鋼質(zhì)船舶規(guī)范法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)

1、項(xiàng)目四項(xiàng)目四 鋼質(zhì)船舶規(guī)范法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼質(zhì)船舶規(guī)范法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一節(jié)第一節(jié)了解規(guī)范的適用范圍了解規(guī)范的適用范圍第二節(jié)第二節(jié)船體外板及內(nèi)底板設(shè)計(jì)船體外板及內(nèi)底板設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 甲板板設(shè)計(jì)甲板板設(shè)計(jì)第四節(jié)第四節(jié)組合型材的剖面設(shè)計(jì)組合型材的剖面設(shè)計(jì)第五節(jié)第五節(jié)船底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)船底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第六節(jié)第六節(jié)舷側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)舷側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第七節(jié)第七節(jié)甲板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)甲板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第八節(jié)第八節(jié)艙壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)艙壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第九節(jié)第九節(jié)總縱強(qiáng)度總縱強(qiáng)度項(xiàng)目四項(xiàng)目四 鋼質(zhì)船舶規(guī)范法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼質(zhì)船舶規(guī)范法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 要求：要求：l熟悉鋼船設(shè)計(jì)規(guī)范熟悉鋼船設(shè)計(jì)規(guī)范1.掌握船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、過程掌握船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、過程 4.1 了解規(guī)范的適用

2、范圍了解規(guī)范的適用范圍 l鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范l內(nèi)河小型船舶建造規(guī)范內(nèi)河小型船舶建造規(guī)范l內(nèi)河高速船入級(jí)與建造規(guī)范內(nèi)河高速船入級(jí)與建造規(guī)范 4.1 了解規(guī)范的適用范圍了解規(guī)范的適用范圍 一、船舶航區(qū)劃分一、船舶航區(qū)劃分l設(shè)計(jì)前必須明確航行區(qū)域。設(shè)計(jì)前必須明確航行區(qū)域。l我國通航的內(nèi)河水系，包括江、河、湖泊和水庫，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(shí)際情況，可劃分為根據(jù)分布、水文、氣象等實(shí)際情況，可劃分為A，B，C三級(jí)航區(qū)三級(jí)航區(qū)1.其中某些水域又依據(jù)水流湍急情況，又劃分為急其中某些水域又依據(jù)水流湍急情況，又劃分為急流航段，即流航段，即J級(jí)航段

3、級(jí)航段。4. 急流航段【急流航段【J級(jí)航段】級(jí)航段】l在峽谷河流中，灘上流速超過在峽谷河流中，灘上流速超過3.5m/s的航段的航段定為急流航段。定為急流航段。l按航區(qū)內(nèi)灘上流速大小劃分為按航區(qū)內(nèi)灘上流速大小劃分為J1、J2 兩級(jí)：兩級(jí)： J1級(jí)航段：灘上流速級(jí)航段：灘上流速5m/s6.5m/s的航段的航段 J2級(jí)航段：灘上流速為級(jí)航段：灘上流速為3.5m/s5m/s的航段的航段 不同的不同的J級(jí)航段分別從屬于所在水域的級(jí)航段分別從屬于所在水域的航區(qū)級(jí)別。航區(qū)級(jí)別。l在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，不同的航區(qū)的計(jì)算波浪尺度和在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，不同的航區(qū)的計(jì)算波浪尺度和波高范圍是不同的。波高范圍是不同的。l內(nèi)規(guī)

4、內(nèi)規(guī)規(guī)定，計(jì)算半波高，規(guī)定，計(jì)算半波高，A級(jí)航區(qū)級(jí)航區(qū)r1.25m，B級(jí)航區(qū)級(jí)航區(qū)r0.75m，C級(jí)航區(qū)級(jí)航區(qū)r0.25m。l表表4-1 各級(jí)航區(qū)的計(jì)算波浪尺度和波高范圍各級(jí)航區(qū)的計(jì)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)河內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則關(guān)于內(nèi)河航區(qū)分級(jí)的規(guī)定關(guān)于內(nèi)河航區(qū)分級(jí)的規(guī)定表表4-1 各級(jí)航區(qū)的計(jì)算波浪尺度和波高范圍各級(jí)航區(qū)的計(jì)算波浪尺度和波高范圍 航區(qū)級(jí)別航區(qū)級(jí)別航航 行行 區(qū)區(qū) 域域計(jì)算波高計(jì)算波高計(jì)計(jì)算波長（算波長（m m）波高范圍（波高范圍（m m）A A級(jí)級(jí)自江陰的黃田港以下至吳松口，

5、包括橫沙島以自江陰的黃田港以下至吳松口，包括橫沙島以內(nèi)水域內(nèi)水域2.52.530301.51.5以上至以上至2.52.5B B級(jí)級(jí)長江長江自江陰的黃田港至涪陵李渡長江大橋自江陰的黃田港至涪陵李渡長江大橋黃浦江黃浦江自分水龍王廟經(jīng)閔行至吳淞口自分水龍王廟經(jīng)閔行至吳淞口淮河淮河-自正陽關(guān)至洪澤湖自正陽關(guān)至洪澤湖贛江贛江自南昌至都陽湖自南昌至都陽湖湘江一一自株州以下至洞庭湖湘江一一自株州以下至洞庭湖洪澤湖、高郵湖、邵泊湖、太湖、巢湖、鄱洪澤湖、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陽湖、洞庭湖以及類似的大型水庫1.51.515150.50.5以上至以上至1.51.5C C級(jí)級(jí)長

6、江長江自宜昌以上自宜昌以上黃浦江黃浦江自分水龍王廟以上自分水龍王廟以上淮河淮河-正陽關(guān)以上正陽關(guān)以上贛江贛江自南昌以上自南昌以上湘江一一自株州及其以上湘江一一自株州及其以上源水、資水、澧水、漢水、嘉陵江、岷江、源水、資水、澧水、漢水、嘉陵江、岷江、烏江以及烏江以及A A、B B級(jí)沒有提到的其他長江水系支流級(jí)沒有提到的其他長江水系支流0.50.55.05.00.50.5及以下及以下二、二、 船型范圍船型范圍（一）（一）鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范：l航行于內(nèi)河水域航行于內(nèi)河水域l船長船長20mL140ml焊接結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)民用船舶焊接結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)民用船舶l(fā)船長船長L一般取滿載水線的垂線間長一般

7、取滿載水線的垂線間長Lpp。但規(guī)范。但規(guī)范規(guī)定規(guī)定L應(yīng)不大于滿載水線長度，亦不小于滿載水應(yīng)不大于滿載水線長度，亦不小于滿載水線長度的線長度的96%。 【所謂滿載水線系指船舶最高級(jí)別航區(qū)載重線對(duì)應(yīng)的水線所謂滿載水線系指船舶最高級(jí)別航區(qū)載重線對(duì)應(yīng)的水線】l無舵船舶的船長取滿載水線長度無舵船舶的船長取滿載水線長度【即滿載水線面即滿載水線面在中縱剖面上的投影長度在中縱剖面上的投影長度】 （二） 內(nèi)河小型船舶建造規(guī)范l適用于我國內(nèi)河船長5mL55.5的大開口船舶的大開口船舶【較寬】等，應(yīng)優(yōu)先考慮采用橫骨架式。【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從工藝性及使用條件考慮l縱骨架式

8、縱骨布置稠密、橫向強(qiáng)骨材尺度大，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，縱骨架式縱骨布置稠密、橫向強(qiáng)骨材尺度大，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，焊接、裝配施工較為困難，且艙容、凈空損失較多。焊接、裝配施工較為困難，且艙容、凈空損失較多。l除總縱強(qiáng)度確有需要外，對(duì)中、小船舶少用縱骨架式為佳。除總縱強(qiáng)度確有需要外，對(duì)中、小船舶少用縱骨架式為佳。l采用縱、橫混合骨架式時(shí)，應(yīng)考慮合理搭配與過渡。采用縱、橫混合骨架式時(shí)，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(shí)，應(yīng)采用交替肋骨制如甲板為縱骨架式、舷側(cè)橫骨架式時(shí)，應(yīng)采用交替肋骨制【每每34檔布置強(qiáng)肋骨及舷側(cè)縱桁檔布置強(qiáng)肋骨及舷側(cè)縱桁】，使強(qiáng)橫梁與強(qiáng)肋骨合理，使強(qiáng)橫梁與強(qiáng)肋骨合理搭配，以提高結(jié)構(gòu)

9、強(qiáng)度。搭配，以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)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)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。整體。 （二）骨材間距的確定（二）骨材間距的確定l骨材間距指肋骨間距或縱骨間距骨材間距指肋骨間距或縱骨間距l(xiāng)普通骨材間距普通骨材間距根據(jù)根據(jù)等強(qiáng)度條件等強(qiáng)度條件、按重量最輕的原按重量最輕的原則決定。則決定。l據(jù)研究，當(dāng)肋距據(jù)研究，當(dāng)肋距S = 500600mm時(shí)板格重量最時(shí)板格重量最小。小。l內(nèi)規(guī)內(nèi)規(guī)規(guī)定肋骨或縱骨間距一般應(yīng)不大于規(guī)定肋骨或縱骨間距一般應(yīng)

10、不大于600mm。多數(shù)長江小型機(jī)動(dòng)船為。多數(shù)長江小型機(jī)動(dòng)船為500mm，多數(shù)，多數(shù)大、中型長江船為大、中型長江船為550mm，所以一般取，所以一般取S =500600mm。l縱骨間距縱骨間距S1可適當(dāng)大些，大約可適當(dāng)大些，大約S1 =1.1S，但不，但不宜超過宜超過600mm。3. 內(nèi)河船骨材間距考慮工藝、布置，不應(yīng)過小。內(nèi)河船骨材間距考慮工藝、布置，不應(yīng)過小。 （三）構(gòu)件的布置的原則（三）構(gòu)件的布置的原則1. 有效傳遞荷重原則有效傳遞荷重原則l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)件之間有效傳遞荷重。任一承載構(gòu)件同

11、相鄰構(gòu)件之間有效傳遞荷重。2. 結(jié)構(gòu)的連續(xù)性原則結(jié)構(gòu)的連續(xù)性原則l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)力集中例如例如M中部中部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(cuò)延伸兩檔以上；伸線上的縱向構(gòu)件，在中斷處應(yīng)彼此交錯(cuò)延伸兩檔以上；M雙層底向首、尾單底過渡時(shí)，應(yīng)采用水平過渡肘板等措施過度；雙層底向首、尾單底過渡時(shí)，應(yīng)采用水平過渡肘板等措施過度；M中部縱骨

12、架式向首、尾橫骨架式過渡時(shí)，縱骨不能同時(shí)中斷在中部縱骨架式向首、尾橫骨架式過渡時(shí)，縱骨不能同時(shí)中斷在同一橫剖面處。同一橫剖面處。 3.等間距性等間距性M支承構(gòu)件應(yīng)盡可能等間距布置支承構(gòu)件應(yīng)盡可能等間距布置M骨材可按等強(qiáng)度條件決定尺寸，便于設(shè)計(jì)加工，還骨材可按等強(qiáng)度條件決定尺寸，便于設(shè)計(jì)加工，還可以充分利用材料，降低結(jié)構(gòu)重量?？梢猿浞掷貌牧希档徒Y(jié)構(gòu)重量。4.節(jié)點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)連接M在節(jié)點(diǎn)處構(gòu)件一般采用肘板連接在節(jié)點(diǎn)處構(gòu)件一般采用肘板連接M內(nèi)河規(guī)范對(duì)肘板尺寸均有詳細(xì)規(guī)定內(nèi)河規(guī)范對(duì)肘板尺寸均有詳細(xì)規(guī)定 （四）（四） 正確選用帶板寬度正確選用帶板寬度l骨材承彎或承壓時(shí)，與骨材毗鄰的一部分板與之骨材承彎或

13、承壓時(shí)，與骨材毗鄰的一部分板與之共同工作，通稱共同工作，通稱“帶板帶板”。計(jì)算骨材剖面幾何要。計(jì)算骨材剖面幾何要素時(shí)，應(yīng)包括帶板寬度在內(nèi)。素時(shí)，應(yīng)包括帶板寬度在內(nèi)。l帶板寬度應(yīng)從彎曲強(qiáng)度與穩(wěn)定性兩方面作不同的帶板寬度應(yīng)從彎曲強(qiáng)度與穩(wěn)定性兩方面作不同的考慮?？紤]。l同一骨材按強(qiáng)度條件確定的帶板寬度，比按穩(wěn)定同一骨材按強(qiáng)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(duì)骨材剖面性條件確定的帶板寬度大得多，兩者對(duì)骨材剖面模數(shù)的影響不大，但對(duì)慣性矩的計(jì)算相差甚遠(yuǎn)。模數(shù)的影響不大，但對(duì)慣性矩的計(jì)算相差甚遠(yuǎn)。比如在計(jì)算構(gòu)件剖面模數(shù)時(shí)，我國比如在計(jì)算構(gòu)件剖面模數(shù)時(shí)，我國內(nèi)規(guī)內(nèi)規(guī)規(guī)定：規(guī)定：M當(dāng)

14、骨材直接與板相連接時(shí)，要求的剖面模數(shù)和慣性當(dāng)骨材直接與板相連接時(shí)，要求的剖面模數(shù)和慣性矩為連帶板的最小要求值；矩為連帶板的最小要求值；M普通骨材的帶板寬度取骨材間距；普通骨材的帶板寬度取骨材間距；M強(qiáng)骨材帶板寬度取強(qiáng)骨材跨距的強(qiáng)骨材帶板寬度取強(qiáng)骨材跨距的1/6，但不大于負(fù)荷，但不大于負(fù)荷平均寬度，亦不小于普通骨材間距。平均寬度，亦不小于普通骨材間距。M若骨材僅一側(cè)有帶板時(shí)，則帶板寬度取上述規(guī)定的若骨材僅一側(cè)有帶板時(shí)，則帶板寬度取上述規(guī)定的50%。M當(dāng)骨材不直接與板相連時(shí)，要求的剖面模數(shù)和慣性當(dāng)骨材不直接與板相連時(shí)，要求的剖面模數(shù)和慣性矩僅為骨材不含帶板的最小要求值。矩僅為骨材不含帶板的最小要求

15、值。（五）要兼顧橫向強(qiáng)度與扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度（五）要兼顧橫向強(qiáng)度與扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度l內(nèi)河船內(nèi)河船B/D較大，船型扁寬，甲板如有大開口，較大，船型扁寬，甲板如有大開口，則橫強(qiáng)度往往不足。如則橫強(qiáng)度往往不足。如B/D5的艙口貨船、裝運(yùn)的艙口貨船、裝運(yùn)重貨的雙殼駁、重貨的雙殼駁、B/D5.5的油駁及甲板駁等應(yīng)采的油駁及甲板駁等應(yīng)采取適當(dāng)措施保證橫強(qiáng)度。取適當(dāng)措施保證橫強(qiáng)度。l增加橫向強(qiáng)度主要措施有：橫艙壁間距一般應(yīng)不增加橫向強(qiáng)度主要措施有：橫艙壁間距一般應(yīng)不大于大于6D，全船采用橫骨架式、大開口區(qū)域增設(shè)，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(qiáng)肋骨框架，如有可能（如油駁、于四檔肋距的強(qiáng)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。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(gè)船體的扭轉(zhuǎn)。能引起整個(gè)船體的扭轉(zhuǎn)。M增加外板及甲板厚度、設(shè)置舷邊縱艙壁等可以提高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。剖面抗扭剛度。M對(duì)于雙殼型長艙口船，加大箱體邊艙的寬度及提高對(duì)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(duì)縱向構(gòu)件的固定程