船體結構與設計課件

《船體結構與結構設計》多媒體課件第一章船舶類型和結構的一般知識第一節(jié)船舶類型

第二節(jié)作用在船體上的力及強度概念第一節(jié)船舶類型

船舶可按下列方式分類:航行區(qū)域海船和內河船；航行狀態(tài)排水型船、潛水艇、滑行艇、水翼艇和氣墊船；推進動力蒸汽機船、內燃機船、汽輪機船、燃氣輪機船和核動力船；推進器螺旋槳船、噴水推進船、空氣螺旋槳推進船和明輪船；建造材料鋼船、木船、水泥船、鋁合金船和玻璃鋼船等。

但通常按船舶的用途來分類，大致可以分為如下幾種：

運輸船客船、客貨船、雜貨船、集裝箱船、滾裝船、散貨船和油船等。工程船挖泥船、起重船、布設船、救撈船、打樁船和浮船等。漁業(yè)船網(wǎng)漁船、釣漁船、漁業(yè)指導船和調查船、捕鯨船等。港務船拖船、引航船、消防船、供應船、交通船和助航工作船等。海洋開發(fā)船海洋調查船、深潛器、勘探船和石油鉆井船等。軍用艦艇戰(zhàn)斗艦艇和輔助艦艇，如巡洋艦、船等驅逐艦、護衛(wèi)艦、航空母艦、登陸艦艇、掃雷艦艇、布雷艦艇、各種快艇和運輸艦、修理艦等。水面艦艇

最常見的主要類型的船舶特點：一、雜貨船普通貨物船:載運包裝、袋裝、桶裝和箱裝的。多用途貨船:除能運輸一般雜貨、散貨外，還能兼運集裝箱。結構特點：多用途貨船有較大甲板開口，便于貨物裝御，并增大起重能力，以適應吊裝集裝箱的需要。有足夠的穩(wěn)性，以滿足在甲板上堆放多層集裝箱的要求。雜貨船都為單螺旋槳船，具有2～3層甲板和雙層底。根據(jù)機艙位置的布置，有所謂中機型船和尾機型船之分，近來趨向于建造尾機型船或中后機型船。

圖1－128000T多用處干貨/集裝箱船

主尺度：總長*型寬*型深*吃水(m)＝181*26*14.4*10.02；噸位：總噸位（GROSS)＝19354，凈噸位(NET)＝9614；航速：15.5kn；主機：型號*功率*臺數(shù)＝MANB&W5S50MC*6400*1

圖1－230000噸多用途貨船

本船型為單槳、柴油機驅動的多用途集裝箱貨船。船舶可裝載干雜貨、工程件、1～8類危險品和集裝箱等。船舶設置兩層連續(xù)甲板、縱中艙壁、重吊和首側推。全船設5個貨艙，第1貨艙和第5貨艙內設置20英尺集裝箱導軌架。

主要尺度及參數(shù)

總長

192.90m

垂線間長

182.00m

型寬

27.80m

型深

15.50m

設計吃水/結構吃水

10.00m/11.20m

載重量

25015t/30538t

集裝箱數(shù)

1841TEU(14t/TEU裝箱量1339TEU)

主機型號

MAN–B&W7S60MC-C1set

MCR

15785kWx105rpm

CSR

14206.5kWx101.4rpm

服務航速

19.4kn（atCSRwith10%S.M.）

二、集裝箱船集裝箱船的特點：貨艙內和甲板上堆裝規(guī)格統(tǒng)一的標準貨箱，貨艙口寬而長，多數(shù)依靠港口專用的起貨機裝卸，少數(shù)的也有自帶起貨裝置。裝卸速度快，可大幅度縮短船舶在碼頭的停泊時間，從而增加航次。圖1－37100TEU集裝箱船圖1－43500箱集裝箱船本船型是單槳、柴油機驅動的全集裝箱船，本船設計為無限航區(qū)。全船設7個貨艙，貨艙內設置20呎集裝箱導軌架，甲板上和貨艙內可裝載危險品，第1貨艙可裝載除5、2類以外的危險品，第2～5貨艙可裝載1～9類危險品。本船設帶球鼻的傾斜船首、方尾和首側推器，機艙及居住艙室設在中后部。船舶設置單層連續(xù)甲板，貨艙區(qū)域為雙底、雙殼結構。主要尺度及參數(shù)

總長

231.00m

垂線間長

214.20m

型寬

32.20m型深

18.80m設計吃水/結構吃水

12.00m

載重量

41000t

集裝箱數(shù)

3534TEU(14噸/箱裝箱量2250TEU)

主機型號

MAN-B&W7K90MC-C1set

MCR

31920kWx104rpm

CSR

28728kWx100.4rpm

服務航速

22.2kn（atCSRwith15%S.M.）

三、散裝貨船

散裝貨船是專門裝運谷物、礦砂、煤炭等大宗散裝的。普通散裝貨船多用途的散裝船除了裝運谷物、礦砂外，還能裝載木材、板材、集裝箱等各種貨物。礦－油兩用船或砂－油－散三用船。自卸式散貨船貨艙底部是W形，貨物從下面的尖部開口漏到縱向傳送帶上作水平移動。再由垂直的鏈斗提升機或多級傾斜皮帶等裝置提升到艙面上。最后用懸臂式輸送帶運送到碼頭上。

圖1－517.5萬噸好望角型散貨船本船型是單槳、柴油機驅動的超大型單殼散貨船，主要承擔鐵礦石、煤炭等散貨的海上遠程運輸。本船設球首、方尾和連續(xù)的上甲板，尾部設6層尾甲板室，不設首樓。全船設9個貨艙，貨艙為帶有頂邊艙和底邊艙的常規(guī)散貨船型式，結構進行重貨加強并可間隔艙裝礦，No.2、4、6、8貨艙可以是空艙。本船No.6貨艙可兼作壓載艙，同時No.2、4、8艙也可在碼頭部分裝載壓載水。貨艙艙口蓋為齒輪齒條液壓驅動的側滾式艙蓋。全船不設起貨設備。主要尺度及參數(shù)

總長

288.92m

垂線間長

279.00m

型寬

45.00m

型深

24.50m

設計吃水/結構吃水

16.50m/18.10m

載重量

156093t/175080t

主機型號

MAN–B&W6S70MC1set服務航速

15.0kn（atCSRwith15%S.M.）

圖1－6174000噸散貨船

總長:289.00米

兩柱間長:278.20米

型寬:45.00米

型深:24.65米

設計吃水:16.50米

結構吃水:18.19米

續(xù)航力：22000N.MILES

載重噸:174000噸

服務航速:15.00節(jié)

定員:29人

圖1－7自卸式散裝貨船卸貨過程

1.縱向傳送皮帶；2.提升裝置；3.懸臂輸送皮帶；4.W形貨艙底四、油船目前世界上大型油船都在20～30萬噸左右，超大型的油船達50萬噸以上。除了裝石油外，還有成品油船（噸位一般在6萬噸左右，以2～4萬噸居多）。石油的裝卸是利用船上的油泵和管路，為防止油船對海洋的污染，國際海事組織(IMO)決定在2015年前停止使用單殼油船，今后建造的油船，尤其是大中型油船，都應為雙殼體結構。結構特點：尾機型，單層甲板單層底（除機艙除外）。油艙區(qū)按規(guī)范要求設置橫艙壁，并在縱向設置1～3道縱艙壁干舷較小，滿載時甲板貼近水面，設有從尾樓至橋樓或首樓的步橋供船員安全通行。大型的油船可在甲板下面設置封閉的通道代替步橋。船上的蒸汽、消防、海水等管系和電纜可裝在步橋下。上甲板上布置縱貫全船的輸油管。甲板上不設艙口，只設圓筒形的油氣膨脹阱，艙口蓋的油密性能良好。圖1－830萬噸油船

主尺度：總長*型寬*型深*吃水（m）＝333*58*31*22.2圖1－937300噸成品油／化學品船

本船是低速柴油機驅動的單槳、雙底、雙殼結構的遠洋航行成品油/化學品船，可航行于冰區(qū)（符合1B級冰區(qū)加強），主要裝運各種成品油和化學品(IMOtype2)。本船設有9對貨油艙和1對污油水艙(Sloptank)加1個殘油艙，可同時裝載9種不同貨品。每一貨油艙和污油水艙設1臺液壓深井泵，貨油艙內涂敷酚醛環(huán)氧特涂漆，貨艙內外的貨油管系和閥門均為不銹鋼。

本船設傾斜式船首帶球鼻、方尾、可調螺距螺旋槳帶1250千瓦軸帶發(fā)電機、貝克舵（可左右旋轉450）、1200千瓦電動可調槳首側推裝置。機艙、起居處所和駕駛室設于尾部。

主要尺度及參數(shù)總長

185.00m

垂線間長

176.00m

型寬

31.00m型深

17.00m

設計吃水/結構吃水

10.50m

載重量

37300t

主機型號

MANB&W6S50MC-C1set

MCR

9480kWx127rpm

CSR

8058kWX127rpm

服務航速

16.3kn

五、客船和客貨船客船是以載客（按規(guī)定載客超過12人）為主兼運貨物的船舶。一般的客船都兼帶少量貨物和郵件，純粹載客不裝貨的客船是很少的。對客船的要求是更加嚴格的安全性和舒適性。航速通常高于一般貨船，沿?？痛瑸?6～20kn，遠洋客船為20～30kn?？痛仨殱M足一系列有關分艙、穩(wěn)性、救生、消防、無線電通訊等方面的國際公約、規(guī)范的要求?？痛哂辛己玫姆€(wěn)性、抗沉性、耐波性和足夠的強度。客船上房艙的布置應合理、舒適、美觀，具有良好的通風、采光、照明、空調設施和衛(wèi)生設備。并為旅客提供寬敞的游步甲板和休息、文化娛樂、體育活動場所?？痛嫌卸€或二個以上的推進器，甲板層數(shù)多達7～8層，一般長江客船也有5層甲板。圖1－10東方皇后

圖1－111688高速客船主尺度(M)

17.25*3.52*1.48乘員(人)

52-58

功率(HP)

245-280*2時速(KM)

42-48本船是一種減阻、節(jié)能、抗燥、消波的新型單底、單甲板、雙槳、雙舵的消波滑行艇。配備國產高速柴油機作動力，馬力強勁，性能穩(wěn)定，經久耐用。船體選用進口優(yōu)質纖維增強材料，上層建筑仿國外游艇設計，造型優(yōu)美，內裝考究。通過鏡面陰模成型工藝，表面光潔，使航行時風、水與船體的磨擦阻力降至最低。該艇具有尾浪小、飛濺少、起滑快、吃水淺、航速高的特點，是一種理想的水上高速交通工具。主要設備：１、主機１臺２、齒輪箱１臺

３、軸系１套４、螺旋槳１片

５、液壓舵機１套６、舵系１套

７、燃油箱１只８、機油箱１只

９、DC24V蓄電池１組１０、電動抽水泵１臺

１１、手搖污水泵１臺１２、油水分離器１臺

１３、5KW發(fā)電機組１臺１４、主配電板１臺

１５、充放電板１臺１６、船用空調１臺

１７、擴音機１臺１８、收放機１臺

１９、雨刮器１臺２０、搜索燈１盞

２１、汽笛１只２２、高頻電話１部

２３、適航燈具１套２４、不銹鋼欄桿１套

２５、不銹鋼扶手１套２６、不銹鋼纜樁４只

２７、不銹鋼旗桿２根２８、洗手間１個

２９、沙發(fā)座椅５８座３０、ＰＶＣ天花１套

３１、船用地板１套３２、護舷材１套

３３、擋風玻璃１塊３４、耐擊玻璃舷窗１２只

３５、救生衣５８件３６、救生圈２只

３７、MF2滅火機２只３８、太平斧１把

３９、太平桶２只４０、黃砂箱１只

４１、錨１支４２、纜繩３根

４３、國旗２面

圖1－12青海湖旅游船本船為青海湖三星級豪華旅游船；鋼質、雙機、雙槳、雙舵、中后機艙、兩層縱通甲板、4層上層建筑。供中外游客在湖上觀光、度假、娛樂、會議之用。

全船設旅客房88間，其中：總統(tǒng)套間2套、豪華套間2套、單人房4間，商務房4間，標準客房76間。公共娛樂處所有：棋牌游戲中心、健身房、桑拿、美容、影視廳、兒童游戲室、氧吧、醫(yī)務室、小超市、閱覽室兼商務中心、首（尾）觀光酒吧、頂層觀光廳、多功能會議廳、進廳、中西餐廳、大餐廳、露天咖啡座、高級接待廳等。

主要尺度及參數(shù)總長

79.98m

垂線間長

69.00m

型寬

18.00m

型深

4.70m/7.40m

設計吃水/結構吃水

3.00m/3.20m

載客量

180P

主機型號

6L23/302sets

MCR

2x810kWx825rpm

服務航速

18.0km/h

六、滾裝船滾裝船的裝卸效率比集裝箱更高，是普通貨船的10倍。它是車輛或用拖車進行的水平裝卸。它便于組織水陸聯(lián)運實現(xiàn)從廠門到廠門的快捷運輸。廣義上講，集裝箱拖車滾裝船、車輛運輸船、火車汽車渡船和客貨滾裝船都屬于滾裝范圍。結構特點：首尾設有尖艙，機艙位于尾部，近于封閉式，自動化程度較高。機艙上面為主要的車輛通道。在主甲板兩舷設雙層船殼，貨艙作水平分隔，大都不設或少設橫隔壁，便于車輛通過。主甲板以上露天甲板以下，為縱通無橫隔壁的甲板間艙，車輛的上下過渡通過斜坡道或升降機。上下通道開口處根據(jù)抗沉性要求配置水密或非水密蓋板。一般在尾部，也有在首部或舷側設有供車輛通過的開口，配置水密門和活動的連接碼頭的跳板。滾裝船的缺點是空船重量大、壓載量大、艙容利用率低，造價高。此外，滾裝船的航行安全也是一個比較突出的問題。滾裝船有多層甲板，型深大，上層建筑多，受風面積大，不利于穩(wěn)性和操縱。船首尾或船舷處設置跳板的大開口，雖航行時收起關閉，船舶大橫搖時仍容易進水。貨艙縱通，無水密橫隔壁，進水時造成危害更大。過大的橫搖加速度對船體及車輛綁扎裝置都產生較大的動力負荷。若車輛掙脫綁扎索具的束縛將造成十分危險的結果。此外，車輛及油箱內燃料排出的可燃氣體都是造成火災的隱患。所以，現(xiàn)代滾裝船都采取相應的措施以確保航行的安全。圖1－13豪華客/車滾裝船——“棒槌島”號圖1－14

12300dwt滾裝船主尺度:總長*型寬*型深*吃水(m)=195.3*25.6*16.62*6.6;航速：22.3kn；總噸位：23819;主機：型號*臺數(shù)*功率＝WARTSILANSD8ZAL40S*4*6000×4圖1－1516000總噸客滾船本船型為雙機、雙可調槳、雙舵，中速柴油機驅動的現(xiàn)代化客/車滾裝船，短程國際和國內近海航行，以載客為主，兼運轎車、載重汽車和集裝箱拖車。船型為前傾首柱、球鼻首、方尾和流線型掛舵，并設有首側推，減搖鰭和防橫傾裝置。本船具有兩層連續(xù)甲板，機艙位于尾部。本船設兩層車輛甲板，旅客和船員區(qū)域布置在第5、6、7、8甲板，布置旅客進廳，總服務臺，小超市、旅客船員餐廳、酒吧和多功能娛樂廳等公共艙室。旅客定額1428人，船員72人。

主要尺度及參數(shù)總長

137.50m

垂線間長

127.50m

型寬

23.40m

型深

14.00/8.60m

設計吃水/結構吃水

5.40m/5.80m

載重量

2770t/3750t

載客量

1428人車道長度835m+小車車道94m

主機型號

WARTSILA8L38B2sets

MCR

2x5800kWx600rpm

CSR

2x4930kWx600rpm

服務航速

19.0kn

七、漁業(yè)船舶漁船是從事漁業(yè)工作船舶的總稱。可分為以下四類：

(1)直接從事捕撈作業(yè)的船舶，按其捕撈方式又分網(wǎng)式、釣式和獵捕式三種；

(2)從事漁獲物的冷藏和加工的船舶；

(3)從事漁獲物或漁品的收購、運輸?shù)拇埃?/p>

(4)從事漁政、救助、試捕、實習和漁業(yè)調查的船舶。圖1－1696總噸鋼質拖網(wǎng)漁船

圖1－17日本“愛媛丸”號拖網(wǎng)漁船（實習船）

船長約55米

圖1－1879m豪華游艇八、其它船舶圖片欣賞圖1－19小水線面雙體交通艇圖1－20高速水翼艇

圖1－211600米車道客滾船

圖1－2218000噸化學品船

圖1－23

LNG船

圖1－24

18000噸多用途重吊貨船

圖1－251萬馬力拖輪

圖1－26

耙吸式挖泥船圖1－272600噸雙臂桿起重船

圖1－2818000噸半潛船

圖1－29船體變形的趨勢第二節(jié)作用在船體上的力及強度概念

一、作用在船體上的力船體在靜水中的總縱彎曲船舶在靜水中受到的外力有船舶及其裝載的重力和水的浮力,二者大小相等方向相反作用在一條鉛垂線上，此時，船舶處于平衡狀態(tài)。設想將船體從長度方向分割成若干段，并假設段與段之間可以上下自由移動。由于重力與浮力沿船長方向分布不一致，故作用在每一段上的重力和浮力并不相等。如果將段與段之間的約束解除，每一段為了重新取得平衡，必然會產生上下移動的趨勢，直到取得靜力平衡為止，見圖1－29。事實上船體是一個整體結構，當然不可能發(fā)生如圖所示的那樣變動。不讓它們自由變動，在船體結構內部就會有內力產生，使船體發(fā)生彎曲。船體各段重力與浮力的不平衡總是存在的，因為船上各種重量除了固定的結構和機械設備外，常隨著裝載的情況而變動，而浮力的大小和分布則是按照船體浸水部分的形狀決定的。長度方向上重力與浮力的差值即為作用在船體上的外力載荷。船體受到外力載荷會發(fā)生彎曲變形，在船體內產生彎曲力矩，圖1－30是船長方向的彎矩曲線圖。彎矩的最大值在船體的中部，向首尾端逐漸減小。圖1－30彎矩曲線船體在波浪中的受力

在波浪狀況下，船體內產生的彎矩會較靜水時為大。波浪長度等于船長時，船體的彎曲最為嚴重。當波峰在船中時，會使船體中部向上彎曲，稱為中拱彎曲。當波谷在船中時，會使船體中部向下彎曲，稱為中垂彎曲。中拱彎曲時，船體的甲板受拉伸，底部受壓縮。中垂彎曲時，船體的甲板受壓縮，底部受拉伸（圖1－31）。圖1－31中拱彎曲和中垂彎曲圖1－32船體肋骨的歪斜此外，船舶在波浪狀態(tài)下航行，還會產生升降、俯仰和搖擺等運動，這對船體結構會產生不利的影響，例如船舶橫搖時會引起肋骨的歪斜和船體的扭曲（圖1－32）。作用在船體上的局部力和其他受力情況船體在靜水或波浪中除了產生總縱彎曲外，它的各部分結構還受到局部的水壓力和貨物等橫向載荷，也會產生局部的彎曲，此外，艦船上還有機器和螺旋槳運轉時的振動力，發(fā)射火炮時的反作用力，及爆炸物的沖擊波和碰撞時的沖擊力等局部的外力，船舶進塢或擱淺時受到船底下墩木或河床的反力作用等（圖1－33）。圖1－33

船體的橫向載荷和變形二、總強度和局部強度概念船體的總縱強度船舶在下水、進塢和航行過程中都會產生總縱彎曲。船舶在波浪中產生的總縱彎矩較靜水時為大。船體的結構如強度和剛性不足，就有可能使船體總的或局部的結構斷裂或變形。船體結構抵抗縱向彎曲不使整體結構遭受破壞或嚴重變形的能力稱為總縱強度。通?？梢詫⒋w看作為變斷面的空心梁(簡稱為船梁)。它對總縱彎曲的抵抗能力是由船梁的橫剖面剖面模數(shù)決定的。船梁內產生的彎曲正應力為：

式中:σ－總縱彎曲正應力；M－總縱彎曲力矩；W－剖面模數(shù)；

I－船梁橫剖面對中和軸的主慣性矩；

Z－縱向連續(xù)構件離中和軸的距離。船體上最大的總縱彎曲正應力通常出現(xiàn)在上甲板和船底部，見圖1－34。圖1－34彎曲正應力在船梁上的分布橫向強度和局部強度除了總縱彎曲之外，船舶在使用過程中也會產生橫向彎曲。橫向強度是指橫向構件(如肋骨框架和橫艙壁等)抵抗橫向載荷的能力。船舶在進塢時，容易發(fā)生橫向變形，這時橫艙壁的作用很重要。船體的局部強度是指個別構件對局部載荷的抵抗能力。有時

船體的總強度雖能保證，但局部強度不一定能保證。如船艙破損時的水壓力和超過構件承擔能力的外力作用下，局部構件也可能發(fā)生破壞或嚴重變形。扭轉強度當船舶斜置于波浪上造成浮力不對稱或者在裝卸過程中造成首尾區(qū)域兩舷的貨物分布不對稱于中縱剖面時，都會引起扭矩的作用，使船體產生如圖1－32所示扭轉變形。船體結構抵抗扭轉變形，使之不遭受嚴重破壞的能力稱為扭轉強度。對于一般甲板開口不大的船舶，扭轉變形較小，在總縱強度滿足的情況，扭轉強度基本上能保證。但是，對于具有甲板大開口的船舶，如集裝箱船，則必須考慮扭轉強度。除了強度之外，船體上的板和骨架還必須保證有足夠的剛性，使其變形不超過允許的范圍。對于受平面壓縮力的薄板，應保證其平面的穩(wěn)定性，不使其產生皺折而降低其強度。第一節(jié)船體結構的骨架型式船體是由鋼板和骨架組成的長箱結構，整個船的主體可分為若干板架結構，如甲板結構，舷側結構，船底結構和艙壁結構等。各個板架相互支持，使整個主船體構成堅固的空心的水密建筑物，圖1－35為板架結構的一種形式。

(1)縱骨架式——板格的長邊沿船長方向，短邊沿船寬方向，縱向骨架的數(shù)目多而橫向骨架的數(shù)目少。

(2)橫骨架式——板格的長邊沿船寬方向，短邊沿船長方向，橫向骨架的數(shù)目多而縱向骨架的數(shù)目少。(3)混合骨架式——縱橫方向的骨架間距相差不多，板格的形狀接近正方形。圖1－35板架結構

縱骨架式和橫骨架式的結構各有優(yōu)缺點?？v骨架式結構的優(yōu)點是多數(shù)骨架縱向布置，骨架參與船梁的有效面積，提高了船梁的抗彎能力，增加了船體的總縱強度。并且由于縱向骨架布置較密，可以提高板對總縱彎曲壓縮應力的穩(wěn)定性。因而相應地可以減小板的厚度，減輕結構的重量。缺點是施工比較麻煩。橫骨架式結構的優(yōu)點是多數(shù)骨架橫向布置，橫向強度較好，施工比較方便，建造成本低。缺點是同樣受力情況下，外板和甲板的厚度比縱骨架式的大，結構重量較大。根據(jù)強度和使用要求，船舶某些結構可采用縱骨架式板架和橫骨架式板架的組合形式，例如有的貨船的上甲板和船底采用縱骨架式，舷側和下層甲板采用橫骨架式，首尾端全部用橫骨架式。根據(jù)彎矩和彎曲正應力在船體上的分布特點，這樣是合理的。

第二節(jié)典型橫剖面結構

1．雜貨船的橫剖面結構

圖1－36是雜貨船的貨艙橫剖面結構，上甲板和雙層底是縱骨架式結構，下甲板和舷側是橫骨架式結構。上甲板和下甲板上開有貨艙口，艙口角隅有支柱支撐。近來一些船上為了理貨方便改在中線面設置支柱或半縱艙壁。結構構件的名稱都在圖中標出。

2．散貨船橫剖面結構

散貨船只有一層全通甲板和雙層船底，甲板下面有二個三角形的頂邊艙，其作用是防止散貨向一側移動使船傾斜，影響船的穩(wěn)性。雙層底舭部處有向上傾斜的內底邊板與舷側，下部構成的底邊艙，其作用是使散貨堆放于貨艙中央，便于用抓斗裝卸。傾斜的底邊艙對船舶的安全比普通的雙層底更可靠。頂邊艙和底邊艙可作為壓載水艙以改善船舶的適航性。圖1－37是裝運谷物和煤的散貨船結構圖，甲板和舷頂部，雙層底和舷側下部是縱骨架式，舷側中部式橫骨架式。

礦砂船也屬散貨船類型，用于裝載鐵礦砂和比重較大的礦砂，其結構要求與普通散貨船不一樣。重礦砂對貨艙的容積要求不大，有富裕的艙容，其結構特點是雙層底很高，這樣可以提高船舶的重心，增大搖擺周期，有利于適航性。專線航行的礦砂船可利用舷邊的空艙裝載石油，設計成礦砂，石油兩用船，出港時裝運礦砂，回港時裝運石油，可以避免單程運貨，提高船舶營運的經濟性。圖1－38是礦砂、石油兩用船的橫剖面結構，中間貨艙裝載礦砂，兩側的邊艙可裝載石油，空載時也可作為壓載水艙。甲板中央有長大的貨艙口，中間貨艙和邊艙之間用縱艙壁隔開。甲板、舷側、船底和縱艙壁有密集的縱骨加強，這是全縱骨架式的結構，這樣布置有利于總縱強度。肋骨采用大尺寸的框架結構，舷邊艙是用作裝石油或壓載水的，高大的骨架并不妨礙裝液體貨，但橫向強度卻可以得到加強。3．油船橫剖面結構沿海小型油船，中線面設一道縱艙壁，分左右兩個貨油艙。大型的油船設2～3道縱艙壁，分成3～4個貨油艙。油船有兩類，一類是專門運載成品石油，大型的其載重量在6萬噸左右。它的油艙數(shù)目較多，可以載運多種規(guī)格的成品石油，其結構和貨油泵系統(tǒng)較復雜。另一類是專門裝載未經加工的石油原油，這種油船的載重量可達幾十萬噸。油船的貨油艙都是單層甲板和單層底結構，甲板和船底采用縱骨架式，舷側和艙壁可用橫骨架式，也可用縱骨架式。但大型油船則多數(shù)是采用全縱骨架式結構。圖1－39所示是全縱骨架式的油船橫剖面結構，兩道縱艙壁將油貨艙分成中間油艙和左右兩個邊油艙。為了保證總縱強度和加強甲板和外殼板的剛性，所有板架上都裝置密集的縱骨。甲板和船底的中線面上還裝有高大的縱桁。橫方向有環(huán)形的肋骨框架來增強船體的橫向強度和剛性。大尺寸的縱桁和肋骨框架并不影響液體貨物的裝卸，但能減小在艙內晃動和緩和液體在艙內的沖擊。

4.集裝箱船的橫剖面結構集裝箱船的結構與一般的貸船不同，它的貨艙口寬度幾乎與貨艙的寬度一樣大，舷邊只留下一條寬度不大的甲板邊板。這樣大的開口對船體的抗彎、抗扭和橫向強度都很不利。為了補償強度的不足，在結構上常采取以下加強措施：(1)采用具有水密舷邊艙的雙層舷側；(2)增加甲板邊板和舷頂板的厚度；(3)加強兩個貨艙口之間的艙口端橫粱和甲板橫梁等。圖1－40是集裝箱船貨艙的橫剖面結構，圖示的水密舷邊艙內有加強的桁板肋骨，中間有兩道平臺甲板，桁板肋骨上開有人孔或減輕孔，人孔的四周用扁鋼加強，圖中只繪出橫剖面的一半。

5．客貨船橫剖面結構客貨船的特點是甲板層數(shù)多，房艙多，圍壁多，甲板兩旁及房艙間設有走廊。旅客和船員艙室大部分設在水線上的甲板上。圖1－41是全橫骨架式沿海小型客貨船的橫剖面結構。圖1－42是漁船等橫骨架式橫剖面結構。第二章外板和甲板板第一節(jié)外板第二節(jié)甲板板圖2－1外板的組成第一節(jié)外板一、概述船體外板的排列船底板和舷側板合稱船體外板。外板的布置見圖2－1。構成外板的的鋼板，其長邊沿船長方向布置，形成縱向的一列板，稱為列板。相鄰列板的接縫稱為邊縫或縱縫。同一列板上各張鋼板之間的接縫稱為端縫或橫縫。外板承受的作用力

(1)總縱彎曲——船底板是船梁的下翼板，舷側板是船梁的腹板，承受總縱彎曲應力。

(2)橫向載荷——外板直接承受舷外水壓力，以及艙內液體壓力。這些橫向載荷使板產生局部彎曲。

(3)動力載荷——外板在首部承受較大的波浪沖擊力，在尾部承受螺旋槳工作時的水動壓力。對于航行冰區(qū)的船舶外板還受到冰塊的撞擊和擠壓。

(4)偶然性載荷——如碰撞，擱淺等意外載荷。二、外板厚度的分布船體外板上的各塊外板，因其厚度不同，受力也就不同。為了在保證強度的前提下減輕結構重量，外板厚度沿船長方向及肋骨圍長而變化，視其所在位置分別選取不同的厚度。外板厚度沿船長方向的變化當船舶總縱彎曲時，彎曲力矩的最大值通常在船中0.4L區(qū)域內，向首尾兩端的彎矩逐漸減小而趨于零。因此，外板厚度沿船長方向也要相應地變化，一般說來，在船中0.4L區(qū)域內，外板的厚度較大，離首尾端0.075L區(qū)域內的外板較薄些，在兩者之間的過渡區(qū)域，其厚度可由中部逐漸向兩端過渡，如圖2－2所示。

圖2－2外板厚度沿船長方向的分布

為了保證船舶進塢或擱淺時的局部強度，以及考慮銹蝕，磨損等因素，平板龍骨的厚度至首尾應保持不變。2.外板厚度沿肋骨圍長的變化在外板中，平板龍骨和舷頂列板的位置在船梁的最下端和最上端，受到較大的總縱彎曲應力，因此要比其它外板厚些。除與其它外板同樣參與船舶的總縱彎曲外，平板龍骨還承受船舶建造和修理時的龍骨墩或塢墩的反力和磨損，故應比其它船底板厚20～40％；舷頂列板與上甲板相連接，又起著舷側與甲板之間力的傳遞作用，故應比其它舷側板約厚30％。局部加強對于有些局部區(qū)域的外板，尚需局部加強。這些區(qū)域大致如下：

(1)首端鏈孔區(qū)域：錨起落時常與外板相互碰撞，因此在錨孔區(qū)域的外板必須加厚。有些船上設置錨穴，則在錨穴下方的外板需加厚，其結構形式可參閱圖2－3。(2)尾端螺旋槳區(qū)域：螺旋槳運轉時，會產生流體的附加力載荷和振動，因此在螺旋槳上方的外板必須加厚。此外，與尾柱連接的外板。軸轂處的包板以及尾軸托架支撐固定處的外板也需加厚。這些區(qū)域的外板厚度不得小于船中的外板厚度。三、外板的布置船體外板通常是在肋骨型線圖和外板展開圖上布置的。外板的邊接縫

在確定外板的邊接縫時，應考慮到甲板平臺、縱桁、縱骨和內底邊板等縱向構件的布置情況。板的邊接縫與縱向構件的焊縫應避免重合或形成過小的交角，否則會影響焊接的質量。若縱向構件與外板邊接縫的交角小于30°時，應調整接縫改為階梯形，如圖2－4所示。此外，板縫布置與縱向構件在很長一段距離中平行時，其間距應大于50毫米。

外板的排列須充分利用鋼板的規(guī)格，盡可能呈矩形布置，以減少鋼板的剪裁。邊接縫的數(shù)目與鋼板寬度有關。采用寬度較小的鋼板會增加板列的數(shù)目，使焊縫增多，施工麻煩。但是，對于型線曲率較大的首尾端或小型艦船上，若采用寬度較大的鋼板，會造成加工和裝配的困難。目前，我國造船用鋼板的寬度一般為1200～1800毫米。外板的排列應力求整齊美觀，特別是在水線以上部分的舷側板，應盡可能與甲板邊線平行，并保持相同的寬度伸至船的兩端。在首尾端，由于肋骨圍長減小，外板板列的數(shù)目也要相應地減少。若不減少板列數(shù)目而將鋼板的寬度減小，這樣將使焊縫密集，增加船體的變形；同時，將每塊鋼板的寬度剪裁得很小，則對板料的利用也不經濟。為了避免上述缺點，通常是在首尾端將外板板列數(shù)目減少，而把原有的兩列板并成一列板。并板的形式一般有下列兩種：

(1)雙并板：用加寬的列板代替相鄰兩列板，如圖2－5(a)所示。

(2)齒形并板：兩相鄰列板的端接縫在不同肋距內中斷，而

并板接縫不宜設于外板的主要列板上或影響美觀的地方。通常使平板龍骨、舭列板和舷頂列板的寬度保持不變，而將水線以下的外板進行并板。外板的端接縫

從強度觀點來看，外板的端接縫比邊接縫的質量要求更高，因為當船舶總縱彎曲時,端接縫恰好位于橫剖面上，承受總縱彎曲應力，如果焊接質量不能充分保證，將會產生不良后果。在確定外板的端接縫時，應考慮到建造工藝上船體分的布置情況，同時又充分利鋼板的長度。各列板的端接縫應力求布置于同一橫剖面上，這樣將有利于減少裝配和的工作量，廣泛采用自動焊接，并且容易控制焊接變形。外板的端接縫應盡可能布置于1/4或3/4肋距處，因為板在該處的局部彎曲應力最小，并對端接縫避免承受彎曲變形有利。外板各列鋼板的長度可根據(jù)具體情況而定。通常在窗中部分取長些，而在首尾端剛取短些。這樣，一方面由于中部船體被劃為平面分段，與另一列板形成階梯形接縫，如圖2－5(b)所示。

分段不妨取得長些，而在首尾被劃為立體分段，重量較大，則分段應取短些；另一方面，由于船體中部的型線曲度不大可以充分采用長的鋼板，而在首尾端型線曲率的變化較大，采用較短的鋼板則便于加工。目前，我國造船用鋼板的長度一般為6～10米。圖2－6所示為某沿海貨船首部的外板展開圖，它具體地表示了外板的結構，標出鋼板的邊接縫，端接縫、分段對接縫及縱橫構件的位置。

圖2－6外板展開圖第二節(jié)甲板板

一、概述船舶的主體部分設有一層或幾層全通甲板。小型船舶僅設一層甲板，而大型船舶根據(jù)使用要求往往設置二層或多層貫通全船的連續(xù)甲板。按自上而下的順序分別稱為上甲板(即最上層連續(xù)甲板)、第二甲板，第三甲板等。甲板是縱向連續(xù)的，而平臺甲板是局部間斷的，僅設于部分艙室中。甲板板由許多塊鋼板并合焊接而成，鋼板的長邊通常沿船長方向布置。與舷側鄰接的一列甲板板稱為甲板邊板。為了減少上浪及迅速排除積水，船舶的上甲板沿縱向和橫向都做成曲線或折線的形狀。上甲板邊線沿縱向向首尾端升高的曲線稱為舷弧，上甲板沿橫向的拱形稱為梁拱，如圖2－7所示。一般采用曲線形的舷弧和梁拱居多，梁拱高度取為甲板寬度的1／100～1／50。露天的甲板和平臺可做成水平的。圖2－7甲板的舷弧和梁拱

甲板板與外板和艙壁板共同組成供各種用途的艙室。上甲板作為船體的水密頂蓋，遮蔽艙室空間。有些船舶的上甲板上也載貨。下層甲板(即第二甲板及其以下的甲板)和平臺甲板分層安置設備及各種裝載物。通常，上甲板就是強力甲板，即船舶總縱彎曲時起最大抵抗作用的一層甲板。它作為船梁的上翼板組成部分，參與船體的總縱強度。同時，甲板板與甲板骨架一起，承受并傳遞各種橫向載荷。下層甲板和平臺甲板則主要保證局部強度。

為了讓人員、機器及裝載物等出入船艙，在甲板上設有各種大小不同的開口，如機場口、貨艙口、人孔、梯口等。二、甲板板的厚度分布在各層甲板中，上甲板在保證船體總縱強度中的作用最大，故較其它下層甲板為厚。與外板的情況類似，上甲板參與船舶總縱彎曲時，中部受力最大，故在船中0.4L區(qū)域內，甲板板應厚些，向首尾兩端則逐漸減薄。沿船寬方向，甲板邊板是上甲板中最厚的一列板。因為，甲板邊板是甲板板中自首至尾有效的縱向連續(xù)構件，當船舶橫傾時，承受總縱彎曲應力很大。此外，甲板邊板處因經常積水易受腐蝕，也要求加厚些?？拷装逯芯€處的甲板板因有機艙、貨艙等大開口的削弱；縱向連續(xù)性受到破壞，對保證船體總縱強度作用不大，主要是承受局部的橫向載荷，故這些甲板板的厚度可以減小。

為了保持甲板邊板與舷頂列板之間結構連接的合理性，這兩列板的厚度不能相差過大。如果在露天鋼甲板上鋪設木板，且這些木鋪板又能與鋼甲板牢固地連接在一起，在此情況下，鋼甲板的厚度可減薄1毫米；甲板上的木鋪板厚度一般取40～60毫米。三、甲板板的布置某沿海貨船上甲板的布置如圖2－8所示。甲板板的長邊沿船長方向布置，且平行于甲板中線。甲板邊板因需保持一定的寬度，故沿舷邊呈折線形狀。在首尾端，由于甲板寬度減小，甲板板列的數(shù)目也要相應地減少，有時就將鋼板沿橫向布置。此外，在大開口之間也可將鋼板沿橫向布置。甲板板的端接縫不宜設于大開口的四角，因為該處是應力集中區(qū)域，板縫與艙口應至少相距500毫米。此外，甲板板排列時也應注意甲板上、下構件的位置，避免使板縫與這些構件相重合或太接近，一般要求兩者的間距大于50毫米。在鋪設木板的露天甲板上，每條木鋪板應在橫梁處用螺柱固定于鋼甲板上。

圖2－8甲板板的布置四、甲板開口處的加強及甲板間斷處的結構1．甲板開口處的加強甲板上的開口破壞了甲板的結構連續(xù)性，使甲板的橫剖面面積沿船長方向出現(xiàn)突變，當船舶總縱彎曲時，在甲板開口的角隅處將產生嚴重的應力集中現(xiàn)象。由于中部0.5L區(qū)域以內是船體的主要受力區(qū)域，故必須對一些開口給予加強或補償；而在該區(qū)域以外的開口處，則可把加強措施適當減弱或不予補償。甲板上的人孔開口，應做成圓形或長軸沿船長方向布置的橢圓形，以緩和應力集中的程度。矩形大開口的長邊通常沿船長方向布置。由于大開口的角隅處應力集中較嚴重，故角隅應做成圓形、橢圓形或拋物線形。圓形角隅的半徑不得小于開口寬度的1/20，當為拋物線形或橢圓形時，應符合圖2－9的規(guī)定。圓形開口時，應按圖2－10（1）或（2）的形式。但對于艙口圍板處未設置甲板縱桁者不小于1／10。如果甲板伸進艙口圍板內，圓形角隅的最小半徑為300mm；如果艙口圍板以套環(huán)形式與甲板內緣焊接時，圓形角隅最小半徑為150mm。同時，在開口角隅處的甲板板要用加厚板或復板給予加強。加強板的厚度應較甲板板厚增加4毫米。如果艙口的角隅采用橢圓形或拋物線形，則可不必將角隅處的甲板板加厚。圖2－9拋物線或橢圓形開口的形式

圖2－10圓形開口的加強(1)(2)2.甲板間斷處的結構

上甲板以下的各層甲板如在機艙，貨艙等處被切斷，這些甲板盡管對保證船體總縱強度的作用不大，但因甲板間斷處的結構連續(xù)性被破壞，在甲板突變的地方可能產生應力集中，導致結構破壞。因此，在甲板間斷處應增設舷側縱桁,在過渡處用尺寸較大的延伸肘板加以連接。對于平臺甲板的末端，同樣采用尺寸較大的弧形肘板逐漸延伸過渡。該弧形肘板的長度應延伸幾個肋距，如圖2－11所示。圖2－11平臺甲板末端處的結構第三章船底結構第一節(jié)單底結構第二節(jié)橫骨架式雙底結構第三節(jié)縱骨架式雙層底結構第四節(jié)散裝船船底結構的特點

船底可分為單底和雙層底，按骨架式又可分為橫骨架式和縱骨架式。單底結構只有一層船底板，結構簡單，施工方便，大多用于小型艦船及民用船的首尾端。雙層底除了船底板外，還有一層內底板。當船底在觸礁和擱淺等意外情況下受到破損時，雙層底能保證船舶的安全；雙層底艙的空間可裝載燃油潤滑油和淡水，或用作壓載水艙。除油船外，海船從首尖艙艙壁到尾尖艙艙壁都裝置雙層底，小型艦艇和內河船舶僅在機艙等局部區(qū)域采用雙層底。

第一節(jié)單底結構一、橫骨架式單底結構船底的幾種結構形式中，最簡單的是橫骨架式單底結構，如圖3－1所示。這種結構適用于拖船，漁船和一些小型船舶。圖3－1橫骨架式船底結構

橫骨架式單底結構由肋板和龍骨組成。肋板承受船底的局部載荷，并由它傳遞給舷側。內龍骨作為肋板的支點支持肋板，同時也將一部分載荷傳給橫艙壁。

1．內龍骨內龍骨分為中內龍骨和旁內龍骨，中內龍骨位于中線面，旁內龍骨對稱地設在龍骨的兩側，根據(jù)船寬，通常在每側設置1～2道旁內龍骨。中內龍骨是縱向連續(xù)的主要構件，用鋼板條焊接成T型材。它從首柱直通到尾柱，僅在橫艙壁處間斷，可按圖3－2的方式與艙壁連接。旁內龍骨的腹板上緣應有折邊或面板，腹板垂直于基平面安裝，在肋板處間斷。為了便于裝配和焊接，旁內龍骨的四角切去一個小角，旁內龍骨與艙壁的連接和中內龍骨相同。在機艙內，如果單機船的機座縱桁在整個機艙長度內是貫通的，并且在兩端艙壁的背面均設有過渡的肘板時，則機艙內的

中內龍骨可以省略，但在中內龍骨中斷處的機艙內應設置長度不小于2個肋距的肘板作為中內龍骨的過渡，如圖3－3所示。旁內龍骨在艙壁處的連接與中內龍骨的要求相同。2．肋板在每一個肋位上設置實肋板，它在中線面處間斷，并與中內龍骨焊接。肋板間距不小于500毫米，可采用鋼板焊接T型材或折邊，但機臉內不能采用折邊的形式。圖3－4所示具有舭部升高的肋板結構。肋板在中線面處與中內龍骨的高度相同，其腹板的上緣通常做成水平的，其腹板高度隨舭部升高而逐漸減小，但為了保證它的強度，舷側處的肋板高度不能太小，離中線面3／8船寬處的肋板高度應不小于中內龍骨高1/2。舭部升高較大的船，如果達不到上述要求，就必須把肋板上緣隨船底線型向兩側略微升高。為了疏通艙底的積水，在靠近內龍骨處的肋板下緣開有半

圓流水孔，其半徑為50～75毫米，內河小船為25～30毫米，也可擴大原有的焊縫切口作為流水孔。

3．舭肘板肋板的兩端用舭肘板與舷側的肋骨連接。舭肘板可以使結構節(jié)點的強度和剛性得到加強，獲得可靠的連接。舭肘板可以與肋骨采用搭接的形式，以便于裝配。圖3－2中內龍骨與艙壁的連接圖3－3機艙內中內龍骨的過渡圖3－4橫骨架式單底肋板結構二、縱骨架式單底結構小型艦艇的船底板較薄，常采用縱骨架式單底結構。圖3－5為小型艦艇縱骨架式單底結構，它由中內龍骨、旁內龍骨、肋板和較多數(shù)量的船底縱骨組成。與橫骨架式單底相比較，它的特點是：縱骨是縱向連續(xù)構件，參與船體總縱彎曲，其間距一般為0.3～0.6米。肋板間距較大，通常大于1米。為了保證縱向構件的連續(xù)性，把所有內龍骨都做成連續(xù)貫通的，肋板則是間斷的，焊接在內龍骨之間。內龍骨的高度通常大于肋板高度，高出的部分須加設防傾肘板。船底縱骨大多由球扁鋼制成，它與肋板有兩種連援方式：一秒是在肋板上開梯形切口讓縱骨穿過，僅在縱骨腹板的一面與肋扳焊接，優(yōu)點是容易裝配；另一種是肋板上的切口與縱骨形狀相同，把縱骨插進去，周圍全部焊接，優(yōu)點是連接可靠但裝配麻煩。

圖3－5縱骨架式單底結構圖3－6橫骨架式雙層底結構第二節(jié)橫骨架式雙層底結構橫骨架式雙層底結構由底縱桁和各種形式的肋板組成，見圖3－6。1.底縱桁底縱桁分為中底桁和旁底桁，中線面處的底縱桁稱為中底桁，中線面兩側的底縱桁稱為旁底桁。底縱桁的間距不大于3米，并在船寬方向盡量均勻設置。中底桁的高度也就是雙層底的高度，為了使工人能在雙層底內施工或檢修，其高度不可小于700毫米。中底桁在橫艙壁之間連續(xù)貫通，肋板間斷于中底桁。中底桁在船中0.75L區(qū)域內須保持水密，不得有任何開孔，見圖3－7。旁底桁間斷于主肋板，在它的四個角上開有焊縫切口，上下緣開有內外底橫骨穿過的切口。支柱及橫艙壁扶強材肘板的下方不能開人孔或減輕孔，旁底桁的其它部位都可以開人孔。長圓形人孔的長軸是垂直布置的，開孔不可小于320X450毫米，應使人體能夠通過，見圖3－8。

圖3－7中底桁結構圖3－8橫骨架式雙層底旁底桁結構2．肋板橫骨架式雙層底的肋板有四種形式：實肋板、水密肋板、組合肋板和輕型肋板。

(1)實肋板：是開有人孔、流水孔、透氣孔和焊縫切口的非水密肋板，見圖3－9。它有兩種布置形式：一種是在每個肋位上都設置實肋板，這種形式的強度好，但結構重量較大，常用于機艙區(qū)域；另一種是至少每隔4個肋距設置實肋板，實肋板間距不大于3.2米，其余肋位上則設置組合肋板。圖3－9橫骨架式雙層底實肋板結構

實肋板上開有人孔，同時起著減輕孔的作用，以減輕結構的重量。人孔的高度應不大于雙層底高度的一半，否則應予加強。圓形人孔的最小值徑為450毫米，長圓孔最小尺寸為320×450毫米。不作人孔用的減輕孔尺寸可以減小。為了保證實肋板的剛性，在兩個人孔之間用垂直加強筋加強，加強筋用扁鋼或其他型鋼制成，其間距不大于1.5米。考慮到便于裝配，加強筋端部與內底板之間可留20毫米間隙，并把端部削斜。在實肋板下緣開有半圓形或半長圓流水孔。

圖3－10水密肋板結構(2）水密肋板：就是沒直任何開孔而且在規(guī)定壓力下不透水的脅板，用來分隔不同用途的雙層底艙，如圖3－10所示。通常在水密橫艙壁下都設置水密肋扳。它可能在單面受到局部水壓力，因此比開孔的主肋板厚2毫米，垂直加強筋也應設置得密一些，其間距不大于900毫米。

(3)組合肋板：是由內底橫骨、船底肋骨和肘板等組成的框架結構，如圖3－11所示。內外底橫骨用不等邊角鋼制成，用肘板與中底桁和內底邊板連接。肘板的寬度不小于中底桁高度的o.75倍；如雙層底高度等于或大于800mm時，肘板應有面板或折邊，其寬度為厚度的10倍，但不宜大于90mm。旁桁材一邊應設扶強材，扶強材尺寸與內底骨材相同。

圖3－11組合肋板結構（4）輕型肋板橫骨架式雙層底在不設置實肋板的肋位上，可設置輕型肋板以代替組合肋板，如圖3－12所示。圖3－12輕型肋板結構內底板和內底邊板內底板是雙層底上的水密鋪板，內底鋪板的長邊沿船長方向布置。與外板相連接的那列板叫做內底邊板。為了進入雙層底施工、清艙和檢修，在內底板上開設人孔。圖3－13為內底板排板及人孔布置示意圖，根據(jù)通風的要求，每個雙層底艙的內底板上應有兩個成對角線布置的人孔。人孔上須裝置水密的人孔蓋。

圖3－13內底版的布置

內底邊板的結構有如下三種形式，見圖3－14，其中：圖(a)為水平式內底邊板，內底板水平延伸至舷側外板，優(yōu)點是艙底平坦，施工簡單，并且更有利于安全。缺點是容易在內底板上積聚污水，需要另外裝置用以聚集和排出艙底水的污水井；圖3－14內底邊板的形式

圖(b)為下傾式內底邊板，內底邊板與舭列板所形成的溝槽可以作為污水井，舭肘板大半埋在井內。為了滿足抗沉性要求，內底邊板與外板的交線不應低于圖3－15所示的在中橫剖面上A點的高度。內底邊板應盡可能接近垂直于舭列板，

圖3－15內底邊板的最低位置

圖(c)為上傾式內底邊板，適用于航行在多礁石淺水航道的船舶，例如長江上游的客貨船。優(yōu)點是內底的覆蓋面積大，舭部觸礁時仍可保證船舶的安全。缺點是多占貨容積，結構復雜，施工不便。內底板的厚度應考慮到銹蝕和磨損裕度，機爐艙以及裝載燃油的底艙容易銹蝕，它們的內底板應加厚。貨艙口下的內底板受到磨損，應該厚些，當采用抓斗裝卸貨物時更應加厚。內底邊板應比內底板厚些，并應有足夠的寬度，下傾式內底邊板的寬度不小于中底桁高度的0.8倍，水平式內底邊板至少比舭肘板的寬度加大50毫米。

4.雙層底端部的過渡結構

雙層底中斷時應以逐漸交替變窄的方式過渡到單底，通常將它轉變?yōu)橹袃三埞呛团詢三埞巧厦娴匿忼X狀的舌形面板，舌形面板的延伸長度應不小于雙層底高度的兩倍或不小于3個肋距。內底邊板也向單底延伸，其寬度可逐漸減小。見圖3－16。

圖3－16雙層底過渡至單底結構第三節(jié)縱骨架式雙層底結構

縱骨架式雙層底結構是由內外底縱骨，肋板和底縱桁組成。內外底板由密集的縱骨支持，它增加了板的剛性和穩(wěn)定性。縱骨本身也是保證總縱強度的構件，因此縱骨架式的內底板厚度可以比橫骨架式薄些，這樣可以減輕結構重量?，F(xiàn)代大中型船舶和軍艦普遍采用此種骨架式。一、雜貨船縱骨架式雙層底結構（圖3－17）底縱桁中底桁是水密的連續(xù)構件。因為縱骨架式的肋板間距比橫骨架式的大，所以在兩肋板之間的中底桁的跨距較大，其兩側應設置一對肘板來加強它的剛性。旁底桁為非水密的構件，它垂直于基平面裝置并在肋板處間斷。

圖3－17縱骨架式船底結構

旁底桁的布置應考慮在船長方向保持延續(xù)，如圖3－18所示。船中區(qū)域的旁底桁平行于中線面布置，靠近首尾區(qū)域隨著船寬減小，旁底桁改為折線形布置，并逐漸減少旁底桁的數(shù)目。旁底桁的折點應放在橫艙壁或主肋板處。一起中斷的旁底桁數(shù)目不應多于兩道。旁底桁中斷時在艙壁或肋板的另一側還應裝置延伸肘板，延伸長度不小于兩檔肋距。圖3－18底縱桁與縱骨的布置圖箱形中底桁有的船以箱形中底桁替代中底桁，箱形中底桁如圖3－19所示，它是由兩道靠近中線面的底縱桁和內外底板、骨材等組成的箱形結構。兩道水密底縱桁的間距不大于2米。在箱形中底桁內不設肋板，在每個肋位上設置內底橫骨和船底橫骨，并在內外底板上設置間斷的縱骨?？v桁外側每一肋位上(指無肋板處)應設置通至相鄰縱骨的肘板。箱形中底桁的優(yōu)點是能在雙層底內構成一條狹長的水密通道，用來集中布置管系，避免管子穿過貨艙而妨礙裝貨。箱形中底桁空間的尺寸大小應能使人進入檢修。圖3－19箱形中底桁

箱形中底桁有兩種結構形式，如圖3－20所示，其中圖（a）偏向船的一舷，其中一道底縱桁位于中線面上，以環(huán)形框架代替內外底橫骨；圖(b)為兩道底縱桁對稱于中線面。圖3－20箱形中底桁結構形式縱骨縱骨分為內底縱骨和船底縱骨，沿著船長方向和中底桁相平行，在船寬方向應均勻設置，縱骨由型鋼制成，最常用的是球扁鋼。習慣上縱骨型材的凸緣朝向中線面，但是鄰近中底桁的那根縱骨卻背向中線面，這是考慮便于裝中底桁兩側肘板?？拷孜捕穗S著船寬減小，縱骨的數(shù)目也相應減少，但不允許較多的縱骨在同一肋位間斷，應該用逐漸過渡的形式來減少縱骨數(shù)目，見圖3－18。為了使縱骨連續(xù)貫通，在主肋板上開切口讓縱骨穿過，其它骨材穿過非水密板材的結也與此相似，圖3－19所示。圖3－21骨材穿過非水密構件的節(jié)點形式

縱骨與水密肋板的連接有兩種形式：一種是把縱骨切斷，用肘板與水密肋板連接，見圖3－22，其中圖(a)適用于球扁鋼及不等邊角鋼；圖(b)適用T型材的縱骨；另一種是縱骨穿過水密肋板，水密肋板上的開孔用補板封焊起來保證節(jié)點的水密，見圖3－22(c)及(d)。后一種連接形式縱骨的連續(xù)性好，但須在肋板上開孔及加焊補板，裝配和焊接較前者麻煩。為了排除雙層底內積水以及防止灌水時剩留空氣，在縱骨上也要開流水孔和透氣孔。

圖3－22縱骨與水密肋板的連接有兩種形式肋板在機艙區(qū)域，至少每1個肋位上應設置實肋板，但在主機座、鍋爐座、推力軸承座下的每個肋位處均應設置實肋板。橫艙壁下和支柱下應設置實肋板。圖3－23為某船肋板結構。距首垂線0.2L以前區(qū)域應在每隔1個肋位上設置實肋板。其余區(qū)域實肋板間距應不大于3.6m。圖3－23某船肋板結構

舭肘板

圖3－24為雙層底舭肘板的結構形式，其中圖(a)為橫骨架式水平式內底邊板，舭肘板趾端下面的肋板上應設置垂直加強筋，以增大舭肘板趾端的支撐剛性；圖(b)為縱骨架式水平內底邊板，強肋骨腹板的下端做成圓弧形代替舭肘板，其趾端應終止在內底縱骨上，圖(c)為傾斜式內底邊板，在型深較大的船上，為了加大舭肘板面板與內底板的連接寬度，其面板做成上面小下面大的梯形形式。在舭肘板上可開圓形減輕孔，但孔緣周圍的板寬不得小于舭肘板寬度的1／3。舭肘板的高度不小于內底板至最下層甲板之間距離的0.1倍。圖3－24雙層底舭肘板的結構形式第四節(jié)散貨船船底結構特點

散貨船為縱骨架式雙層底結構。船底結構與雜貨船基本相同，不同之處在于：(1)廣泛采用箱形中底桁；(2)靠近舷側設有底部邊水艙。底部邊水艙的作用是使內底板向上傾斜，使散貨能自然地向中央傾注，便于卸貨和清理，且有利于航行的安全。圖3－25為散貨船的船底結構，圖(a)為實肋板結構，圖(b)為肋板間結構。底部邊水艙由斜頂板，旁底桁及舭部外板構成。斜頂板相當于上傾式內底邊板，要求也與內底邊板相同。邊水艙的旁底桁通常做成水密的，作為雙層底內的水密隔板。底部邊水艙有不設縱骨和設縱骨兩種形式。圖3－26所示的邊水艙具有縱骨，在主肋板平面上設置橫框架，橫框架上設有加強筋和小肘板。有的散貨船可以兼運礦砂，底部采用較密的旁底桁而不設內外底縱骨，將船底做成全底桁結構，見圖3－27。圖3－2525000噸散貨船船底結構

圖3－26底部邊水艙結構圖3－27縱骨架式全底桁船低結構第四章舷側結構第一節(jié)橫骨架式舷側結構第二節(jié)縱骨架式舷側結構第三節(jié)舷側的防冰加強第四節(jié)油船、散貨船和集裝箱船舷側結構特點

大部分船舶的舷部只有一層外板，但某些具有甲板大艙口的船上，如集裝箱船和分節(jié)駁，有時將舷側做成雙層殼結構。大型軍艦的機爐艙等重要艙位也有做成雙層殼或多層殼的舷側結構。舷側結構有縱骨架式和橫骨架式兩種骨架式，民用船大多采用橫骨架式舷側結構，主要骨架是肋骨，有的舷側還裝有強肋骨和舷側縱桁。在此，只介紹橫骨架式舷側結構。

第一節(jié)橫骨架式舷側結構

橫骨架式舷側結構的主要優(yōu)點是制造方便，橫向強度好，適用于內河船和一般貨船。

一、舷側的結構形式根據(jù)肋骨布置的方式，橫骨架式舷側結構可分為如下幾種形式：(1)單一肋骨的形式：為了避免高腹板的舷側構件占去過多的艙容，在貨艙區(qū)域的舷側全部采用尺寸相同的肋骨。(2)由強肋骨、舷側縱桁和主肋骨組成的形式：除了裝置肋骨外，還每隔3～5檔肋距加裝強肋骨，在肋骨跨距之間設置舷側縱桁。這種結構主要用于舷側需要加強的部位，如海船的機艙區(qū)域、長江船和內河船的舷側，見圖4－1。(3)雙層舷側結構的形式：當貨艙口寬度相當大時，會嚴重地削弱船體的總強度，所以有些船采用了雙層的舷側結構，如圖4－2所示的分節(jié)駁雙層舷側結構。二、舷側骨架

1．肋骨多層甲板船上的肋骨有主肋骨和甲板間肋骨。主肋骨是指最下層甲板以下的船艙肋骨，甲板間肋骨是指兩層甲板之間的肋骨。圖4－3是貨艙和機艙的橫骨架式舷側結構。

圖4－1由強肋骨、舷側縱桁和主肋骨組成的舷側結構圖4－2分節(jié)駁雙層舷側結構圖4－3橫骨架式舷側結構主肋骨：主肋骨是橫骨架式舷側結構的主要構件，通常用不等邊角鋼制成，大型船舶的肋骨也有采用焊接T型材的。肋骨與橫梁及肋板的連接采用梁肘板和舭肘板，見圖4－4。肋骨型鋼腹板垂直于中線面，型鋼凸緣一般都朝向中橫剖面，否則在船端水線面瘦削處會影響施工。圖4－4主肋骨與舭肘板的連接形式(2)甲板間肋骨：甲板間肋骨實際上是主肋骨的向上延續(xù)，所以必須與主肋骨良好地連接，連接形式見圖4－5，其中：(a)為甲板間肋骨和主肋骨都在甲板處間斷，肋骨端部與甲板板間隔10毫米間隙，并用肘板與甲板連接。圖(b)為甲板上開切口讓甲板間肋骨伸入船艙，與主肋骨對接，然后用補板封補切口。圖4－5

下甲板處上下肋骨的連接2．強肋骨強肋骨都采用焊接T型材，它是用于局部加強、支承舷側縱桁而加大尺寸的肋骨，常與強橫梁及主肋板組成堅固的橫向框架。3．舷側縱桁舷側縱桁大多是焊接T型材，腹板高度通常與強肋骨腹板高度相同。舷側縱桁作為主肋骨的支點，可以減小主肋骨的剖面尺寸，并可將一部分載荷傳遞給強肋骨及橫艙壁。舷側縱桁遇強肋骨時，舷側縱桁間斷讓強肋骨連續(xù)，遇主肋骨時，開梯形切口讓主肋骨穿過，每隔一擋主肋骨設置一塊防傾肘板。與橫艙壁的連接方式和底縱桁相同。舷側縱桁中斷時須用肘板延伸兩檔肋距。第二節(jié)縱骨架式舷側結構

縱骨架式舷側結構常用于艦艇或油船。舷側采用與船底和甲板同一的縱骨架式，優(yōu)點是全船骨架形式一致，對于保證船體總縱強度和外板穩(wěn)定性方面比橫骨架式舷側結構有利。縱骨架式舷側有以下兩種結構形式：

(1)縱骨和強肋骨組成的形式這種結構只有舷側縱骨，沒有舷側縱桁，主要用于中小型艦艇，見圖4－6(a)。

(2)縱骨、舷側縱桁和強肋骨組成的形式這種結構比上述的舷側結構多設1～2道舷側縱桁，主要用于機艙的舷側區(qū)域，見圖4－6(b)。縱骨架式舷側結構的橫向強度由強肋骨來保證，強肋骨還作為舷側縱骨的支點，能減小縱骨的剖面尺寸。舷側縱骨是縱骨架式舷側結構的縱向連續(xù)構件。中小型軍艦的縱骨都用球扁鋼制成。舷側縱骨沿舷側作水平方向布置，

軍艦的舷側縱骨型鋼腹板垂直于外板，型鋼凸緣一般都向下?？紤]到焊接工藝，艦艇的舷側縱骨間距應不小于300毫米，一般為300～600毫米。舷側縱骨的作用是支承外板并承受舷側的水壓力，參與總縱彎曲和保證外板的穩(wěn)定性。舷側縱骨沿舷部的不同高度其尺寸并不相同，船底附近的舷側縱骨對增加總縱強度的作用較大，而且受到的橫向載荷也較大，所以縱骨的尺寸較大。水線附近的縱骨橫向載荷較小，所以尺寸也較小。舷側縱骨遇到強肋骨和水密橫艙壁時的連接方式與船底結構基本相同。圖4－6(b)的舷側縱桁作為強肋骨的支點，其腹板高度大于強肋骨，此時舷側縱桁是連續(xù)的，而強肋骨是間斷的。圖4－6

縱骨架式舷側結構第三節(jié)散貨船和集裝箱船的舷側結構特點一、散貨船舷側結構特點散貨船都是單層甲板，并在舷側頂部和舭部設置邊水艙。舷側采用單一的肋骨，結構形式比較簡單，主肋骨的上下端用肘板與頂部及底部邊水艙連接，見圖4－7。圖4－7散貨船舷側結構二、集裝箱船舷側結構特點集裝箱船貨艙的舷側都具有雙層殼板，其載貨的有效寬度差不多與貨艙口寬度相等，見圖4－8。舷側縱艙壁對甲板大開口所造成總縱強度上的削弱作了補償，舷邊艙還能提高抗沉性和用作壓載水艙。舷邊艙內裝設了兩層平臺甲板，可增加橫向強度和剛性。在風暴天氣航行時，舷邊艙內的上層平臺甲板可作人員的通道。甲板和上層平臺甲板以及它們之間的舷側和縱艙壁采用縱骨架式，以下部分采用橫骨架式。多用途貨船，也可用來載運集裝箱，但不設舷邊艙。圖4－9為多用途貨船的舷側結構，圖(a)為主肋骨的結構形式；圖(b)為桁板肋骨的結構形式。多用途貨船與普通雜貨船一樣，設有1～2層下層甲板，仍可利用甲板間的空間裝載件裝雜貨。不同之處是加設寬大的桁板肋骨來增強橫向的剛性。在桁板肋骨上開有可供船員通行的人孔作為通道。圖4－8

集裝箱船舷側結構

圖4－9

多用處貨船舷側結構第五章甲板結構第一節(jié)橫骨架式甲板結構第二節(jié)縱骨架式甲板結構第三節(jié)貨艙口結構和甲板開口的加強第四節(jié)支柱第五節(jié)散貨船甲板結構的特點第一節(jié)橫骨架式甲板結構

圖5－1所示為橫骨架式下甲板的結構。橫骨架式甲板由甲板縱桁和橫梁等構件組成。甲板縱桁

甲板縱桁的剖面尺寸較大，常用T型材制成；它作為橫梁的支點，可以減小橫梁的尺寸。沿艙口邊的縱桁稱為艙口縱桁。為了避免裝卸貨物時磨起貨吊索，艙口縱桁不可采用T型材，縱桁面板應偏向舷側一邊,在腹板和面板的交角上焊一圓鋼。圖5－1橫骨架式甲板結構（下層甲板）橫梁下層甲板上的橫向載荷主要由橫梁承受，橫梁是橫骨架式甲板的主要構件，裝在每一肋位上，常用不等邊角鋼制成。舷側至艙口邊的橫梁叫做半梁，半梁的剖面尺寸與橫梁相同。貨艙口前后端的強橫梁叫做艙口端橫梁。當在它的中點裝設支柱，或在中線面設置半縱艙壁時，端橫梁便起著支持艙口縱桁的作用，因此它的腹板高度比較大。肘板圖5－2所示為橫梁的結構，其中圖(a)為全通橫梁，橫梁兩端用梁肘板與主肋骨連接。橫梁與肋骨的端部留有15毫米的間隙，以便于裝配施工。橫梁遇甲板縱桁時，縱桁腹板開切口讓它穿過。在甲板縱桁上每隔2～4檔肋距設置一對防傾肘板，見A－A剖面;圖(b)為半梁，它的一端與艙口縱桁用肘板連接，另一端用梁肘板與主肋骨連接。半梁的尺寸與橫梁相同；圖(c)為艙口端橫梁，端橫梁通常與艙口縱桁的腹板等高，艙口端橫梁連續(xù)，縱桁間斷，并相互牢固連接。端橫梁與主肋骨的連接最好用加大腹板高度的圓弧形代替梁肘板，圓弧的腹板上焊以加強筋。圖5－2橫梁和端橫梁第二節(jié)縱骨架式甲板結構

圖5－3所示為縱骨架式上甲板結構。這種結構由甲板縱骨、甲板縱桁和強橫粱等構件組成。貨艙口之間的甲板仍做成橫骨架式結構。甲板縱骨甲板縱骨參與總縱強度，能增加甲板板的穩(wěn)定性，并承受甲板上的橫向載荷?？v骨通常由球扁鋼或不等邊角鋼制成。甲板縱骨平行于中線面布置，型鋼腹板垂直于基平面安裝。甲板縱骨的間距與船底縱骨間距基本一致，它與橫艙壁的連接要求與船底縱骨相同。甲板縱桁

甲板縱桁主要是支承橫梁，同時也承受總縱彎曲，它的腹板高度較大。甲板縱桁遇到橫艙壁時，既要保持縱桁的連續(xù)性，又要保證艙壁的水密性。有兩種連式，一種是縱桁在艙壁處間斷，在艙壁兩面都加裝肘板；另一種是縱桁穿過橫艙壁，用補板把切口封焊起來。民用船大多數(shù)采用縱桁間斷的形式，軍艦對縱向構件的連續(xù)求較高，一般都在艙壁開孔讓甲板縱桁穿過。圖5－3縱骨架式甲板結構（上甲板）強橫粱在縱