1.4（2021更新） (1)課件講解

任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件能力目標(biāo)：1、了解船體的骨架形式和作用。2、掌握現(xiàn)代船舶的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造基本形式，構(gòu)件的名稱和作用。學(xué)習(xí)任務(wù)：在分析船體受力的基礎(chǔ)上，掌握船體不同部位加強的一般規(guī)律。授課方式：知識介紹任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件

鋼質(zhì)海船的船體結(jié)構(gòu)：都是由鋼板和骨架組成的。

船體的甲板和外板（包括舷側(cè)外板、舭部外板、船底外板）是由鋼板制成的，形成一個水密的外殼。在甲板板和船體外板的里面,布置著許多骨架支撐著鋼板。

這些骨架是由型鋼沿著船舶縱向，橫向和豎向縱橫交錯地排列著，并且相互連接在一起構(gòu)成的，也稱為船體板架或框架。這樣，船體形成一個外部由骨架和鋼板包圍著，中間是空心的結(jié)構(gòu)。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件一、船體骨架形式按結(jié)構(gòu)中骨架的排列方式橫骨架式船體結(jié)構(gòu)縱骨架式船體結(jié)構(gòu)混合骨架式船體結(jié)構(gòu)任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件1．橫骨架式船體結(jié)構(gòu)一、船體骨架形式船體甲板板和外板里面的支撐骨架橫向布置較密，而縱向布置較稀任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件1．橫骨架式船體結(jié)構(gòu)一、船體骨架形式

橫骨架式船體結(jié)構(gòu)，是由一系列的間距很小和橫向環(huán)繞著船的肋骨框架組成的。

肋骨框架包括船底肋板、舷側(cè)肋骨和甲板下橫梁,以及把它們之間相互連接起來的肘板。

肋骨框架的作用是加強船體外板和甲板,并共同承擔(dān)著船體的橫向強度。

縱強度,主要由船體外板和甲板以及少量的縱向大型構(gòu)件來承擔(dān)。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件1．橫骨架式船體結(jié)構(gòu)一、船體骨架形式

優(yōu)點是：船體結(jié)構(gòu)強度可靠，結(jié)構(gòu)簡單，建造容易。艙內(nèi)肋骨和甲板下橫梁尺寸較小，結(jié)構(gòu)整齊，不影響裝卸貨物。

缺點是：船體的縱向強度主要是由甲板板和船體外板來承擔(dān)。為了承擔(dān)較大的縱向強度，必須把甲板板和外板做得較厚，增加了船體重量。故橫骨架式船體結(jié)構(gòu)適用于要求縱向強度不大的中小型船舶。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件2．縱骨架式船體結(jié)構(gòu)一、船體骨架形式在甲板和外板里面的支撐骨材縱向布置得較密、橫向布置得較稀任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件2．縱骨架式船體結(jié)構(gòu)一、船體骨架形式1）在橫向布置少量的強肋骨、強橫梁和肋板組成的大型肋骨框架。2）

橫強度主要是由大型肋骨框架及其附連的甲板和外板來承擔(dān)。3）船體外板和甲板板與縱向連續(xù)構(gòu)件一起承擔(dān)著縱強度。船的首尾端是采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件2．縱骨架式船體結(jié)構(gòu)一、船體骨架形式

優(yōu)點是：

1）船體的縱向強度大，甲板板和船體外板可以做得薄些，船體重量輕。2）貨船內(nèi)布置著大型肋骨框架，有礙貨物裝卸，不過它不妨礙液體貨物裝卸。3）縱骨架式船體結(jié)構(gòu)，主要用在縱向強度要求較高的大型油船上。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件3．混合骨架式船體結(jié)構(gòu)一、船體骨架形式1）主船體的中段的強力甲板和船底采用縱骨架式結(jié)構(gòu)2）舷側(cè)和下甲板上采用橫骨架式結(jié)構(gòu)3）首尾端采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件1．船體構(gòu)件的分類二、船體構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的分類

結(jié)構(gòu)構(gòu)件：在船體結(jié)構(gòu)中每一個加工單元就稱為一個構(gòu)件（如一塊鋼板、一根角鋼）。每一個構(gòu)件按在船體中所處的位置和作用不同，有著不同的名稱。如由角鋼制成的構(gòu)件，在甲板下面縱向布置的稱為甲板縱骨、在甲板下橫向布置的稱為甲板橫梁、在舷側(cè)豎向布置的稱為肋骨、布置在艙壁板上的稱為艙壁扶強材。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件2．船體結(jié)構(gòu)的劃分二、船體構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的分類根據(jù)船體結(jié)構(gòu)特點貨艙區(qū)域結(jié)構(gòu)機艙區(qū)域結(jié)構(gòu)首尾端區(qū)域結(jié)構(gòu)船底結(jié)構(gòu)舷側(cè)結(jié)構(gòu)甲板結(jié)構(gòu)艙壁結(jié)構(gòu)任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件1．外板名稱三、外板這三部分船殼板，統(tǒng)稱為船體外板，簡稱外板，又稱船殼板，位于主船體兩舷側(cè)的船殼鋼板，稱為舷側(cè)外板。船底部的外殼板，稱為船底板。從船底過渡到兩舷側(cè)轉(zhuǎn)彎處的船殼板，稱為舭部外板。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件2．外板作用三、外板（1）保證船體的水密性。（2）承擔(dān)船體總縱彎曲強度、橫強度和局部強度。（3）承擔(dān)舷外水壓力、波浪沖擊力、塢墩的反作用力、外界的碰撞、擠壓和擱淺等作用力。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件3．外板厚度的分布三、外板（1）外板厚度沿船長方向分布：一般船舶的最大總縱彎曲力矩都是作用在船中0.4L船長區(qū)段之內(nèi)，該區(qū)段內(nèi)外板厚度最大，而向船的首尾兩端逐漸減薄。平板龍骨從首至尾厚度保持不變。（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它列板都厚一些。（3）局部加強：在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，受振動力或波浪沖擊力較大的部位都需將外板加厚或加覆板。如船殼外板開口周圍、外板的連續(xù)性發(fā)生突然變化的部位以及船首部位受波浪砰擊力作用的船底外板和舷側(cè)外板等處。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件1．甲板板的厚度分布和板的排列四、甲板板（1）甲板板的厚度：若有多層甲板，因強力甲板（或上甲板）距中和軸最遠，是承擔(dān)總縱彎曲應(yīng)力的主要甲板，故強力甲板在各層甲板中是最厚的甲板。在船體總縱彎曲時承擔(dān)著最大抵抗力的甲板，稱為強力甲板，一般船舶為上甲板。（2）甲板板的排列：從艙口邊至舷邊的甲板板，鋼板是縱向布置的，長邊沿著船長方向并且平行于甲板中線。在艙口之間以及首尾端的甲板，因地方狹窄一般將鋼板橫向布置。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件2．甲板舷邊連接四、甲板板

由于強力甲板與舷側(cè)外板相交成直角，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，又遠離中和軸，是一個高應(yīng)力區(qū)域，船體往往在該區(qū)域首先發(fā)生斷裂，故舷邊連接一直是船體強度需要特別注意的地方。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件3．甲板開口處的加強四、甲板板甲板板上的開口，由于損失了部分甲板斷面面積，同時開口的角隅處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，故必須予以補償和加強。（1）甲板上的人孔：采用園形或橢園形的人孔，一般勿須加強，但橢園形人孔的長軸一定要沿著船長方向。（2）貨艙口等矩形大開口：矩形開口的長邊是沿船長方向布置的，開口的四個角隅做成園形或橢園形，在開口角隅處的甲板板要用加厚板或覆板予以加強。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件五、船底結(jié)構(gòu)船底結(jié)構(gòu)：分單底和雙層底。單底是由船底板和船底骨架組成的單層船底結(jié)構(gòu)。雙層底是由船底、內(nèi)底板以及兩者之間的船底骨架和空間所組成的雙層船底結(jié)構(gòu)。若按船底骨架構(gòu)件的排列型式，有橫骨架式和縱骨架式。船底結(jié)構(gòu)橫骨架式單底結(jié)構(gòu)縱骨架式單底結(jié)構(gòu)橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件五、船底結(jié)構(gòu)1．橫骨架式單底結(jié)構(gòu)主要用于小型船舶上，結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、但抗沉性差。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件五、船底結(jié)構(gòu)2．縱骨架式單底結(jié)構(gòu)主要用在小型軍艦及油船上，結(jié)構(gòu)布置特點是在船底縱向布置許多較小的船底縱骨，而肋板是每隔３～４個肋位布置一道。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件五、船底結(jié)構(gòu)3．橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)雙層底的作用

①萬一船底破損，內(nèi)底板可以制止海水進入艙內(nèi)，保證船舶與貨物的安全。②增強船底強度，包括總縱彎曲強度、橫向強度與局部強度。③把雙層底內(nèi)部空間分隔成艙柜，可貯存燃料、淡水，空船時裝壓載水，不僅有效地利用空間，而且可調(diào)整縱傾和吃水，降低船的重心，增加船舶穩(wěn)性。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件五、船底結(jié)構(gòu)4．縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)，是雙層底內(nèi)縱向布置的構(gòu)件較密、而橫向布置的構(gòu)件較稀。在雙層底內(nèi)的中底桁、旁底桁、主肋板、水密肋板、舭肘板等構(gòu)件，與橫骨架式雙層底內(nèi)的相應(yīng)構(gòu)件基本相同。兩種雙層底結(jié)構(gòu)的區(qū)別主要是：（1）縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)中，在內(nèi)底板的下面和船底的里面布置有大量的縱骨，這些縱骨與船底縱桁、內(nèi)外底板等一起承擔(dān)總縱強度和局部強度，可使船底板減薄。（2）縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)中，主肋板是每隔３～４肋位布置一道，而在主肋板之間不設(shè)框架肋板。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件六、舷側(cè)結(jié)構(gòu)舷側(cè)結(jié)構(gòu)是指在舷側(cè)處，從舭肘板至上甲板這段區(qū)域的骨架結(jié)構(gòu)。舷側(cè)結(jié)構(gòu)橫骨架式貨艙內(nèi)只設(shè)置主肋骨；在機艙中或舷側(cè)需要特別加強的船艙中設(shè)有主肋骨、強肋骨和舷側(cè)縱桁；對于冰區(qū)航行的船舶，在首部貨艙的主肋骨之間裝設(shè)中間肋骨，用來局部加強。縱骨架式縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)，是由舷側(cè)縱骨、強肋骨等組成的，這種結(jié)構(gòu)主要用在油船上。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件六、舷側(cè)結(jié)構(gòu)舷側(cè)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件舷側(cè)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件肋骨舷側(cè)縱骨舷側(cè)縱桁梁肘板任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件六、舷側(cè)結(jié)構(gòu)1．肋骨是指橫向、豎向或斜向布置在舷側(cè)、船底及尖艙中尺寸較小的骨材的統(tǒng)稱，與外板、船底板一起承擔(dān)橫向強度。肋骨主肋骨甲板間肋骨尖艙肋骨斜肋骨船底肋骨中間肋骨強肋骨根據(jù)所在位置和結(jié)構(gòu)尺寸的大小任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件六、舷側(cè)結(jié)構(gòu)1．肋骨（1）主肋骨：通常所稱的肋骨均指主肋骨。是位于防撞艙壁與尾尖艙艙壁之間，在最下層甲板以下的船艙內(nèi)的肋骨。由不等邊角鋼或球緣扁鋼制成，上端用肘板與甲板下橫梁連接，下端連接在舭肘板上。（2）甲板間肋骨：位于兩層甲板之間舷側(cè)的肋骨，跨距和受力較小，尺寸較主肋骨小。（3）強肋骨：是一種大尺寸的肋骨，也稱寬板肋骨。在橫骨架式的舷側(cè)結(jié)構(gòu)中裝設(shè)強肋骨，是為了局部加強。在縱骨架式的舷側(cè)結(jié)構(gòu)中，強肋骨用來支撐舷側(cè)縱骨，并與強橫梁、肋板一起組成堅固的框架，保證船體橫向強度。強肋骨都是采用Ｔ型組合型鋼材或帶折邊的寬板制成的。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件（4）中間肋骨：在冰區(qū)航行的船舶，為了增強舷側(cè)抵抗冰的擠壓，在主肋骨間距中點處裝設(shè)的小肋骨。中間肋骨上下兩端均不設(shè)肘板，稱為自由端。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件六、舷側(cè)結(jié)構(gòu)2．舷側(cè)縱骨在舷側(cè)沿著船長方向布置的骨材。裝在縱骨架式的舷側(cè)結(jié)構(gòu)中，如油船的舷側(cè)。3．梁肘板連接甲板下橫梁與肋骨的三角形鋼板，用來增強節(jié)點的強度。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件六、舷側(cè)結(jié)構(gòu)4．舷側(cè)縱桁

在舷側(cè)沿著船長方向布置的大型組合型材，與強肋骨高度相同，一般多設(shè)在機艙和首尾尖艙中。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件七、甲板結(jié)構(gòu)甲板結(jié)構(gòu)橫骨架式甲板骨架中橫向布置的構(gòu)件較密，而縱向布置的較少，橫骨架式船體結(jié)構(gòu)

各層甲板均采用縱骨架式和混合骨架式船體結(jié)構(gòu)

各層下甲板，均采用縱骨架式甲板骨架中縱向布置的構(gòu)件較密、而橫向布置的較少，縱骨架式和混合骨架式船體結(jié)構(gòu)

強力甲板采用任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件七、甲板結(jié)構(gòu)甲板結(jié)構(gòu)中主要的構(gòu)件甲板結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件橫梁設(shè)在甲板板或平臺之下各肋位上的橫向骨材的統(tǒng)稱甲板縱骨縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)中，沿船長方向布置的尺寸較小的骨材，承擔(dān)總縱彎曲強度和甲板上的載荷，保證甲板的穩(wěn)定性甲板縱桁在甲板下沿著船長方向布置的大型組合型材。作用：參于總縱彎曲，支撐橫梁并減小橫梁的尺寸艙口圍板在貨艙口的四周裝設(shè)圍板。露天干舷甲板上，至少要在600ｍｍ以上，保證人員安全，防止海水浸入，提高艙口區(qū)域結(jié)構(gòu)強度，任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件七、甲板結(jié)構(gòu)甲板結(jié)構(gòu)中主要的構(gòu)件橫梁普通橫梁簡稱橫梁。主要裝設(shè)在橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)中甲板下的每一個肋位上，承擔(dān)橫向強度強橫梁由組合型材制成的大型橫向構(gòu)件。在甲板下每隔３～４個肋位布置一道。作用是承擔(dān)橫向強度，在縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)中用來支撐甲板縱骨半梁布置在舷側(cè)至艙口邊間的橫梁艙口懸臂梁布置在舷側(cè)至艙口邊之間的強橫梁艙口端梁布置在艙口兩端肋位上的橫梁任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件八、支柱

支柱是支撐甲板和平臺的柱子，把甲板縱桁及強橫梁受到的力傳遞到下層較強的構(gòu)件上。支柱妨礙裝卸貨物，船舶都盡可能少設(shè)。

支柱大部分由園鋼管制成的，也有采用組合型鋼材，如工字型鋼材等任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件九、艙壁結(jié)構(gòu)1．艙壁的作用艙壁除了將船內(nèi)分隔成許多艙室以外，橫艙壁承擔(dān)著船體的橫向強度，進行水密分艙和分隔防火區(qū)，一旦船艙進水或著火不使其蔓延?？v向艙壁可減小自由液面對穩(wěn)性影響，并承擔(dān)總縱彎曲強度。任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件九、艙壁結(jié)構(gòu)2．艙壁的種類艙壁水密艙壁在規(guī)定的水壓下能保持不滲透水的艙壁。油密艙壁在規(guī)定的壓力下能保持不滲透油的艙壁。防火艙壁分隔防火主豎區(qū)并能限制火災(zāi)蔓延的艙壁。制蕩艙壁在艙壁上開有流水孔，用來減小艙內(nèi)液體的搖蕩所產(chǎn)生的沖擊力。輕型艙壁是一種無密性、強度和防火要求的輕型結(jié)構(gòu)艙壁，只起簡單的隔離作用。根據(jù)其作用劃分任務(wù)四

船體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件九、艙壁結(jié)構(gòu)3．水密艙壁的數(shù)目下列幾個水密橫艙壁對于任何船舶都必須設(shè)置。（1）防撞艙壁：又稱首尖艙壁。是位于船首最前面的一道水密橫艙壁。要求距首垂線的距離不小于0.05Ｌ船長，自船底向上通至干舷甲板。在艙壁上不準(zhǔn)開設(shè)門、人孔、通風(fēng)管道和任何其它開口。該艙壁的作用是一旦船首破損，阻止海水蔓延至其它船艙。（