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：1.熟悉鋼船設(shè)計(jì)規(guī)范熟悉鋼船設(shè)計(jì)規(guī)范2.掌握船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、過(guò)程掌握船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、過(guò)程 4.1 了解規(guī)范的適

2、用范圍了解規(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1.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。2.我國(guó)通航的內(nèi)河水系，包括江、河、湖泊和水庫(kù)，我國(guó)通航的內(nèi)河水系，包括江、河、湖泊和水庫(kù)，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)3.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

3、級(jí)航段級(jí)航段。4. 急流航段【急流航段【J級(jí)航段級(jí)航段】1.在峽谷河流中，灘上流速超過(guò)在峽谷河流中，灘上流速超過(guò)3.5m/s的航段的航段定為急流航段。定為急流航段。2.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

4、。l內(nèi)規(guī)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(guó)海事局詳細(xì)的航區(qū)劃分可參考中華人民共和國(guó)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 行 區(qū) 域計(jì)算波高計(jì)算波長(zhǎng)（m）波高范圍（m）A級(jí)自江陰的黃田港以下至吳松口，包括橫沙島以?xún)?nèi)水域2.5301.5以上至2.5B級(jí)

5、1.長(zhǎng)江自江陰的黃田港至涪陵李渡長(zhǎng)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(yáng)關(guān)至洪澤湖4.贛江自南昌至都陽(yáng)湖5.湘江一一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(yáng)湖、洞庭湖以及類(lèi)似的大型水庫(kù)1.5150.5以上至1.5C級(jí)1.長(zhǎng)江自宜昌以上2.黃浦江自分水龍王廟以上3.淮河-正陽(yáng)關(guān)以上4.贛江自南昌以上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(jí)沒(méi)有提到的其他長(zhǎng)江水系支流0.55.00.5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：1.航行于內(nèi)河水域航行于內(nèi)河水域2.船長(zhǎng)船長(zhǎng)2

6、0mL140m3.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(zhǎng)船長(zhǎng)L一般取滿(mǎn)載水線(xiàn)的垂線(xiàn)間長(zhǎng)一般取滿(mǎn)載水線(xiàn)的垂線(xiàn)間長(zhǎng)Lpp。但規(guī)范。但規(guī)范規(guī)定規(guī)定L應(yīng)不大于滿(mǎn)載水線(xiàn)長(zhǎng)度，亦不小于滿(mǎn)載水應(yīng)不大于滿(mǎn)載水線(xiàn)長(zhǎng)度，亦不小于滿(mǎn)載水線(xiàn)長(zhǎng)度的線(xiàn)長(zhǎng)度的96%。 【所謂滿(mǎn)載水線(xiàn)系指船舶最高級(jí)別航區(qū)載重線(xiàn)對(duì)應(yīng)的水線(xiàn)【所謂滿(mǎn)載水線(xiàn)系指船舶最高級(jí)別航區(qū)載重線(xiàn)對(duì)應(yīng)的水線(xiàn)】l無(wú)舵船舶的船長(zhǎng)取滿(mǎn)載水線(xiàn)長(zhǎng)度【即滿(mǎn)載水線(xiàn)面無(wú)舵船舶的船長(zhǎng)取滿(mǎn)載水線(xiàn)長(zhǎng)度【即滿(mǎn)載水線(xiàn)面在中縱剖面上的投影長(zhǎng)度在中縱剖面上的投影長(zhǎng)度】 （二） 內(nèi)河小型船舶建造規(guī)范1.適用于我國(guó)內(nèi)河船長(zhǎng)5mL55.5的大開(kāi)口船舶的大開(kāi)口船舶【較寬】等，應(yīng)優(yōu)先考慮采用橫

7、骨架式?！据^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縱骨架式縱骨布置稠密、橫向強(qiáng)骨材尺度大，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，焊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。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(guò)渡。采用縱、橫混合骨架式時(shí)，應(yīng)考慮合理搭配與過(guò)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

8、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)肋骨合理搭配，以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。搭配，以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。5. 無(wú)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(wú)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）（二）骨材間距的確定骨材間距的確定1.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2.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 =

9、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)不大于600mm。多數(shù)長(zhǎng)江小型機(jī)動(dòng)船為。多數(shù)長(zhǎng)江小型機(jī)動(dòng)船為500mm，多數(shù)，多數(shù)大、中型長(zhǎng)江船為大、中型長(zhǎng)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(guò)宜超過(guò)600mm。3. 內(nèi)河船骨材間距考慮工藝、布置，不應(yīng)過(guò)小。內(nèi)河船骨材間距考慮工藝、布置，不應(yīng)過(guò)小。 （三）（三）構(gòu)件的布置的原則構(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

10、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(xiàn)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(xiàn)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

11、、尾單底過(guò)渡時(shí)，應(yīng)采用水平過(guò)渡肘板等措施過(guò)度；雙層底向首、尾單底過(guò)渡時(shí)，應(yīng)采用水平過(guò)渡肘板等措施過(guò)度；M中部縱骨架式向首、尾橫骨架式過(guò)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(guò)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?，降低結(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

12、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1.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承壓時(shí)，與骨材毗鄰的一部分板與之共同工作，通稱(chēng)共同工作，通稱(chēng)“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)。2.帶板寬度應(yīng)從彎曲強(qiáng)度與穩(wěn)定性?xún)煞矫孀鞑煌膸О鍖挾葢?yīng)從彎曲強(qiáng)度與穩(wěn)定性?xún)煞矫孀鞑煌目紤]。考慮。3.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

13、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(guó)比如在計(jì)算構(gòu)件剖面模數(shù)時(shí)，我國(guó)內(nèi)規(guī)內(nèi)規(guī)規(guī)定：規(guī)定：M當(dāng)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

14、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1.內(nèi)河船內(nèi)河船B/D較大，船型扁寬，甲板如有大開(kāi)口，較大，船型扁寬，甲板如有大開(kāi)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。2.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(kāi)口區(qū)

15、域增設(shè)，全船采用橫骨架式、大開(kāi)口區(qū)域增設(shè)舷側(cè)半艙壁，甲板設(shè)置連接過(guò)橋，設(shè)置間距不大舷側(cè)半艙壁，甲板設(shè)置連接過(guò)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(zhǎng)艙口船，加大箱體邊艙的寬度及提高對(duì)于雙殼型長(zhǎng)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)件的固定程度，均可提高扭轉(zhuǎn)首尾橫艙