150t冷藏船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

150t冷藏船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、概述1.1本船主要工作于長(zhǎng)江的內(nèi)河小型貨船，結(jié)構(gòu)按《鋼質(zhì)內(nèi)河船入級(jí)與建造規(guī)范》（2002）簡(jiǎn)稱《內(nèi)規(guī)》和對(duì)A級(jí)航區(qū)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.2骨架設(shè)計(jì)船底：機(jī)艙后壁至防撞艙壁為雙層底橫骨架式。舷側(cè)：橫骨架式肋骨交替肋骨制。甲板：橫骨架式。1.3結(jié)構(gòu)材料全船結(jié)構(gòu)采用一般強(qiáng)度船用結(jié)構(gòu)鋼，即ZCA鋼，σ3=235Mpa。1.4結(jié)構(gòu)尺寸選擇的原則：（1）主要構(gòu)件的布置確保結(jié)構(gòu)的有效連續(xù)性。（2）主要構(gòu)件的腹板厚度tw=0.01sw（sw為扶強(qiáng)材的腹板高度，tw為腹板的厚度）面板的剖面面積Af=dwtw/150（cm2）（3）主要構(gòu)件防傾肋板1.5主要尺寸數(shù)據(jù)總長(zhǎng)Loa=49.9m計(jì)算船長(zhǎng)L=45.00m設(shè)計(jì)吃水T=2.80m最大吃水T=3.10m型寬B=8.60m型深D=4.00m設(shè)計(jì)排水量D1=598t最大排水量D2=684t肋骨間距s=0.55m骨架形式：雙底單甲板橫骨架式L/D=11.25B/D=2.15二、外板設(shè)計(jì)2.1船底板船舶中部底板厚度應(yīng)不小于按式（10－9）計(jì)算所得之值T=a（αL+BS+r）a航區(qū)系數(shù)，A級(jí)航區(qū)取a=1，α=0.076β=4.5γ=－0.4t1=1×（0.076×45+4.5×0.55－0.4）=5.495mm≈5.5mm船底板t2=4.8sd+r取s=0.55md=2.8mr=1.25m得t2=4.8×0.55×2.8+1.25=5.3mm實(shí)取t=7mm2.2平板龍骨按《內(nèi)規(guī)》平板龍骨寬度應(yīng)部小于b，船中部平板龍骨應(yīng)按船底厚度增加1mm。b≥0.1B=0.1×8500mm=850mm實(shí)取t=8mmb=1000mm2.3舭列板按《內(nèi)規(guī)》舭列板厚度應(yīng)按船中部船底厚度增加0.5mm，實(shí)取t=8mm。2.4舷側(cè)外板按《內(nèi)規(guī)》其厚度部小于強(qiáng)甲板邊板厚度的085倍，寬部小于0.1D.T>0.85×8mm=6.8mm實(shí)取t=8mmb=0.1D=0.1×4000mm=400m實(shí)取b=500mm三、甲板3.1甲板半剖面積該船甲板板為橫骨架式按《內(nèi)規(guī)》按A=B2（αL查表10-9取α=0.48，β=1.08A=8.524×（0.48×45+10.8）=137.70cm2實(shí)際甲板半剖面積甲板板7×26.50=185.5cm2甲板縱桁⊥5×合計(jì)197cm2A1=197cm2>137.70cm2滿足強(qiáng)度四、雙底骨架設(shè)計(jì)按實(shí)際情況雙底高h(yuǎn)=900mm，每2檔肋位一實(shí)肋板，不設(shè)實(shí)肋板的部位設(shè)組合肋板，肋距s=0.55m0.55×2=1.1m<2.5m滿足要求4.1中桁材合旁桁材該船中部貨艙區(qū)平板龍骨厚度t=8mm按《內(nèi)規(guī)》中桁厚度t=8mmh/t=900/8=112.5>100設(shè)置垂直扶強(qiáng)材按《內(nèi)規(guī)》扶強(qiáng)材寬度為厚度的8倍，故采用扁鋼8×70為扶強(qiáng)材。按《內(nèi)規(guī)》旁桁材與船底板同厚t=7mm4.2實(shí)肋板和水密肋板按《內(nèi)規(guī)》實(shí)肋板厚度與所在部位的船底的厚度相同，取t=7mm。水密肋板與實(shí)肋板高度比為900/7=128.57>100設(shè)置加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋其間距部小于雙層底高度的2倍，實(shí)取1800mm故采用8×70為加強(qiáng)筋。4.3內(nèi)底板按《內(nèi)規(guī)》t1=0.04L+4.5S+0.4t2=5.5sh本船內(nèi)底板計(jì)算水柱按規(guī)范規(guī)定為h=3.1m將各已知條件代入上面兩式分別得t1=0.04×45+4.5×0.55＋0.4=4.67mm≈5mmt2=5.5×0.55×3.1=5.326mm實(shí)取厚度t=7mm>5.326mm4.4組合肋板按《內(nèi)規(guī)》，組合板的船底骨材剖面模數(shù)應(yīng)部小于按下式計(jì)算所得值W=3.8s（d+r）l3本船航行于A級(jí)航區(qū)，取r=1.25，s=0.55，d=2.8m，l=1.65m得W1=3.8×0.55×（2.8+1.25）×1.652=23.045cm3實(shí)取該船舶底骨材為不等邊角鋼L100×63×6（查表）其連帶板在內(nèi)底剖面模數(shù)w=54.6015cm3＞23.045cm3內(nèi)底板的剖面模數(shù)應(yīng)不小于船底骨板的0.85倍23.045×0.85=19.59cm3實(shí)取船內(nèi)底骨材為不等邊角鋼L100×63×6其連帶板在內(nèi)的剖面模數(shù)W=54.6015cm3>19.59cm3(滿足要求)五、舷側(cè)骨架5.1主肋骨按《內(nèi)規(guī)》，主肋骨剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下列計(jì)算所得之值W=ks（d+r）l3（cm3）取k=3.8，s=0.55m，d=2.8m，r=1.25m，l=3m得w=3.8×0.55×（2.8+1.25）×32=76.18cm3實(shí)取L=110×70×8（查表）其連帶板在內(nèi)的剖面模數(shù)w=89.76cm3>76.18（帶板6×550）六、甲板骨架設(shè)計(jì)6.1普通甲板橫梁按《內(nèi)規(guī)》橫梁的剖面模數(shù)w應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值。w=5cshl3（cm3）按強(qiáng)力板A級(jí)航區(qū)取c=1.45，s=0.55m，h=0.5，l=2.6m得W=5×1.45×0.55×0.5×2.62=13.478=cm3按《內(nèi)規(guī)》，強(qiáng)力甲板橫梁的剖面慣性矩I應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得值：I=3wl=3×13.478×6=105.13cm4實(shí)取L=63×40×6(查表)連帶板載內(nèi)的剖面模數(shù)W=21.55>13.478剖面慣性矩I=128.9>105.13（帶板6×550）滿足要求6.2甲板縱桁按《內(nèi)規(guī)》，橫骨式的甲板縱桁剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按式中計(jì)算所得值W=kcbhl2（cm3）取強(qiáng)力甲板k=0.03L+48=0.03×45+4.8=6.15c=1.45b=1.6h=0.5mc=3.3代入得W=6.15×1.45×1.6×0.5×3.32=77.69cm3按《內(nèi)規(guī)》甲板縱桁的剖面慣性矩I應(yīng)不下雨下式計(jì)算所得值I≥2.75wl（cm4）=2.75×77.69×3.3=705.04cm4試取⊥5編號(hào)構(gòu)件名稱尺寸（mm）構(gòu)件面積Ai（cm2）至參考軸距離Zi（cm）靜矩AiZi（cm3）慣性矩自身慣性矩1帶板6×5503316528844802腹板5×1608864512170.73面板7×503.500004總和∑A=44.5B=592C=9130.7e=BA=592I1=c-Ae2=9130.7-44.5×13.32=1259cm4滿足要求I1=1259>705.04滿足要求W1=466.3×77.69實(shí)取⊥5×1607×6.3甲板強(qiáng)橫梁按《內(nèi)規(guī)》強(qiáng)橫梁的剖面尺寸取與甲板縱桁相同實(shí)取⊥5七、平面艙壁7.1艙壁板厚度按《內(nèi)規(guī)》t=ksh+l取k=3.2，s=0.55m，h=3.2，c=0得t=3.2×0.55×3.2+0=3.15mm實(shí)取底列板t=6mm，其它t=5mm。7.2平面艙壁扶強(qiáng)材按W=kshl3（cm3）取k=3.0，s=0.55m，h=3.2m，l=2.5m取W=3.0×0.55×3.2×2.52=33cm3試取L=90×56×5W=37.592>33滿足要求實(shí)取L90×56×5八、艙口8.1艙口圍板厚度按《內(nèi)規(guī)》，t=0.1L+2.5=0.1×45+2.5=7mm實(shí)取t=8mm艙口圍板伸出甲板以上600mm，下緣伸入甲板以下350mm8.2艙口水平桁實(shí)取L90×56×5(艙口圍板頂緣以下150mm)8.3艙口圍板實(shí)取-55×6編號(hào)構(gòu)件名稱構(gòu)件尺寸A（mm）剖面積A（cm2）至基線距離Z靜距Az（m2m）慣性矩自身慣性1平板龍骨8×100080----2船底板7×1650115.5----3船底板7×1200840.1512.61.89-4舭列版8×650520.4523.410.5318.35船側(cè)外板8×27502202.555013571386.36舷側(cè)頂列板8×500403.4136462.48.337中桁材8×950760.430.412.165.728旁桁材7×95066.50.426.610.485.019內(nèi)底板7×4150290.53.2929.62974.72-10甲板縱桁511.53.944.9175.71-11甲板板6×265015946362544-A=1195B=2389.5C=8990.15(1)剖面中和軸到基線距離d=BA=2389.51195剖面慣性矩：I=2(c-dB)=2﹙8990.15－2.0×2389.5﹚=8422.3cm2·m2船底板處剖面模數(shù)為：W=Id=8422.32.0=4211.15