鋼結構局部強度計算

1、 鋼結構局部強度計算 目 錄緒 論 . 41 強度的分類 . 42 載荷的分類 . 43 構件變形的分類 . 54 許用應力與安全因數(shù) . 5第一章 桿件的強度和穩(wěn)定性計算 . 71.1 型材剖面要素的計算 . 71.1.1型材帶板 . 71.1.2 型材剖面模數(shù)與慣性矩的計算 . 71.2拉桿和短粗壓桿的強度設計 . 91.2.1 危險點的位臵 . 91.2.2 強度設計 . 91.3 壓桿的穩(wěn)定性計算 . 101.3.1細長桿的穩(wěn)定性計算 . 101.3.2中小柔度壓桿的穩(wěn)定性計算 . 111.3.3 壓桿的穩(wěn)定性計算 . 121.4 桿件抗彎強度計算 . 131.4.1強度要求 . 13

2、1.4.2常見形式的型材受力分析 . 13第二章 板的強度計算 . 162.1 板的分類 . 16-1- 2.2 剛性板的應力計算 . 162.2.1均布載荷板內(nèi)最大正應力的計算 . 16第三章 區(qū)域詳細設計 . 193.1 外板設計 . 193.1.1 船底板 . 193.1.2平板龍骨 . 203.1.3舭列板 . 203.1.4舷側外板 . 203.1.5舷頂列板 . 223.2甲板設計 . 223.2.1強力甲板 . 223.2.2甲板邊板 . 233.2.3下層甲板 . 233.2.4甲板外載荷 . 243.2.5甲板橫梁的剖面模數(shù)w不小于下式計算所得值 . 253.2.6甲板縱桁

3、. 263.2.7甲板縱骨 . 263.3艙壁設計 . 273.3.1水密艙壁 . 273.3.2非水密艙壁設計 . 303.4舷側骨架設計 . 303.4.1 標準間距sb . 30-2- 3.4.2 橫骨架式舷側骨架設計 . 303.4.3縱骨架式舷側骨架設計 . 31附錄一 常用型材規(guī)格表 . 35表1 球扁鋼 . 35表2 不等邊角鋼 . 36表3 不等邊不等厚角鋼 . 39表4 管形鋼質支柱 . 41表5瑞典（inexa）公司球扁鋼 . 45表6 挪威（fundia）公司球扁鋼 . 47附錄二 肘板尺寸 . 49表7 肘板尺寸 . 49附錄三 參考文獻 . 50 -3- 緒 論船體結

4、構設計內(nèi)容是：選擇合適的結構材料和結構形式，決定結構的尺寸和連接方式；在保證結構具有足夠強度和安全性的前提下，使其具有最佳的技術經(jīng)濟性和美觀性.影響船體結構強度(結構安全性)的因素主要有兩方面：載荷效應和材料性能. 長期以來，結構的安全性衡量標準都普遍采用確定性的許用應力法.該法以預先規(guī)定的某一計算載荷為基礎，利用結構剖面中的計算應力與許用應力相比較來檢驗強度是否足夠.0.1 強度的分類船體結構強度，按作用范圍可分為：總強度、區(qū)域強度（甲板強度、艙壁強度、底板強度等）和局部強度.船體結構強度，按作用形式可分為：縱向強度、橫向強度和扭轉強度. 0.2 載荷的分類1. 作用在船體結構上的載荷，按其

5、對結構的影響可分為：總體性載荷和局部性載荷.a) 總體性載荷：是指引起整個船體變形或破壞的載荷和載荷效應.例如：總縱彎曲的力矩，剪力，應力及縱向扭矩b) 局部性載荷：是指引起局部結構，構件的變或破壞的載荷.例如：水密試驗的壓力，設備不平衡造成的慣性力，局部振動等.另外，貨物，油，水等重力及舷外水壓(靜水或波浪)既能引起引起局部結構和構件的變形或破壞，又能引起總縱彎曲，扭轉甚至船的斷裂.2. 作用在船體結構上的載荷，按載荷隨時間變化的性質可分為：不變載荷，-4- 靜變載荷，動變載荷和沖擊載荷.a) 不變載荷：是指在作用時間內(nèi)不改變其大小的載荷.例如：靜水載荷(包括靜水壓力，貨物壓力，靜水彎矩等)

6、，水密試驗時的水壓等. b) 靜變載荷：是指載荷在作用時間內(nèi)有變化，但其變化的最小周期超過該受力結構的固有震動周期若干倍，又稱準靜態(tài)載荷.例如：波浪載荷，液體貨物的晃動壓力，航行中的甲板上浪等.c) 動變載荷：是指在作用時間內(nèi)的變化周期與所研究的結構響應的固有振動周期同階.例如：螺旋槳引起的脈動壓力，局部結構的強迫(機械)震動等.d) 沖擊載荷：是指在非常短的時間內(nèi)突然作用的載荷.例如船底砰擊（見圖）. 0.3 構件變形的分類當構件的承載能力不能滿足載荷對其產(chǎn)生的應力時，該構件的存在形式會產(chǎn)生變化.一般情況下可以分為：屈服和斷裂.屈服分為壓縮、拉伸和扭轉變形. 0.4 許用應力與安全因數(shù)許用應

7、力是由材料本身決定的.比如說鋼的密度7.85(g/cm3)，抗拉強度sb=1.03gpa，彈性模數(shù)e=2.1102 gpa.極限應力：材料喪失正常工作能力時的應力sjx，稱為極限應力.塑性材料的極限應力為其屈服點ss.脆性材料的極限應力為其抗拉（壓）強度sb.許用應力：為保證構建安全工作，需有足夠的安全儲備，因此把極限應力除-5- 以大于1的安全因數(shù)n作為材料的許用應力，記作s，即s=n sjxsssbl對于塑性材料：s=ns；對于脆性材料：s=nb. 式中ns為屈服安全因數(shù)，nb為斷裂安全因數(shù).一般取ns=1.21.5；nb=2.02.3. 許用切應力：脆性材料t=（0.81.0）s韌性材料

8、t=（0.50.8）s-6- 第一章 桿件的強度和穩(wěn)定性計算1.1 型材剖面要素的計算1.1.1型材帶板船體結構中大多數(shù)骨架都是焊接在鋼板上的，當骨架受力發(fā)生變形時，與它連接的板也一起參加骨架抵抗變形。因此估算骨架的承載能力，也應把一定寬度的板計算在骨架剖面中，即作為它的組成部分來計算骨架梁的剖面積，慣性矩和剖面模數(shù)等幾何要素，這部分板稱為帶板或附連翼板。帶板有效面積：a=10fbt (cm)式中：f=0.3(l/b)2/3，但是不大于1;b主要構件支撐面積平均寬度，m;l主要構件的長度，m;t帶板的平均厚度，mm.此外法國，挪威等國家的規(guī)范規(guī)定：計算帶板時要考慮相鄰構件的影響. 常見的型材帶

9、板面積見附錄一1.1.2 型材剖面模數(shù)與慣性矩的計算剖面對中和軸的慣性矩為：ff2f1f2+(f1+f2)+i=f1+f2+f 型材面板的剖面模數(shù)為：if4f2-2f1+fw1=h(f1+)h162f2+f型材帶板的剖面模數(shù)為：-7- if4f1-2f2+f=h(f2+)h262f1+f w2=式中，剖面中和軸至參考軸的距離為：hh1=f1+f2+f f2+f規(guī)律：1. 只要剖面高度h不變，增加帶板面積雖然可以增加剖面模數(shù)，但增加得極為緩慢，就是說帶板的變化對剖面模數(shù)影響不大，而且從節(jié)約材料（經(jīng)濟）的觀點來看，也不是上選。2. 增加不對稱型材最小剖面模數(shù)的最有效辦法是增加腹板高度；或者腹板高度

10、不變時，增加小翼板的剖面積。常見截面的剖面模數(shù)可參考表1-1和附錄一（常用型材規(guī)格表以及其他材料手冊）。表1-1常見截面的慣性矩和抗彎截面系數(shù)表-8- 1.2拉桿和短粗壓桿的強度設計1.2.1 危險點的位臵一般來說危險點是指危險截面上具有最大應力的點。桿件在軸向拉伸或壓縮時，最大軸力所在截面或尺寸最小的截面都可能是危險截面。由于拉壓桿橫截面上的正應力是均勻分布的，所以危險截面上的任何一點都是危險點。1.2.2 強度設計如圖所示，當構件受到縱向拉伸或壓縮時，該構件的強度校核標準為：fnmax 強度滿足. afmax = nmax 強度不滿足，需要加強。 amax = 當次要區(qū)域結構受到不變載荷時

11、：-9- smax-ss100%5% 強度滿足，可以不做加強.式中：fn max最大載荷，n；a受力構件最小橫截面積，mm2；max最大工作應力n/ mm2；許用應力一般在靜載情況下，桿件的抗拉強度要小于抗壓強度。1.3 壓桿的穩(wěn)定性計算1.3.1細長桿的穩(wěn)定性計算細長壓桿往往在因強度不足而破壞以前，就因為它不能維持直線形狀而失去正常工作能力。這是和強度問題截然不同的一類問題，即穩(wěn)定性問題。壓桿喪失其直線形狀的平穩(wěn)而過渡為曲線形狀的現(xiàn)象，稱為喪失穩(wěn)定，簡稱失穩(wěn)。這種使壓桿直線狀態(tài)的平衡開始由穩(wěn)定轉變?yōu)椴环€(wěn)定的軸向壓力的極限值，稱為壓桿的臨界載荷，用fcr表示。由歐拉公式可得：p2ei2fcr=

12、(ml)式中：系數(shù)m稱為長度因數(shù)；i壓桿失穩(wěn)時截面對其中性軸的慣性矩；e彈性模量gpa.（一般低碳鋼取值200220；合金鋼取值190220）壓桿在臨界載荷作用下，其橫截面上的平均應力稱為壓桿的臨界應力，用scr表示，即-10- fcrp2ei=scr=a(ml)2a幾種常見的細長中心壓桿的臨界載荷與長度因數(shù)見表1-2表1-2常見的細長中心壓桿的臨界載荷與長度因數(shù)支持兩端固定方式一端固定兩端鉸支一端鉸支一端固定 一端自由撓曲軸形狀fcr fcr mp2ei(0.5l)2 p2ei(0.7l)2 p2eil2 p2ei4l2 0.5 0.7 1.0 2.0p2eii=()2a，所以有scr=i因

13、為壓桿截面的慣性的慣性半徑p2el=i，則有scr=l2 令ml式中l(wèi)稱壓桿的柔度，或細長比，l越大，即桿越細長，則臨界應力越小，壓桿越容易失穩(wěn)。lp=p令即細長桿。esp，則只有l(wèi)lp時，歐拉公式才成立.這類壓桿稱為大柔度桿，1.3.2中小柔度壓桿的穩(wěn)定性計算當壓桿的l為scr=a-bl。lp，但大于某一界限值ls時，稱其中柔度桿.其臨界應力公式-11- 式中a，b為與材料性能有關的常數(shù)，單位為mpa。幾種常用材料的a，b值見表1-3.表1-3常用材料的a，b材料q235鋼 sb372mpa ss235mpab/mpa a/mpa 304 461 577 980 332.2 3731.12

14、2.568 3.744 5.296 1.453 2.14lp100 55 50ls61.6 0 0mpa ss306mpa 優(yōu)質碳素鋼sb471硅鋼 sb510mpa ss353mpa鉻鉬鋼 鑄鐵 強鋁直線公式也有一定的適用范圍，即壓桿的臨界應力不超過材料的屈服點ss(塑性材料)或抗拉強度sb（脆性材料）。例如，對于塑性材料，在使用直線公式時，則要求scr=a-blss 或la-ss=lsbl所以，lslp就是直線公式的有效適用范圍。對于脆性材料，只需用sb代替ss，就可以得到脆性材料適用直線公式的最小柔度值。1.3.3 壓桿的穩(wěn)定性計算f穩(wěn)定條件fcrsscrnw 或 nw式中nw為穩(wěn)定安全

15、因數(shù)，見表1-4。金屬結構中的壓桿磨床油缸活塞桿表1-4 常見的安全因數(shù) 高速發(fā)機床絲精密絲動機挺桿 桿桿低速發(fā)動機挺桿實際 壓桿 水平長絲杠 冶金設備壓桿-12- nw 1.83.0 25 25 2.54 4 4 46 481.4 桿件抗彎強度計算1.4.1強度要求max = mmax w式中：w剖面模數(shù)(w=i/h)，mm;i中和軸的慣性矩，mm4； h危險點到中和軸的距離； m力矩(m=fl)；f力，n；l力臂。1.4.2常見形式的型材受力分析表1-5 常見形式的型材受力分析條件 簡 圖兩端自由支持 要素r1=-p(b/l)，r2=-p(a/l)跨度內(nèi)受集x=a，mmax=-pab/l中

16、應力 x=l/2，mmax=-pl/4r1=r2=-q/2m=-0.5ql(x/l-x2/l2)x=1/2，mmax=0.125ql 跨度內(nèi)受均布載荷 -13- 部分跨度受均布載荷跨度內(nèi)某段受均布載荷一端受集中應力兩端受集中應力 受均布載荷跨度內(nèi)受集中應力 r1=-qb/2l，r2=-q(1-b/2l) mmax=-0.125qb(1+a/l)2 r1=-(q/2l)(b+2c);r2=-(q/2l)(b+2a) xa+b，m=-(q/2l)(b+2c)x+a (q/2b)(x-a) xa+b， m=(q/2l)(b+2c-2l)x-q(a+b/2) x=l/2，a=c，mmax=-q(2l-

17、b)/8 r1=-p(l+a)/l，r2=-pa/lxa，m=-px ax(a+l)，m=pa(l-x+a)/l x(a+l)，m=0 r1=-p1-a(p1-p2)/l r2=-p2-a(p2-p1)/l xa，m=p1x ax(a+l)，m=p1a-a(p1-p2)(x-a)/l r1=r2=-q(l+2a)/2xa，m=qx2/2ax(a+l)，m=qa2/2-q(l-x)(x-a)/2兩端剛性固定m1=pab2/l2; m2=pa2b/l2-14- 跨度m1=-m2=ql/12 m1=-qa2(6-8a/l+3a2/l2)/12; m2=-qa3(4-3a/l)/12l m1=(2mq

18、/3l3)abl+(2b-a)(ab-m2); m2=(2mq/3l3)abl+(2a-b)(ab-m2); a=b，m1=-m2=qm(3l2-4m2)/12l -15- 第二章 板的強度計算2.1 板的分類船體的平板一般受到兩種類型的載荷，一是垂直于板面的橫向載荷，它導致板發(fā)生彎曲；二是作用在板平面內(nèi)的載荷，即板平面內(nèi)的拉力或壓力。在這兩種載荷作用下，板的剖面上將產(chǎn)生兩種應力。作用在板平面內(nèi)沿板厚度均勻分布的應力稱為懸鏈應力a，或稱為中面應力。沿板厚為線性分布的應力稱為彎曲應力b。板內(nèi)總應力即為兩者之和，如圖2-1所示。 圖 2-1按照板在彎曲時所形成的應力狀態(tài)的特征，可將板劃分為：1.

19、剛性板：是指彎曲時懸鏈應力可以忽略的板，又稱為 "絕對剛性板"；2. 有限剛性板：是指彎曲時懸鏈應力與彎曲應力可以比擬，同時計及這兩類應力的板為 "柔性板"；3.以將彎曲應力忽略不計的板. 2.2 剛性板的應力計算2.2.1均布載荷板內(nèi)最大正應力的計算垂直于x 軸剖面上下表面的正應力(n/mm2)：1=6m1/t2垂直于y軸剖面上下表面的正應力(n/mm2)：2=6m2/t2式中：m1板中心處平行y軸的剖面上的最大彎矩m2板中心處平行x軸的剖面上的最大彎矩m1和m2的取值可參考：承受均布載荷鋼板彎曲要素表2-1；2-2；2-3。-16- 表2-1 四周自

20、由支持的板 (ab，22) (ab，) 22m1 k2pb (ab，) 22m2 k3pb (0b，) a2n1 k4pb (a0，) 2bn2 k5pb x=0， x=a r1 k6pb y=0， y=b r2 k7pab 4pba/b1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 3.0 4.0 5.0 a/b1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 k31etk1k2k3k40.0443 0.0479 0.0479 0.338 0.0530 0.0494 0.0553 0.346 0.0616 0.05

21、01 0.0626 0.352 0.0697 0.0504 0.0693 0.357 0.0770 0.0506 0.0753 0.361 0.0843 0.0500 0.0812 0.363 0.0906 0.0493 0.0862 0.366 0.0964 0.0486 0.0908 0.367 0.1017 0.0479 0.0948 0.368 0.1064 0.0471 0.0985 0.369 0.1106 0.0464 0.1017 0.370 0.1336 0.0404 0.1185 0.371 0.1400 0.0384 0.1235 0.371 0.1416 0.0375

22、0.1246 0.371 0.14220.03750.12500.371表2-2 四周剛性固定的板 (ab2，2)(ab2，2) (ab0b2，2) (a，2) m1 m2 n1 pb4k2pb k3pb kket34p b 1k1k2k3k40.0138 0.0229 0.0229 0.0513 0.0165 0.0234 0.0264 0.0538 0.0191 0.0231 0.0299 0.0554 0.0210 0.0224 0.0327 0.0563 0.0227 0.0215 0.0340 0.0568 0.0241 0.0204 0.0368 0.0570 0.0251 0.0

23、193 0.0381 0.0571 0.0260 0.0182 0.0342 0.0571 0.0267 0.0174 0.0401 0.0571 0.0272 0.0165 0.0407 0.0571 0.02760.01520.04120.0571-17-k5k60.338 0.250 0.360 - 0.380 0.260 0.397 - 0.411 0.265 0.424 - 0.435 0.267 0.444 - 0.452 0.271 0.459 - 0.465 0.272 0.493 0.272 0.498 0.272 0.500 0.272 0.5000.272a0x=0，(2

24、，b)x=a n2 r1 k5p b k6pb k5k60.0517 0.250 0.0554 0.253 0.0612 0.255 0.0668 0.256 0.0714 0.256 0.0753 0.255 0.0784 0.255 0.0807 0.254 0.0821 0.253 0.0826 0.252 0.08290.252k70.250 - 0.285 - 0.310 - 0.332 - 0.347 - 0.364 0.410 0.435 0.452 0.500y=0， y=b r2 k7pab k70.250 0.271 0.290 0.306 0.320 0.332 0.34

25、3 0.352 0.360 0.367 0.374 3.0 4.0 5.0 0.0279 0.0282 0.0284 0.02840.0143 0.0139 0.0139 0.01390.0415 0.0417 0.0417 0.04170.0571 0.0571 0.0571 0.05710.0832 0.0833 0.0833 0.08330.251 0.251 0.250 0.2500.412 0.432 0.450 0.500表2-3 兩對邊自由支持，兩對邊剛性固定的板 ab ab(ab，) 22m1 k1pb k10.0332 0.0370 0.0401 0.0426 0.0446

26、0.0460 0.0469 0.0474 0.0476 0.0476 0.0474 0.0421 0.0390 0.0379 0.0375(ab，)22m2 k2pb k20.0244 0.0309 0.0377 0.0447 0.0517 0.0585 0.0650 0.0711 0.0768 0.0821 0.0869 0.1144 0.1223 0.1243 0.1250(ab，) 22m1 k1pa k10.0332 0.0356 0.0374 0.0388 0.0399 0.0406 - - - - 0.0421 - - - 0.0417(ab，) 22m2 k2pa k20.024

27、4 0.0230 0.0216 0.0202 0.0189 0.0172 - - - - 0.0142 - - - 0.0125 b/a1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 3.0 4.0 5.0 a/b1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 3.0 4.0 5.0 由表格數(shù)據(jù)可知，局部結構的強度是否滿足要求，主要取決于以下幾點： 1. 保證板格在載荷作用下具有足夠強度：材料的選擇。作用于板上的載荷導致板開始屈服，并不標志板的承載能力喪失或破壞。板可能承載比這大幾倍的載荷，然后才以任意一明顯方式破

28、壞，或其變形大得不可容許。而扶強材的承載能力一般要比板低的多，并且作用在板上的力大多會傳到扶強材上，所以板的極限破壞幾乎不可能發(fā)生。2. 板格的比例。如果作用在板格上的載荷導致扶強才的屈服，這時就需要調(diào)整板格比例（增加加強筋）。-18- 第三章 區(qū)域詳細設計3.1 外板設計船體外板由平板龍骨、船底板、舭列板、舷側列板和舷頂列板等組成.海船規(guī)范將外板劃分為中部0.4l、離船端0.075l以及中間過渡部分三大區(qū)域，并按橫骨架式和縱骨架式分別給出了最小厚度計算值.3.1.1 船底板船底板是指由平板龍骨至舭列板之間的外板。在海船中部0.4l區(qū)域 （mm）t2=7.0s(d+h1fb （mm）2. 船底

29、為縱骨架式時t1=0.043se-1(l+230)fb （mm）t2=5.6sd+h1)fb （mm）式中：s肋骨間距和縱骨間距，m。計算時，取值不小于（0.0016l+0.5）m；d吃水，m；l船長，m，計算時，橫骨架式l不大于200m，縱骨架式l不大于190m；h1h1=0.26c，計算時取值不大于0.26d;c系數(shù)，c=0.0412l+4, 當l90m 時c=10.75-(300-l3/2), 當90l300m 100-19- s2ee=1+2，其中s為船底桁材或龍骨間距，m; sfb折減系數(shù)，fb=sb，sb為龍骨處的總縱彎曲應力，n/mm2，ss彎曲許用應力，n/mm2；對于外板應不

30、小于0.7，對于船長小于65m的船舶fb=1。3.1.2平板龍骨平板龍骨的厚度規(guī)范規(guī)定不小于船底板的厚度加2mm。并同時規(guī)定，平板龍骨的寬度b應在整個船長 (mm)式中l(wèi)為船長，m。另外，平板龍骨的寬度不必大于1800mm。3.1.3舭列板舭列板厚度均應不小于相鄰的船底板厚度.當船底和舷側采用縱骨架式且舭部不設縱骨時，該處的橫向強力構件或相當舭肘板的間距s不超過下值t2t （mm） s=810drr6式中：d型深，m；r舭部半徑，mm；t舭列板厚度，mm，應滿足于tr/165，tt1。其中t1是與舭列板相鄰船底板的厚度，mm。3.1.4舷側外板舷側為橫骨架式時，船中部0.4l區(qū)域（mm）-20

31、- t2=4.2sd+h2 (mm)2. 距基線（1/4）d以下（舭列板除外）時，應不小于下值t1=0.072se-1(l+110)fb （mm）t2=6.3s(d+h1)fb (mm)3. 距基線（1/4）d以下和距基線（3/4）d區(qū)域（mm）t2=4.2sd+h2 (mm)2. 距基線（1/4）d以下時，應不小于下值t1=0.06s(l+110)fb （mm）t2=5.4sd+h1)fb (mm)上述各式中：s肋骨或縱骨間距，m，計算時，取值不小于（0.0016l+0.5）m； d吃水，m；l船長，m.計算時，不大于200m；h2 h2=0.5c，計算時取值不大于0.36d;fb、h1、c

32、同前s2ee=1+2，其中s為舷側縱桁間距，m; sfd折減系數(shù)，fd=sd，sd為甲板處的總縱彎曲應力，n/mm2，s為彎s曲許用應力，n/mm2；對于甲板應不小于0.7，對于船長小于65m的船舶fb=1.-21- 3. 距基線（1/2）和距基線（1/4）d以上時，板厚t用t1=0.085se-1(l+110)fd （mm）t2=1.05s(l+75 (mm)縱骨架式 t1=0.06s(l+110)fd （mm）t2=0.9s(l+75 (mm)2. 船中0.4l以外的舷頂列板.逐漸過渡到端部的舷側外板厚度。3. 舷頂列板的寬度不小于b=800+5l (mm)，但不必大于1800mm。3.2

33、甲板設計甲板包括強力甲板、甲板邊板與下層甲板等。3.2.1強力甲板1. 在船中0.4l區(qū)域 （mm）t2=1.05sl+75 (mm)縱骨架式 t1=0.06s(l1+110)fd (mm)t2=0.9s(l+75 (mm)式中：s橫梁或縱骨間距，m，計算時取值不小于（0.0016l+0.5）m;l1=船長l，m，計算取值不必大于200m;-22- fd-折算系數(shù)；s2e=1+2s，其中，s為甲板總桁間距，m。當甲板開口寬度小于0.4b時，則開口邊線外強力甲板的厚度，在滿足剖面模數(shù)要求下，可適當減薄.2. 在開口邊線以 （mm）式中符號意義同前，值得一提的是，對離穿端部0.075l區(qū)域 (mm

34、)在離船端0.075l區(qū)域及開口邊線 (mm)式中s為橫梁或縱骨間距，m計算時取值不小于（0.0016l+0.5）m;-23- 2. 第三甲板和平臺甲板的厚度應不得小于t=0.9s(l+753.2.4甲板外載荷作用于甲板板架上的貨物、設備、人員等橫向載荷，是甲板骨架設計的計算載荷，規(guī)范把這種各層甲板上所受的橫向載荷通常以計算壓頭高度h 來表示.h0=1.20+2100+3l(-150)1000d-d (m) 1. 露天強力甲板計算壓頭高頭式中：l-船長，m;d-型深，m;d-吃水，m.2. 其他位臵甲板計算壓頭高度，按表3-1選取表3-1 不同位臵甲板計算壓頭甲板名稱與位臵 計算壓頭/m距艏垂

35、線0.075l以前的露天強力和艏樓甲縱桁、強橫梁h0+3，縱骨、橫梁1.5 h0 板距艏垂線0.075l0.15l以前的露天強力和縱桁、強橫梁h0+2，艏樓甲板 縱桁、橫梁1.25h0距艉垂線0.075l以后的露天強力和艉樓甲縱桁、強橫梁h0+1，縱骨、橫梁1.1 h0 板露天強力甲板裝載甲板貨區(qū)域： 0.49p+0.3(4.81p+0.3) 距艏垂線0.075l以前 0.37p+0.3(3.63p+0.3) 距艏垂線0.075l0.15l之間 0.14p+0.3(3.63p+0.3) 距艏垂線0.15l以后 0.14p，但不小于甲板間的平均高度 貨物甲板船舶倉庫 2.0機艙平臺、修理間、機艙

36、物料間 2.60居住甲板 1.20上層建筑甲板 1.0居住甲板和上層建筑甲板的露天部分 增加（h0-1.2）注：（1）表中p為設計負荷（kn/m2），當裝載率v大于0.72m3/t時，對應的甲板計算壓頭高度應乘以v/0.72；-24- （2）貨物甲板艙口蓋上的計算壓頭高頭，取h=hs-1.0，但不小于甲板間高。hs為艙口蓋板至上一層甲板的艙口圍板上緣的距離，m；（3）對于船長小于90m的船舶，艏艉端區(qū)域的甲板縱桁和甲板強橫梁計算壓頭高度可作適當減小，但不得小于相同位臵的縱骨或橫梁的計算壓頭高度.3.2.5甲板橫梁的剖面模數(shù)w不小于下式計算所得值w=c1c2dd+c3shl2 (cm3)2wbs

37、hl對于露天甲板 (cm3)式中，c1系數(shù)，由橫梁所在區(qū)域甲板（包括橋樓和艉樓甲板）的總層數(shù)決定，見表3-2；表3-2 系數(shù)取值表層數(shù) c11 22 1.333 1.054 0.93艉樓甲板 1.33c2 ，c3系數(shù)，見表3-3表3-3 系數(shù)取值表甲板位臵距艏垂線0.075l以前的露天，強力甲板和艏樓甲板距艏垂線0.075l0.15l露天，強力甲板和艏樓甲板距艏垂線0.15l露天，強力甲板和艏樓甲板短橋樓和艉樓甲板 貨物甲板及其他 生活區(qū)甲板c2 0.8 0.8c3 0.54b與舷側相連接的衡量：0.36b，其他橫梁0.33b 同上 0.54同上 0.140.40 4.0 0.52 4.0d型

38、深，m; d吃水，m;b船寬，m; 當b大于21.5m時，取21.5m; s橫梁間距，m; l橫梁跨距，m;-25- h計算壓頭高度，m3.2.6甲板縱桁甲板縱桁是縱向強構件，并作為橫梁或強橫梁的剛性支座.其剖面模數(shù)不小于下值：w=4.75bhl2 (cm3)式中，b甲板縱桁支撐面積的平均寬度，m;h甲板的計算壓頭高度，m；l甲板縱桁跨距，m.當甲板縱桁受集中載荷時，還應不小于下式所得值：w=0.102cpl (cm3)式中：p集中載荷，kn；c系數(shù)，按表3-4選取，其中a為p的作用點至縱桁兩支點間較遠的距離，m；l甲板縱桁跨距，m.表3-4 系數(shù)ca/lc 0.94 1.44 0.90 3.

39、36 0.85 5.68 0.80 7.36 0.75 8.64 0.70 9.20 0.60 9.60 0.50 103.2.7甲板縱骨甲板縱骨一般用扁鋼或球扁鋼制成。露天、強力甲板縱骨剖面模數(shù)不小于下值：w=c1shl2 （cm3)w=c2sh+c3sl2l210-4 （cm3)式中：s縱骨間距，m；-26- h甲板計算壓頭高度，m； l縱骨跨距，m.c1 ，c2 ，c3 系數(shù)，按表3-5確定。 表3-5 甲板縱骨剖面模數(shù)計算系數(shù)c1 ，c2 ，c3 甲板縱骨位臵 區(qū)域 c1 c2 距艏垂線0.075l以前 12.5 63.5 距艏垂線0.075l0.15l 12.5 57 距艏垂線0.1

40、5l處 開口線外 9 48.5開口線7.5 40序號 12 3 4 5 6 7c3 7.8 7.2 6.2 5.5 5.5 - 5.5 5.5 5.5注：該處甲板縱骨的剖面模數(shù)w可由船中部和端部甲板縱骨的剖面模數(shù)作直線過渡決定。貨物甲板縱骨剖面模數(shù)w不小于下式計算所得值：2w=2.5shl+0.6sl （cm3) 當船長l90m時，2當船長l90m時，w=5shl （cm3)3.3艙壁設計3.3.1水密艙壁水密橫艙壁的設臵需要滿足船舶抗沉性和強度的要求，水密縱艙壁沿船長方向布臵，一般平行于縱中剖面.其強度要求如下：1. 平面水密艙壁板的厚度t應不小于按下列式計算所得值：t=4.2sh （mm），且不小于5.5mm s扶強材間距，m；-27- h在舷側處由列板下緣量到艙壁甲板的垂直距離，m，但不小于2.5m.2. 平面水密艙壁扶強材的剖面模數(shù)w應不小于按下列式計算所得值： w=cshl2 （cm3)式中：s扶強材間距，m；h在舷側處由扶強材跨距中點量到艙壁甲板的垂直距離，m，但不小于2m； l扶強材跨距，m，當設有桁材時，為扶強材末端與桁材之間或桁材與桁材之間的距離；c系數(shù)，按照下面情況選取：當扶強材端部不連接或與無扶強材的板直接連接時，c=6；當