文档介绍：项目四钢质船舶规范法结构设计
第一节 了解规范的适用范围
第二节 船体外板及内底板设计
第三节甲板板设计
第四节 组合型材的剖面设计
第五节 船底结构设计
第六节 舷侧结构设计
第七节 甲板结构设计
第八节 舱壁结构设计
第九节 总纵强度
§ 船底结构设计
要求:
熟悉规范关于船体甲板板的规定
掌握确定船体甲板板厚度的方法
船底结构是船体结构中最为复杂、最为重要的部分
船底结构的设计包括的船底结构的选型、构件布置、构件尺寸的确定
还要考虑节点及开孔等局部结构补强等一些设计细节。
一、船底结构主要作用有
船底结构中的纵向构件参加船体的总纵弯曲。
作为船底板及内底板的支框,保证其局部强度与稳定性。
船底的横向构件与肋骨、横梁组成横向框架,保证船底的横强度。通过支柱、桁架等与甲板结构形成立体结构,实现内力的相互传递。
双底结构可提高船舶的抗沉性,并可增加底部的刚性与抗弯能力。同时,双底空间尚可做燃油舱、淡水舱以及压载舱使用。
与船底板共同组成船体底部基础,以供装载及安装机器设备等。
二、船底结构的受力
船底结构的受力是比较复杂的,主要有:
:底部纵向连续构件,如内龙骨、纵桁材等,组成船体梁下翼板的一部分,承受船体总纵弯曲的正应力。
:船底水压力及货物之反压力,为船底结构设计的主要外力依据。
:机舱区域的船底结构还承受机器的振动载荷,货舱区域的船底结构承受货物及装卸机具的动力冲击等。
:如搁浅、擦底时的碰撞力、上排、进坞时的坞墩反力等。
三、船底结构型式的选择
、双底的选择
船舶设计双层底结构,可以提高船舶抗沉性能,是确保航行安全的有力措施之一。但内河船多数靠岸行驶,海事施救方便,抗沉性要求相应低些,所以长江中下游的中、小型船舶,考虑舱深有限,一般均不要求设置双底,仅长江大型客货轮才有设置双底的必要。
在川江三峡航段,滩多流急,航道险竣,抗沉性要求高,所以《内规》要求船长大于40m,航行 J 级航段的自航船应设置双层底,并尽可能由防撞舱壁延伸至尾尖舱璧,可以作成阶梯形式,一般中部以外的双底可以作成阶梯形式。若设置双底有困难时,可在肶部设置防撞边舱,或使机舱外的舱室满足破舱后一舱不沉的要求。尾机型船因机舱区型线狭窄,其机舱区允许部分设置双底,部分设置防撞边舱。
对于纵通大舱口船,如矿砂驳、分节驳等,因货物比重大,且多为机械化装卸,双底可以提高局部强度,增强船体横向强度,所以一般均设置双底,呈双壳型式。
双底便于布置油、水舱与压载舱,所以除规定情况外,可视具体情况灵活掌握,如某些拖轮因纵倾调整之需,多有设置局部双底的情况
按骨架式分类,船底结构有横骨架式及纵骨架式两种。选取哪种骨架式,需按具体情况
总的来说,纵骨架式因有较多的纵向构件计入总纵弯曲,故对总纵强度有利。所以,当所设计船总纵强度矛盾突出时,如船长L≥70~80 mm的内河油轮、尾机货轮及油驳等,其船底一般可采用纵骨架式。船长l00m以上的长江大型客货轮,因中拱严重,采用双底纵骨架式有利。
但船长70 m以下的长江客货轮以及船长在50m以下的所有长江船,因总纵强度不是主要问题,船底结构多采用横骨架式。
纵骨架式还可以大大提高船底板格的稳定性。所以,对于中拱严重的内河船,如长江客货轮、尾机货轮及油轮,当从总纵强度考虑选用纵骨架式船底时,由于同时提高了板格的稳定性,因此也提高了船底板参加总纵弯曲的有效性。
但内河船的板厚一般是由其它因素决定,与海船不同,板格稳定性一般不作要求。
横骨架式
出于横向强度的考虑,对于横向强度有较高要求的船舶,如装运矿砂的双壳驳,宽深比B/D>5的内河船舶,以及双机型船舶,其船底结构宜用横骨架式,尤其当横舱壁间距很大时,横骨架式更为优越。