(yīng)力。2.橫向荷載：直接承受舷外水壓力、艙內(nèi)液體壓力，使板格產(chǎn)生局部彎曲。橫荷重—船體骨架發(fā)生局部彎曲3.波浪砰擊力：在波浪中航行時，升沉和縱搖——首部船底出水后重新入水之際，會發(fā)生嚴(yán)重的砰擊，過高的砰擊壓力使首部外板及其骨架破壞，甚至出現(xiàn)總縱強度不足。4.局部振動力；如船體尾部螺旋槳的工作而產(chǎn)生的脈動水壓力的作用。5.冰塊擠壓：冰區(qū)航行的船舶，首部水線附近，外板受冰塊擠壓力作用。6.偶然荷重：建造、修理——塢墩的反力，擱淺、擦底、碰撞等意外荷載作用。外板主要承受總縱強度荷重及直接承受水壓力荷重，這兩者是決定外板厚度的基本依據(jù)。其它受力情況，可以按外板局部強度考慮。三、外板尺寸1、外板設(shè)計：確定不同部位的板厚2、特點：厚度沿全船變化——各處外板作用、受力不同(1)沿船長方向：如圖4一2所示①把船長劃分成幾個區(qū)域，不同區(qū)域外板厚度不同：5②把船長劃分成幾個區(qū)域，不同區(qū)域外板厚度不同：③中部0.4L范圍內(nèi)的外板厚度主要由總縱強度及板格局部強度決定④首、尾0.1L范圍內(nèi)的外板厚度主要由局部強度決定⑤中間為過渡區(qū)，厚度可較中部適當(dāng)減薄。⑥但船長在30m以下的小船，首、尾外板可以與中部相同，亦不設(shè)過渡區(qū)。一總縱彎曲應(yīng)力小，中部與首尾外板厚度均由板格局部強度、腐蝕等因素決定。圖4-2外板厚度沿船長的分布1、船底板：水壓力及總縱彎曲應(yīng)力均比舷側(cè)板大，故應(yīng)相對厚些；2、平板龍骨：除了參加總縱彎曲，還要承受龍骨墩的反力、擱淺、積水腐蝕等作用，所4、但船長L≤30m的小船，舷側(cè)往往設(shè)計成一列板。即沿型深方向除平板龍骨外，其它外板均等厚。其原因如下：①型深有限，受力不大②一般均設(shè)鋼質(zhì)護舷材，相當(dāng)于加強了舷側(cè)頂列板，理論上舷頂列板可減?、坌〈鲎矙C會多、水線附近又易腐蝕，理論上舷側(cè)外板應(yīng)加厚四、按《內(nèi)規(guī)》規(guī)范確定外板尺寸1、先計算中部船底板厚度2、再確定其他部位各列板板厚(與船底板厚度有關(guān))(一)船底板6(1)考慮總縱強度要求，其厚度t應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t=a(αL+βs+γ)mma—航區(qū)系數(shù)。A級航區(qū)船舶取a=1,B級航區(qū)船舶取a=0.85,C級航區(qū)船舶取骨架型式αβY縱骨架式橫骨架式(2)按局部強度要求，船底板厚度t不小于按下式計算所得之值：①船底板厚度取(1)(2)的大者，但無論如何不應(yīng)小于最小厚度t(《內(nèi)規(guī)》規(guī)定，船底板在任何情況下，厚度不得小于3.0mm)②最后確定的厚度，應(yīng)以計算值為基礎(chǔ)，采用增量方法確定構(gòu)件尺寸。(3)取值規(guī)定：①如果計算板厚小于10mm,則：小數(shù)點后的數(shù)值小于0.25mm時，舍去；大于或等于0.25mm并小于0.75mm時取0.5mm,如無此規(guī)格板材則應(yīng)進1mm②如果計算所得板厚大于10mm,則：小數(shù)點后的數(shù)值四舍五入。2、其他部分的船底板①首、尾部船底板厚度：不小于船中部船底板厚度。②過渡區(qū)域船底板厚度：不小于船中部厚度的0.8倍，但也要滿足船底板的最小厚1.船中部平板龍骨厚度：按船中部底板厚度增加1mm2.首、尾部平板龍骨厚度：不小于船中部船底板厚度3.平底船平板龍骨的厚度：可與船中部船底板厚度相同4.平板龍骨的寬度：不小于0.1B,且應(yīng)不小于0.75m(三)能列板厚度1.按船中部船底板厚度增加0.5mm2.船底板厚度大于8mm時，可與船底板相同3.如能部為折角型，當(dāng)用連接型材與船底板及舷側(cè)外板對接或搭接相連時，型材厚度也應(yīng)符合上面的規(guī)定4.圓能的能列板寬度應(yīng)至少超過能部圓弧以外100mm,并應(yīng)超過實肋板面板表面以上75.能板與船底板、舷側(cè)板采用搭接焊接時，能板應(yīng)位于船底板和舷側(cè)板的外層。●搭接寬度b應(yīng)不小于按下式計算所得之值(但不應(yīng)大于45mm):(四)舷側(cè)外板厚度1、船中部及過渡區(qū)域舷側(cè)外板厚度應(yīng)不小于船底板厚度的0.9倍(其他船型的倍數(shù)有所不同，取值要參考規(guī)范的相關(guān)條文)2、首、尾部舷側(cè)外板厚度應(yīng)不小于船中部船底板的厚度。(五)舷側(cè)頂列板厚度1.船中部舷側(cè)頂列板的厚度：①應(yīng)不小于強力甲板邊板厚度的0.85倍②不小于舷側(cè)外板厚度增加1mm,并取上述兩者的大者2.舷側(cè)頂列板的厚度可逐漸向首尾減至首尾舷側(cè)外板厚度3.兼作護舷材的舷側(cè)頂列板厚度應(yīng)按舷側(cè)外板厚度增厚，其增厚值△t應(yīng)不小于按下△t=0.05L+2.5mm4.舷頂列板寬度：在強力甲板以下的寬度應(yīng)不小于0.1D,且應(yīng)不小于250mm舷側(cè)頂列板高出甲板的上緣應(yīng)平整；在船中部0.4L范圍內(nèi)的舷側(cè)頂列板的甲板以上部分，不應(yīng)開設(shè)流水孔。(六)首尾封板厚度平頭型船的首封板厚度應(yīng)按首部平板龍骨厚度增加1mm,尾封板厚度應(yīng)與尾部平板龍(七)局部加強1.主機座下的船底板、尾軸出口處的外板、螺旋槳葉梢附近的外板均應(yīng)按船中部船底板厚度增加1～2mm。2.尾軸架穿過處外板：厚度增加0.5倍或加等厚復(fù)板3.錨鏈筒出口處的外板及其下方的一塊外板厚度應(yīng)增加0.5倍或加等厚復(fù)板4.測深管下方的外板應(yīng)設(shè)墊板(八)外板開口1.干舷甲板以下的外板開口，應(yīng)為圓形或橢圓形；2.船中部的矩形開口的角隅應(yīng)為圓角，并須用1.5倍原厚度的加厚板，或用等厚復(fù)板3.船中部以外的開口：視具體情況決定是否需要補償。(九)內(nèi)底板厚度1.應(yīng)先按船中部的船底板計算公式計算，并不小于所得結(jié)果的0.8倍。2.載貨部位內(nèi)底板厚度t尚應(yīng)不小于按下式計算所得之值：8(或艙棚頂板與圍壁板交線)的距離。3.如采用抓斗或其他類似機械卸貨時，內(nèi)底板尚應(yīng)加厚2mm4.機艙內(nèi)的內(nèi)底板厚度、雙層底內(nèi)燃油艙內(nèi)底板厚度應(yīng)加厚1mm5.內(nèi)底邊板的厚度取不小于內(nèi)底板厚度即可在實船設(shè)計中，所有外板的厚度都應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范的要求設(shè)計，并整理船體結(jié)構(gòu)計算書。涉及計算的部分，應(yīng)注明引用公式的規(guī)范條文號，便于審核第三節(jié)甲板板設(shè)計要求：1、熟悉規(guī)范關(guān)于船體甲板板的規(guī)定；2、掌握確定船體甲板板厚度的方法一、甲板作用1.水平方向分隔船體空間，形成各種用途的艙室2.強力甲板是保證船體總縱強度的基本構(gòu)件3.直接承受貨物重量等局部橫向荷重，形成甲板板格局部彎曲，并以帶板形式輔助骨架受力。確定甲板厚度比較復(fù)雜。根據(jù)甲板所處的位置、作用、受力情況可分為：1、強力甲板：又稱計算甲板。指在船體中部縱通、連續(xù)的甲板，它構(gòu)成船體梁剖面最上層翼板。當(dāng)船中拱時它受拉，中垂時它受壓。強力甲板板的厚度主要按總①對于某些內(nèi)河船(如拖輪、駁船、油船等),一般僅有一層連續(xù)的鋼質(zhì)甲板，其本身既是干舷甲板又是強力甲板②中部具有二層及二層以上的鋼質(zhì)連續(xù)甲板的長江客貨輪及客輪，可分為單甲板船和以干舷甲板為強力甲板的叫單甲板船，以上甲板為強力甲板的叫雙甲板船。游步甲板上甲板(強力甲板)干舷甲板b)雙甲板載貨甲板指用以裝運各種貨物的甲板。載貨甲板尺寸基本按局部強度決定。雙甲板船往往干舷甲板載貨，屬載貨甲板；甲板貨船的干舷甲板也屬載貨甲板。3.上層建筑甲板：1、長江客客、貨輪，強力甲板以上的各層甲板均稱為上層建筑甲板(1)如單甲板船的上甲板(2)雙甲板船的游步甲板、駕駛甲板、頂棚甲板等。92、上層建筑甲板是否參與總縱彎曲要根據(jù)具體情況而定。《內(nèi)規(guī)》規(guī)定，當(dāng)船中部強力甲板以上設(shè)有有效長度大于0.4L的一層或一層以上連續(xù)的鋼質(zhì)上層建筑(或甲板室)時，則最下一層上層建筑(或甲板室)的甲板、側(cè)壁板及其縱向連續(xù)構(gòu)件應(yīng)參與總縱彎曲(用來計算強力甲板或平板龍骨處的聯(lián)合剖面模4.舷伸甲板1.舷伸甲板：長江客貨輪為了擴大甲板使用面積，常在舷側(cè)水線以上設(shè)置寬度為1.0—1.5m左右的舷伸甲板2.一般與主體甲板在同一平面上設(shè)置。3.舷伸甲板不論開式或閉式，都可以完全有效的參與總縱彎曲，所以舷伸甲板全部計入甲板剖面積中(一)沿船深方向分布：1、強力甲板要有一定的剖面積。2、雙甲板船：在滿足下一層甲板局部強度的基礎(chǔ)上，盡量將多余的甲板面積集中于強力甲板上；強力甲板以上的各層甲板滿足局部強度及使用要求即可，一般應(yīng)更薄些。(二)沿船長方向分布1、中部強力甲板一般較厚，至兩端逐漸減?。孩俅w梁中部彎矩最大，至兩端減小為零；②中部常有各種開口，造成構(gòu)件中斷。2、開口之間的甲板、首尾0.1L范圍內(nèi)的甲板板：僅須滿足局部強度、使用要求，比中部開口兩側(cè)的甲板要薄些。甲板板的厚度分布如圖4-4所示(一)強力甲板1.L≥50m的船舶，中部強力甲板的最小厚度t應(yīng)不小于按下式計算所得之值，首、尾部強力甲板最小厚度應(yīng)不小于中部的0.9倍。t=S√a(L+85)mmα—航區(qū)系數(shù)，對A級航區(qū)船舶取a=1,B級航區(qū)船舶取a=0.85,C級航區(qū)船舶取a=0.75。2.L<50m的船舶，強力甲板的最小厚度t應(yīng)不小于表4-5的規(guī)定。表4-5強力甲板的最小厚度t(L<50m)航區(qū)A級40≥L≥20(二)載貨部位甲板厚度1.載貨部位甲板厚度t:尚應(yīng)不小于按下式計算所得之值：客艙室甲板取0.45m;船員艙甲板取0.35m;頂篷甲板取0.2m;載貨甲板的水柱高度h應(yīng)按下式計算，但不小于0.5mh=KQ/FK—系數(shù)，裝金屬礦石時取K=1.30;非金屬礦石時取K=1.15。2、甲板上的貨物用抓斗裝卸時，載貨部位甲板厚度應(yīng)增加2mm。(三)船中部甲板邊板1.船中部甲板邊板：寬度不小于0.1B,厚度按甲板厚度加1mm2.首、尾部甲板邊板厚度：可與該處的甲板厚度相同。邊板厚度對B、C級航區(qū)船舶應(yīng)按甲板厚度增加0.5mm甲板邊板寬度應(yīng)不小于表4-6的規(guī)定表4-630m以下船舶甲板邊板寬度20≤L≤2525<L≤304.船中部甲板未布置大開口的船舶：甲板邊板厚度可與甲板厚度相同；5.具有舷伸甲板的船舶，應(yīng)將甲板邊板布置在船舷的內(nèi)側(cè)。(四)在甲板開口之間的開口線以內(nèi)的強力甲板厚度可比開口線以外的甲板厚度減薄1mm。強力甲板兩舷設(shè)置舷伸甲板時，舷伸甲板厚度應(yīng)與強力甲板厚度相同。(六)非強力甲板的厚度：其他各層非強力甲板厚度一般不小于3.0mm。頂篷甲板可以減薄至2.0mm。五、甲板與舷側(cè)的連接施工方便，但應(yīng)力集中較大，是內(nèi)河船常用的一種連接形式施工較方便，上面兩種可加大一些舷邊走道寬度，內(nèi)河小船，如航標(biāo)艇、交通艇常采用貨輪上常采用六舷邊排水方式：圖4-5所示是露天甲板上常見的一種排水孔七、甲板開口及補強1、強力甲板的機艙或貨艙開口：①寬度應(yīng)不大于0.7B。②為了減小應(yīng)力集中，所有貨艙口和機艙口的開口角隅應(yīng)為圓角，圓角半徑r應(yīng)不小于開口寬度的1/10,③圓角半徑r小于610mm的艙口角隅，應(yīng)采用等于甲板厚度1.5倍的加厚板或用厚度相等的復(fù)板補強，復(fù)板與甲板應(yīng)用塞焊焊妥，補強范圍見圖4-6(1)④圓角半徑大于、等于610mm或采用拋物線形、橢圓形的艙口角隅時，可不須補強。但拋物線形、橢圓形艙口角隅的尺寸應(yīng)符合圖4-6(2)的規(guī)定。圖4-6艙口角隅尺寸2.在強力甲板開口兩側(cè)及其邊線延長線外的甲板上應(yīng)盡量減少開孔。①若需開孔，不允許開孔寬度超過甲板開口一側(cè)甲板寬度的0.5倍，并應(yīng)開圓形或長軸沿船長方向的橢圓形孔，孔口邊緣應(yīng)適當(dāng)補強。各孔口互相遠(yuǎn)離，且應(yīng)避開艙口角隅。②如孔口位于船中部，孔口寬度超過甲板開口一側(cè)甲板寬度的0.15倍，或位于船中部以外孔口寬度超過甲板開口一側(cè)甲板寬度的0.3倍時，應(yīng)補償開孔損失的甲板剖面積。3.局部加強凡甲板上布置有甲板機械，系纜設(shè)備的部位應(yīng)采用加厚板或復(fù)板加強。若采用復(fù)板加強應(yīng)用塞焊與甲板焊妥，以保證有足夠的連接強度。第四節(jié)組合型材的剖面設(shè)計要求：1、熟悉規(guī)范關(guān)于船體甲板板的規(guī)定；2、掌握確定船體甲板板厚度的方法船體骨架的設(shè)計，一般要參考型船結(jié)構(gòu)，援引相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定，綜合考慮所設(shè)計船的具體條件，從而選定結(jié)構(gòu)型式、構(gòu)件布置及尺寸。一、船體骨架的規(guī)范公式剖面慣性矩I等。我們可以將規(guī)范中對船體骨架的計算公式概括為三個基本類型：1、強度型公式：以規(guī)定構(gòu)件最小剖面模數(shù)W的形式給出強度型公式。規(guī)定最小剖面模數(shù)外，有時還規(guī)定最小剖面慣性矩I,以保證彎曲變形在允許范圍內(nèi)。3、穩(wěn)定性公式①船體結(jié)構(gòu)中的細(xì)長構(gòu)件在受壓時可能發(fā)生失穩(wěn)，因此建造規(guī)范對這類構(gòu)件從穩(wěn)定性考慮，對其剛度作了若干規(guī)定。②比如甲板骨架往往受到嚴(yán)重的中垂壓縮，此時，橫骨架式甲板骨架的橫梁，縱骨架式的甲板縱骨，甚至其強橫梁均可能喪失穩(wěn)定性。③此外，船體板格及高腹板梁材均可能由于總縱彎曲及局部彎曲喪失穩(wěn)定性。④船舶的骨架類型多，部位和作用不同，因此骨架的受力情況是很復(fù)雜的。⑤《內(nèi)規(guī)》將船體骨架分為船底骨架、舷側(cè)骨架、甲板骨架等情況分別提出了設(shè)計要求，對于其他特殊結(jié)構(gòu)，如懸臂梁結(jié)構(gòu)、無支柱的甲板強骨架、主機基座、軸隧及機艙骨架等，《內(nèi)規(guī)》則在專門的章節(jié)中給出了設(shè)計規(guī)定。①船體結(jié)構(gòu)中構(gòu)件都是型材，普通骨材如肋骨、縱骨、橫梁等一般采用軋制型鋼(角鋼、球扁鋼、扁鋼等),其剖面尺寸可直接按帶板型鋼表查出；②船體骨架中的強構(gòu)件，如肋板、強肋骨、甲板縱桁、強橫梁等一般采用焊接"T"型組合型材，其剖面尺寸往往需視具體情況自行設(shè)計。③型材的剖面設(shè)計，首先要會計算型材的剖面要素。船體結(jié)構(gòu)中的型材，其剖面設(shè)計思路是，在滿足最小的剖面模數(shù)w和剖面慣性矩I的要求下，所選型材剖面尺寸應(yīng)當(dāng)其結(jié)構(gòu)重量最小(即剖面積最小),以節(jié)約鋼材、降低結(jié)構(gòu)重量與造價。設(shè)計組合型材剖面尺寸應(yīng)滿足下列條件：1)強度條件：型材剖面模數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范所要求的數(shù)值，即W型≥W規(guī)2)剛度條件：型材剖面慣性矩應(yīng)滿足規(guī)范的剛度規(guī)定，一般以I型>I規(guī)表達。3)型材穩(wěn)定性條件型材腹板高而薄或面板過寬時，往往面板由于彎曲壓應(yīng)力作用或腹板受過大的剪切作用而局部失去穩(wěn)定性，因此型材的尺寸搭配應(yīng)滿足這種局部穩(wěn)定性的要求。①要求腹板高厚比h/t<75,否則應(yīng)設(shè)置加強筋，長江實船h/t=50~60。②經(jīng)穩(wěn)定性計算，T型材面板寬厚比b/δ<36,實際取b=(10~20)δ,折邊型材減半。h、b、t、δ的規(guī)定如圖5-8所示。4)腹板最佳高度h腹板高度除需符合上述要求外，按型材剖面重量最小的條件，其最佳高度應(yīng)為：除油輪船底有條件設(shè)計高腹板型材外，普通船舶因艙容、空高所限，往往難于作到這點。5)工藝、使用條件①為減少填角焊所引起的角變形，面板與腹板的厚度不宜相差過大，一般可取：δ=(1.2—2.0)t;②腹板厚度應(yīng)考慮銹蝕、磨耗及使用年限等因素，一般不得低于規(guī)范中的最小厚度tmin,③內(nèi)河船tmin≥3~4mm,有人提出長江客貨輪tmin>3+0.025L。1、強力甲板的機艙或貨艙開口：①寬度應(yīng)不大于0.7B。②為了減小應(yīng)力集中，所有貨艙口和機艙口的開口角隅應(yīng)為圓角，圓角半徑r應(yīng)不小于開口寬度的1/10,③圓角半徑r小于610mm的艙口角隅，應(yīng)采用等于甲板厚度1.5倍的加厚板或用厚度相等的復(fù)板補強，復(fù)板與甲板應(yīng)用塞焊焊妥，補強范圍見圖4-6(1)④圓角半徑大于、等于610mm或采用拋物線形、橢圓形的艙口角隅時，可不須補強。但拋物線形、橢圓形艙口角隅的尺寸應(yīng)符合圖4-6(2)的規(guī)定。①型材的剖面設(shè)計，就是確定型材剖面尺寸，使型材滿足強度、剛度及穩(wěn)定性要求。②現(xiàn)結(jié)合實例，說明組合型材剖面的設(shè)計步驟。某長江客貨輪，甲板縱桁所必須的剖面模數(shù)W=404cm3,慣性矩I=7780cm4,甲板縱桁跨長1=7.7m,載荷的平均寬度b=2.35m,設(shè)計型材剖面尺寸。①根據(jù)結(jié)構(gòu)情況及參考型船，取型材腹板高度h=300mmmm,mm,參考型船取t=6mm=0.025L+3=0.025×72+3=4.8與初值300相差不大，故確定腹板尺寸為6x300mm。⑤實取δ=8mm,實取b=120mnδ=(1.2～2)t=7.2實取δ=8mm,實取b=120mn,滿足面板穩(wěn)定性要求帶板寬度取跨長1的1/6與載荷的平均寬度b中之小者。I=C-Ae2=14720-131.6×4.362=14720-2500=12220cm?>7780cm?,型材尺寸滿足要求。第五節(jié)船底結(jié)構(gòu)設(shè)計船底結(jié)構(gòu)是船體結(jié)構(gòu)中最為復(fù)雜、最為重要的部分，船底結(jié)構(gòu)的設(shè)計包括船底結(jié)構(gòu)的選型、構(gòu)件布置、構(gòu)件尺寸確定，還要考慮節(jié)點及開孔等局部結(jié)構(gòu)補強等的設(shè)計細(xì)節(jié)。1.船底結(jié)構(gòu)中的縱向構(gòu)件參加船體的總縱彎曲。2.作為船底板及內(nèi)底板的支框，保證其局部強度與穩(wěn)定性。3.船底的橫向構(gòu)件與肋骨、橫梁組成橫向框架，保證船底的橫強度。通過支柱、桁架等與甲板結(jié)構(gòu)形成立體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)內(nèi)力的相互傳遞。4.雙底結(jié)構(gòu)可提高船舶的抗沉性，并可增加底部的剛性與抗彎能力。同時，雙底空間尚可做燃油艙、淡水艙以及壓載艙使用。5.與船底板共同組成船體底部基礎(chǔ)，以供裝載及安裝機器設(shè)備等。船底結(jié)構(gòu)的受力是比較復(fù)雜的，主要有：1.總縱彎曲應(yīng)力：底部縱向連續(xù)構(gòu)件，如內(nèi)龍骨、縱桁材等，組成船體梁下翼板的一部分，承受船體總縱彎曲的正應(yīng)力。2.經(jīng)常性橫荷重：船底水壓力及貨物之反壓力，為船底結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要外力依據(jù)。3.動力荷載：機艙區(qū)域的船底結(jié)構(gòu)還承受機器的振動載荷，貨艙區(qū)域的船底結(jié)構(gòu)承受貨物及裝卸機具的動力沖擊等。4.偶然性荷載：如擱淺、擦底時的碰撞力、上排、進塢時的塢墩反力等。三、船底結(jié)構(gòu)型式的選擇1.單底、雙底的選擇①船舶設(shè)計雙層底結(jié)構(gòu)，可以提高船舶抗沉性能，是確保航行安全的有力措施之一。但內(nèi)河船多數(shù)靠岸行駛，海事施救方便，抗沉性要求相應(yīng)低些，所以長江中下游的中、小型船舶，考慮艙深有限，一般均不要求設(shè)置雙底，僅長江大型客貨輪才有設(shè)置雙底的必要。②在川江三峽航段，灘多流急，航道險竣，抗沉性要求高，所以《內(nèi)規(guī)》要求船長大于40m,航行J級航段的自航船應(yīng)設(shè)置雙層底，并盡可能由防撞艙壁延伸至尾尖艙璧，可以作成階梯形式，一般中部以外的雙底可以作成階梯形式。若設(shè)置雙底有困難時，可在肚部設(shè)置防撞邊艙，或使機艙外的艙室滿足破艙后一艙不沉的要求。尾機型船因機艙區(qū)型線狹窄，其機艙區(qū)允許部分設(shè)置雙底，部分設(shè)置防撞邊艙。③對于縱通大艙口船，如礦砂駁、分節(jié)駁等，因貨物比重大，且多為機械化裝卸，雙底可以提高局部強度，增強船體橫向強度，所以一般均設(shè)置雙底，呈雙殼型式④雙底便于布置油、水艙與壓載艙，所以除規(guī)定情況外，可視具體情況靈活掌握，如某些拖輪因縱傾調(diào)整之需，多有設(shè)置局部雙底的情況2.船底骨架型式的選擇按骨架形式分，船底結(jié)構(gòu)有橫骨架式及縱骨架式兩種。選取哪種骨架式，視具體情況。①總的來說，縱骨架式因有較多的縱向構(gòu)件計入總縱彎曲，故對總縱強度有利。所以，當(dāng)所設(shè)計船總縱強度矛盾突出時，如船長L≥70~80mm的內(nèi)河油輪、尾機貨輪及油駁等，其船底一般可采用縱骨架式。船長100m以上的長江大型客貨輪，因中拱嚴(yán)重，采用雙底縱骨架式有利。②但船長70m以下的長江客貨輪以及船長在50m以下的所有長江船，因總縱強度不是主要問題，船底結(jié)構(gòu)多采用橫骨架式。③縱骨架式還可以大大提高船底板格的穩(wěn)定性。所以，對于中拱嚴(yán)重的內(nèi)河船，如長江客貨輪、尾機貨輪及油輪，當(dāng)從總縱強度考慮選用縱骨架式船底時，由于同時提高了板格的穩(wěn)定性，因此也提高了船底板參加總縱彎曲的有效性。④但內(nèi)河船的板厚一般是由其它因素決定，與海船不同，板格穩(wěn)定性一般不作要求。(1)橫骨架式出于橫向強度考慮，對橫向強度有較高要求的船舶，如礦砂的駁，寬深比B/D>5的內(nèi)河船舶，以及雙機型船舶，其船底結(jié)構(gòu)宜用橫骨架式，尤其當(dāng)橫艙壁間距很大時，橫骨架①選擇骨架型式還要考慮局部強度。如單層底結(jié)構(gòu)，它由肋板、內(nèi)龍骨構(gòu)成船底板架，是一種交叉梁系，當(dāng)艙長較短時(艙長比l?/l<0.9),內(nèi)龍骨對肋板支撐最好，此時采用橫骨架式可減輕架結(jié)構(gòu)重量。當(dāng)艙長較長(艙長比11/1>1.7-1.9),內(nèi)龍骨不再支持肋板，此時可采用縱骨架式，以實肋板支持船底縱骨，可減輕架結(jié)構(gòu)重量。②選擇骨架型式還要考慮施工工藝。雙層底因高度有限，將帶來工藝上的許多困難，尤其縱骨架式雙底，當(dāng)縱骨尺寸較大時，將會造成施工和使用中的通行障礙，應(yīng)極力避免。一般而論，縱骨架式船底，因布置構(gòu)件較多，節(jié)點較為復(fù)雜，施工比橫骨架式困難的多。所以，從工藝考慮，除非特別需要，一般不采用縱骨架式。綜上，船底結(jié)構(gòu)可分為單底橫骨架式、單底縱骨架式、雙底橫骨架式和雙底縱骨架式四種型式，設(shè)計時可參考下表?！秲?nèi)規(guī)》按單、雙底結(jié)構(gòu)，給出了設(shè)計規(guī)定。表5-8船底結(jié)構(gòu)型式分類主要組成構(gòu)件適用范圍橫向構(gòu)件縱向構(gòu)件單底橫骨架式實肋板(每檔肋距設(shè)置)中內(nèi)龍骨旁內(nèi)龍骨縱骨架式實肋板(不大于4檔肋距設(shè)中內(nèi)龍骨旁內(nèi)龍骨船底縱骨板駁雙層底橫骨架式實肋板(每檔或不大于四檔設(shè)置)組合肋板(在不設(shè)實肋板的肋位上設(shè)置)中桁材旁桁材L>40m航行于長江急流航段的客貨輪縱骨架式實肋板(不大于4檔肋位設(shè)置)中桁材旁桁材外底縱骨油輪，推(拖)輪，雙殼駁等，長江大、中型客貨輪四、單底結(jié)構(gòu)的骨架設(shè)計單層底的船底骨架可為橫骨架式或縱骨架式。船長≤30m的船舶，宜采用橫骨架式。(一)單底結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件和布置1.實肋板①橫骨架式單底結(jié)構(gòu)中，實肋板是單底骨架的主要構(gòu)件，應(yīng)每檔肋位設(shè)置.,船長小于或等于30m時，可隔一個肋位設(shè)置。②縱骨架式單底也設(shè)置實肋板，其間距應(yīng)不大于2.5m。2.內(nèi)龍骨①內(nèi)龍骨包括中內(nèi)龍骨與旁內(nèi)龍骨，船底應(yīng)設(shè)置旁內(nèi)龍骨。小船的底部一般設(shè)置1—3道內(nèi)龍骨，大船設(shè)置3—5道。②中內(nèi)龍骨、旁內(nèi)龍骨盡可能均勻設(shè)置，其間距應(yīng)不大于2.5m,對于船長不大于30m的小船，應(yīng)不大于2m,至船首、尾部間距應(yīng)逐漸縮小。③中內(nèi)龍骨除參與總縱彎曲和板架局部彎曲外，還起著聯(lián)系肋板及承受塢墩反力的作用，要求它盡可能貫通全船，并與首、尾柱有效連接(往首、尾部可為間斷板).④平底船允許以2根旁內(nèi)龍骨(左右各1根)代替中內(nèi)龍骨。⑤單機船的主機基座縱桁如在機艙內(nèi)貫通，機艙內(nèi)的中內(nèi)龍骨可以省略，此時，與機艙毗鄰的后艙允許以延伸機座縱桁的2根旁內(nèi)龍骨代替中內(nèi)龍骨。(1)旁內(nèi)龍骨●旁內(nèi)龍骨起著聯(lián)系肋板的作用，它在肋板之間可以間斷設(shè)置?！癫贾门詢?nèi)龍骨通常從機艙開始，根據(jù)主機座縱桁位置而定，如雙主機船，旁內(nèi)龍骨應(yīng)是機座縱桁的延續(xù)。●旁內(nèi)龍骨應(yīng)盡可能與甲板縱桁布置在同一縱剖面內(nèi)，以便布置支柱并通過艙壁上的垂直扶強材組成縱向框架，使外力能很好地互相傳遞。中內(nèi)龍骨與旁內(nèi)龍骨及基座縱桁不應(yīng)在艙壁處突然中斷，應(yīng)各自向艙壁的另一面延伸，且在中內(nèi)龍骨與旁內(nèi)龍骨過渡處相互延伸，形成交叉過渡性結(jié)構(gòu)，相互交錯不小于3個肋距；或加過渡性肘板，肘板長度不小于2個肋距。如圖5-10所示。B-B圖5-10中內(nèi)龍骨、旁內(nèi)龍骨、基座縱桁在艙壁處的過渡3.底肋骨：橫骨架式船底未設(shè)實肋板的肋位上應(yīng)設(shè)置底肋骨。4.船底縱骨：縱骨架式單底結(jié)構(gòu)部分應(yīng)設(shè)置船底縱骨。(二)構(gòu)件尺寸的設(shè)計實肋板剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值，其腹板高度應(yīng)不大于其厚度的75倍(首、尾部可適當(dāng)增大),W=ks(fd+r)l2cm3K—內(nèi)龍骨修正系數(shù)，表示考慮了內(nèi)龍骨作用后，實肋板最大彎矩可以減小的倍數(shù)，按下①如設(shè)有縱艙壁或雙向縱桁架時，應(yīng)按甲板處船寬)處的腹板高度，應(yīng)不小于中縱剖面處腹板高度的1/2,如圖5-11所示。于實肋板面板剖面積的1.5倍。旁內(nèi)龍骨可用間斷板，尺寸與該處實肋板相同。②底肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=4.2s(d+r)l2+5cm34.船底縱骨W=ks(fd+r)l2cmI=1.lal2cm?①縱骨應(yīng)用肘板與橫艙壁連接，肘板的直角邊長應(yīng)為縱骨高度的2倍，厚度與縱骨相同。②對于肘板，當(dāng)肘板任一直角邊長與肘板厚度的比值大于30時，肘板的自由邊應(yīng)折邊或設(shè)面板，折邊(或面板)的寬度一般為肘板厚度的10倍。(三)節(jié)點與開孔實肋板與肋骨一般采用肚肘板連接或直接搭接。常用的典型連接形式如圖5-12所示。2.橫艙壁節(jié)點：內(nèi)龍骨在艙壁處中斷時，與艙壁的連接形式通常有3種，如圖5-13:①用有面板或折邊的肘板與艙壁連接，肘板的尺寸如圖5-13(a);②將內(nèi)龍骨面板的寬度在一個肋距內(nèi)逐漸放寬與艙壁連接，其尺寸如圖5-13(b);③將內(nèi)龍骨的腹板在一個肋距內(nèi)逐漸升高與艙壁連接，其結(jié)構(gòu)與尺寸如圖5-13(c)。]]實助征|R賓肋物》男內(nèi)龍供A①中內(nèi)龍骨的腹板上禁止開孔，但可以開流水孔。②實肋板與旁內(nèi)龍骨腹板的下方應(yīng)開設(shè)流水孔，流水孔的大小應(yīng)考慮到泵的抽吸率，使船底部的各個流水孔至吸口均能自由流通。③當(dāng)因管路通過等，需在實肋板及旁內(nèi)龍骨腹板腹板上開孔時，應(yīng)予以補強，比如采用開孔邊緣加焊扁鋼等加強措施。開孔一般為園形或長園形，一般開孔高度與寬度應(yīng)不超過腹板相應(yīng)尺寸之半，否則開孔尺寸過大，易發(fā)生腹板失穩(wěn)、皺折。如圖5-14;④直接位于支柱下方的實肋板和旁內(nèi)龍骨也不允許開孔，以防腹板剪切失穩(wěn)。五.雙層底結(jié)構(gòu)●船長大于40m,航行J級航段的自航船應(yīng)設(shè)置雙層底，雙層底沿船長方向可采用階梯形式；若設(shè)置雙層底確有困難，可在能部設(shè)置防撞邊艙。雙層底或防撞邊艙應(yīng)自首防撞艙壁盡可能延伸至艉尖艙壁。●除機艙外的艙室，若確有困難既不能設(shè)置滿足雙層底又不能設(shè)置防撞邊艙時，則應(yīng)滿足《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》中關(guān)于破損穩(wěn)性的相關(guān)要求?！耠p層底結(jié)構(gòu)包括橫骨架式和縱骨架式兩種骨架型式。橫骨架式雙底結(jié)構(gòu)：橫骨架式雙底結(jié)構(gòu)通常有兩種設(shè)計方式。②一為實肋板與組合肋板交替設(shè)置，在貨艙內(nèi)實肋板間距不大于4檔肋距，在機艙內(nèi)不大于2檔，其余肋位設(shè)置組合肋板，這種形式重量輕，但強度差些，施工亦較麻煩。雙層底無論何種骨架形式，其在中縱剖面處的高度h應(yīng)不小于下式計算之值，且不小于700mm,也不大于1500mm。舷板至內(nèi)舷板之間的距離①雙層底的內(nèi)底板應(yīng)延伸至船的兩側(cè)，內(nèi)底邊板可以是水平的，也可以是傾斜的，如圖5-16。②常年航行于J級航段的船舶，內(nèi)底邊板應(yīng)蓋沒船的能部，如圖5-16(1)、(2)、(5)。圖5-16內(nèi)底邊板的設(shè)計③如果采用水平內(nèi)底板，則應(yīng)設(shè)置污水阱，一般設(shè)于船艙后端壁船體中心線附近。④污水阱的尺寸取決于可能積水的容積，污水井深度(井底板至船底板的距離)應(yīng)不小于300mm,通常沿船長方向為一檔肋距左右，沿船寬方向小于1m。污水井圍壁板及底板厚度應(yīng)按內(nèi)底板厚度加厚2mm?？v骨架式內(nèi)底板，在肚部無實肋板的肋位，應(yīng)設(shè)置與實肋板同厚的肘板，并延伸至鄰近的內(nèi)、外底縱骨，如圖5-17。布置內(nèi)底板時，還應(yīng)注意板縫的位置與縱骨位置應(yīng)錯開。圖5-17縱骨架式內(nèi)底板設(shè)置的肚肘板①雙層底實肋板不論骨架形式，其間距應(yīng)不大于2.5m,實肋板厚度與所在部位船底板厚度相同，但應(yīng)不小于5mm。船長小于或等于30m時，應(yīng)不小于4mm。②實肋板的腹板高度與厚度之比大于100時，應(yīng)在實肋板腹板上設(shè)置垂直加強筋。加強筋厚度與實肋板厚度相同，寬度為厚度的8倍，其間距應(yīng)不大于雙層底的高度。③橫骨架式雙層底的實肋板結(jié)構(gòu)一般形式如圖5-18所示。數(shù)③縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)的實肋板應(yīng)不大于四檔肋距設(shè)置，在受力較大處，如機座端部、支柱下方等處應(yīng)加實肋板，實肋板上可每隔一檔縱骨處布置一根垂向加強筋，如圖5-19。縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)，縱骨不穿過水密肋板時，應(yīng)用肘板與水密肋板連接。中桁材應(yīng)連續(xù)貫通，其厚度應(yīng)與所在部位平板龍骨的厚度相同，但應(yīng)不小于相連實肋板①旁桁材由間斷板構(gòu)成，其厚度應(yīng)與所在部位船底板厚度相同，但應(yīng)不小于相連實肋板的②橫骨架式旁桁材間距應(yīng)不大于4.0m;縱骨架式旁桁材間距應(yīng)不大于4.5m。如圖5-21:圖5-21縱骨架式的中桁材在實肋板間距的中點，應(yīng)左右加設(shè)通至鄰近縱骨處的肘板，其厚度與實肪板相同。而旁桁材，應(yīng)在實肋板間距的中點設(shè)置一道加強筋，加強筋厚度與桁材的厚度相同，寬度為厚度的8倍。如圖5-22。(1)橫骨架式雙層底未設(shè)實肋板的肋位上，應(yīng)設(shè)置組合肋板。(2)組合肋板由船底和內(nèi)底骨材構(gòu)成，與桁材、內(nèi)底邊板應(yīng)采用肘板連接，肘板與實肋板同厚，其尺寸如圖5-23所示。當(dāng)肘板高厚比大于100時，其自由邊應(yīng)折邊或加面板，旁桁材一側(cè)應(yīng)設(shè)撐材，其尺寸與內(nèi)底骨材相同。圖5-23組合肋板(3)組合肋板船底骨材的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=3.8s(d+r)13cm3(4)內(nèi)底骨材的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于船底骨材剖面模數(shù)的0.85倍，尚應(yīng)不小于按下式計算W=W1*h/Dcm38.縱骨架式的船底縱骨(1)縱骨架式的縱骨應(yīng)均勻設(shè)置，間距一般為600mm左右。(2)縱骨應(yīng)保持其連續(xù)性，盡量通至船端，至船端各縱骨不要同時斷在一個剖面上。船底縱骨、內(nèi)底縱骨應(yīng)均勻設(shè)置，其穿過實肋板時，應(yīng)與實肋板焊接，切口的角隅應(yīng)為圓角(如圖5-24所示)(3)船底縱骨的剖面模數(shù)和慣性矩仍按單底縱骨架式的船底縱骨計算公式計算，但剖面模數(shù)為所得之值的0.8倍即可。(4)內(nèi)底縱骨的剖面模數(shù)按單底橫骨架式組合肋板內(nèi)底骨材的公式計算，其中W1為船底縱骨的剖面模數(shù)。(二)底部節(jié)點與開孔1.雙底脫部節(jié)點形式：雙底與肋骨均采用肚肘板連接，常用的典型連接形式如圖5-25。2.雙底向單底的過渡形式①為了施工方便及局部強度的需要，一般雙底結(jié)構(gòu)船的首、尾尖艙也設(shè)計成橫骨架式單底結(jié)構(gòu)，在此區(qū)域應(yīng)每檔設(shè)置肋板，其高度根據(jù)線型和施工條件定，一般是較高的。②船底骨架由雙層底過渡到單層底時，必須注意構(gòu)件的連續(xù)性，縱向構(gòu)件不應(yīng)突然終斷，可采用增設(shè)肘板、短桁材或延續(xù)桁材等辦法，相互延伸2個或交錯4個肋距。雙層底終斷處，單層底中內(nèi)龍骨和旁內(nèi)龍骨應(yīng)至少在三個肋距范圍內(nèi)為雙層底中桁材和旁桁材的直接延續(xù)，并設(shè)置如圖5-26所示的水平過渡肘板(面板)逐漸過渡內(nèi)底板。圖5-26內(nèi)底板的過渡③若雙層底延伸至距首尾垂線0.05～0.15L范圍內(nèi)的艙壁上時，側(cè)上述艙壁背面可不設(shè)內(nèi)底板的水平過渡肘板。④如中部縱骨架式雙底過渡到首、尾橫骨架式單底時，應(yīng)注意縱骨不能同時中斷于一個剖面，而應(yīng)采取交錯形式逐漸過渡到橫骨架式，內(nèi)底板亦應(yīng)以過渡肘板代替。3.雙底開孔及加強種類對開孔的要求備注人孔和減輕孔對角線上2、實肋板、旁桁材(或旁內(nèi)龍骨)上均應(yīng)開人孔(或減輕孔),一般開孔的高度不應(yīng)大于骨材腹板高度之半3、直接位于支柱下方的實肋板、旁桁材(或旁內(nèi)龍骨上不允許開人孔(或減輕孔)4、中桁材(或中內(nèi)龍骨)上不得開人孔(或減輕孔)(1)常用長園形人孔尺寸mm:園形孔最小直徑建議取φ450mm(2)實肋板上人孔最好前后直線排列(3)開孔間應(yīng)設(shè)加強筋流水孔實肋板、內(nèi)龍骨(或非水密桁材)上，均應(yīng)開一定數(shù)量的半圓流水孔，亦可采用加大間斷構(gòu)件切角尺寸兼作流水孔半園流水孔的半徑一般為R=25~30mm焊縫切角兼流水孔尺寸為：空氣孔空氣孔，亦可用加大焊接切角來代替僅雙層底有空氣管雙底內(nèi)須裝設(shè)通至干舷甲板上約500mm高的空氣管，若養(yǎng)作測深管時，應(yīng)盡最減少管子彎曲僅雙層底有第六節(jié)舷側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)河船的舷側(cè)結(jié)構(gòu)基本上采用橫骨架式，其布置應(yīng)與船底及甲板結(jié)構(gòu)密切配合，構(gòu)件尺寸可按規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，參考型船決定。舷側(cè)結(jié)構(gòu)中，舷側(cè)板是船體梁的腹板，抵抗水壓力及波浪沖擊力，傳遞甲板和船底的局部荷載。舷側(cè)骨架支持舷側(cè)板，保證舷側(cè)板格的局部強度和穩(wěn)定性，并與肋板和甲板橫梁組成橫向框架，保證船體的橫向強度和剛度；舷側(cè)形成的強肋骨框架，可以增加船體的抗扭剛度；舷側(cè)縱向構(gòu)件還參與總縱彎曲。一、舷側(cè)結(jié)構(gòu)的受力情況1、由總縱彎曲產(chǎn)生的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。2、垂直于舷側(cè)的局部荷重，包括：(1)經(jīng)常性水壓力：舷側(cè)垂向構(gòu)件(肋骨，張肋骨)承受三角形或梯形分布的水壓力，水平構(gòu)件(舷側(cè)縱桁，舷側(cè)縱骨)承受與構(gòu)件位置相應(yīng)的均布水壓力。(2)動荷重：首部舷側(cè)承受很大的波浪沖擊力。在液貨艙內(nèi)和裝散貨艙內(nèi)，除了承受艙內(nèi)貨物的靜壓力外，還承受因臘舶橫搖產(chǎn)生的液貨動壓力。(2)航行于冰區(qū)的船舶，應(yīng)考慮流冰碰撞和擠壓力。(3)靠離碼頭、編隊系結(jié)、碰撞等情況下的橫向擠壓力。(一)舷側(cè)結(jié)構(gòu)分橫骨架式和縱骨架式二種：(1)橫骨架式舷側(cè)由于肋骨與強肋骨較為密集，間距小，所以橫向強度好，且建造工藝簡便。但由于橫向構(gòu)件不參予總縱彎曲，總縱強度差。目前多用于沿海中型貨輪、小型船舶及內(nèi)河船上(2)縱骨架式舷側(cè)明顯地加強了總縱強度，故為大型船舶及油輪所采用。如圖5-27中b)。(二)內(nèi)河船由于寬深比B/D較大，出于橫強度需要，多采用橫骨架式船側(cè)，又分有兩種1.對于甲板和船底為縱骨架式而舷側(cè)為橫骨架式者，其舷側(cè)應(yīng)采用交替肋骨制，即普通肋骨與強肋骨交替布置，交替肋骨制的強肋骨間距應(yīng)不大于2.5m,并設(shè)置舷側(cè)2.對于船底、甲板、舷側(cè)均為橫骨架式者，其舷側(cè)除機倉與深倉區(qū)域應(yīng)設(shè)強肋骨與舷側(cè)縱桁外，其它倉內(nèi)一般可設(shè)計成單一肋骨制，倉深較大時亦應(yīng)加設(shè)舷側(cè)縱桁。對于推(拖)輪都應(yīng)加設(shè)舷側(cè)縱桁，以增強水平剛度。(三)舷側(cè)結(jié)構(gòu)的布置：當(dāng)采用單一肋骨制時，應(yīng)每檔設(shè)置主肋骨，當(dāng)為交替肋骨制時，強肋骨間距應(yīng)不大于四檔肋距，其余肋位設(shè)置普通肋骨，同時應(yīng)設(shè)置舷側(cè)縱桁，并應(yīng)延伸至首、尾部。應(yīng)當(dāng)指出，對于艙長很大的船舶，舷側(cè)縱桁可能不僅不支持舷側(cè)肋骨，相反增加肋骨負(fù)擔(dān)這時一般不設(shè)舷側(cè)縱桁。三、構(gòu)件尺寸及構(gòu)件連接1、主肋骨和普通肋骨主肋骨和普通肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=Ks(d+r)?2cm3式中：K——系數(shù)，按表5-13選??；W=Ks(d+r)12(2)舷側(cè)為縱骨架式時，強肋骨剖面模數(shù)應(yīng)不小于橫骨架式強肋骨剖面模數(shù)的1.1倍●舷側(cè)縱骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算4.舷側(cè)縱桁及與艙壁(或艙壁水平桁)的連接(2)非自航船，當(dāng)肋骨跨距超過2m時，應(yīng)設(shè)置一道舷側(cè)縱桁；在間距不大于2個肋距的肋(3)舷側(cè)縱桁在艙壁處與艙壁(或艙壁水平桁)連接，同中內(nèi)龍骨與艙壁連接形式類似。①肋骨與實肋板的連接，對斜底船可采用如圖5-29(1)所示的形式，對平底船應(yīng)用②能肘板高出肋板的高度應(yīng)不小于肋骨高度的3倍，能肘板的寬度約等于中縱剖面處實肋板的高度，能肘板的厚度取與實肋板相同，如圖5-29(2)所示，也可采用連體肘板，如圖5-29(3)所示。圖5-29肋骨與實肋板的連接③肋骨與底肋骨應(yīng)用能肘板連接，能肘板與肋骨及能肘板與底肋骨的搭接長度應(yīng)不小于連接肋骨高度的2倍，如圖5-29(4)所示。④船底如為縱骨架式單底，應(yīng)用能肘板將肋骨及底縱骨與船底板固定，并延伸至相鄰的船底縱骨，能肘板與肋骨的搭接長度應(yīng)不小于肋骨高度的2倍，如圖5-29(5)⑤縱骨架式舷側(cè)的最下一根縱骨與船底縱骨應(yīng)在實肋板間距的中點設(shè)置能肘板如圖5-29(6)所示●強肋骨與實肋板用能肘板連接，能肘板的直角邊長應(yīng)與實肋板中部腹板高度相同，厚度與實肋板厚度相同?！翊兹鐬殡p層底時，應(yīng)用能肘板將肋骨與內(nèi)底邊板固定，能肘板的直角邊長應(yīng)不小于肋骨高度的3倍，其搭接長度應(yīng)不小于肋骨高度的2倍●能肘板的自由邊應(yīng)有折邊(或面板),折邊(面板)寬度一般為能肘板厚度的10倍，6.肋骨與橫梁的連接①肋骨與橫梁應(yīng)用肘板連接，肘板直角邊長應(yīng)為橫梁高度的2倍，如圖5-30(1)、(2),肘板的厚度取與橫梁相同。若甲板為縱骨架式，肋骨應(yīng)用肘板與甲板固定并延伸至相鄰的甲板縱骨，肘板的高度為縱骨高度的2.5倍，厚度與肋骨相同，如圖5-30(3)、(4).②當(dāng)肘板任一直角邊長與肘板厚度的比值大于30時，肘板的自由邊應(yīng)折邊或設(shè)面板，折邊(或面板)的寬度一般為肘板厚度的10倍。圖5-30肋骨與橫梁的連接③強肋骨與強橫梁可采用肘板連接，或強橫梁端部在不小于1.5倍腹板高度范圍內(nèi)將腹板升高至1.5倍腹板高度后與強肋骨連接的形式，如圖5-31。肘板的直角邊長應(yīng)不小于強橫梁或強肋骨腹板高度的較大值，肘板厚度應(yīng)不小于強橫梁或強肋骨腹板厚度的較大值，肘板的自由邊應(yīng)折邊(或設(shè)面板),折邊(或面板)應(yīng)符合關(guān)于折邊肘板的規(guī)定。圖5-31強肋骨與強橫梁的連接7.肋骨與舷側(cè)縱桁的連接(1)普通肋骨與舷側(cè)縱桁的連接是肋骨穿過舷側(cè)縱桁，肘板設(shè)于舷側(cè)縱桁下側(cè)，其厚度與舷側(cè)縱桁腹板相同，如圖5-32。(2)強肋骨與舷側(cè)縱桁往往設(shè)計成同高的“Y”形或折邊形式，強肋骨保持連續(xù)而舷側(cè)縱桁間斷，其腹板與面板必須相互焊接，如圖5-338.肋骨與中間甲板的連接肋骨遇到中間甲板，既可以在甲板處間斷，也可以穿過甲板，但都要用肘板連接；穿過甲板的開孔要補強，工藝上較麻煩。常見連接形式見表5-13。表5-13肋骨與中間甲板的連接肋骨在甲板處間斷甲板間肋骨強度較好，施工方便，但裝貨不便。海船采用較多，長江船也有采用。甲板間肋骨強度較差，但施工方便，有利裝貨。長江船采用較多肋骨穿過甲板強度好，裝貨方便，但施工不便，適用于小船。強度尚好，裝貨方便，施工不便。第七節(jié)甲板結(jié)構(gòu)設(shè)計1.甲板骨架支持甲板板，保證甲板板的強度與穩(wěn)定性，與甲板板共同承受橫荷重；2.甲板橫梁(強橫梁)與肋骨(強肋骨)和肋板組成橫向框架，保證船體橫向強度；3.甲板結(jié)構(gòu)中的連續(xù)縱向構(gòu)件是船體梁的組成部份，參與船體總縱彎曲內(nèi)河船型的多樣性，使得甲板結(jié)構(gòu)的設(shè)計比較復(fù)雜。1.船舶總縱彎曲應(yīng)力：由連續(xù)的甲板縱桁、縱骨及甲板板承受。2.集中載荷：如纜樁、錨機、艇架、集中放置的貨物及支柱傳下來一般均由強橫梁、甲板縱桁、支柱及桁架等直接承受。3.橫向荷重：如貨物、人員、甲板上面的結(jié)構(gòu)與設(shè)備及甲板上浪等，是設(shè)計甲板骨架的主要外力依據(jù)，通常用相當(dāng)水柱高度h(m)表示。二、常見甲板骨架布置形式內(nèi)河船除油輪甲板骨架多采用縱骨架式外，貨船與客船甲板骨架布置形式通常有表5-14所列幾種，可按具體情況靈活選取。首、尾部甲板和上層建筑甲板一般均采用橫骨架式。布置形式說明橫骨架式：內(nèi)河中、小型船主甲板貨艙區(qū)和大、中型船下甲板貨艙區(qū)應(yīng)用較多。可設(shè)于艙口四角，但裝卸貨物不方便。橫骨架式：并設(shè)有強橫梁，該形式內(nèi)河船機艙部分甲板應(yīng)用廣泛。支柱布置應(yīng)考慮主機位置?？v骨架式：整個甲板采用縱骨架式，為大、中型內(nèi)河客貨輪強力甲板所采用。混合骨架式：在大艙口之間采用橫骨架式，開口型內(nèi)河船強力甲板廣泛采用。無支柱甲板.為便于機械裝卸，整個甲板不設(shè)支柱。內(nèi)河貨船可以采用。三、甲板骨架的布置和構(gòu)件尺寸比較常見的甲板骨架有以下幾種：①橫骨架式甲板應(yīng)在每個肋位上設(shè)置橫梁。強力甲板橫梁梁拱，一般為船寬的1/50,客船不小于船寬的1/80;頂篷甲板的橫梁間距必要時可適當(dāng)加寬。②橫梁剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=5csh12cm3式中：c系數(shù)，對A級航區(qū)船舶強力甲板取1.45;B級航區(qū)船舶強力甲板取1.2;C級航區(qū)船舶強力甲板取1;其余各層甲板均取1;離大者，且不小于2m。船長小于30m的船舶，載貨區(qū)域甲板橫梁取實際跨距；h—甲板計算水柱高度，m,強力甲板取0.5m;旅客艙室甲板取0.45m;船員艙室甲板取0.35m;頂篷甲板取0.2m;載貨甲板的水柱高度h應(yīng)按下式計算，但應(yīng)不小于0.5m:h=kQ/FK—系數(shù)，裝金屬礦石時取K=1.30;非金屬礦石時取K=1.15。③強力甲板橫梁的剖面慣性矩I應(yīng)不小于按下式計算所得之值：I=3W1cm4式中：W安橫梁計算所得之剖面模數(shù)；1——橫梁跨距，原則同上。④橫梁穿過甲板縱桁時應(yīng)與縱桁腹板焊接，且每間隔一個肋位設(shè)置單面肘板，也可設(shè)置間距不大于2m的雙面肘板。機艙或貨艙等設(shè)置強肋骨的部位，甲板應(yīng)設(shè)置強橫梁，以形成強框架，強橫梁的間距應(yīng)不大于2.5m且與強肋骨(或主肋骨)在同一平面內(nèi)。(1)橫骨架式強橫梁的剖面尺寸取與甲板縱桁相同。(2)縱骨架式強橫梁間距應(yīng)不大于四檔肋距，且需與強肋骨對應(yīng)?？v骨通過處的腹板開口剩余度應(yīng)不小于縱骨型材高度?！窨v骨架式強橫梁的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：●強橫梁跨距內(nèi)如承受上方支柱傳遞的集中載荷時，其剖面尺寸應(yīng)用強度計算方法確●強橫梁腹板在縱骨通過處的剩余高度應(yīng)不小于腹板高度的0.6倍，否則開口處的剖面模數(shù)應(yīng)滿足上述要求。●電纜或管系如在甲板縱桁或強橫梁腹板上穿過時，其開口高度應(yīng)不大于縱桁或強橫梁腹板高度的25%,開孔寬度應(yīng)不大于骨材間距的60%,開孔邊緣距梁端的距離應(yīng)不小于該梁跨距的25%,距面板的距離應(yīng)不小于其腹板高度的50%,否則應(yīng)予①甲板縱骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：②強力甲板縱骨的剖面慣性矩I應(yīng)不小于按下式計算所得之值：I=1.1a12m4③甲板縱骨間距一般均為(1.1~1.15)s,但不宜大于650mm。強力甲板的甲板縱骨，應(yīng)間距，并用肘板與橫向骨材焊牢，如圖5-34。⑤甲板縱骨應(yīng)用肘板與橫艙壁連接，肘板直角邊的長度應(yīng)為縱骨高度的2倍，厚度與縱骨(1)橫骨架式甲板縱桁的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：(2)橫骨架式甲板縱桁的剖面慣性矩I應(yīng)不小于按下式計算所得之值：I=2.75W1cm4縱桁應(yīng)逐漸過渡到腹板較低的縱桁，過渡范圍的長度應(yīng)不小于縱桁高度之差的3用縱桁面板寬度在一個肋距內(nèi)逐漸加寬，至橫艙壁處為原寬度的2倍，再與橫艙壁5.兼作艙口圍板的甲板縱桁6.艙口端橫梁W=0.8P1cm3I=3W1cm4隔一檔設(shè)置單面肘板，肘板厚度與縱桁腹板厚度相同.5.甲板縱骨、甲板縱桁與橫艙壁的連接，見前面的內(nèi)容。四、舷伸甲板結(jié)構(gòu)尺寸1.船舶可設(shè)置作為通道使用的舷伸甲板。舷伸甲板的舷伸梁間距應(yīng)不大于2.5m。舷伸梁應(yīng)設(shè)置在舷側(cè)強肋骨所在肋位。舷伸甲板下應(yīng)設(shè)置縱骨或在舷伸梁之間設(shè)置普通橫梁，其尺寸與甲板橫梁或縱骨相同。2.舷伸甲板的寬度一般應(yīng)不大于1.5m。舷伸梁在舷側(cè)連接處的腹板高度應(yīng)不小于舷伸甲板寬度的1/3,其厚度應(yīng)不小于上述高度的1/100,但不小于3mm,如圖5-39。3.底封板的厚度應(yīng)不小于舷側(cè)外板厚度的0.8倍。4.舷伸梁的底角應(yīng)開有流水孔。每舷應(yīng)適當(dāng)布置泄水孔，并配有不銹材料制成的水密5.舷伸梁的腹板可以開圓形減輕孔，且開孔直徑應(yīng)不大于該處腹板高度的0.5倍五、艙口支持結(jié)構(gòu)的設(shè)計①貨艙口附近的支持構(gòu)件主要有艙口甲板縱桁、艙口端橫梁以及艙口懸臂梁。②艙口甲板縱桁承受橫骨架式橫梁或縱骨架式強橫梁傳來的甲板荷重。當(dāng)艙口四角設(shè)置支柱時，甲板縱桁受力直接傳至船底結(jié)構(gòu)，此時艙口端橫梁不起支持作用。當(dāng)艙口四角無支柱，而在縱中剖面的端橫梁下方設(shè)置支柱，端橫梁為艙口甲板縱桁的支點，承受縱桁傳遞的集中荷載，艙口懸臂梁作為艙口甲板縱桁的彈性支點，承受后者傳遞的集中荷重。1、艙口甲板縱桁艙口縱向圍板一般均兼作甲板縱桁，不論艙口縱通與否，在總布置可能的情況下，各艙貨艙口甲板縱桁應(yīng)布置在同一直線上。2、艙口端橫梁貨艙口長度端部應(yīng)各設(shè)置一根艙口端橫梁，目的在于支持艙口縱向圍板，以減少圍板尺寸以及增強船體橫向強度3.艙口懸臂梁結(jié)構(gòu)懸臂梁，指的是從舷邊延伸至其所支持的艙口甲板縱桁的甲板強橫梁。當(dāng)艙口甲板縱桁下方不允許設(shè)置支柱時，為減小縱桁尺寸，可在艙口長度范圍內(nèi)設(shè)置艙口懸臂梁，作為彈性支座與艙口端橫梁共同支撐甲板縱桁，懸臂梁間距應(yīng)不天于四擋肋距。4.支柱的設(shè)計支柱主要承受軸向壓縮，個別情況下也承受拉伸。此外，支柱還會受到偏心載荷所產(chǎn)生的彎曲力矩以及偶然的橫向沖擊力。設(shè)計支柱時主要考慮支柱的抗壓強度及壓桿穩(wěn)定性，支柱下的實肋板及鄰近桁材不得開孔，以防剪切失穩(wěn)布置支柱時應(yīng)注意：1、各層甲板和艙內(nèi)的支柱，應(yīng)盡可能布置在同一垂線上，以免因支柱錯位而使桁材受到集中力，從而增大桁材的尺寸。2、應(yīng)考慮艙室的布置特點，支柱布置應(yīng)疏密相宜，過稀則便縱桁尺寸過大，影響艙室凈高，過密則艙室空間利用率降低。3、上層建筑中支柱應(yīng)盡量設(shè)在房間隔墻內(nèi)，以免占據(jù)艙室空間。大廳、室內(nèi)盡量少布置支柱，并兼顧艙室門窗設(shè)備、風(fēng)管、照明、裝飾等方面要求，貨艙內(nèi)要求盡可能少布置支柱，甚至不要支柱。油艙內(nèi)禁止使用管形支柱，以防殘余油氣遇明火爆炸。4、支柱上端須支持在甲板縱桁上，下端盡可能設(shè)置在縱、橫桁材的交點上，上下端均須加墊板和肘板牢固焊接。若艙內(nèi)支柱僅落在實肋板上，應(yīng)加短縱桁使力分散到相鄰構(gòu)件上。六、無支柱甲板結(jié)構(gòu)1、為了適應(yīng)港口的機械化裝卸，甲板結(jié)構(gòu)也可以設(shè)計成無支柱甲板骨架(亦無懸臂梁)。2、無支柱甲板受力情況與一般甲板相同，只是它沒有支柱及懸臂梁，總縱彎曲的應(yīng)力還是由甲板縱桁及甲板板承受，局部荷重由縱、橫桁材承受，并將受力傳到艙壁及舷側(cè)。七、桁架結(jié)構(gòu)●內(nèi)河駁船，特別是油駁、甲板駁以及躉船常采用桁架結(jié)構(gòu)?！裼缮?、下弦桿、豎桿及斜桿所組成的平面交叉桿系結(jié)構(gòu)稱為桁架，常用類型有單向斜桿桁架、雙向斜桿桁架、有豎桿的三角形桁架等，見圖5-41。艙口可以分為兩種類型：1、縱通艙口：所謂縱通艙口，即在載貨全長范圍內(nèi)未設(shè)置橫艙壁的長艙口。①在艙口長度范圍內(nèi)也可依具體情況間隔一定距離而設(shè)置支柱結(jié)構(gòu)或設(shè)置懸臂梁結(jié)構(gòu)，以增大橫向強度與剛度，這樣有利于縱桁尺寸的減少。②縱通艙口圍板高度一般比較高，一般都兼作甲板縱桁，可以按兼作艙口圍板的甲板縱桁進行設(shè)計。為了保證足夠的剛性，應(yīng)在其上設(shè)置水平桁扶強，必要時尚應(yīng)加設(shè)面板及水平加強筋。水平桁應(yīng)由垂直桁支承，垂直桁應(yīng)位于甲板的強構(gòu)件上。③單舷船縱通長貨艙口應(yīng)在艙口兩縱向圍板之間沿甲板平面裝設(shè)過橋支撐，其間距應(yīng)不大子6倍艙深。2.非縱通艙口①一般干貨船艙口寬度為0.4—0.6B左右，有些船因裝貨要求，寬度增大到(0.7—0.8}B。②非縱通艙口一般有四角設(shè)支柱及在艙口端橫梁縱中剖面處設(shè)支柱二種。當(dāng)艙口較長時，在縱向圍板上一般還需加設(shè)支柱，或采用懸臂梁形式、無支柱甲板板架形式。3.圍板結(jié)構(gòu)形式和尺寸貨艙口圍板形式較多，通常有表5-16幾種形式，圍板較高時應(yīng)加水平加強筋位置剖面形式露天甲板貨倉圍板、圍板在甲板下至少與縱桁同深，并折邊或用圓鋼。2、圍板在甲板上高≥250mm時，其上緣應(yīng)繞以半圓鋼或共它型材，增加圍板剛度3.圍板較高時，應(yīng)在圍板高約2/3處加一水平加強筋甲板以下圍板用肘板與橫梁連接(圖a),若為縱骨架式甲板，除用肘板與甲板縱骨連接外，常須每隔一擋肋距處加焊加強筋1、圍板可不伸出甲板上面，甲板上圍繞倉口焊一圓傾斜板，高約75mm,以便放倉口蓋板(圖a、b)2、圍板應(yīng)折邊或加圓鋼，防止磨損鋼索，當(dāng)要求圍板剖面模數(shù)較大時，可加焊一扁鋼(圖a)圖(c、(1)強力甲板縱通艙口的艙口圍板1.縱通艙口圍板在甲板上的高度一般應(yīng)在600mm-1200mm范圍內(nèi)。2.縱通艙口圍板的下緣伸入甲板以下至少為200mm,且應(yīng)與甲板橫梁牢固連接，保持結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。3.縱通艙口圍板應(yīng)設(shè)設(shè)置水平桁扶強，水平桁應(yīng)于艙口圍板頂緣或位于艙口圍板頂緣以下不超過300mm.,水平桁的剖面積應(yīng)不小于甲板線以上艙口圍板剖面積的0.254.如水平桁位子艙口圍板頂緣以下超過300mm,應(yīng)在圍板頂緣增設(shè)面板，或其它能保證圍板足夠剛性的型材，其截面積應(yīng)不小于圍板截面積的0.1倍。5.如水平桁離甲板邊板的高度超過600mm,應(yīng)在水平桁與甲板邊板之間的縱通艙口圍板上增設(shè)水平加強筋，其間距應(yīng)不大于600mm,水平加強筋可用角鋼，球扁鋼等6.水平桁材由垂直桁支承。垂直桁應(yīng)位于強框架或橫艙壁的同一肋位上，其間距應(yīng)不大于3m。垂直桁尺寸取與水平桁相同。(2)強力甲板非縱通艙口圍板厚度一般應(yīng)不小于表5-17的規(guī)定，非強力甲板上的艙口圍板厚度可適當(dāng)減薄。圍板頂緣應(yīng)設(shè)有加圓滑的強型材。6745設(shè)水平加強材及垂向肘板。非露天的艙口圍板高度可適當(dāng)降低。(3)艙口活動橫梁●艙口活動橫梁在跨度中點處的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：●活動橫梁兩端的腹板高度可以逐漸減小至中部的2/3,活動橫梁的承座應(yīng)用有效的裝置把艙口活動橫梁固定于其中。承座的支承長度應(yīng)不小于70mm。(4)艙口蓋的設(shè)計1.艙口蓋一般應(yīng)用鋼質(zhì)材料制成。鋼質(zhì)艙口蓋應(yīng)按局部強度的規(guī)定計算校核其構(gòu)件尺寸及強度和剛度。2.其他材料制成的艙口蓋應(yīng)具有與鋼質(zhì)艙口蓋等效的強度和剛度。●艙口角隅是最易引起應(yīng)力集中的地方，不少船舶斷裂或出現(xiàn)嚴(yán)重海損的誘因就是由于艙口角隅設(shè)計不當(dāng)所致。1.甲板的艙口角隅必須設(shè)計成圓弧形或拋物線形。圓弧形角隅半徑一般不小于艙口寬度的1/10,且應(yīng)采用其厚度為甲板厚度1.5倍的加厚板或與甲板厚度相等的復(fù)板加強。拋物線艙口角隅不必補強，但尺寸應(yīng)符有關(guān)規(guī)定。2.此外，還要保證艙口端橫梁與艙口甲板縱桁必須有效地連接下圖是艙口角隅的兩種形式。圖5-42(a),圍板的角隅成圓角，施工麻煩；圖5-42(b),形式采用較多，甲板邊緣應(yīng)光順，無據(jù)齒形，這種形式應(yīng)力集中不如圖(a)種好，但施工較容易，構(gòu)件連接好。第八節(jié)艙壁結(jié)構(gòu)設(shè)計艙壁的作用設(shè)置艙壁的出發(fā)點是艙壁的作用。1.艙壁可以將船體內(nèi)部分隔成若干艙室，供工作、.生活、載客、載貨、安裝動力裝置與船舶設(shè)備及布置油、壓載等。2.抗沉性方面，艙壁將船體內(nèi)部分隔成若干密性區(qū)間，當(dāng)海損破艙時，不因一艙或幾艙進水而危及船舶安全。內(nèi)河船舶抗沉性要求不高，一般設(shè)幾道水密艙壁即可，但其中首、尾尖艙艙壁與機艙前、后艙壁必須設(shè)置水密艙壁。3.艙壁還可以保證船體橫向強度，當(dāng)B/D較大時，更顯得重要。4.有時候因需要設(shè)計防火艙壁，如客船，某些艙壁經(jīng)過防火處理后，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，不致波及其它艙室。5.又如油船等液艙設(shè)置分隔縱艙壁，可以減小自由液面寬度，保證船舶的穩(wěn)性。艙壁按用途及密性要求分：1.水密艙壁：為干貨艙的分艙與抗沉性的要求而設(shè)置的，須水密。2.油密艙壁：是貨油，燃油及滑油的界壁，須油密。3.深艙艙壁：經(jīng)常裝載液體艙的界壁，須水密或油密。4.非水密艙壁：作為分隔艙室或因強度要求而設(shè)置的，無需水密。5.防火艙壁：作防火區(qū)間的分隔，有一定防火隔熱要求。1.縱艙壁：沿船長方向布置者。2.橫艙壁：沿船寬方向布置者。3.半艙壁：沿船長或船寬方向布置，但不與縱艙壁或橫艙壁組成密閉界壁。4.活動艙壁：系干貨贊裝載散貨時臨時裝設(shè)的可拆卸的活動縱艙壁。按結(jié)構(gòu)形式分(1)平面艙壁：由扶強材與艙壁板組成。按扶強材布置方向又可分為垂直扶強材與水平扶(2)槽型艙壁：用艙壁板的折曲以代替扶強材的作用。根據(jù)折曲板的剖面形狀，有梯形、三角形及矩形等。槽型艙壁為內(nèi)河油輪、油駁廣泛采用。艙壁結(jié)構(gòu)的受力：受力情況與位置有關(guān)，主要有：1.水密橫艙壁：平時承受舷側(cè)橫向壓力、橫向彎矩及切力，進塢時尤甚。海損破艙和作為水艙時，承受靜水壓力。2.油密橫艙壁：除承受水密艙壁的作用力外，尚承受油液的經(jīng)常性壓力與振蕩沖擊力。3.縱艙壁：除承受局部艙內(nèi)液體壓力外，在船中0.4L范圍內(nèi)的連續(xù)縱艙壁，尚參與船體總縱彎曲，承受總縱彎矩與切力。艙壁的受力情況往往是多方面的，在設(shè)計時必須按它的主要受力情況來考慮。如一般取艙壁的經(jīng)常性或海損破艙時受的靜水壓力作設(shè)計荷重，而其它力則是次要的，設(shè)計時可忽略。二、艙壁布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計艙壁的設(shè)置和數(shù)最由總體沒計確定，但必須滿足規(guī)范要求。1.水密艙壁的布置位置①船長大于30m的船舶，在船首應(yīng)設(shè)置一道水密艙壁，其位置一般在距首垂線0.05~0.1L范圍內(nèi)，艙壁的高度應(yīng)延伸至干舷甲板或首升高甲板。②船長小于或等于30m的船舶的防撞艙壁距首垂線的距離應(yīng)不大于3.0m。③船舶在尾部也應(yīng)設(shè)置一道水密艙壁，其高度應(yīng)延伸至干舷甲板或尾升高甲板。④船長大于30m的船舶的機艙前后艙壁以及船長小于或等于30m的船舶的機艙前艙壁2.橫向艙壁的間距強力甲板下橫向艙壁的間距應(yīng)不大于下式計算所得之值：若不能滿足此項要求時，應(yīng)在兩艙壁之間增設(shè)符合規(guī)范規(guī)定的雙向橫桁架。3.艙壁上的開孔①防撞艙壁上禁止開門或人孔。②水密艙壁上一般不應(yīng)開門或人孔，如必須開時，應(yīng)應(yīng)保證水密③A、B級航區(qū)客船及J級航段的船舶，不應(yīng)在水密艙壁上開門；若設(shè)有雙層底或符合規(guī)定的軸隧時，可在機艙后艙壁上開設(shè)水密門。④電纜、舵鏈、車鐘鏈等穿過艙壁時，應(yīng)沿干舷甲板下表面敷設(shè)。⑤燃油艙與淡水艙、食物艙之間應(yīng)設(shè)隔離艙。壓載水艙可以代替隔離艙。深油艙與干貨艙相鄰的艙壁上不應(yīng)開孔，有加熱設(shè)備的燃油艙和干貨艙相鄰的艙壁，應(yīng)在貨艙的一側(cè)采取適當(dāng)?shù)母魺岽胧＂夼摫诜鰪姴?、桁材?yīng)盡量與甲板、船底、舷側(cè)等部位的骨材相連接。⑦客船干舷甲板下的水密橫艙