船舶專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計

江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學校畢業(yè)（設(shè)計）論文55.4米鋼質(zhì)艙口駁船結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計姓名杜新宇所在系部船舶工程系專業(yè)班級091112學號090311085指導教師朱黃兵二0一四年一月二十一日摘要與海上運輸相比，內(nèi)河航道的特點是狹窄、彎曲、水淺、風浪??；有船閘、橋梁等礙航設(shè)施；洪枯水位差大；不同航道水深、寬窄、曲率半徑和流速均不同。駁船隊運輸就是為了適應(yīng)內(nèi)河航道的特點而發(fā)展起來的。與機動貨船運輸相比，駁船隊運輸具有其獨特的經(jīng)濟特征，非常適宜在內(nèi)河運輸，是內(nèi)河貨運的主要形式。本文主要針對55.4m內(nèi)河駁船進行船體結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計，本船按照《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》（2009年）按A級航區(qū)的有關(guān)要求進行計算與強度校核。本船為鋼質(zhì)，在貨艙區(qū)域設(shè)有雙舷、單底的駁船，采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。本文的主要內(nèi)容包括：內(nèi)河駁船的發(fā)展概況、結(jié)構(gòu)特點，規(guī)范設(shè)計方法及設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題。55.4m內(nèi)河駁船結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計計算，及船中貨艙區(qū)橫剖面的彎曲強度校核。典型橫剖面圖和基本結(jié)構(gòu)圖的繪制。關(guān)鍵詞：駁船；規(guī)范設(shè)計；橫剖面圖；基本結(jié)構(gòu)圖；型線圖江蘇省無錫市交通高等職業(yè)技術(shù)學校?？飘厴I(yè)（設(shè)計）論文目錄TOC\o"1-4"\h\z\u第一章緒論 61.1駁船的發(fā)展概況 61.2駁船的分類 71.2.1.按用途分 71.2.2.按結(jié)構(gòu)形式分 71.2.3.按材料分 81.2.4.按船型分 81.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述 81.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù) 81.3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的 91.3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法 91.3.4規(guī)范設(shè)計的步驟 91.3.5結(jié)構(gòu)布置的一般原則 101.4設(shè)計成果及存在的問題 10第二章55.4m結(jié)構(gòu)強度規(guī)范設(shè)計計算書 122.1本船說明 122.2結(jié)構(gòu)規(guī)格計算 132.2.1外板 132.2.1.1船底板 132.2.1.2平板龍骨 142.2.1.3舭列板 142.2.1.4舷側(cè)外板 152.2.1.5舷側(cè)頂列板 152.2.1.6內(nèi)舷頂列板 152.2.1.7內(nèi)舷板 152.2.1.8尾封板 162.2.1.9首封板 162.2.2甲板 162.2.2.1首尾甲板 162.2.2.2中部強力甲板 172.2.2.3艙口寬度 182.2.2.4艙口角隅板 182.2.3船底骨架 182.2.3.1貨艙內(nèi)實肋板 182.2.3.2貨艙外實肋板 192.2.3.3中內(nèi)龍骨 212.2.3.4旁內(nèi)龍骨 212.2.4舷側(cè)骨架 222.2.4.1普通肋骨 222.2.4.2強肋骨 232.2.4.3首尾強肋骨 252.2.4.4舷側(cè)縱桁 262.2.4.5撐材 262.2.4.6舭肘板 282.2.4.7.梁肘板 282.2.5甲板骨架 292.2.5.1甲板橫梁 292.2.5.2甲板縱桁 302.2.5.3強橫梁 312.2.5.4貨艙區(qū)域甲板縱骨 322.2.6艙壁 332.2.6.1貨艙橫艙壁 332.2.6.2防撞艙壁 342.2.6.3干貨艙壁 342.2.6.4干貨艙壁扶強材 352.2.6.5防撞艙壁扶強材 362.2.6.6貨艙橫艙壁扶強材 372.2.6.7防撞艙壁垂直桁 372.2.6.8貨艙橫艙壁垂直桁 382.2.6.9艙壁水平桁 392.2.7艙口圍板 392.2.7.1 392.2.7.2圍板頂緣設(shè)面板 402.2.7.3艙口垂直桁 402.2.8上層建筑及甲板室 412.2.8.1甲板室圍壁 412.2.8.2圍壁扶強材 412.2.8.3圍壁強扶強材 42第三章強度校核 433.1船中剖面的剖面模數(shù)校核 433.2.1中剖面模數(shù) 453.2.1.1 453.2.1.2 463.2.2舯剖面慣性矩 46第三章結(jié)論 47第四章致謝 49第五章參考文獻 50第一章緒論1.1駁船的發(fā)展概況駁船，是運河、長江干線上運載客貨的一種大型平底船，主要用于內(nèi)河、沿海貨運，具有運量大、投資少、成本低，其設(shè)備簡單、吃水淺，在調(diào)動組織上機動靈活，即適于運送大宗貨物，也適于運送批量小、貨種多、港站作業(yè)分散的貨物等優(yōu)點。駁船一般為非機動船，與拖船或頂推船組成駁船船隊，可航行于狹窄水道和淺水航道，并可根據(jù)貨物運輸要求而隨時編組，適合內(nèi)河各港口之間的貨物運輸。少數(shù)增設(shè)了推進裝置的駁船稱為機動駁船，機動駁船具有一定的自航能力。我國水路運輸市場不斷的增長，特別是內(nèi)河運輸在近年取得了很大的發(fā)展，以長江為例，長江運輸幾乎全部是散貨運輸，但隨著內(nèi)地經(jīng)濟增長，集裝箱運輸明顯增加。估計有80﹪的鐵礦石，72﹪的原油和83﹪的煤炭的生產(chǎn)都是通過駁船運往長江沿線的制造企業(yè)。在所有可以選擇的運輸方式中，駁船服務(wù)是今天中國大陸長距離運輸中最安全、最具成本效益的方式。隨著我國駁船行業(yè)的發(fā)展，我國駁船的總數(shù)量將繼續(xù)呈現(xiàn)下降的趨勢，而駁船的載重量將逐步上漲，在1985時的增長速度最快，達到45.68﹪，這也說明我國駁船的噸位逐步向大噸位市場發(fā)展。未來幾年，我國將完善內(nèi)河船型標準化的政策措施，加強標準船型的研發(fā)，現(xiàn)有船型比選及落后船型淘汰等工作。加快推進長江、京杭運河、西江等內(nèi)河船型標準化工作，優(yōu)化運力結(jié)構(gòu)，促進船舶大型化，提高船閘通過能力，提升內(nèi)河航運競爭力。1.2駁船的分類駁船種類很多。1.2.1.按用途分客駁，專運旅客，設(shè)有生活設(shè)施，一般用于小河客運。貨駁，用于載運貨物，按所運貨物可分為干貨駁、礦砂駁、煤駁、油駁、甲板駁等。貨駁一般不設(shè)起重設(shè)備，靠碼頭上的裝卸機械裝卸貨物。貨駁也可在港口用于貨物的中轉(zhuǎn)。1.2.2.按結(jié)構(gòu)形式分敞艙駁，又名敞口駁船，有設(shè)有幾個貨艙口的艙口駁；只設(shè)一個貨艙、貨艙上方全敞開的；甲板駁，不設(shè)貨艙、在甲板上堆裝貨物、甲板四周設(shè)有擋貨圍板；半艙駁甲板上堆裝貨物、甲板四周設(shè)有艙口圍板；罐駁，在甲板上設(shè)置罐等密閉容器以裝運油、液化氣體等液體貨物的罐駁等。1.2.3.按材料分有鋼駁、木駁、水泥駁。1.2.4.按船型分主要有普通駁和分節(jié)駁。普通駁首尾兩端斜削呈流線型，備有錨和舵。分節(jié)駁兩端呈箱形（全分節(jié)駁），或一端斜削、另一端呈箱形(半分節(jié)駁)。中國古代的對槽船（又稱兩節(jié)船）可以看作是現(xiàn)代半分節(jié)駁組成的船隊的雛形。它由兩節(jié)相同長度的船組成，前節(jié)船首端斜削，尾端呈方箱形，后節(jié)船首端為方箱形，尾端斜削，兩節(jié)船的方箱形一端相互對攏，用纜繩聯(lián)接。舵設(shè)在后節(jié)船上。現(xiàn)代分節(jié)駁上一般不設(shè)舵，美國的分節(jié)駁上不設(shè)錨，中國和西歐一些國家的分節(jié)駁上設(shè)錨。分節(jié)駁結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，造價低，用分節(jié)駁組成船隊，可降低航行阻力，提高載貨量，因此分節(jié)駁得到廣泛應(yīng)用。1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述1.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)船體結(jié)構(gòu)設(shè)計通常是在船體總體設(shè)計基本完成以后，根據(jù)已定的主尺度，型線圖，總布置圖以及任務(wù)書（對船舶用途，航區(qū)，建筑形式，甲板層數(shù)，主要設(shè)備，使用要求等）的要求進行的。1.3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是選擇合適的結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)形式，決定全部構(gòu)件的尺寸和連接方式，在保證足夠的強度和安全性等要求下，使結(jié)構(gòu)具有最佳的技術(shù)經(jīng)濟性能。1.3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法=1\*GB3①、母型船設(shè)計法：就是按照母型船的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)果尺寸和航區(qū)等，經(jīng)分析處理設(shè)計出新的同類船舶。=2\*GB3②、規(guī)范設(shè)計法：目前民船主要采用這種方法進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，即主要按船舶建造規(guī)范進行，輔以必要的強度計算。這種方法設(shè)計簡便，一般強度能保證，但規(guī)范只能包括一般的運輸船舶和通用的結(jié)構(gòu)形式，而對特種尺度的船，特種船舶與特殊形式的結(jié)構(gòu)，仍要按照船舶結(jié)構(gòu)力學的方法進行強度校核。=3\*GB3③、直接設(shè)計法：對規(guī)范規(guī)定以外的船舶，只有采用直接設(shè)計的方法來決定設(shè)計船的構(gòu)件尺寸，目前這種方法還不夠完善。=4\*GB3④、近幾年來，結(jié)構(gòu)設(shè)計由確定性設(shè)計逐漸向概率性設(shè)計原理過度。概率設(shè)計原理就是將結(jié)構(gòu)壽命期內(nèi)影響結(jié)構(gòu)安全和性能的各參數(shù)作為隨機變量，用概率和數(shù)理統(tǒng)計方法分析結(jié)構(gòu)在使用期內(nèi)基本滿足要求的概率。1.3.4規(guī)范設(shè)計的步驟=1\*GB3①、根據(jù)型線圖，總布置圖以及任務(wù)書的要求，通過調(diào)查研究，總體分析同類船舶在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)缺點，確定結(jié)構(gòu)形式，肋骨間距以及改進措施。=2\*GB3②、船體中部剖面結(jié)構(gòu)設(shè)計。=3\*GB3③、根據(jù)傳統(tǒng)中部剖面與總布置圖進行全船結(jié)構(gòu)布置，即繪制基本結(jié)構(gòu)圖。同時完成主要構(gòu)件計算書。=4\*GB3④、完成其它所有的圖紙和文件。船體中剖面圖與基本結(jié)構(gòu)圖是全部結(jié)構(gòu)的全局性構(gòu)想，它集中反映了設(shè)計船的結(jié)構(gòu)形式，主要構(gòu)件尺寸，連接方式與構(gòu)件布置，是其它結(jié)構(gòu)圖的原則依據(jù)，但隨著設(shè)計階段的深入與發(fā)展，結(jié)果圖的繪制與計算都要不斷修改和完善，直至達到最佳。1.3.5結(jié)構(gòu)布置的一般原則=1\*GB3①、結(jié)構(gòu)的整體性原則=2\*GB3②、受力均勻性和有效傳遞原則=3\*GB3③、結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和減少應(yīng)力集中原則=4\*GB3④、局部加強原則1.4設(shè)計成果及存在的問題以上所做的論述，讓我們初步了解了關(guān)于船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體步驟，理清思路后便可以結(jié)合規(guī)范，參照相關(guān)專業(yè)書籍著手進行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。本次設(shè)計主要是規(guī)范設(shè)計，由于尚未正式參加工作，對船體結(jié)構(gòu)的了解皆是來自于相關(guān)書籍及實習單位工程師的指導，在船廠的施工方面缺乏必要的經(jīng)驗，因此在設(shè)計中還是會出現(xiàn)一些與具體建造施工相矛盾或未能考慮到的地方，設(shè)計本身就是一個將理論應(yīng)用于實踐的過程，相信隨著經(jīng)驗的積累、對船體結(jié)構(gòu)的深入了解、對該專業(yè)知識的不斷汲取，一定會做出更加切合施工，更加完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第二章55.4m結(jié)構(gòu)強度規(guī)范設(shè)計計算書2.1本船說明2.1.1本船為單底雙舷、單甲板、橫骨架式鋼質(zhì)艙口船，本船船體結(jié)構(gòu)強度按中國船級社《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》（2009）及其《修改通報（2012）》對A級航區(qū)大艙口船的要求進行計算校核。2.1.2主要量度及參數(shù)總長Loa55.40m方形系數(shù)0.896垂線間長L53.00m肋距s0.50m型寬B9.70m長深比14.32型深D3.70m寬深比2.62吃水d3.05mb/B=0.74>0.7艙口寬度b7.10m裝載積載因數(shù)>0.45m3以上尺度及比值符合規(guī)范對大艙口船的要求2.2結(jié)構(gòu)規(guī)格計算2.2.1外板2.2.1.1船底板根據(jù)規(guī)范8.3.1.1：大艙口船貨艙區(qū)域的船底板厚度t應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t=a(αL+βs+γ)=1×(0.06×53.00+4.40×0.50+1.2)=6.58mm式中：a=1.00（航區(qū)系數(shù)，A級航區(qū)船舶取a＝1，B級航區(qū)船舶取a＝0.85，C級航區(qū)船舶取a＝0.7）L=53.00m（船長，本船有關(guān)船長的取值皆取垂線間長）s=0.50m（肋骨或縱骨間距）α、β、γ——系數(shù)，按船舶骨架形式，由下表查得：表1結(jié)構(gòu)形式αβγ橫骨架式0.064.41.2縱骨架式0.053.91.0根據(jù)規(guī)范2.2.1.2：船底板厚度t也尚應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t=4.8s=4.8×0.50=4.98mm式中：s=0.50m（肋骨或縱骨間距）d=3.05m（吃水）r=1.25m（半波高，按航區(qū)取下列值：A級航區(qū)r＝1.25m；B級航區(qū)r＝0.75m；C級航區(qū)r＝0.25m）本船實?。簍=7mm2.2.1.2平板龍骨根據(jù)規(guī)范2.3.1.1：船中部平板龍骨厚度應(yīng)按船中部底板厚度增加1mm，首、尾部平板龍骨厚度應(yīng)不小于船中部船底板厚度。平板龍骨的寬度應(yīng)不小于0.1B，但應(yīng)不小于0.75m也不必大于1.5m。平底船的平板龍骨厚度可與船中部船底板厚度相同。實取t=8mm，寬度為1100mm。2.2.1.3舭列板根據(jù)規(guī)范2.3.3.1：舭列板厚度應(yīng)按船中部船底板厚度增加0.5mm。若船底板厚度大于8mm時，則舭列板厚度可與船底板相同。t=6.58+0.5=7.08mm實取t=8mm2.2.1.4舷側(cè)外板根據(jù)規(guī)范8.3.2.1：舷側(cè)外板的厚度應(yīng)與船底板厚度相同。實取t=72.2.1.5舷側(cè)頂列板根據(jù)規(guī)范8.3.3.1：貨艙區(qū)域舷側(cè)頂列板在強力甲板以下的寬度應(yīng)不小于0.15D，其厚度不小于強力甲板邊板厚度的0.85倍或舷側(cè)外板厚度增加1mm，取其大者。貨艙區(qū)域外的舷側(cè)頂列板厚度可逐漸減至首、尾部舷側(cè)外板的厚度。實取t=8mm2.2.1.6內(nèi)舷頂列板根據(jù)規(guī)范8.3.4.2：內(nèi)舷板頂列板在貨艙區(qū)域內(nèi)的寬度應(yīng)不小于0.15D，其厚度應(yīng)不小于舷側(cè)外板厚度加1mm或強力甲板厚度的0.85倍之大者。實取t=8mm，高度為600mm。2.2.1.7內(nèi)舷板根據(jù)規(guī)范8.3.4.1、8.3.4.3：內(nèi)舷板的厚度應(yīng)不小于舷側(cè)外板的厚度。內(nèi)舷板在艙底平面以上0.2D高度范圍內(nèi)的板厚，應(yīng)不小于舷側(cè)外板厚度加1mm。內(nèi)舷底列板t≥6.58+1=7.58mm，則取t=8mm，其高度為740mm。其他內(nèi)舷板取t=7mm2.2.1.8尾封板根據(jù)規(guī)范2.3.6.1：尾封板厚度應(yīng)與尾部平板龍骨厚度相同。實取t=8mm2.2.1.9首封板根據(jù)規(guī)范2.13.1：板型首柱的厚度，應(yīng)較中部船底板增厚2mm(包括火加工余量在內(nèi))。t≥6.58+2=8.58mm實取t=10mm2.2.2甲板2.2.2.1首尾甲板根據(jù)規(guī)范2.4.1.3：船長大于或等于50m的船舶，首、尾部強力甲板的最小厚度應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t≥0.9×aβ(3.89+0.038L)≥0.9×1×1×（3.89+0.038×53.00）≥5.31mm式中：a=1.00（航區(qū)系數(shù)，A級航區(qū)取a＝1，B級航區(qū)取a＝0.85，C級航區(qū)取a＝0.75）β=1.00（系數(shù)，橫骨架式取β=1，縱骨架式取β=0.83）L=53.00m本船為t=6mm，滿足要求。2.2.2.2中部強力甲板根據(jù)規(guī)范8.3.6.1：貨艙區(qū)域內(nèi)強力甲板的厚度t尚應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t=1.1=8.01mm根據(jù)規(guī)范2.4.1.2：船長大于或等于50m的船舶，船體中部強力甲板的最小厚度t應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t=aβ(3.89+0.038L)=1×1×（3.89+0.038×53.00）=5.90mm式中：a=1.00β=1.00L=53.00m（同2.1）根據(jù)規(guī)范2.4.1.5：船中部甲板邊板的寬度b2應(yīng)不小于0.1B，厚度應(yīng)按甲板厚度增加1mm。首、尾部甲板邊板厚度可與該處的甲板厚度相同。b2≥0.1×B=0.1×9.70=0.97mt=5.90+1=6.90mm本船實取：b2=1.30mt=10mm，滿足要求。2.2.2.3艙口寬度根據(jù)規(guī)范8.1.1.2：艙口寬度b1與船寬B之比不得大于0.8b1≤0.8×B=0.8×9.70=7.76m本船實際：b1=7.10m滿足要求。2.2.2.4艙口角隅板根據(jù)規(guī)范8.3.6.2：艙口角隅板厚應(yīng)較貨艙區(qū)域強力甲板增厚0.5倍，即1.5×8.01=12.2mm本船實取t=14mm2.2.3船底骨架2.2.3.1貨艙內(nèi)實肋板根據(jù)規(guī)范8.5.2.2貨艙區(qū)域?qū)嵗甙宓钠拭婺?shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=3.4s(d+r)2=3.4×0.50×(3.05+1.25)×7.102=368.50cm3式中：s=0.50m（實肋板間距）d=3.05m=7.10m（實肋板跨距，取實肋板面板與舷側(cè)外板或內(nèi)舷板交點之間的距離）r=1.25m本船實取，其W=457.48cm3，滿足要求。2.2.3.2貨艙外實肋板根據(jù)規(guī)范2.5.2.2：實肋板剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=ks(fd+r)2=2.40×0.50×(1×3.05+1.25)×9.102=427.30m式中：k=a(1/-1.1)+b=2.4，k為系數(shù)。其中：a、b——k的系數(shù)，按下表選?。罕?骨架型式系數(shù)橫骨架式縱骨架式主肋骨制交替肋骨制1根龍骨1根龍骨1根龍骨1根龍骨1根龍骨1根龍骨1根龍骨1根龍骨1根龍骨a2.502.001.25b4.03.53.03.22.82.42.01.751.51/——艙長比，1為艙底平面長度（取兩橫艙壁的間距）m；取值范圍按下表選?。罕?龍骨數(shù)1/1根龍骨3根龍骨5根龍骨上限值1.51.71.9下限值1.1s=0.50md=3.05mf=1，f為系數(shù)，由下表所得：表4貨艙外f值貨艙內(nèi)f值自航船非自航船10.50.25r=1.25ma=2.00mb=2.40m(由表2得，本計算書肋骨根數(shù)見附錄一：基本結(jié)構(gòu)圖)=9.10m（實肋板跨距取兩舷側(cè)或內(nèi)舷板之間的距離，或舷側(cè)、內(nèi)舷板與中縱艙壁之間的距離）1=5.50m（概念見艙長比）1/=0.60實取1/=1.10本船實取，其W=457.48cm3，滿足要求。2.2.3.3中內(nèi)龍骨根據(jù)規(guī)范2.5.3.2：中內(nèi)龍骨腹板的高度和厚度與該處實肋板相同，面板剖面積應(yīng)不小于實肋板面板剖面積的1.5倍。面板剖面積=1.5×0.7×6=6.30cm2，腹板高度與實肋板同本船實取，其面板剖面積為8.00cm2，滿足要求。2.2.3.4旁內(nèi)龍骨根據(jù)規(guī)范8.2.3.4：船長大于或等于40m小于80m，。船底骨架如采用橫骨架式，船底龍骨（或縱桁）的間距b應(yīng)不大于下式計算所得之值且不大于2.5m：b≤×103=772mm式中：k==18.69s=0.50mt=6.58mm本船實取b=600mm滿足要求。根據(jù)規(guī)范2.5.4.1：旁內(nèi)龍骨可用間斷板構(gòu)成，尺寸與該處實肋板相同。本船實取2.2.4舷側(cè)骨架2.2.4.1普通肋骨2.2.4.1.1外舷肋骨根據(jù)規(guī)范8.6.1.1：主肋骨和普通肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=Ks(d+r)2=5.7×0.50×(3.05+1.25)×1.252=19.15cm3式中：K=5.7，K為系數(shù)，由下表查得：表5類型類別主肋骨普通肋骨未設(shè)舷側(cè)縱桁設(shè)有舷側(cè)縱桁自航船3.83.24.9非自航船4.43.85.7s=0.50md=3.05mr=1.25m=1.25m，為肋骨跨距，對設(shè)有舷側(cè)縱桁的普通肋骨，取肋骨與實肋板內(nèi)緣交點至舷側(cè)縱桁的垂直距離，但應(yīng)不小于1.25m。（本船以最小值1.25計算）本船實取，其W=156.93cm3，滿足要求。2.2.4.1.2內(nèi)舷肋骨根據(jù)規(guī)范8.6.1.2：內(nèi)舷肋骨（內(nèi)舷板垂直扶強材）的剖面模數(shù)應(yīng)不小于外舷肋骨的剖面模數(shù)。本船實取，其W=104.32cm3，滿足要求。2.2.4.2強肋骨2.2.4.2.1外舷強肋骨根據(jù)規(guī)范8.6.3.2：外舷強肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=7.6s(h+r)2當在強肋骨跨距中點設(shè)置水平撐材時，外舷強肋骨的剖面模數(shù)應(yīng)不小于上式計算所得之值的0.6倍。本船在強肋骨跨距中點設(shè)置水平撐材，故：W=0.6×7.6s(h+r)2=0.6×7.6×1.0×(1.2+1.25)×3.002=100.55m式中：s=1.0m，s為強肋骨間距r=1.25mh=1.2m，h為計算水柱高，自強肋骨跨距中點量至滿載水線的垂直距離（根據(jù)經(jīng)驗，由型深的一半減去A級航區(qū)的干舷）。=3.00m，為強肋骨跨距?？缇嘤上鄬?yīng)的兩個跨距點來確定，強骨材如桁材、強橫梁、實肋板和強肋骨等的端部若在艙壁、舷側(cè)或甲板處有肘板加強固定時，構(gòu)件端部be處的點可作為計算跨距的端點。be由下式確定：式中符號見下圖：本船實取，其W=156.93cm3，滿足要求。2.2.4.2.2內(nèi)舷強肋骨根據(jù)規(guī)范8.6.3.3：內(nèi)舷強肋骨（內(nèi)舷板垂直桁）的剖面模數(shù)應(yīng)不小于外舷強肋骨的剖面模數(shù)。本船實取，其W=104.32cm3，滿足要求。2.2.4.3首尾強肋骨根據(jù)規(guī)范2.7.3.1：舷側(cè)骨架為交替肋骨制時，強肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=Ks(d+r)2=4.7×1.0×(3.05+1.25)×3.102=194.22cm3式中：K=4.7，K為系數(shù)，自航船取4.0，非自航船取4.7s=1.0md=3.05mr=1.25m=3.10m，可參照2.2.4.2.1，也可以自附錄二型線圖中首或尾部自船底到甲板邊線的高度值（取大者）減去1.5倍的實肋板高再減去1.5倍的強橫梁高。本船實取，其W=202.68cm3，滿足要求。2.2.4.4舷側(cè)縱桁2.2.4.4.1貨艙區(qū)域根據(jù)規(guī)范8.6.4.1：舷艙骨架采用橫骨架式時，應(yīng)在內(nèi)、外舷設(shè)置一道舷側(cè)縱桁，舷側(cè)縱桁的剖面尺寸與強肋骨相同。本船可取（外舷），滿足要求。（內(nèi)舷），滿足要求。2.2.4.4.2首尾區(qū)域根據(jù)規(guī)范2.7.4.1：舷側(cè)骨架如設(shè)置舷側(cè)縱桁時，舷側(cè)縱桁的剖面尺寸應(yīng)與強肋骨相同，且應(yīng)盡量延伸至首尾。本船實取，其W=202.68cm3，滿足要求。2.2.4.5撐材根據(jù)規(guī)范6.6.5.1：在舷艙內(nèi)、外舷強肋骨跨距中點設(shè)置水平撐材時，水平撐材的剖面積a應(yīng)不小于按下式計算所得之值：==3.85cm2式中：s=1.0m=3.0m（外舷強肋骨跨距）h=2.50m（計算水柱高，取撐材至干舷甲板上1米的距離，應(yīng)不小于2米）=95cm（桿件的計算長度，以內(nèi)、外舷壁之間的距離減去內(nèi)、外強肋骨的腹板高度和）r=3.24cm，r為斜桿剖面的最小慣性半徑，以下面方法計算：r=為許用應(yīng)力，以下式計算：/r≤120時，=/r>120時=其中K=1，K為材料換算系數(shù)，由下表選?。罕?屈服應(yīng)力ReH（N/mm2）K23513150.783550.723900.68/r=29.32＜120=120，則==119.42N/mm2本船實取，其a=8.64cm2，滿足要求。2.2.4.6舭肘板根據(jù)規(guī)范2.7.5.2：強肋骨與實肋板用舭肘板連接，舭肘板的直角邊長應(yīng)與實肋板中部腹板高度相同，厚度與實肋板厚度相同。本船可取，滿足要求。2.2.4.7.梁肘板根據(jù)規(guī)范2.7.6：強肋骨與強橫梁可采用肘板連接或強橫梁端部在不小于1.5倍腹板高度范圍內(nèi)將腹板升高至1.5倍腹板高度后與強肋骨連接的形式，如下圖所示。肘板的直角邊長應(yīng)不小于強橫梁或強肋骨腹板高度的較大值，肘板的厚度應(yīng)不小于強橫梁或強肋骨腹板厚度的較大值，肘板的自由邊應(yīng)折邊(或設(shè)面板)，折邊(或面板)的要求應(yīng)符合規(guī)范2.7.6.1的規(guī)定。本船可取，（首尾），滿足要求。

2.2.5甲板骨架2.2.5.1甲板橫梁根據(jù)規(guī)范2.8.1.1：橫骨架式甲板應(yīng)在每個肋位上設(shè)置橫梁，其剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=5csh2=5×1.45×0.50×0.50×2.002=7.25cm3式中：c=1.45，C為系數(shù)，對A級航區(qū)強力甲板取c=1.45、B級航區(qū)強力甲板取c=1.2、C級航區(qū)強力甲板取c=1.0；當強力甲板載貨時取c=1.0；其余甲板均取c=1.0。s=0.50m，s為橫梁間距。h=0.50m，h為甲板計算水柱高度，強力甲板取0.5m。=2.00m，為橫梁跨距，取舷側(cè)與甲板縱桁(縱艙壁)或甲板縱桁(縱艙壁)之間距離之大者，且不小于2m。根據(jù)規(guī)范2.8.1.2：強力甲板橫梁的剖面慣性矩I應(yīng)不小于按下式計算所得之值：I=3W=3×7.25×2.00=43.50cm4式中：W=7.25cm3=2.00m（同上式）本船可取，其W=30.32cm3，I=205.45cm4，滿足要求。2.2.5.2甲板縱桁根據(jù)規(guī)范2.8.3.2：強力甲板（或干舷甲板）縱桁的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值，其剖面尺寸尚應(yīng)不小于強橫梁的剖面尺寸：W=kcbh2=6.39×1.45×0.95×0.50×5.202=119.01cm3式中：k=0.03L+4.8=6.39c=1.45h=0.50mb=0.95m，b為甲板縱桁支承面積的平均寬度（以甲板邊板寬度的一半加上相鄰一側(cè)兩縱桁間距的一半）。=5.20m，為縱桁跨距。根據(jù)規(guī)范2.8.3.3：強力甲板縱桁的剖面慣性矩I應(yīng)不小于按下式計算所得之值：I=2.75W=2.75×119.01×5.20=1701.84cm4式中：W=119.01m3=5.20m（同上式）本船可取，其W=154.62m3，I=2431.51cm4，滿足要求。2.2.5.3強橫梁2.2.5.3.1本船實取，其W=154.62cm3，滿足要求。2.2.5.3.2艙口開口線外側(cè)的甲板強橫梁根據(jù)規(guī)范8.8.1.2：雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)和單舷側(cè)結(jié)構(gòu)大艙口船開口線外側(cè)的甲板強橫梁的剖面模數(shù)，應(yīng)不小于舷側(cè)強肋骨的剖面模數(shù)。本船實取，其W=162.24cm3，滿足要求。2.2.5.4貨艙區(qū)域甲板縱骨根據(jù)規(guī)范8.8.4.1：開口線外側(cè)甲板縱骨的剖面模數(shù)應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=kcsL=0.35×1.45×0.50×53.00=13.45cm3根據(jù)規(guī)范8.8.4.2：開口線外側(cè)甲板縱骨的剖面慣性矩I應(yīng)不小于按下式計算所得之值：I=1.1=1.1×=56.19cm4式中：k=(650-11L+0.1L2)×10-3=0.35c=1.45s=0.43m，s為縱骨間L=53.00mCW=0.73，CW為系數(shù)，角鋼取=0.73，球扁鋼取=0.66f=43.00cm2，f為縱骨帶板剖面積，以甲板厚度乘以縱骨間距。若縱骨間距大于肋距，則以肋距計算。=1.0m，為縱骨跨距，即強橫梁間距。本船實取，其W=47.39cm3，I=449.17m4，滿足要求。2.2.6艙壁2.2.6.1貨艙橫艙壁根據(jù)規(guī)范8.10.1.2：平面水密艙壁底列板厚度應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t=Ks+c=4.2×0.60×+1.0=6.44mm式中：s=0.60，S為扶強材間距h=4.66m，由艙壁下緣量至艙壁頂端(深艙艙壁另加0.5m)或量至溢流管頂端的垂直距離，m，取大者，但應(yīng)不小于2.0m。（在型線圖中，在貨艙艙壁位置自船底量至艙壁頂端加上梁拱高度，再加上0.5米，兩個貨艙，取大者）K=4.2C=1.0K、C為系數(shù)，由下表查得：表7艙壁種類防撞艙壁干貨艙壁深艙艙壁K4.03.24.2C0.501.0本船實取t=8mm，滿足要求。2.2.6.2防撞艙壁根據(jù)規(guī)范2.12.2.1：（同2.2.6.1貨艙橫艙壁）t=Ks+c=4.0×0.60×+0.5=5.18mm式中：s=0.60mK=4.0c=0.5h=3.80m（在型線圖中，在防撞艙壁位置自船底量至艙壁頂端加上梁拱高度）本船實取t=8mm，滿足要求。2.2.6.3干貨艙壁按2.12.2.1t=Ks+c=3.2×0.60×+0=3.74mm式中：s=0.60mK=3.2c=0h=3.80m（在型線圖中，在干貨艙壁位置自船底量至艙壁頂端）本船實取t=8mm，滿足要求。2.2.6.4干貨艙壁扶強材根據(jù)規(guī)范2.12.3.2：平面艙壁扶強材的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=Ksh2=4.0×0.60×3.10×1.402=14.58cm3式中：s=0.60mh=3.10m（自扶強材跨距中點量至艙壁頂緣，深艙艙壁加0.5m，或量至溢流管頂端的垂直距離，取大者，但應(yīng)不小于2.0m?；蛘呃斫鉃橐愿韶浥摫诘膆值減去干貨艙壁扶強材跨距的一半）K=4.0，K為系數(shù)，由下表查得：表8扶強材種類固定情況K值防撞艙壁干貨艙艙壁深艙艙壁垂直扶強材兩端有肘板4.03.05.0一端有肘板4.83.66.0兩端無肘板5.354.06.6水平扶強材3.83.8=1.40m，,為扶強材的跨距，，取包括肘板在內(nèi)的扶強材長度。若設(shè)有與扶強材垂直的桁材時，取桁材至扶強材端部或桁材之間的距離本船可取，其W=31.29cm3，滿足要求。2.2.6.5防撞艙壁扶強材根據(jù)規(guī)范2.12.3.2：W=Ksh2=5.35×0.60×3.075×1.452=20.75cm3式中：s=0.60mh=3.075mK=5.35=1.45m本船可取，其W=31.29cm3，滿足要求。2.2.6.6貨艙橫艙壁扶強材根據(jù)規(guī)范2.12.3.2：W=Ksh2=6.6×0.60×3.96×1.402=30.74cm3式中：s=0.60mh=3.96mK=6.6=1.40m本船可取，其W=39.50cm3，滿足要求。2.2.6.7防撞艙壁垂直桁根據(jù)規(guī)范2.12.4.2：垂直桁的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=Kbh2=4.6×1.20×2.00×2.792=85.94cm3式中：K=4.6，K為系數(shù)，由下表查得：表9艙壁種類防撞艙壁干貨艙艙壁深艙艙壁K4.64.05.0b=1.20m，b為垂直桁的支撐寬度，即垂直桁間距中點之間或垂直桁間距中點與舷邊(或縱艙壁)間距中點的距離。h=2.00，由垂直桁中點量至艙壁頂緣（深艙艙壁加0.5m）或量至溢流管頂端的垂直距離，取大者，但應(yīng)不小于2.0m。=2.79m本船可取，其W=158.91cm3，滿足要求。2.2.6.8貨艙橫艙壁垂直桁根據(jù)規(guī)范8.10.1.3：W=Kbh2=5.0×1.20×2.35×3.142=139.02cm3式中：K=5.0b=1.20mh=2.35（以型深的一半加上0.5米）=3.14m本船可取，其W=158.91cm3，滿足要求。2.2.6.9艙壁水平桁根據(jù)規(guī)范2.12.4.3：若船舶需要增加水平方向的抗擠壓強度，可在平面水密艙壁上設(shè)置水平桁。水平桁的剖面尺寸應(yīng)與垂直桁的剖面尺寸相同。本船可取2.2.7艙口圍板2.2.7.1根據(jù)規(guī)范8.8.5.1：船長大于等于40m且大艙口圍板在船中部0.4L范圍內(nèi)連續(xù)時，艙口圍板伸出甲板以上的高度h應(yīng)不大于按下式計算所得之值，且不大于1500mm：h≤≤571.35×3.70≤2113.995mm式中：K=1248-16L+0.061L2=571.35D=3.70mL=53.00m本船艙口圍板高度實取0.75m,滿足要求。根據(jù)規(guī)范8.8.5.2：大艙口圍板厚度t應(yīng)不小于按下式計算所得之值：t=0.1L+2.5=0.1×53.00+2.5=7.80mm本船實?。簍=8mm,滿足要求。2.2.7.2圍板頂緣設(shè)面板根據(jù)規(guī)范8.8.5.4：圍板頂緣面板的剖面積，應(yīng)不小于甲板以上圍板剖面積的0.12倍。A=0.12×75×0.8=7.20cm2實取[，其剖面積為16.00cm2，滿足要求。2.2.7.3艙口垂直桁根據(jù)規(guī)范8.8.5.4：垂直桁高度中點處的剖面積，應(yīng)不小于甲板以上圍板剖面積的0.3倍。A=0.3×75×0.8=18.00cm2實取水平桁為折邊材，其高度中點處剖面積為19.00cm2垂直桁高度中點處剖面積計算方法：2.2.8上層建筑及甲板室（參照附錄三：甲板室結(jié)構(gòu)圖）2.2.8.1甲板室圍壁外圍壁板實取t=4mm內(nèi)圍壁板實取t=3mm2.2.8.2圍壁扶強材根據(jù)規(guī)范2.16.2.4：上層建筑的圍壁扶強材的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W=3s2=3×0.50×1.752=4.59m式中：s=0.50m，s為甲板室扶強材間距。=1.75m，為甲板室扶強材跨距。本船可取，其W=19.14cm3，滿足要求。2.2.8.3圍壁強扶強材根據(jù)規(guī)范2.16.2.8：上層建筑（或甲板室）圍壁在甲板強橫梁和甲板縱桁處應(yīng)設(shè)置強扶強材。強扶強材的剖面模數(shù)應(yīng)不小于按上式計算所得之值的2倍。W≥2(3s2)≥=2×(3×0.50×1.752)≥9.18cm3式中：s=0.50m=1.75m本船可取，其W=19.14cm3，滿足要求。第三章強度校核3.1船中剖面的剖面模數(shù)校核本船中剖面的剖面模數(shù)慣性矩計算見下表：表10編號名稱數(shù)量尺寸（cm）剖面積A(cm2)距參考軸距離Zi(m)靜力矩A*Zi(cm2*m)慣性矩A*Zi2(cm2*m2)自身慣性矩(cm2m2)1船底板21.7×410574.000.000.000.00—2舭列板20.8×120192.000.2649.9212.9823.043舷側(cè)板20.7×235329.001.880618.521162.82151.44舷側(cè)頂列板20.8×6096.003.30316.801045.442.95甲板邊板21.0×130260.003.60936.003369.6—6內(nèi)舷板20.8×360576.001.801036.81866.24622.087中內(nèi)龍骨17×392/8×10035.440.207.091.42—8旁內(nèi)龍骨10L7×400/60322.000.2064.4012.88—9舷側(cè)縱桁2L7×200/6036.401.4050.9671.34—10舷側(cè)縱桁2L7×200/6036.402.2080.08176.18—11舷側(cè)縱桁2L7×200/6036.403.00109.20327.60—12內(nèi)舷水平桁2L7×170/6029.401.4041.1657.62—13內(nèi)舷水平桁2L7×170/6029.402.2064.68142.30—14內(nèi)舷水平桁2L7×170/6029.403.0088.20264