鋼質(zhì)船舶規(guī)范法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2)外板及內(nèi)底板

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 4.2 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)要求：要求：l熟悉規(guī)范關(guān)于船體熟悉規(guī)范關(guān)于船體外板、內(nèi)底板的規(guī)定外板、內(nèi)底板的規(guī)定l掌握確定船體掌握確定船體外板、內(nèi)底板尺寸的外板、內(nèi)底

2、板尺寸的方法方法一、一、 外板的組成和作用外板的組成和作用二、外板的受力二、外板的受力 1.總縱彎曲應(yīng)力：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。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：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。部彎曲。橫荷重橫荷重船體骨架發(fā)生局部彎曲船體骨架發(fā)生局部彎曲3.波浪砰擊力：波浪砰擊力： 船在波浪中航行時(shí)，升沉和縱搖船在波浪中航行時(shí)，升沉和縱搖首部船底出首部船底出水，其重新入

3、水之際，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的砰擊，過(guò)高的砰水，其重新入水之際，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的砰擊，過(guò)高的砰擊壓力使首部外板及其骨架破壞，甚至?xí)霈F(xiàn)總縱強(qiáng)擊壓力使首部外板及其骨架破壞，甚至?xí)霈F(xiàn)總縱強(qiáng)度的不足。度的不足。4.局部振動(dòng)力：局部振動(dòng)力：如船體尾部如船體尾部螺旋槳的工作而產(chǎn)生的脈動(dòng)水壓力的螺旋槳的工作而產(chǎn)生的脈動(dòng)水壓力的作用。作用。5.冰塊的擠壓：冰塊的擠壓：冰區(qū)航行的船舶，首部水線附近，外板受冰塊擠壓力冰區(qū)航行的船舶，首部水線附近，外板受冰塊擠壓力作用。作用。6.偶然性荷重：偶然性荷重：建造、修理建造、修理塢墩的反力，擱淺、擦底、碰撞等意塢墩的反力，擱淺、擦底、碰撞等意外荷載作用。外荷載作用。l外板主要承受總

4、縱強(qiáng)度荷重及直接承受水壓力荷重，外板主要承受總縱強(qiáng)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，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(qiáng)度考慮?？梢园赐獍寰植繌?qiáng)度考慮。 三、外板尺寸三、外板尺寸l外板設(shè)計(jì)：確定不同部位的板厚外板設(shè)計(jì)：確定不同部位的板厚l特點(diǎn)：厚度沿全船變化特點(diǎn)：厚度沿全船變化各處外板作用、受力各處外板作用、受力不同不同l板厚分布規(guī)律：板厚分布規(guī)律：（1）沿船長(zhǎng)方向：）沿船長(zhǎng)方向：*如圖如圖4一一2所示所示l把船長(zhǎng)劃分成幾個(gè)區(qū)域，不同區(qū)域外板厚度不同：把船長(zhǎng)劃分成幾個(gè)區(qū)域，不同區(qū)域外板厚度不同：l把船長(zhǎng)劃分成幾個(gè)區(qū)域，不同區(qū)域外

5、板厚度不同：把船長(zhǎng)劃分成幾個(gè)區(qū)域，不同區(qū)域外板厚度不同：l中部中部0.4 L范圍內(nèi)的外板厚度主要由總范圍內(nèi)的外板厚度主要由總縱強(qiáng)度及板格局部強(qiáng)度決定縱強(qiáng)度及板格局部強(qiáng)度決定l首、尾首、尾0.1L范圍內(nèi)的外板厚度主要由范圍內(nèi)的外板厚度主要由局部強(qiáng)度決定局部強(qiáng)度決定l中間為過(guò)渡區(qū)，厚度可較中部適當(dāng)減中間為過(guò)渡區(qū)，厚度可較中部適當(dāng)減薄。薄。l但船長(zhǎng)在但船長(zhǎng)在30m以下的小船，首、尾外板可以與中以下的小船，首、尾外板可以與中部相同，亦不設(shè)過(guò)渡區(qū)。部相同，亦不設(shè)過(guò)渡區(qū)。 總縱彎曲應(yīng)力小，中部與首尾外板厚度均由總縱彎曲應(yīng)力小，中部與首尾外板厚度均由板格局部強(qiáng)度、腐蝕等因素決定板格局部強(qiáng)度、腐蝕等因素決定圖

6、圖4-2 外板厚度沿船長(zhǎng)的分布外板厚度沿船長(zhǎng)的分布0 . 1L0 . 1L過(guò)渡區(qū)過(guò)渡區(qū)舯部0 . 4L區(qū)域（2） 沿型深方向：沿型深方向：l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(duì)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(duì)厚些；厚些；l平板龍骨：除了參加總縱彎曲，還要承受龍骨墩的反力、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，所以應(yīng)當(dāng)厚些；擱淺、積水腐蝕等作用，所以應(yīng)當(dāng)厚些；l舷側(cè)頂列板：因還要傳遞剪力，亦應(yīng)厚些。舷側(cè)頂列板：因還要傳遞剪力，亦應(yīng)厚些。l但船長(zhǎng)但船長(zhǎng)L30m的小船，舷側(cè)往往設(shè)計(jì)成一列板。的小船，舷側(cè)往往設(shè)計(jì)成一列板。l即，沿型深方

7、向除平板龍骨外，其它外板均等厚即，沿型深方向除平板龍骨外，其它外板均等厚 。l原因：原因：M型深有限，受力不大型深有限，受力不大M一般均設(shè)鋼質(zhì)護(hù)舷材，相當(dāng)于加強(qiáng)了舷側(cè)頂列板，理論上舷一般均設(shè)鋼質(zhì)護(hù)舷材，相當(dāng)于加強(qiáng)了舷側(cè)頂列板，理論上舷頂列板可減薄頂列板可減薄M小船碰撞機(jī)會(huì)多、水線附近又易腐蝕，理論上舷側(cè)外板應(yīng)加小船碰撞機(jī)會(huì)多、水線附近又易腐蝕，理論上舷側(cè)外板應(yīng)加厚厚四、按四、按內(nèi)規(guī)內(nèi)規(guī)規(guī)范確定外板尺寸規(guī)范確定外板尺寸l先計(jì)算中部船底板厚度先計(jì)算中部船底板厚度l再確定其他部位各列板板厚再確定其他部位各列板板厚【與船底板厚度有關(guān)與船底板厚度有關(guān)】（一）船底板（一）船底板（1）船中部的船底板：）船中

8、部的船底板：l考慮總縱強(qiáng)度要求，其厚度考慮總縱強(qiáng)度要求，其厚度t應(yīng)不小于按下式計(jì)算應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：所得之值：t =a（Ls） mmL船長(zhǎng)，船長(zhǎng)，m；s肋骨或縱骨間距，肋骨或縱骨間距，m；a航區(qū)系數(shù)，航區(qū)系數(shù)，A級(jí)航區(qū)船舶取級(jí)航區(qū)船舶取a1，B級(jí)航區(qū)船級(jí)航區(qū)船舶取舶取a0.85，C級(jí)航區(qū)船舶取級(jí)航區(qū)船舶取a0.7；、系數(shù)，按骨架型式由表系數(shù)，按骨架型式由表4-5選取。選取。 表表4-4 、系數(shù)的取值系數(shù)的取值 骨架骨架型式型式縱骨縱骨架式架式0.0664.5-0.8橫骨橫骨架式架式0.0764.5-0.4l按局部強(qiáng)度要求，船底板厚度按局部強(qiáng)度要求，船底板厚度t不小于按下式計(jì)算所得之值

9、：不小于按下式計(jì)算所得之值：式中：式中：d吃水，吃水，m；s肋骨或縱骨間距，肋骨或縱骨間距，m；r半波高，半波高，m，按航區(qū)確定。，按航區(qū)確定。l船底板厚度取船底板厚度取的大者，但無(wú)論如何不應(yīng)小于最小厚度的大者，但無(wú)論如何不應(yīng)小于最小厚度tmin；【內(nèi)規(guī)內(nèi)規(guī)規(guī)定，船底板在任何情況下，厚度不得小于規(guī)定，船底板在任何情況下，厚度不得小于3.0mm】l最后確定的厚度，應(yīng)以計(jì)算值為基礎(chǔ)，采用增量方法確定構(gòu)件尺寸。最后確定的厚度，應(yīng)以計(jì)算值為基礎(chǔ)，采用增量方法確定構(gòu)件尺寸。（1）如果計(jì)算板厚小于）如果計(jì)算板厚小于 10mm， 則則M小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值小于小于 0.25mm 時(shí)，舍去；時(shí)，舍去；

10、M大于或等于大于或等于 0.25mm并小于并小于 0.75mm時(shí)時(shí)取取 0.5mm，如無(wú)此規(guī)格板材則，如無(wú)此規(guī)格板材則應(yīng)進(jìn)應(yīng)進(jìn) 1mm。M大于或等于大于或等于 0.75mm 時(shí)時(shí)進(jìn)進(jìn) 1mm；（2）如果計(jì)算所得板厚大于）如果計(jì)算所得板厚大于 10mm，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值四舍五入四舍五入。 4.8ts dr（2）其他部分的船底板）其他部分的船底板l首、尾部船底板厚度：首、尾部船底板厚度：不小于船中部船底板厚度。不小于船中部船底板厚度。l過(guò)渡區(qū)域的船底板厚度：過(guò)渡區(qū)域的船底板厚度：不小于船中部厚度的不小于船中部厚度的0.8倍，但也要滿(mǎn)足船底板的最倍，但也要滿(mǎn)足船底板的最小厚度的要求。小

11、厚度的要求。 （二）（二） 平板龍骨平板龍骨l船中部平板龍骨厚度船中部平板龍骨厚度：按船中部底板厚度增加按船中部底板厚度增加1mml首、尾部平板龍骨厚度：不小于船中部船底板厚度首、尾部平板龍骨厚度：不小于船中部船底板厚度l平底船平板龍骨厚度：可與船中部船底板厚度相同平底船平板龍骨厚度：可與船中部船底板厚度相同l平板龍骨的寬度：不小于平板龍骨的寬度：不小于0.1B，且應(yīng)不小于，且應(yīng)不小于0.75m （三）舭列板厚度（三）舭列板厚度l按船中部船底板厚度增加按船中部船底板厚度增加 0.5mml船底板厚度大于船底板厚度大于 8mm時(shí)，可與船底板相同時(shí)，可與船底板相同 l如舭部為折角型，當(dāng)用如舭部為折角

12、型，當(dāng)用連接型材連接型材與船底板及舷側(cè)外與船底板及舷側(cè)外板對(duì)接或搭接相連時(shí)，板對(duì)接或搭接相連時(shí)，型材厚度型材厚度也應(yīng)符合上面的規(guī)定也應(yīng)符合上面的規(guī)定l圓舭的舭列板寬度應(yīng)至少超過(guò)舭部圓弧以外圓舭的舭列板寬度應(yīng)至少超過(guò)舭部圓弧以外 100mm，并應(yīng)超過(guò)實(shí)肋板面板表面以上，并應(yīng)超過(guò)實(shí)肋板面板表面以上 150mm。 l舭板與船底板、舷側(cè)板采用搭接焊接時(shí)，舭板應(yīng)位舭板與船底板、舷側(cè)板采用搭接焊接時(shí)，舭板應(yīng)位于船底板和舷側(cè)板的外層。于船底板和舷側(cè)板的外層。l搭接寬度搭接寬度 b應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值【但不應(yīng)但不應(yīng)大于大于 45mm】 ： b= 2 t 15 mm 式中：式中：

13、t 搭接接頭中較薄板的厚度，搭接接頭中較薄板的厚度，mm。 （四）舷側(cè)外板厚度（四）舷側(cè)外板厚度l船中部及過(guò)渡區(qū)域舷側(cè)外板厚度應(yīng)不小于船底板厚船中部及過(guò)渡區(qū)域舷側(cè)外板厚度應(yīng)不小于船底板厚度的度的 0.9倍倍l（其他船型的倍數(shù)有所不同，取值要參考規(guī)范的相（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）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首、尾部舷側(cè)外板厚度，應(yīng)不小于船中部船底板的厚度。的厚度。 （五）舷側(cè)頂列板厚度（五）舷側(cè)頂列板厚度l船中部舷側(cè)頂列板的厚度：船中部舷側(cè)頂列板的厚度：M應(yīng)不小于強(qiáng)力甲板邊板厚度的應(yīng)不小于強(qiáng)力甲板邊板厚度的 0.85 倍倍M不小于舷側(cè)外板厚度

14、增加不小于舷側(cè)外板厚度增加 1mm 取其大者取其大者l舷側(cè)頂列板厚度可逐漸向首尾減至首尾舷側(cè)外板厚度舷側(cè)頂列板厚度可逐漸向首尾減至首尾舷側(cè)外板厚度 l兼作護(hù)舷材的舷側(cè)頂列板厚度應(yīng)按舷側(cè)外板厚度增厚，其兼作護(hù)舷材的舷側(cè)頂列板厚度應(yīng)按舷側(cè)外板厚度增厚，其增厚值增厚值t應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值： t =0.05L2.5mm式中：式中：L船長(zhǎng)，船長(zhǎng)，m。l舷頂列板寬度：在強(qiáng)力甲板以下的寬度應(yīng)不小于舷頂列板寬度：在強(qiáng)力甲板以下的寬度應(yīng)不小于 0.1D，且，且應(yīng)不小于應(yīng)不小于 250mm l舷側(cè)頂列板高出甲板的上緣應(yīng)平整；在船中部舷側(cè)頂列板高出甲板的上緣應(yīng)平整；在船中部0.4

15、L范圍內(nèi)范圍內(nèi)的舷側(cè)頂列板的甲板以上部分，不應(yīng)開(kāi)設(shè)流水孔。的舷側(cè)頂列板的甲板以上部分，不應(yīng)開(kāi)設(shè)流水孔。（六）首尾封板厚度（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)與尾部平板龍骨厚度相同。，尾封板厚度應(yīng)與尾部平板龍骨厚度相同。（七）局部加強(qiáng)（七）局部加強(qiáng)l主機(jī)座下的船底板主機(jī)座下的船底板l尾軸出口處的外板尾軸出口處的外板l螺旋槳葉梢附近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均應(yīng)按船中部船底板厚度增加12mm。l尾軸架穿過(guò)處外板：厚度增加尾軸架穿過(guò)處外板：厚度增加0.5倍或加等厚復(fù)倍或加等厚復(fù)板板l

16、錨鏈筒出口處的外板及其下方的一塊外板厚度應(yīng)錨鏈筒出口處的外板及其下方的一塊外板厚度應(yīng)增加增加0.5倍或加等厚復(fù)板倍或加等厚復(fù)板l測(cè)深管下方的外板應(yīng)設(shè)墊板測(cè)深管下方的外板應(yīng)設(shè)墊板（八）（八）外板開(kāi)口外板開(kāi)口l干舷甲板以下的外板開(kāi)口，應(yīng)為圓形或橢干舷甲板以下的外板開(kāi)口，應(yīng)為圓形或橢圓形圓形l船中部的矩形開(kāi)口的角隅應(yīng)為圓角，并須船中部的矩形開(kāi)口的角隅應(yīng)為圓角，并須用用1.5倍原厚度的加厚板，或用等厚復(fù)板補(bǔ)倍原厚度的加厚板，或用等厚復(fù)板補(bǔ)強(qiáng)。強(qiáng)。l船中部以外的開(kāi)口：視具體情況決定是否船中部以外的開(kāi)口：視具體情況決定是否需要補(bǔ)償需要補(bǔ)償 （九）內(nèi)底板厚度（九）內(nèi)底板厚度l應(yīng)先按船中部的船底板計(jì)算公式計(jì)算

17、，并不小于應(yīng)先按船中部的船底板計(jì)算公式計(jì)算，并不小于所得結(jié)果的所得結(jié)果的0.8倍。倍。l載貨部位內(nèi)底板厚度載貨部位內(nèi)底板厚度t尚應(yīng)不小于按下式計(jì)算所尚應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：得之值：l式中：式中：s肋骨或縱骨間距，肋骨或縱骨間距，m；Mh計(jì)算水柱高度，計(jì)算水柱高度，m，自?xún)?nèi)底板上緣量至干舷甲，自?xún)?nèi)底板上緣量至干舷甲板邊線（或艙棚頂板與圍壁板交線）的距離。板邊線（或艙棚頂板與圍壁板交線）的距離。5.5ts h（九）內(nèi)底板厚度（九）內(nèi)底板厚度l應(yīng)先按船中部的船底板計(jì)算公式計(jì)算，并不小于所得結(jié)應(yīng)先按船中部的船底板計(jì)算公式計(jì)算，并不小于所得結(jié)果的果的0.8倍。倍。l載貨部位內(nèi)底板厚度載貨部位內(nèi)底板厚度t尚應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：尚應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：M式中：式中：s肋骨或縱骨間距，肋骨或縱骨間距，m；Mh計(jì)算水柱高度，計(jì)算水柱高度，m，自?xún)?nèi)底板上緣量至干舷甲板邊線，自?xún)?nèi)底板上緣量至干舷甲板邊線（或艙棚頂板與圍壁板交線）的距離。（或艙棚頂板與圍壁板交線）的距離。l