特選鋼結(jié)構(gòu)局部強度計算

鋼結(jié)構(gòu)局部強度計算緒論 4類 42載荷的分類 43構(gòu)件變形的分類 54許用應(yīng)力與平安因數(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 7 1.1.2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(shè)計 91.2.1危險點的位置 9 1.3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 13 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剛性板的應(yīng)力計算 162.2.1均布載荷板內(nèi)最大正應(yīng)力的計算 16第三章區(qū)域詳細設(shè)計 193.1外板設(shè)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(cè)外板 203.1.5舷頂列板 223.2甲板設(shè)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 263.2.7甲板縱骨 263.3艙壁設(shè)計 273.3.1水密艙壁 273.3.2非水密艙壁設(shè)計 30 3.4.1標準間距sb 30-2-3.4.2橫骨架式舷側(cè)骨架設(shè)計 303.4.3縱骨架式舷側(cè)骨架設(shè)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(zhì)支柱 41表5瑞典〔INEXA〕公司球扁鋼 43表6挪威〔FUNDIA〕公司球扁鋼 45附錄二肘板尺寸 47表7肘板尺寸 47附錄三參考文獻 48-3-船體結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容是：選擇適宜的結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)形式，決定結(jié)構(gòu)的尺寸和連接方式；在保證結(jié)構(gòu)具有足夠強度和平安性的前提下，使其具有最正確的技術(shù)經(jīng)濟性和美觀性.影響船體結(jié)構(gòu)強度(結(jié)構(gòu)平安性)的因素主要有兩方面：載荷效應(yīng)和材料性能.長期以來，結(jié)構(gòu)的平安性衡量標準都普遍采用確定性的許用應(yīng)力法.該法以預(yù)先規(guī)定的某一計算載荷為根底，利用結(jié)構(gòu)剖面中的計算應(yīng)力σ與許用應(yīng)力[σ]相比較來檢驗強度是否足夠.0.1強度的分類船體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)強度，按作用形式可分為：縱向強度、橫向強度和扭轉(zhuǎn)強度.0.2載荷的分類1.作用在船體結(jié)構(gòu)上的載荷，按其對結(jié)構(gòu)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(yīng).例如：總縱彎曲的力矩，剪力，應(yīng)力及縱向扭矩b)局部性載荷：是指引起局部結(jié)構(gòu)，構(gòu)件的變或破壞的載荷.例如：水密試驗的壓力，設(shè)備不平衡造成的慣性力，局部振動等.另外，部結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形或破壞，又能引起總縱彎曲，扭轉(zhuǎn)甚至船的斷裂.-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)，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(jié)構(gòu)的固有震動周期假設(shè)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(jié)構(gòu)響應(yīng)的固力，局部結(jié)構(gòu)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0.3構(gòu)件變形的分類當(dāng)構(gòu)件的承載能力不能滿足載荷對其產(chǎn)生的應(yīng)力時，該構(gòu)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(zhuǎn)變形.0.4許用應(yīng)力與平安因數(shù)許用應(yīng)力是由材料本身決定的.比方說鋼的密度7.85(g/cm3)，抗拉強度Gb極限應(yīng)力：材料喪失正常工作能力時的應(yīng)力Gjx，稱為極限應(yīng)力.塑性材料的極限應(yīng)力為其屈服點Gs.脆性材料的極限應(yīng)力為其抗拉〔壓〕強度Gb.許用應(yīng)力：為保證構(gòu)建平安工作，需有足夠的平安儲藏，因此把極限應(yīng)力除-5-nnb=2.0~2.3.-6-算1.1型材剖面要素的計算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(yīng)把一定寬度剖面模數(shù)等幾何要素，這局部板稱為帶板或附連翼板。此外法國，挪威等國家的標準規(guī)定：計算帶板時要考慮相鄰構(gòu)件的影響.常見的型材帶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：f1f2+(f1+f2)+f2I=f1+f2+ff2型材面板的剖面模數(shù)為：f1OfOW1==h(f1+4f)f1OfO型材帶板的剖面模數(shù)為：-7-W2==h(f2+)式中，剖面中和軸至參考軸的距離為：f2+fhh得濟〕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)的最有效方法是增加腹板高度；或者腹板高度不變時，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)格表以及其他材料表1-1常見截面的慣性矩和抗彎截面系數(shù)表圖形型心位置慣性矩cm4抗彎截面系數(shù)cm3e=h/2e=H/2-8-e=H/2IyHh)B3+h(B-h)Wy=[(H-h)B3+h(B-h)e=D/2Ix=Iy=兀D4/64Wx=Wy=兀D3/32 e=D/2Ix=Iy=兀(D4-d4)/64Wx=Wy=兀D3(1-α4)/32α=d/De=h/3Ix=bh3/361.2拉桿和短粗壓桿的強度設(shè)計1.2.1危險點的位置一般來說危險點是指危險截面上具有最大應(yīng)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(yīng)力是均勻分布的，所以危險截面上的任何一危險點。1.2.2強度設(shè)計如以下圖，當(dāng)構(gòu)件受到縱向拉伸或壓縮時，該構(gòu)件的強度校核標準為：σ=≤[σ]強度滿足.σ=＞[σ]強度不滿足，需要加強。FF當(dāng)次要區(qū)域結(jié)構(gòu)受到不變載荷時：-9-Q以不做加強.σmax—最大工作應(yīng)力N/mm2；[σ]—許用應(yīng)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缺乏而破壞以前，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(zhuǎn)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：u2EIFcrl2長度因數(shù)；I—壓桿失穩(wěn)時截面對其中性軸的慣性矩；190~220〕表示，即Commented[y1]:？？ y=uE y=uEFu2EIcrQcr=A=(l)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)支持方式一端固定一支持方式一端固定一端自由兩端鉸支兩端固定一端鉸支撓曲軸形狀u2EI u2EIu2EI u2EI(0.5l)20.5u2EIF(0.7l)20.7cr2.0u2E因為壓桿截面的慣性的慣性半徑i，那么有Qcr=yi，那么有Qcr=y2壓桿越容易失穩(wěn)。pQy>y令ppQy>y即細長桿。1.3.2中小柔度壓桿的穩(wěn)定性計算當(dāng)壓桿的y＜yp，但大于某一界限值yS時，稱其中柔度桿.其臨界應(yīng)力公式為Qcr=aby。式中a，b為與材料性能有關(guān)的常數(shù)，單位為MPa。幾種常用材料的a，b值見表1-3.材料r/Mdqr/Mdq/Md入dSQ235鋼q>372Mdrs>235Mdr3041.1210061.6優(yōu)質(zhì)碳素鋼q>471Mdrs>306Mdr4612.568硅鋼q>510Mdrs>353Mdr5773.744鉻鉬鋼9805.296550鑄鐵332.21.453強鋁3732.14500直線公式也有一定的適用范圍，即壓桿的臨界應(yīng)力不超過材料的屈服點s(塑性材料)或抗拉強度q〔脆性材料〕。例如，對于塑性材料，在使用直線公式時，那么要求OlrqsOlrqsqs代替s，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uw]為穩(wěn)定平安因數(shù)，見表1-4。表1-4常見的平安因數(shù)實際金屬結(jié)磨床油高速發(fā)機床絲精密絲水平長低速發(fā)冶金設(shè) Q Q備壓桿缸活塞桿~5動機挺備壓桿缸活塞桿~5動機挺桿~5動機挺桿4~6桿桿壓桿杠壓桿2.5~44~81.4桿件抗彎強度計算σmax=≤[σ]h—危險點到中和軸的距離；M—力矩(M=FL)；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要素條件簡圖要素條件兩端自由支持跨度內(nèi)受集中應(yīng)力跨度內(nèi)受均布載荷xxozRpb/L)，R2=-p(a/L)xaMmax-Pab/LxL2，Mmax=-PL/4R1=R2=-Q/2M=-0.5QL(x/L-x2/L2)QR1oQR1o局部跨度受均布載荷跨度內(nèi)某段受均布載荷一端受集中應(yīng)力兩端受集中應(yīng)力受均布載荷跨度內(nèi)受集中應(yīng)力QozxR1=-Qb/2L，R2=-Q(1-b/2L)MmaxQozxR1=-(Q/2L)(b+2c);R2=-(Q/2L)(b+2a)x≤a+b，R2M=-(Q/2L)(b+2c)x+‖a(Q/2b)(x-a)R2xx≥a+b，zM=(Q/2L)(b+2c-2L)x-Q(a+b/2)LbR1=-P(L+a)/L，R2=-Pa/La≤x≤(a+L)，M=Pa(L-x+a)/LR1R2P2 xP1R1R2P2 xP1oR2=-P2-a(P2-P1)/Lza≤x≤(a+L)，M=P1a-a(P1-P2)(x-a)/LR1=R2=-Q(L+2a)/2a≤x≤(a+L)，M=Qa2/2-Q(L-x)(x-a)/2兩端剛性固定PozM=Pab2/L2ozxM2=Pa2b/L2x跨度內(nèi)受均布載荷局部跨度受均布載荷跨度內(nèi)某段受均布載荷QxoxzM=QL(1-6x/L+6x2/L)/12M?=-QL/24M1=-M2=QL/12M1=-Qa2(6-8a/L+3a2/L2)/12;M2=-Qa3(4-3a/L)/12LM1=(2mq/3L3)[abL+(2b-a)(ab-m2)];M2=(2mq/3L3)[abL+(2a-b)(ab-m2)];a=b，M1=-M2=Qm(3L2-4m2)/12LCommented[y2]:Commented[y2]:2.1板的分類板發(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(yīng)力。作用在板平面內(nèi)沿板厚度均勻分布的應(yīng)力稱為懸鏈應(yīng)力σa，或稱為中面應(yīng)力。沿板厚為線性分布的應(yīng)力稱為彎曲應(yīng)力σb。板內(nèi)總應(yīng)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(yīng)力狀態(tài)的特征，可將板劃分為：1.剛性板：是指彎曲時懸鏈應(yīng)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(yīng)力與彎曲應(yīng)力可以比較，同時計及這兩x板"；ox3.絕對柔性板：是指懸鏈應(yīng)力比彎曲應(yīng)力大得多，以至可z以將彎曲應(yīng)力忽略不計的板.y2.2剛性板的應(yīng)力計算2.2.1均布載荷板內(nèi)最大正應(yīng)力的計算垂直于x軸剖面上下外表的正應(yīng)力(N/mm2)：σ1=±6M1/t2垂直于y軸剖面上下外表的正應(yīng)力(N/mm2)：σ2=±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MM考：承受均布載荷鋼板彎曲要素表2-1；2-2；2-3。表2-1四周自由支持的板b01234567892.03.04.05.0∝01234abab22ωpb4k1k0.04430.05300.06160.06970.07700.08430.09060.09640.10170.10640.11060.13360.14000.14160.1422ab22ωpb4k1k0.01380.01650.01910.02100.02272222a2M1M2N1K4pbK4pb0.04790.04940.05010.05040.05060.05000.04930.04860.04790.04710.04640.04040.03840.03750.03750.04790.05530.06260.06930.07530.08120.08620.09080.09480.09850.10170.11850.12350.12460.12500.3380.3460.3520.3570.3610.3630.3660.3670.3680.3690.3700.3710.3710.3710.371表2-2四周剛性固定的板((2222a2M1pbK20.02290.02340.02310.02240.0215M2pbK30.02290.02640.02990.03270.0340N1K40.05130.05380.05540.05630.0568a02b2bK5pb0.3380.3600.3800.3970.4110.4240.4350.4440.4520.4590.4650.4930.4980.5000.500a0N2Kpb2K50.05170.05540.06120.06680.0714x=0，x=aR1pb0.250-0.260-0.265-0.267-0.271-0.2720.2720.2720.2720.272x，aR1pbK60.2500.2530.2550.2560.256y=0，y=bK7pab0.250-0.285-0.310-0.332-0.347-0.3640.4100.4350.4520.500R2K7pabK70.2500.2710.2900.3060.320ab22ab22M1k1ab22M2ab22M2k20.02440.03090.03770.04470.05170.05850.06500.07110.07680.08210.08690.11440.12230.12430.1250ab22M1k10.03320.03560.03740.03880.03990.0406ox y51.61.71.851.61.71.81.92.03.04.05.0∝0.02040.01930.01820.01740.01650.01520.01430.01390.01390.01390.03680.03810.03420.04010.04070.04120.04150.04170.04170.04170.05700.05710.05710.05710.05710.05710.05710.05710.05710.05710.07530.07840.08070.08210.08260.08290.08320.08330.08330.08330.2550.2550.2540.2530.2520.2520.2510.2510.2500.2500.3320.3430.3520.3600.3670.3740.4120.4320.4500.5000.02510.02600.02670.02720.02760.02790.02820.02840.0284表2-3兩對邊自由支持，兩對邊剛性固定的板a＞baa＞boy01.101.11.21.31.41.51.61.71.81.92.03.04.05.0∝b/a01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.03.04.05.0∝k20.02440.02300.02160.02020.01890.0172-0.02440.02300.02160.02020.01890.0172-------0.0421-0.0142-----0.0417-0.01250.03700.04010.04260.04460.04600.04690.04740.04760.04760.04740.04210.03900.03790.0375由表格數(shù)據(jù)可知，局部結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(dǎo)致扶強才的屈服，這時就需要3.1外板設(shè)計船體外板由平板龍骨、船底板、舭列板、舷側(cè)列板和舷頂列板等組成.?海船標準?將外板劃分為中部0.4L、離船端0.075L以及中間過渡局部三大區(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)域內(nèi)船底板厚度不應(yīng)小于一下公式計算值。1.船底為橫骨架式時t2=7.0s(d+h1Fb〔mm〕2.船底為縱骨架式時式中：s—肋骨間距和縱骨間距，m。計算時，取值不小于〔0.001×大于190m；h1—h1=0.26C，計算時取值不大于0.26d;-20-.1.2平板龍骨平板龍骨的厚度標準規(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(yīng)在整個船長內(nèi)保持不變，而且應(yīng)不小于按下式計算值：B=900+3.5L(mm)式中L為船長，m。另外，平板龍骨的寬度不必大于1800mm。3舭列板舭列板厚度均應(yīng)不小于相鄰的船底板厚度.當(dāng)船底和舷側(cè)采用縱骨架式且舭部不設(shè)縱骨時，該處的橫向強力構(gòu)件或相當(dāng)舭肘板的間距S不超過下值mmt厚度，mm。.1.4舷側(cè)外板舷側(cè)為橫骨架式時，船中部0.4L區(qū)域內(nèi)舷側(cè)外板厚度t應(yīng)不小于下述規(guī)定：D，應(yīng)不小于-21-t2=4.2s(d+h2(mm)2.距基線〔1/4〕D以下〔舭列板除外〕時，應(yīng)不小于下值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)域內(nèi)，板厚t用內(nèi)插法求得。舷側(cè)為縱骨架式時，船中部0.4L區(qū)域內(nèi)舷側(cè)外板厚度t應(yīng)不小于下述規(guī)定：D，應(yīng)不小于t2=4.2s(mm)2.距基線〔1/4〕D以下時，應(yīng)不小于下值t2=5.4s(d+h1)Fb(mm)s—肋骨或縱骨間距，m，計算時，取值不小于〔0.001×6L+0.5〕m；h2—h2=0.5C，計算時取值不大于0.36d;-22-3.距基線〔1/2〕和距基線〔1/4〕D以上時，板厚t用內(nèi)插法求得..1.5舷頂列板1.在船中部0.4L區(qū)域內(nèi)的舷側(cè)列板厚度，應(yīng)不小于相鄰舷側(cè)外板的厚度，且在任何情況下均不得小于強力甲板邊板厚度的0.8倍.同時不小于下縱骨架式t1=0.06s(L+110)(mm)t2=0.9s(mm)2.船中0.4L以外的舷頂列板.逐漸過渡到端部的舷側(cè)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甲板設(shè)計甲板包括強力甲板、甲板邊板與下層甲板等。.2.1強力甲板1.在船中0.4L區(qū)域內(nèi)，開口邊線外強力甲板厚度t除應(yīng)符合中剖面模數(shù)要求外，還不得小于下值：橫骨架式縱骨架式t1=0.06s(L1+110)mm(mm)(mm)(mm)L1=船長L，m，計算取值不必大于200m;-23-E=1+s2S2，其中，S為甲板總桁間距，m。當(dāng)甲板開口寬度小于0.4B時，那么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(dāng)減薄.2.在開口邊線以內(nèi)及離穿端0.075L區(qū)域內(nèi)，無論是橫骨架式還是縱骨架式，強力甲板厚度t應(yīng)不小于按以下計算所得之值：應(yīng)不小于0.6m。對錨機、絞車和吊座下甲板應(yīng)采用加厚板，一般增厚在2~6mm。3.2.2甲板邊板甲板邊板厚度應(yīng)不小于強力甲板的厚度。甲板邊板的寬度，在船中0.4L區(qū)域內(nèi)，應(yīng)不小于〔6.8L+500〕mm，但不必大于1800mm。而在船端，應(yīng)不小于船中部寬度的65%。.2.3下層甲板1.第二甲板在船中0.4L區(qū)域內(nèi)艙口邊線外的甲板厚度應(yīng)不小于按以下計算所得值：t=12s(mm)在離船端0.075L區(qū)域及開口邊線內(nèi)的甲板厚度t應(yīng)不小于按以下計算所得t=10s(mm)s或縱骨間距，m計算時取值不小于〔0.0016L+0.5〕m;-24-2.第三甲板和平臺甲板的厚度應(yīng)不得小于3.2.4甲板外載荷作用于甲板板架上的貨物、設(shè)備、人員等橫向載荷，是甲板骨架設(shè)計的計算載荷，標準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.1.露天強力甲板計算壓頭高頭1000Dd(m)1.露天強力甲板計算壓頭高頭1000Dd(m)2.其他位置甲板計算壓頭高度，按表3-1選取表3-1不同位置甲板計算壓頭名稱與位置距艏垂線0.075L以前的露天強力和艏樓甲板距艏垂線0.075L~0.15L以前的露天強力和艏樓甲板距艉垂線0.075L以后的露天強力和艉樓甲板甲板裝載甲板貨區(qū)域：距艏垂線0.075L以前距艏垂線0.075L~0.15L之間計算壓頭/m縱桁、強橫梁h0+3，縱骨、橫梁1.5h0縱桁、強橫梁h0+2，縱桁、橫梁1.25h0縱桁、強橫梁h0+1，縱骨、橫梁1.1h00.49p+0.3(4.81p+0.3)0.37p+0.3(3.63p+0.3)0.14p+0.3(3.63p+0.3)0.14p，但不小于甲板間的平均高度-25-距艏垂線0.15L以后貨物甲板船舶倉庫2.0機艙平臺、修理間、機艙物料間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局部增加〔h0-1.2〕pKnm2〕，當(dāng)裝載率v大于0.72m3/t時，對應(yīng)的甲板計算壓頭高度應(yīng)乘以v/0.72；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(dāng)減小，但不得小于相同位置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(cm3)123W=CCDd(cm3)123對于露天甲板WBshl2(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1212層數(shù)層數(shù)22C2，C3—系數(shù)，見表3-3-26-表3-3系數(shù)取值表0.54B0.54B甲板位置0.8距艏垂線0.075L以前的露天，強力甲板和艏樓甲板距艏垂線0.075L~0.15L露天，強力甲板和艏樓甲板L短橋樓和艉樓甲板貨物甲板及其他生活區(qū)甲板854144052與舷側(cè)相連接的衡量：0.36B，其他橫33B4.04.0Bm;當(dāng)B大于21.5m時，取21.5m;3.2.6甲板縱析甲板縱桁是縱向強構(gòu)件，并作為橫梁或強橫梁的剛性支座.其剖面模數(shù)不小W=4.75bhl2(cm3)-27-當(dāng)甲板縱桁受集中載荷時，還應(yīng)不小于下式所得值：W=0.102CPl(cm3)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表3-4系數(shù)Ca/l0.940.900.850.800.750.700.600.50C1.443.365.687.368.649.209.60103.2.7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C1，C2，C3—系數(shù)，按表3-5確定。表3-5C1C1序號1甲板縱骨位置序號16距艏垂線0.075L以前-28-234567248.59距艏垂線0..075L~0.15L距艏垂線0.15L處405見備注40距艏垂線248.59距艏垂線0..075L~0.15L距艏垂線0.15L處405見備注40距艏垂線0.15L~0.3L5--船中部0.4L區(qū)域405見備注40距艉垂線0.075L~0.3L5開口線內(nèi)開口線外開口線內(nèi)開口線外開口線內(nèi)開口線外開口線內(nèi)405.540距艉垂線0.075L以后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：3.3艙壁設(shè)計.3.1水密艙壁水密橫艙壁的設(shè)置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置，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(yīng)不小于按以下式計算所得值：-29-h—在舷側(cè)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(yīng)不小于按以下式計算所得值：離；C—系數(shù)，按照下面情況選?。孩佼?dāng)扶強材端部不連接或與無扶強材的板直接連接時，C=6；②當(dāng)扶強材端部用肘板連接；扶強材端部直接同縱向勾結(jié)搭接；扶強材端部直接同縱骨架勢甲板板〔或內(nèi)底板〕連接，且扶強材和縱骨的腹板在同一個剖面內(nèi)；扶強材端部同甲板或縱桁腹板直接連接，但甲板或縱桁另一邊應(yīng)具有與之相連且與該扶強材在同一直線上的至少為相同剖面的相鄰構(gòu)件時，C=3。3.艙壁桁材艙壁桁材是扶強材的中間剛性支撐。其強度要求如下：桁材剖面模數(shù)W和慣性矩I應(yīng)不小于以下計算所得值h—在舷側(cè)處，由桁材跨距中點處量至艙壁甲板的垂直距離，m，但不小于2m；-30-桁材腹板高度應(yīng)不小于被支撐艙壁扶強材腹板高度的2.5倍，腹板厚度不得小于艙壁板在桁材處的厚度，面板厚度應(yīng)不大于腹板高度或面板厚度的35倍.4.槽形艙壁船舶的平行中體、型線變化不大的艙壁較適宜應(yīng)用槽形艙壁，槽形艙壁的剖面形狀通常分為矩形、梯形、三角形和弧形等.以下介紹應(yīng)用最為廣泛的梯形剖面.①槽形尺寸之間應(yīng)符合以下關(guān)系要求式中：h—在舷側(cè)處由槽形跨距中點量到艙壁甲板的垂直距離，m，但不小于2m；ma,b,S,dw,t如以以下圖所示：C—系數(shù)，按表3-6取值。槽形斜面局部與平面局部的夾角x≥40。。當(dāng)槽形艙壁跨距超過15m時，在跨距中點處應(yīng)設(shè)置隔板。②槽形艙壁板的厚度t應(yīng)符合平面的水密艙壁板厚度t的要求，且應(yīng)符合下式要表3-6槽形艙壁端部固定情況系數(shù)C甲板上有對應(yīng)連接件端甲板上有對應(yīng)連接件端-31-端04840404840484有對應(yīng)支撐3.3.2非水密艙壁設(shè)計msmm其最小厚度在下層貨艙內(nèi)為7mm，在甲板間艙內(nèi)為6mm；船長小于90m時，最小厚度為5mm。艙壁扶強材腹板高度最小值：貨艙內(nèi)150mm，甲板間艙100mm；船長小于90mm時，上面區(qū)域值分別為100mm和75mm.3.4舷側(cè)骨架設(shè)計3.4.1標準間距sb肋骨或舷側(cè)縱骨標準間距sb按下式計算：3.4.2橫骨架式舷側(cè)骨架設(shè)計1.主肋骨主肋骨的剖面模數(shù)W不小于甲板肋骨間距，且不小于下式計算值W=Cc1sdl-32-CC=c1—系數(shù)，當(dāng)L＜90米時，取1.05；當(dāng)L≥90米時，取1；2.強肋骨強肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計算值：h—強肋骨跨距中點至船中部上甲板邊線的垂直距離，m；3.舷側(cè)縱桁舷側(cè)縱桁的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計算值：h—舷側(cè)縱桁跨距中點至船中部上甲板邊線的垂直距離，m；3.4.3縱骨架式舷側(cè)骨架設(shè)計縱骨架勢舷側(cè)主要由舷側(cè)縱骨、強肋骨組成.舷側(cè)縱骨舷側(cè)縱骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計算值-33- W=9shl2h上甲板邊線的垂直距離，m；縱骨架式強肋骨強肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計算值W=10shlh—強肋骨中點至船中部上甲板邊線的垂直距離，m；3.5上層建筑設(shè)計3.5.1上建甲板骨架設(shè)計板板艏樓甲板厚度應(yīng)不小于下值t=(0.02L+6) ssbccs—-甲板縱骨或橫梁間距，m，計算時取值不小于sb；sbm.可根據(jù)標準取值.tc—對于上建或甲板室內(nèi)部枯燥處的甲板，取1；其他情況取0.t，應(yīng)不小于5mm，且不小于下式計算-34- t=(0.02L+C) ssbccC=4.5；其他值同上.〔2〕甲板骨架甲板室甲板縱骨或橫梁剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計算值h=0.45m；3.5.2上建端壁設(shè)計〔1〕上建端壁板的厚度t應(yīng)不小于下式計算值inLmmtminLmm且不小于5mm式中s—-扶強材間距，m;Lh—--意義同上.〔2〕上建端壁扶強材剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計算值3.5.3上建側(cè)艙壁的設(shè)計-35-上建舷側(cè)外板厚度t應(yīng)不小于下式計算值 t=(0.028L+5.5)s—-肋骨或縱骨間距，m，計算時取值應(yīng)不小sb；bm-36-帶板積/cm2帶板積/cm2表1球扁鋼型材型鋼號05000高度H/mm球?qū)払/mm1246厚度t/mm4.04.5000505798面積A1/mm22.87484.2706840363555621.16重量W1/kg慣性m重心軸X1X距離Y1/cm1338744.400765.2955825595752.252.7335974.5852.7675.960024.10.23.60.227414687-37-X軸的慣性矩49.1266.143.18209.303.1445.37.120352240帶板X軸的最小剖面模數(shù)Wx/cm39.1725.933.9045.6569.080a0b2a2b4a4b7a7b00002020404070704042444648922.2025.8027.36.36.82.22.7543.5543.8249.2220.221.4824.6025.8029.200.404.20.4.67223225426515-38-017254485124770862008580210.6269.0294.746.675.0437.6471.656.195.1帶板積/cm帶板積/cm244444444444662型鋼號24.5/34.5/58/5.562.5/1.62/2不等邊角鋼高度H/mm寬B/mm45540型材厚度t/mm3446568568686888833面積A1/mm22.884.184.837244.112547857821.3慣性m811520.325.3.941.0.4.64.9.2.4.229799727重心軸X1-X1距離Y1/cm2.001.963.022.944.064.003.925.115.084.985.445.365.286.126.045.956.896.808.158.078.928.841.642.12-39-X軸的慣性矩12982.7943.570.69234.9239.122.569.929.5444.609.9643.69.24.8145帶板X軸的最小剖面模數(shù)Wx/cm32.64265323.4526.050.157.685.1145.823.9743.897.2667.61.181.822.89664/3.54.5/2.83.25.6/3.66.3/47/4.57/4.559/5.64.5/5564045404540434343484.56868688882.472.142.802.421716584.414.044.9890630659.1125.36558651604.837244.11254785822.806934.4168.179823.329.625.327.8.840.941.649.05.3.6.320.325.8.941.0.43.0.64.9.2.4.22979697-40-2.062.682.63032.9940358078744.274.224.284.204.754.7211064035.08.05.77.724.054.009211064.984.90443628.12.0495.89.80.731507999220.2425.0428.085.138.5348.2160.4167.15.643.93203.6233.4235.0269.854.887.517.679.5217.6249.908.759.005.579.1440.8420.821.5625.18.987.499.5554.86.07.0767585921.1826.2420.9422.8127.812.270.255.1741.5044.595.7763.3521.6326.8328.823.4242.0249.648.6648.927.8648.0460.83.251.567.5820/1220/15.5/559/5.620/12.50000005656878788921.325.229.124.328.8.3.7.940.445.8.343.249.041.0.90.8125.3655865423.423.422.222.925.3.0.728.3.7.9.9242448475921502388.840.941.649.05.3.6.9.327562544446772-41-8467567411064035.08.0596.77.72.68.604543394945362850422023221829383357019115751867354521518025643204.8253.3236.7272.057.781.9471.422.285.6645.61.92.93.350.8210828150466074185456618478841205.3214.6248.6281.301.459.3407.7453.1413.2469.422.3483.0608.8673.527.832.340.325.2441.5844.696.635.8463.51.954.64.84.416.38205.3225.6264.604.5288.435.594.7426.7帶帶板面積/cm225/16表3160043.948.33.6.6.614740914545498702020015483.778.46.79不等邊不等厚角鋼型材帶板高度h/mm00000球?qū)抌/mm厚度t/mm9.5/45679.5/15面積A1/mm241.545.349.0.7.5重量W1/kg.6.6.5.6慣性m960430446424976561重心X距離Y1/cm.6X軸的慣性矩16863.717366.317262.717889.418445.618843.319451.320001.719756.820416.321013.527446.9X軸的最小剖面模數(shù)Wx/cm3645.5652.7659.2692.4700.5707.8745.9754.0762.6790.2799.2807.446.1-42-000000000000004045400400400450450450689355735.90.44.83.7.6.5.9.5.9.6443.147.4.9.0.20.9.72.47.4.4.866468236652549327183-43-43.147.4.927.026.726.6.029.929.8.5.328315.329094.028934.829887.530724.931126.432202.033168.732456.133613.934656.045183.047775.750023.853313.752833.656444.863230.367250.567672.772214.689812.696320.298326.518255.263.62331.92382.92599.12654.02736.02796.3直徑/mm5管形鋼質(zhì)支柱厚度/mm4.0004.004.0504.05004.500005面248190420.425.123.9.4.624.2.1.4重量·cm-1872151753824.660.3324.4526.24慣性徑/cm2.112.082.042.552.512.453.012.962.912.88686361544.554.494.434.36453938≤23232292244045.20.16.3442.08.10863.23.64.75.60751359.0.89.548-44-支柱長度/m4567支柱許用載荷/t4.360228773.17.81.56.88.81705540.842.23.8636968511818919735005000000050000500042.4.1.641.146.7.88.640.246.6.05.7.0.46.6.6.49.8.2.083.2940.1525.602.286.7045.383.861.526.6041.631.5461.2642.642.2864.86.249.428.74.92.682.633225.67.62.58.52.45535047403347383124173657148.9860609108550442.60745.099445.802404897-45-343.2840.045.28941.548.06358184047.90548.74243.048.92025713.67.74.00841.648.89043.21548748050.50.15.08.1540.38.60546.0046.82684524472715.1817.4827.21.3731.25.9224.20.3128.23.0131.26.8138.31.0945.37.5142.37.1651.45.5863.56.5575.66.1586.76.44283.76.3487.80.3200938650841747468674264800000000500000350605336127589022581.680.519.297.57205.09202.82227.28202.31285112124--3--1-02-5-34-8-66-1--2-31-5-69-8-5-2-2-5---6---2---5---8---120.8---020.7---3-46-2455225993930509101896144414498262241819880604320539713143371857262129609006246197631019497716518695596544025440209494230.43258.35286.0720.6--620.5--920.5--2-47-34284741415460040244543066416板帶板積/cm2板帶板積/cm2表5瑞典〔INEXA〕公司球扁鋼XXA1型材型鋼號PxPxPxPxPxPxHPx6HPx7HPx8HPx6HPx7HPx8HPx7HPx8HPx9HPx7HPx8HPx9HPx8HPx9HP0x10HPx9HP0x10高度h/mm00球?qū)抌/mm258厚度t/mm456567678678789789899剖面積A1/cm2584.184.7840.20007474743120.722.523.625.6-48-慣性矩.8.043.3.1.3.34166913411448931重心軸X1-X1距離Y1/cm823.703.624.894.784.695.985.875.787.207.076.968.318.188.079.669.499.3610.910.710.612.111.9帶X軸的最小剖面模數(shù)Wx/cm335741452537HP00x11.5HP0x10HP20x11.5HP0x10HP0x11HP0x12HP0x10HP0x11HP0x12HP0x11HP0x12HP0x11HP0x12HP0x13HP0x12HP0x13HP0x12HP0x14HP0x13HP0x15HP0x14HP0x16HP0x15HP0x1720406080000040043040434649.52.528.629.0.3.4.9.3.1.741.342.645.546.749.7.8.2.4.85.59.6.0.4.4.1-49-200021302430261027703305504190446047205308507604047020.121.521.123.523.025.525.027.426.95523814064554744936019972036板帶板積/cm板帶板積/cm2404040表6挪威〔FUNDIA〕公司球扁鋼型材型鋼號PxPxPxPxPxPxHPx6HPx7HPx8HPx6HPx7HPx8HPx7HPx8HPx9HPx7HPx8HPx9HPx8HPx9HP0x10HPx9HP0x10高度h/mm00球?qū)抌/mm258厚度t/mm456567678678789789899剖面積A1/cm2584.184.7840.20007474743120.722.523.625.6-50-慣性矩.8.043.3.1.3.34166913411448931重心軸X1-X1距離Y1/cm823.703.624.894.784.705.985.875.787.207.076.968.318.188.079.669.499.3610.910.710.612.111.9帶X軸的最小剖面模數(shù)Wx/cm324641452739HP00x11.5HP0x10HP20x11.5HP0x10HP0x11HP0x12HP0x10HP0x11HP0x12HP0x11HP0x12HP0x11HP0x12HP0x13HP0x12HP0x13HP0x12HP0x14HP0x13HP0x15HP0x14HP0x16HP0x15HP0x1720406080000040043040434649.52.528.629.0.3.4.9.3.1.741.342.645.546.749.7.8.2.4.85.59.6.0.